ポリプロピレン繊維の特徴|PP繊維の強度、耐熱性、比重、染色、発火現象について

2016年1月3日更新

ポリプロピレンは化学繊維の中で最も軽い繊維です。比重が1に満たないため、水にも浮く繊維です。水を吸わない繊維であり、軽くて強く、価格も安いため、衣料にも広く使われそうですが、他の化繊ほどメジャーというわけではありません。ポリプロピレン100%の服というのは、なかなか探すのが困難な部類です。

用途は衣料用のほか、カーペットやマット類、寝具等、産業用途のものが見られます。

吸水性がないため、速乾性能に優れ、熱伝導率の低さから保温にも効果があるため、アンダーウェア等でその力を発揮しますが、利用分野活かして、他のは限られています。

耐熱性が低い点が難点ともいえますが、その融点の低さを活かして他の繊維との自己接着タイプの複合繊維も開発されています。

繊維というよりは、プラスチックとしての知名度や利用が多い素材といえます。

ポリプロプレン繊維の原料と作り方

石油から精製されたプロピレンを重合し、それを紡糸して作られます。湿式紡糸で糸を製造する際には、糸を吐き出す部分となる口金の形状により、太さ・形状などの調整を行うことが可能です。この辺りは他の化学繊維とも共通します。

フィラメント、ステープルともに製造されています。

ポリプロピレンの性質と特徴

軽さと強さを兼ね備えた繊維ですが、少々癖もあり、用途を選ぶタイプの素材でもあります。

ポリプロピレン繊維の発火現象について

2012年頃、ある条件を満たすとポリプロピレンの酸化発熱現象が起きることが問題視されたことがあります。

これは、ポリプロプレン繊維に含まれる酸化防止剤が、漂白剤やドライクリーニング溶剤の繰り返し使用される環境においては損傷することがあり、その状態で乾燥機やアイロンなどによって継続的に加熱されると繊維自体が酸化して発熱することがある、というものです。

問題となったのは、ポリプロピレンの酸化発熱だけでなく、ポリプロピレンと他のセルロース系繊維(綿、麻、レーヨン、キュプラ、アセテートなど)が混用されている場合、この熱がそれらの繊維にも移り、自然発火する可能性があるという点です。

現在は日本化学繊維協会から安全指針が出されており、洗濯に固有の溶剤を使わないことや、他の繊維と混用する製品については、混用する繊維の種類に制限を設けること、等が取り決められています。

この繊維を使った衣類がないわけではありませんし、混用もありますが、昨今はあまり見なくなっています。

ポリプロピレン繊維の染色

顔料や分散染料が使われますが、この繊維は染色性がよくありません。

ポリプロピレン繊維の長さ、太さを表す単位

化学繊維であるため、dtex(デシテックス)で繊維の太さや重量を表記することが多いです。テックスは標準長1000メートルで、標準重量1グラムあるものを1texと表記します。10dtexが1texとなります。

ポリプロピレン繊維の用途

軽さを活かし、ビジネスソックスや肌着、保温機能を持つアンダーウェア、水着、衛生用品の素材、カーペット、ネット、ろ過布、Vベルト、防水シートなどにも使われます。衣類としては他の化学繊維ほどの利用は進んでいません。特殊な用途での利用や、混用が基本となります。

ポリプロピレンのメリット、デメリット

軽さと強さ、耐薬品性を備える一方、熱に弱い性質や条件によっては発火する等の難点もあります。

ポリプロピレン繊維のメリット

繊維の中でも最も軽いです。ただし、軽いとはいっても強度にも優れています。吸水性や吸湿性がほとんどありませんので、速乾性にも優れています。熱伝導率の低さから、保温性能にも優れ、この素材を用いた保温用のアンダーウェア等があります。酸性、アルカリ性のいずれの薬品にも強い性質を持ちます。また、汚れがつきにくい繊維です。

ポリプロピレン繊維のデメリット

熱に弱く、またこの繊維に使われている酸化防止剤が特定の条件で損傷すると発熱する現象が報告されています。漂白剤やドライクリーニング溶剤などで損傷することが知られているため、洗濯する際には、こうした溶剤を使わず、温度も40℃以下にする必要があります。またアイロンやドライクリーニングにもかけられません。干す際も乾燥機は使えず、自然乾燥のみです。

また染色性が悪い点も、デザインが重要となる衣服の分野での利用が遠ざかったひとつの理由でもあります。

ポリプロピレンの性能

次にポリプロピレン繊維の物理的性質や、化学的性質について見ていきます。

ポリプロピレン繊維の比重

比重は0.91で、繊維の中でもっとも軽いものとなります。水にも浮く繊維です。

ポリプロピレンの公定水分率

繊維は、プラスチック等の塊と異なり、きわめて細長い特殊な形状をしていることから表面積も多く、取引の段階で重量をはかる際、すでに水分を吸ってしまっています。このため、繊維によってどのくらいを水分量として見るか繊維ごとに定められています。

衣服、布、ロープ等の吸水性は繊維が糸に加工され、糸が布やロープ等に加工されるため、形状なども深くかかわりがありますが、公定水分率も繊維自体のもつ吸水性能を見るひとつのパラメータということもできます。

公定水分率は0%となり、このPP繊維は水を吸わないことがわかります。

ポリプロピレンの耐熱性

化学繊維の中では溶融点が低く、耐熱性はあまりありません。

ポリプロピレンの持つ耐熱温度、どのくらいまでの熱に溶けないか、軟化しないか、外気に野ざらしにした場合の耐候性について下表にまとめました。

ポリプロピレンの耐熱温度
耐熱性、耐熱温度 軟化点 140から160℃
溶融点 165℃から173℃
耐候性 長期間の外気曝露でもほとんど強度低下しない

ポリプロピレンの引張強度

どのくらいの力まで引っ張っても千切れることがないかを示す引張強度については、繊維の場合、乾燥した状態と湿った状態とでは性能が異なります。

わりとよく伸びます。また強度は強いほうです。濡れても強度に変化はありません。

ポリプロピレンの引張強さ|湿強度、乾強度、伸び率
繊維の種類 引張強さ(cN/dtex) 伸び率(%)
乾燥 湿潤 乾燥
ポリプロピレン 4.0から6.6 4.0から6.6 30から60

ポリプロピレンの化学薬品への耐性|耐薬品性と特殊溶剤

特殊溶剤は、この繊維を溶解させる特殊な溶剤が何かを示しています。

繊維自体を溶かす作用をもつ薬品が何かを下表にまとめました。苛性ソーダは水酸化ナトリウムであり、強アルカリの代表的なものとなります。塩酸、硫酸、蟻酸、酢酸などいずれも酸性となります。

耐薬品性については優れた性能を持つ繊維です。

ポリプロピレンの耐薬品性
苛性ソーダ(5%、煮沸) 溶けない
塩酸(20%、室温) 溶けない
硫酸(70%、室温) 溶けない
ギ酸(80%、室温) 溶けない
氷酢酸(煮沸) 溶けない
特殊溶剤 四塩化エタン

繊維の種類と特徴

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