はじめに

多糖類の単元の最後の方に学ぶことの多い「レーヨン」。対策が間に合わずテストで点を落としがちな分野の1つである。このページでは、セルロースから作られる代表的なレーヨンである「ビスコースレーヨン」「銅アンモニアレーヨン」について、その合成法(作り方)から原理、構造式、具体的な用途まで一から丁寧に解説していく。ぜひこの機会にレーヨンをマスターして、周りの受験生と差をつけよう!


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レーヨンとは

主に木材などから不純物のリグニンなどを取り除いて得られるセルロース(“パルプ”と呼ばれる)は、繊維としては非常に短く、そのまま衣料に用いることは難しい。したがって、このセルロースに化学的な処理を施して一度溶かしたのち、再び(欲しい長さの)セルロースに戻して使われることが多い。このように人の手によって新たに作られたセルロースのことを「レーヨン(再生繊維)」という。

ビスコースレーヨン

ビスコースレーヨンの作り方は「セルロースを溶解する段階」と「セルロース(レーヨン)を再生する段階」に分けることができる。

まずは、「セルロースを溶解する段階」から確認していこう。

セルロースの溶解

STEP1 セルロースを濃水酸化ナトリウム水溶液と反応させる
STEP2 二硫化炭素を加えて反応させる
STEP3 希水酸化ナトリウム水溶液に溶かす
Point!

STEP1

セルロースを濃水酸化ナトリウム水溶液と反応させる

セルロースのヒドロキシ基(-OH)は酸として振舞うことができるので、濃NaOHにより中和される。

このとき生成する物質はアルカリセルロースという。

STEP2

二硫化炭素を加えて反応させる

アルカリセルロースの-ONaが二硫化炭素(S=C=S)の二重結合に付加する。

このとき生成する物質はセルロースキサントゲン酸ナトリウムという。

STEP3

希水酸化ナトリウム水溶液に溶かす

セルロースキサントゲン酸ナトリウムを希NaOHaqに溶解すると、赤褐色透明で粘性の強いコロイド溶液(ビスコース)ができる。

セルロース(レーヨン)の再生

希硫酸中でセルロース(レーヨン)を再生する
Point!

ビスコースから希硫酸中でセルロースを繊維状に析出させると、ビスコースレーヨンができる。また、ビスコースから膜状に再生したものはセロハンと呼ばれる。

銅アンモニアレーヨン

銅アンモニアレーヨンの作り方も「セルロースを溶解する段階」と「セルロース(レーヨン)を再生する段階」に分けることができる。

「セルロースを溶解する段階」から確認していく。

セルロースの溶解

シュバイツァー試薬で溶かす
Point!

まず、セルロースをシュバイツァー試薬で溶かす。(シュバイツァー試薬を使ったセルロースの溶解反応については「」を参照)

セルロース(レーヨン)の再生

希硫酸中でセルロース(レーヨン)を再生する
Point!

シュバイツァー試薬に溶けたセルロースを希硫酸中で析出させると、銅アンモニアレーヨンが得られる。

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