ゴムと繊維
15分 Part 5 / Ch10 / Lesson 2
前提レッスン: 5-10-1
到達目標
- 天然ゴムと合成ゴムの違いを知る
- 加硫の意味を理解する
- 天然繊維・半合成繊維・合成繊維を分類できる
ゴム
天然ゴム: イソプレン (C₅H₈) の付加重合体（ポリイソプレン）。cis 配置。
弾性があるが、熱や溶剤に弱い。
加硫: 天然ゴムに硫黄 S を加えて加熱 → 分子間に S の架橋ができる → 弾性と強度が向上。
| 種類 | モノマー | 特徴 |
|---|---|---|
| 天然ゴム | イソプレン | 弾性あり、耐熱性低い |
| SBR (スチレンブタジエンゴム) | スチレン + ブタジエン | タイヤ用、耐摩耗性 |
| クロロプレンゴム | クロロプレン | 耐油性、耐候性 |
| シリコーンゴム | シロキサン | 耐熱性、医療用 |
主なゴムの種類
繊維
| 分類 | 例 | 原料・特徴 |
|---|---|---|
| 天然繊維(植物) | 綿、麻 | セルロース系、吸湿性良好 |
| 天然繊維(動物) | 絹、羊毛 | タンパク質系、保温性 |
| 再生繊維 | レーヨン、キュプラ | セルロースを溶かして再生 |
| 半合成繊維 | アセテート | セルロースを化学修飾 |
| 合成繊維 | ナイロン、ポリエステル(PET)、アクリル | 石油原料、縮合/付加重合 |
繊維の分類
ナイロン6,6 (縮合重合):
ヘキサメチレンジアミン + アジピン酸 → ポリアミド + H₂O
PET (縮合重合):
テレフタル酸 + エチレングリコール → ポリエステル + H₂O
アクリル繊維 (付加重合):
アクリロニトリル CH₂=CHCN の付加重合
確認クイズ
Q1 天然ゴムに硫黄を加えて加熱する操作を何というか?
Q2 レーヨンはどの分類に属する繊維か?
Q3 ナイロン6,6 の重合法は?
演習
問1. 綿(セルロース)と絹(タンパク質)の化学的な違いを1つ述べ、それぞれの燃焼時の挙動を予想せよ。
解答・解説
化学的な違い: **綿はセルロース（多糖類）**であり、C, H, O からなる。絹はタンパク質であり、C, H, O に加えて N と S を含む。
燃焼時:
- 綿: 紙が燃えるように燃え、灰はほとんど残らない
- 絹: 髪の毛が焦げたような臭い（タンパク質中の N, S に由来）がし、丸まって固い塊になる