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Index 空気とガス 化学肥料と農薬 タール 合成染料と火薬 紙と合成繊維
X 紙と布(合成繊維)の大量生産
十一章 繊維にいどむ化学者たち 《紙》
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木材から紙を作る
1 はじめに
綿火薬を発明したフランスのジェーンパインという化学者は、一方で人絹(レーヨン)を発明した、というとへんにおもうかもしれない。
しかし、綿火薬も人絹も原料が同じものなのだ。
それはニトロセルロースという物質で、綿の繊維を硝酸でとかしたものである。
こう考えると、紙=洋紙というものは、木材の繊維を化学薬品で取り出したものだから、これらの工業はどれも繊維素(セルロース)工業ということになる。
しかし、こういうセルロース工業は、化学の力で、天然の繊維をそのまま使ったり、取り出したりするだげだ。
化学者はいつも、それだけでは満足しない。天然にある繊維ににたものを、人工的に作り出そうとのぞんだ。
合成繊維を作る望みをもったのだ。
生糸に似たナイロン、木綿に似たビニロン、そういうものがどうやって作られたか?
特に外国より何十年も遅れて出発した日本の化学と工業によって、日本の科学者が日本人独自の力で、合成繊維を作ったこともお話しよう。
2 これは紙になるかもしれないぞ! top
まず紙の話から。
「さあ、みんな、首かざりを作ってあげるよ。」
ときは一八四三年、ところはドイツのザクセン地方。織物職人のケラーのまわりには大勢の子供たちが集ってきた。
ケラーはサクランボのたねに孔をあけて、これを砥石でみがき、つないで鎖にしようというのである。
だが、サクランボのたねを板でしっかりとはさんで、砥石にこすりつけながら、ケラーはほかのことをしきりに考えてした。
それは、蜂の巣のことだった。
「どうしてスズメ蜂は木くずをかみくだいて、まるで紙そっくりの巣をつくれるのだろうか?
この秘密がわかれば、私もそれを真似して、木から紙を作ってみせるんだが……」
その頃、紙は麻や木綿のボロから作られていた。値段も高かったし、気がるに書きすてもできなかった。
なによりも、フランスで紙を一度にたくさん作る機械、長網式抄紙機ができてからは、紙の製造に、原料のボロ集めがおいつかない、というありさまだった。
だから、たとえば木材のように、どこにでもたくさんある原料をさがす必要があった。
こうしてたねをこすりつづけているケラーの手元には、たねからでた白い牛乳のような液体がたまっていった。
やがてケラーは物思いからさめて、手元に目をやったが、オヤッという顔をした。
板にたまった白い液体が、日にてらされてすっかりかたまっている。
日頃から何にでも、するどい観察の目を向ける習慣のあるケラーは、この乾いた液体を見逃さなかった。 |
フランスで発明された世界最初の製紙機(1798年)の模型
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爪でしずかにはがしてみると、それはひとつづきにペロリとはがれてしまった。
ひっぱってもしっかりしている。たいらな白い板のようだ。紙にも似ている。
「これは紙だ。木から紙ができるぞ。」
よろこんだケラーは、さっそく木から紙を作る計画をたてはじめた。
木を砥石でこすって液を作り、それから紙を作ろうというのである。
何年かたって、ケラーは、しりあしの機械工場の主人フェルカーを訪ねた。
「これを見てください。これが木から作った紙ですよ。」
フェルカーはびっくりしたが、すぐこの計画を買いあげて、自分の工場で木から紙をこしらえはじめた。
こうして粗末なものだったが、世界で初めて木の繊維(木材パルプ)から作った紙が生まれた。
この方法はいまでは、砕木パルプの方法とよばれている。
しかしこの方法で作った紙は、繊維が短くて弱いので新聞紙にしか使えなかった。
3 日本最初の製紙工場 top
ケラーが砕木パルプから紙を作ってから、三十年近くたった明治五年の二月、日本橋の蠣殼町(かきがらちょう)にわが国最初の製紙工場がたてられた。 この製紙会社は有恒社(ゆうこうしゃ)といい、元広島藩主浅野侯爵かたてたものである。
日本ではそれまで植物の繊維を手ですいて和紙を作っていたが、浅野侯は明治4年に、外国では機械でボロから紙を作っていることかきいて、外国でそんなに大じかけに作っているのなら、日本だって洋紙製造所ぐらいなくてぱと、イギリス人技師をまねいてくわしく話をきき、彼を相談役にして会社を始めることにした。
当時の日本橋蠣殼町は、隅田川辺のアシがおいしげって、昼間でも狐や狸がでるさびしい場所だった。
この工場にイギリス製の機械が据え付けられ、イギリス人の技師が雇われたが、実際にはたらく人たちは、船のりや鍛冶屋をしていた人ばかりだし、和紙のほかボロから作った紙などみたこともないのだから、製紙機械を日本人ばかりで扱えるようになるまでには、大変な苦労がつづいた。
こんなに苦心して作った紙も日本ではまだ、需要がほとんどなかったためにすこしも売れず、浅野家の紋いりのふすま紙ばかりつくられていた。 |
大川平三郎(186G〜)は
日本の製紙業のもとをきずいた。
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ところが明治十年に西南戦争が始ると、急に新聞が広く読まれるようになって、紙がたりなくなり、とたんに製紙会社はいそがしくなってきた。
ふすま紙まで買われて新聞になるしまつだった。
有恒社が名のりをあげた明治五年には、ほかに二つの製紙会社ができたが、みんな同じようなありさまだった。
4 化学の力が役にたった top
日本でボロから紙を作っていたころ、ドイツではケラーの発明のあとをうけて、木材からもっとよいパルプを作るための努力がつづけられていた。
木のけずりくずから作ったケラーのパルプには、なまの木にふくまれているリグニンという物質がそのまま混じっていたので、よい紙はできなかった。
このリグニンを取除いたらどうだろう?
それには化学薬品でリグニンを溶かしたらどうだろう? という考えが生まれた。
チルマンという人は、木材を亜硫酸塩という化学薬品で煮て、リグニンなしのパルプをつくろうとしたが、うまくいかなかった。一八六六年のことである。
5 白いパルプができない top
それから数年後、ドイツのミュンヘンの肥料工場に、大きな釜(ダイジェスタ、あるいは木がまという)が建設されようとしていた。この作業の指揮者は二人で、ベルリンの林業大学教授アレクサンダー・ミッチェルリッヒとその弟であった。
ミッチェルリッヒは木材工業の研究をしているうちに、チルマンが亜硫酸塩を使って、パルプを作ろうとしたことに目をつけた。
「よし、工場で大量生産をしてやるぞ!」
まず実験室での苦心がはじまった。二年たち、やっとリグユソぬきの白いパルプができた。これは釜に、木材のきれはしと亜硫酸カルシウムをいれて密閉し、蒸気で煮て作るのである。
いましも工場で建設中の木がまは、いよいよ本格的にパルプを作るために、据え付けられたものであった。
いよいよ運転開始!
だが、待望のまっ白なパルプは、いつまでもできない。どうしたのだろうか?
実験室では簡単に見えて気にとめずにいたことが、工場にうつされて大がかりにやらことになると、思いがけない困難なことがおきてくることがよくある。これもそれなのだ。ミッチェルリッヒは、技術者がいつもであう困難にぶつかった。
まず高温でにてもボロボロになったりしないように、釜はわざわざ銅でつくらせだのに、かえって銅がとけてバルブに色がっき、それを防ぐために中に鉛を貼ると、今度は鉛がそっくりかえってしまうのだ。
釜の問題がかたづくと、今度はべつの問題がおこった。
実験室で、小さなビーカーをふって薬品をとかすのとちがって、大きな釜の中では、木を煮るための液体を、むらのないようにとかすことが、大変むずかしい。
こうして次々におこる困難をかたづけて、白いパルプができあがるまでには、何と四年もかかったのである。
6 秘密を盗まれた top
このパルプ(亜硫酸パルプ)が売りだされると、その品質のまさに人々は大変驚き、この発明が評判になった。
原料のボロを集めるのに苦労していた製紙業者は、どこにでもある木から、立派な紙がつくれるというので、大変よろこんだ。
それにこの純粋なパルプは、紙のほかにも人絹、セルロイド、火薬などのセルロース(繊維素)工業の原料にもなるのだった。
しかしミョチェルリッチはこの方法を大変秘密にしていたので、パルプを作りたい人は、その秘密を大金をはらって買いとらなければならなかった。
けれども人々は、苦心してその秘密をさぐり出し、ドンドンパルプ工場をたててしまったので、ミッチェルリッヒはそのたくさんの人々に向かって、次々とうったえをおこし、ときには一度に、三十もの裁判をやらなければならないときもあった。
ミッチェルリッチがいくらあらそっても、人々はおかまいなしにドンドン工場をたて、五、六年たった一八八五年には、ミッチェルリッチの方法を使ったパルプ工場は、世界中にたてられるようになっていた。
7 山の中の近代工場 top
王子製紙工場の初期の紙すき機
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この年、明治十七年、日本にも亜硫酸パルプがはいってきた。
当時、飛鳥山の王子製紙の技師であった大川平三郎は、パルプの製法を学ぶために、ドイツやイギリスを視察してまわり、初めて日本で亜硫酸パルプを作ろうと考えた。
しかし、外国ですでにできているからといって、日本でその真似をすれば、同じようなものができるわけではない。
そこにはやっぱりいろいろな困難があるものだ。
大川が初めて作ったパルプは黄色くて、いい品物ではなかった。
それに木材を東京に運ぶのに費用がかかりすぎた。
そこで思いきって、天竜川の上流の気田(けだ)の森林地帯に工場をたて、ここでパルプを作ることにした。
これは日本最初の亜硫酸パルプ工場であった。
8 そうだ! セメントだ! top
工場を作るのに一番むずかしかったのは、木材を煮る釜であった。
大きな鉄の釜に強い薬品をいれて、高い圧力をかけて煮るのだから、鉄のとけるのを防ぐために、内側に何か張らなければならない。
最初は鉛をはってみたが、鉛はひびがいって、ついには爆発までおこしてしまった。
多くの人々の生命をうばい、けが人もでた。
何年もこの作業はつづいていた。一方、大川も何とかして安全なかまを作ろう、と研究をつづけていた。
「そうだ! セメントがいい!」
ある日、大川は友人の浅野のことを思いだした。浅野は日本にセメント工業を最初におこした人だ。
こうして大川は、ついにセメントで内張りをする方法に気がついた。
安全にパルプをつくれるようになって、日本の製紙業はドンドン発展し、外国と肩をならべる立派な品質のものが、作られるようになった。
9 紙の発明 《特別よみもの》
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◇……紙を発明したのは中国の蔡倫(さいりん)だといわれている。
それより昔、先徂のてがら話や、自分たちの自慢話を、のちの世に伝えるためには、石や金属に彫りつけたり、粘土の板に刻みつけたりしていた。
インドでは大きなシュロの葉に経典をほりつけた。
エジプトでは五千年前から、パピルスというアシに似た植物の皮を、縦横にならべてくつつけたものに、字を書いていた。英語で紙のことをペーパーというのは、ここからきている。
ヨーロッパでは羊皮紙といって、仔羊の皮に字を書いていた。羊皮紙に書いた古い聖書は、いまでも残っている。
◇……本には紙の代用品は伝わっていない。
そのかわりに「語り部」という職業があって、国の記録や家々の功績を、口から口へと代々かたりついだ。
中国では紙が発明されるまえは、絹をたいらにのばしたものに、字を書いていた。
◇……値が高く、目方の重い絹の紙のかわりに、安くてかるい紙を発明したのが蔡倫である。
蔡倫は木の皮やボロや魚あみに目をつけ、これらを蒸してくだき、それをすいて、こんにち使われているような紙を作り上げた。千八百年も昔のことである。 |
一世紀ごろ、漢の朝廷につかえた
蔡倫は、費用を節約しようと
苦心して紙をつくりだした。
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◇……蔡倫の新しい紙の製法は、長いあいだ秘密にされていたが、戦争で外国につかまった中国の捕虜によって、外国に紙すきの技術が伝かった。
この技術は推古天皇のころ(いまから千三百年前)、日本に伝わってきた。
日本書紀には、高麗(コマ=朝鮮)の僧の曇徴(どんちょう)が聖徳太子に、紙のすきかたを教えたことがでている。
◇……蔡倫やヨーロッパ諸国では、紙を作るのにおもにボロを使ったが、わが国でもっとも広く使われた和紙は、コウゾの木の皮である。
和紙を作るには、コウゾの木の皮をはいで木灰とともにむし、不純物をのぞいて流水の中でさらし、それをくだいて、「ねり」とよばれる、植物の根の皮からとった粘りのある物質をまぜ、すだれの上にすくいとって水をきり乾燥する。
「ねり」は和紙の製造に、独特のものである。
「ねり」を使うと、紙の作り方がらくになり、紙の質もよくなる。和紙のすぐれた点は、「ねり」の発明の結果という。
コウゾの繊維は長くて強く、よくからみあう。
紙になる繊維のうちでもっとも長いので、機械ですくわけにいかず、いまでも和紙は手ですかれている。
明治時代には、紙幣は全部コウゾの紙で作られていた。
いまでも使われている奉書紙や美濃紙は、コウゾが原料である。
◇……昔は紙をすく技術をおぼえるには、長い年月がかかったものだった。
そのため、小さいときから技術を見ならい、子供から孫へと、紙すきの家業を伝えるものが多かった。
こういうむずかしい紙すきの技術は、秘密にされ、他人に盗まれることをたいそうおそれていた。
ドイツで最初の製紙工場をたてたストロマーという人は、技術がもれるのを防ぐために、夜は職人たちを塔の中にとじこめておいた。
日本でも、藩で秘密にしている紙の作り方をもらした人は、打首にされ、紙を作る人々は血判をおして、親兄弟にも秘密をもらさないように、誓わせられたものだった。
十二章 カイコをまねて繊維を作る 《人絹とスフ》
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人絹とスフの発明
1 はじめに
私たちの夢ぱどうしたら実現するのだろう。 強くしなやかで美しい絹――それは金と同じ値段で売られていた頃、この絹を作ろうというのは化学者の夢だった。
しかしその夢を実現するために、何を材料にしたかというと、シャルドンネという化学者の使った材料は、バリスタイト平綿火薬の原料ニトロセルロースだったし、クロスやビバンという化学者の使った材料は、木材パルプ(木材セルロース)だった。
絹を作ろうという美しい夢も、いざ実現しようとなると、やっぱりその頃発達していた、火薬や紙の工場で使われている材料を、使わないわけにいかないのだ。
美しい夢を実現するには、しっかりと大地に足をつけておかなければならないのだ。
また、外国よりおくれた日本の人絹工場を、誰がどんなふうに日本に据え付けたか、その苦心も読んでほしい。
「人真似」をしたのではないということを見てほしい。 |
人絹とスフの糸を大量生産する工場
絹や綿の糸に比べ安価だったので、織物が安く作られるようになった。
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2 パリ博覧会のよびもの top
一八八九年(明治二十二年)パリでは、万国博覧会にあつまる各国の人々でにぎわっていた。
セーヌの川岸では、この年に建設された、世界最高を誇るエッフエル塔の美しい姿に、人々の関心がうばわれていた。
しかし博覧会では、もうひとつのものがよびものになっていた。 それは、人間の作った絹糸――人絹であった。
カイコがはきだした生糸から作られる、それまでの天然の絹しか知らなかった人々は、この人工の絹を見てびっくりしてしまったのだ。
当時のフランスでは、絹は金と同じ重さで売り買いされていたほどだから、この人造絹糸とそれを作って出品したシャルドンネの名は、たちまちヨーロッパ中の大評判になった。
実はこれより二年前、イギリスのロンドンでひらかれた博覧会でも、人造絹糸という名の糸や布のめずらしさと美しさが、ロンドン子の目をそばだてさせたのだった。
この人造絹糸は、イギリスの化学者スワンが作ったものだった。 こうして世界で初めての人絹が、スワンとシャルドンネの手で、それぞれ発表されたのである。 |
1889年のパリ――この年の万博で夢の繊維人絹が発表された
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3 もとは火薬の原料 top
強くしなやかで美しい絹を、何とか人間の手で安くつくれないものだろうか。
学者たちはいろいろ考えたが、いずれも実用にはほどとおかった。
ちょうどパリとロンドンで実用的な人絹が発表される四十年ほどまえ、この発明のもとになる考えが発明された。
スイスのシェーンパイン教授によるニトロセルロース(綿の繊維を硝酸でとかしたもの、硝酸繊維素)の発明だった。
ニトロセルロースは爆発しやすし危険な物質で、綿火薬として使われるが、これをエーテルにとかすと、粘り気のあるコロジオンという液体になる。
このコロジョンをたいらに塗って乾かすと、膜ができる。
これは水絆創膏といって、当時広く使われていた。
またセルロイドはこのコロジオンがもとになって発明された。
4 フィラメント作りの中で top
カイコは、口から粘り気のある液体をはく。
それが空気にふれてかたまったもの、これが絹糸になるのだ。
それならば、粘り気のある液体――コロジオンをもとにして、これを細い孔から押し出して、何とか絹に似た物はできないだろうか?
元々スワンは電球のフィラメントを作る材料として、このコロジオンに目をつけたのだった。
当時スワンは、電球の発明者エジソンのむこうをはって、フィラメントを作ろうとしていた。
そしてコロジオンを細い管から押し出して、薬品にくぐらせ、もとのセルロース(繊維素)にもどして、すぐれたフィラメントを作った。
「フィラメントを作るのと同じ方法で、糸もできるかもしれないぞ。」
スワンは、そんな気がして、試しに糸や織物を作ってみた。
しかし、元々電気技師だったスワンに、それ以上に人絹を研究したり作ってみたりしようとはしなかった。 |
エジソンの電球のフィラメント
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5 写真の乾板を top
一方、シャルドンネは、有名な生物学者で化学者のパスツールの弟子であった。
当時フランスではカイコの病気が流行して、絹織物業者は、ひどく困っていた。
シャルドンネはこのありさまを見て、土木技師になる希望をすてて、「カイコにたよらずに絹がつくれたらなあ。」と考えこんでいた。
あるとき、写真乾板の原料に使うつもりで、コロジオンを扱っていたとき、おもしろいことを見つけた。
コロジオンを小さな孔から押し出すと、絹糸のようになったからだ。
「しめた。」
シャルドンネのこの考えがもとになって、人絹がパリ博覧会に出品されたのだった。
6 シャツが爆発する top
その後シャルドンネは、故郷のプサンソンに工場をたてて、人絹を売りだした。
ところが、なにしろこの人絹は、もとが火薬なのだから、大変もえやすい。
ハンマーでシャツをたたくと爆発したり、タバコの火で洋服が燃え出したりするので、危なくてしかたがない。
そのために、いちじは販売禁止にまでなってしまった。
しかしシャルドンネは研究をつづけて、安全な人絹に作りなおし、第一次大戦までは、シャルドジネの方法で、ドンドン人絹が作られていた。
シャルドンネはこの功績で、伯爵のくらいを授けられた。 |
もえあがる洋服
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7 フィラメントにはならないだろうか? top
シャルドンネの人絹が、博覧会で評判をとってから二年後の一八九一年に、イギリスのクロス、ビバン、ビードルの三人が、別のやりかたで人絹を作った。
原料がビスコースなので、ビスコース人絹といわれている。
そしてこの人絹の製造は、第一次大戦後には、シャルドンネの人絹をすっかり追い越すまでに成長した。
木材パルプを苛性ソーダと二硫化炭素につけたものを水にとかすと、ビスコースという粘り気のある水飴ににた液体になる。
クロスとビバンは、まず電球のフィラメントに、ビスコースが利用できないかと考えた。
彼らは、スイスの電球工場にいた友人のスクーンに、このことを知らせた。
「ビスコースは電気のフィラメソトにならなしだろうか。」
そこでスターンは、ビスコースを小さな孔から押し出して、細い糸を作る実験をはじめた。
こうしているうちに、ビスコースから人絹を作ろう、という考えがうかんできたのだった。
しかし いざ人絹を作るとなると、そう簡単ではなかった。
トッパムという技師が、スターンとクロスに協力し、彼らの実験を大量生産にすることのできる紡糸機械、トッパム式紡糸機を発明して、初めて彼らの実験は成功した。
スターン・トッパム・クロスが名をつらねて、ビスコース人絹製造法を発表したのは一八九八年、実に六年の年月が費やされていた。
シャルドンネの人絹にくらべると、ビスコース人絹の原料はどれも安いし、作り方も簡単なので、その後人絹工場は、あらそってこの方法にきりかえられた。
こうして、一九〇四年 (明治三十七年)から一九一〇年(明治四十三年)にかけて、イギリス、ドイツ、フランス、ベルギー、スイス、アメリカなどで、いっせいにビスコース人絹が作られはじめた。
そして一九〇三年(明治三十六年)には、日本に早くもビスコース人絹が輸入された。
8 レザー作りにこった学生 top
この頃東京の駒込の荘内館という寄宿舎に、東京大学の学生で久村清太という風変わりな学生が寝泊まりしていた。
この学生は大学の新学期が始ると、第一日は顔をたすのだが、二日目からは実験にも講義にもちっとも現れない。 大学の勉強をそっちのけ。
久村が熱中していたのは、レザークロス(織物に塗料をぬって、皮のように見せかけた布)の研究だった。 毎日、大学の図書館にかよって、レザーのことが書いてある本は、大学中のものを読んでしまった。
ところがあまり授業に出ないので、学資をおくってもらえなくなってしまった。
しかたなく友だちの口ききで、本所の太陽レザー会社につとめさせてもらった。
この年、明治三十七年日露戦争がはじまった。
イギリスではビスコース人絹の世界的な大会社コートルド社が、工場を建て始めていたのである。
こんなことをしていたので、久村は明治四十年には、とうとう大学を退学させられてしまった。 けれども久村はいっこうに平気だった。
「僕は、大学卒業の免状なんかいらないんだ。もう大学では教えてもらうこともない。
あとは自分でレザーの勉強をするだけだ。」 |
久村清太は友だちの秦逸三と
力をあわせて、ビスコース人絹の
工場をつくった。
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9 みみずのような太い人絹 top
太陽レザーの小さな実験室におさまった久村は、さっそく新しいレザーをつくろうと、いくつかの塗料を試しているうちに、ビスコース液右布にぬってみた。しかし、そのときはどうも思わしい結果加出なかった。
そのうち、久村の作った「つやけしレザー」が大変好評をとるようになったので、当時の大実業家、神戸の金子直吉が、このレザーを大きく売り出すことになり、東レザー会社が新しく生まれ、久村はそこの技師長に招かれた。
そこでレザーの研究をすすめながらも、久村はまえに使ったビスコースを、どうしてもあきらめきれなかった。
片手間にビスコース液を応用する方法を考えていたが、結局ビスコース液の応用なら、人造絹糸のほかにはないと考え、人絹を作る実験をはじめた。
そこで脱脂綿を使って作ったビスコース液を、中を細くしたガラス管にいれて、ここからふきだした糸を、蒸発皿の稀硫酸の中をとおして右手でひきだすと、みみずを細くしたような太い糸ができた。
けれども、レザーの工場では糸を作る設備はないし、研究費をくれるわけもなかった。
そのころ、久村の友だちの秦逸三(はたいつぞう)が、米沢の高等工業学校の応用化学の教授になった。 久村は秦に、ビスコースの実験を手伝ってもらうことにした。
秦は自分の受持ちの授業時間をわすれるほど、研究に没頭した。
金子直吉は、明治四十二平に、日本セルロイド人絹株式会社をたてて、セルロイドを作るかだから、ニトロセルロース(硝酸繊維素)から、シャルドンネ式人絹を作ろうとしたほどだったので、久村たちの研究のことを耳にすると、さっそく研究費を出してくれた。
この頃、すでに外国では、いくつかのビスコース人絹工場が運転を初めていたが、その技術は絶対秘密にされていたので、二人はどうしても自分たちの力で、道をひらかなければならなかった。
実験室でたおれるほどのひたむきな秦の研究がみのって、やっと糸らしい糸ができたのは、大正二年のことだった。
次の年、大正三年には第一次大戦がはじまった。
外国製人絹の輸入がとまり、国産の絹もたりなくなった。
はやく日本でも人絹をつくらなければならない。
秦のいる米沢の町は、古くからの絹織物の産地として有名だが、新しい時代をむかえて、人絹工場をこの町にぜひつくってもらおう、ということになった。
こうして大正四年四月には、古い工場のあとに、米沢人造絹糸製造所ができた。 |
人絹をつくることに成功した秦逸三
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10 この泡だ! top
工場はまるでガラクタのよせ集めみたいに見えた。
茶がめに繊維素をとかし、ビール樽をトロッコの車の上にのせて、グルグルまわして薬品を混ぜ合わせ、自転車の空気ポンプで押し出して糸にする、といったありさまだった。
さて工場はでき心が、艶のある丈夫な糸はなかなかできなかった。
研究がゆきづまると、米沢にいる秦は、大阪にいる久村を、電報でよびよせるのだった。
そして二人で工場の二階にとまりこんで、いろいろやってみた。
あるとき久村は、試しに糸を顕微鏡で覗いてみた。
そして糸の表面に泡がたくさんできているのを見つけた。
「わかったぞ、艶のないのはこのためだ。丈夫でないのも泡のためだろう。」
二人はひたいを集めてこの泡をとる工夫をした。
艶のある糸がやっとできて、すこしずつ売れるようになった。
11 「人絹作りはむずかしい」 top
久村たちの人絹会社がやっと軌道にのりかけた大正五年、秦は外国の人絹会社視察にでかけることになった。
秦はロンドンで、ビスコース人絹の発明家クロスに会ったが、クロスは、
「人絹作りはむずかしいですよ。やめたほうがいいのでは……」と秦に忠告した。
せっかく視察にいったものの、イギリスでもアメリカでも、ビスコース人絹の技術は秘密にされていて、なにも見せてくれなかった。
久村たちは、やはり独力で研究をつづは、日本人だけの力で、ビスコース人絹を作りあげたのだった。
米沢の工場は、その後、帝国人絹会社になった。 |
ビールだるとトロッコの車を使った
製造所時代の薬品調合器
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12 はじめは人絹くずを利用した top
昭和十二年には、日本の人絹生産高は、世界一を誇るようになったが、日華事変がはじまり、第二次大戦の危険のせまった昭和十三年になると、日本は、世界一たくさんのスフ(ステーブルファイバー)を作り出している。
スフというのは、綿や羊毛のかわりに使われる繊維のことだ。
といっても特別の繊維ではなく、人絹を短くきったものだ。
スフが作られたのは一九〇八年で、フランスのルフレルとブルランが、人絹を作ったときの糸くすがもったいないので、これを使って布にしたのがはじまりである。
第二次大戦中、自分の国では綿や羊毛がとれず、戦争が始ると外国からの輸入がとまってしまう国では、木綿や毛織物のかわりに、国の命令でスフをつくらされたのだった。
その代表的な国はドイツ、イタリア、日本である。 |
米沢人絹製造所のスフの撚糸(よりいと)機
第二次大戦中の枢軸国は三国とも、綿花や羊毛が不足していたので、
国策で強制的にスフ作りをやらされた。しかし品質は悪かった。
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だが、それは洗濯はきかず、すぐのびてしまって、品質の悪いものの代名詞にまでなったほどだった。
第一次大戦にやぶれたあと、ドイツのプレムニッツ工場では、火薬や爆薬の製造ができなくなったために、パルプがあまっていた。
そこで化学者や技師たちがこのパルプから作り出したのが、ドイツ最初のスフだった。
ヒトラーが政権をとると、スフ工業は国策として奨励されて大工業になった。
同じようにイタリアでもムッソリーユが独裁者になってから、スフは大工業になった。
日本でスフ工場が本格的に作られるようになったのは、昭和八年からである。
そして戦争が始ると、綿や毛の紡績会社は、強制的にスフをつくらされるようになった。
13 世界に誇る日本の綣縮(けんしゅく)スフ
top
日本でスフが生まれたころは、その品質は悪かった。
東邦レーヨン会社は、京都大学の梶尾教授、隅田教授と協力して、スフの品質を改良しようとした。
スフは羊毛や綿のかわりに使われるだが、強さ、しわになりにくさ、保温力などが、はるかにおよばない原因を考えてみると、綿や羊毛の繊維がちぢれたり、ねじれたりしている性質が、スフにないことだとわかった。
そこで、「羊毛のようなちぢれと、綿のようなねじれたスフ」を合い言葉として、綣縮スフの研究がはじめられた。
そして昭和十五年に、繊維を強くひっぱりながら薬品をくぐらせる方法で、繊維を縮れさせる方法が考えだされた。
この発明は世界のどの国でも、まだ成功していなかったので、綣縮スフは世界にはこる日本の技術となり、スフの品質は一段とよくなった。
そして現在、日本のスフの生産高は、世界一になっている。
〔言葉の解説〕 top
レーヨン
現在では、人絹とかスフとかいう名は、あまり使われていない。レーヨンといっている。
××レーヨンという名の化学繊維会社があるだろう。
これは、一九二四年に、アメリカの最大のビスコース社の社長サルヴェイジが、セルロースからつくられる繊維を、レーヨン(輝く太陽の光)と名づけようといいだしてから、使われるようになった。
セロハン
現在では、菓子袋などはみな、プラスチックになってしまったが、昔はセロハンが広く使われた。
湿り気を通さないので、具合がよかったのである。
ビスコースを糸にすると人絹だが、これを膜にしたものが、セロハンである。
一九二一年、フランスのブランデンブルガーという化学者の発明である。
十三章 初めての合成繊維ナイロン 《ナイロン》 top
発明した力ローザスは自殺
1 はじめに
いままでお話してきた紙・人絹・スフの原料は、植物の繊維(セルロース)をそのまま使ったといってもよい。
「天然の繊維が、もし人間の手でつくれたら」と化学者たちは思わないわけにいかなくなってきた。
石炭タールや石油からセルロースをつくれば、もう人間はかぎりある植物にたよらずに、化学薬品だけで糸や布や薄膜がつくれる。
それにはまず、セルロースやカイコのはきだす液体(蛋白質)の中が、どんな仕組になっているかを、知らなくてはならない。
ところがこれらの仕組は、それまで化学者が知っていた、タールや石油からとれる化学薬品の仕組とはちがっていた。
高分子という仕組をしているのだ。新しく高分子化学という学問が生まれた。
この学問のおかげで、初めての合成繊維、ナイロンが生まれた。
アメリカでナイロンが売り出された! という知らせは、日本にとって大変なショックだった。
ナイロンは生糸の真似だ。
生糸はその頃、日本の最大の輸出品だったからだ。
ナイロンに負けるな! と日本の化学者はそれに対抗して、木綿のかわりになるビニロンや、日本のナイロンといわれるアミランなどを作った。
日本の化学者の力はたいしたものだったが、そのうしろには、当時世界一の生産量を誇る、人絹・スフの工業があった。
ここでは、糸作りには腕ききのたくさんの技術者と労働者がいたのだった。
人絹やスフのときもそうだったが、ピニロンやアミランなども、天然繊維をまれて、人工の繊維を作り、生活をもっとゆたかにしよう、という化学者のねがいから、生まれたものではあったが、いつもそれが日本では、外国の輸入品をたよらず、第二次大戦を勝ちぬくための代用品として、実際には作られたということは、残念だ。
ちょっと考えると、これは戦争のおかげのように見えるけれど、しかし次のお話をよんでいくとわかるように、戦争のはげしさのために、かえって日本の合成繊維の研究は遅れ、戦争がおわったときには、外国に大変遅れてしまったのである。
ここのところをよく考えてほしい。
2 自説をまげないシュタウジンガー博士 top
白髪頭やはげあがった額のならぶ会場ては、いま、はげしい議論の真っ最中である。
ときは一九二六年の秋、ドイツのデュッセルドルフの町でひらかれた、ドイツ化学者の集りである。
壇の上で大勢の反対をうけながらも、確信をもって自分の意見をのべているのは、背の高い、目の鋭い四十歳ぐらいの化学者、シュタウジンガ博士である。
議論の的になっているのは、布や紙を作っている繊維素(セルロース)や、ゴムや蛋白質などのようなものは、小さな分子かたくさん集ってできているものなのか、それとも、高分子といって、たくさんの小さな分子がしっかりとつながった大きな分子が、単位となってできているのか、という大切な問題だった。
ちょうど、紙をはさむクリップを分子と考えれば、クリスフをたくさんつなげたものでできている(高分子説)か、一個一個のクリップの集りと考える(低分子説)か、というのに似ている。 シュタウジンガー博士は、一歩もひかずに高分子説を主張した。
ところが、マイヤーとかマルクとかいう当時一流の化学者までが、低分子説を主張したので、こんなはげしい議論になったのだった。
ところがどうだろう。
それから二年たって、いろいろ実験を重ねてみると、どうも高分子説が正しいことがわかってきたのだ。
しかもあのとき、真赤になって反対したマイヤーとマルクが、真先にこのことに気づいたのだ。 |
ばらばらなクリップ(低分子)のあつまりと、
多数つながったクリップ(高分子)のあつまり
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そして数年後には、高分子説を疑うものは、ほとんどなくなった。
現在、合成繊維やプラスチックがすばらしく発展したのは、この高分子説のおかげである。
3 おや? これは糸になるかもしれないぞ top
さて、あのナイロンを発明したカローザス博士は、はやくからこのシュタウジンガ土博士の考えを、正しいと思っていた。
イリノイ州の大学で、 ずっと化学の勉強をつづけていたカローザスは、一九二八年、ぜひにとのぞまれて、アメリカ最大の化学会社デュポンの研究所に移った。
三十二歳のカローザスが、ここではじめた仕事は、まるでクリップをつなぐように、どうしたら小さな分子がいくつもつながって、丈夫な繊維の元になる高分子ができるか、という研究だった。
これはいままでにない仕事だった。
いままでの人造の繊維は、人絹にしてもスフ、アセテートにしても、主な原料になるのは、パルプとかただの繊維だとかいうものだった。
つまり、人間が天然の高分子をかりてきて、繊維を作っていたのだ。
いま、カローザスが作ろうという繊維は、天然の高分子に似た繊維である。
つまりはじめから原料そのものを、人間の手で作ろうというのだ。
世界最初の合成繊維を、作ろうというのだ。 |
1935年、世界最初の
合成繊維(ナイロン)を発明した
カローザス(1896〜1937)
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二十人以上の有能な助手と、よく整備された実験室にめぐまれたカローザスは、どんな材籵と材料を使えば、両方の材料の分子が長くつながってくれるか、考えられるかぎりの二種類の材料を、片っ端から手分けして、その分子がつながるかどうか調べてみた。
二年めのある日、一人の助手が、失敗した実驗の残りかすがはいっている入物を、洗っていた。
ところがこの残りかすは、どうしてもとれない。とうとう入物を火であたためて、とかしてすくいとりはじめた。
そばでこれを見ていたカローザスは、「おや」と目をみはった。
すくいとる棒についたかすがドンドンのびて、糸のように細くなっても、まだきれないのだ。
「これはおもしろい、糸になるかもしれないぞ。」
残りかすを手にとったカローザスは、これをいろいろ試してみた。 |
ナイロン工場
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このかすから作った糸は、冷えてからもよく伸びる。それに折れずに結び目がちゃんとできる。水にも強い。
「なるほど、合成繊維というものは、作ろうと思えばできるものなんだな。」
けれども、残念なことに、この糸は熱に弱い。すぐとけてしまう。
これでは織物にはならない。原料が悪いからだ。
「水にも熱にも強い糸のつくれる原料はないものか。」
ガローザスたちはすっかり考えこんでしまった。
4 よし、しらみつぶしにさがそう top
何ヵ月もすぎた。 カローザスは生糸(絹)の真似をしてやろうと考えた。
生糸原料になっているクリスフ(分子)には、二種類あるようだ。
一方は、ジアミン類という薬品の一種で、他方は、ジカルボン酸の一種らしい。
しかし、ジアミン類にしても、ジカルボン酸にしても、それには何十種という種類がある。 しかも、それを一種類ずつ組み合わせたら、その組み合わせは何百になるか、何千になるか。
「よし、しらみつぶしに調べてやろう。」
研究室が総がかりで、考えられるかぎりの薬品を組み合わせて、それが丈夫な糸になるかどうか、調べ始めた。 デュポン社の厖大な研究費と、カローザスの系統だったしらみっぶし作戦が、功をそうした。
カルボン酸の一種であるアジピン酸という薬品と、ジアミン類の一種であるヘキサメチレンジアミンとを組み合わせ、とかして糸にひき、冷やしてから伸ばしてみると、絹のように細くて美しく、熱にも水にも強い糸になったのだ。
世界最初の合成繊維(ナイロン)は、できあがった。
こうして一九三五年には、カローザスはこの糸が完成したことを、会社の上役に報告できたのだった。 |
ナイロン糸の紡糸
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5 大量生産の苦心がつづく top
それは第二次大戦の前夜であった。
アメリカは日本の生糸になるべく頼りたくなかった。
生糸に似た合成繊碓ができたのだ。
デュポンの社長は、いっときもはやく、合成繊維を大量生産せよ、と特別の命令をだした。
莫大な研究費と二百三十人もの化学者と技師が動かされた。
実驍室で立派にできあがったナイロンでも、すぐ工場でつくれるというわけではない。
そのためにはまだむずかしい問題が、いくつも残っていた。
ナイロンには、二つの原料がいるのだが、この二つとも簡単に手にはいるものではない。
これを多量に合成する方法が、考えだされた。
とりわけ、ナイロンの原料から糸をひく新しい紡糸装置(溶融紡糸装置)の発明は、ナイロンの大量生産には、なくてはならないものだった。
6 ナイロン発表、
だがカローザスは自殺 top
第二次大戦の始る二年前、一九三八年(昭和十三年)十月二十七日に、デュポン社の社長は、ニューヨークのヘラルドトリビューン会館に、実業家や新聞記者をまねいて、
「石炭と空気と水から作られ、蜘蛛の糸よりも細く鋼鉄よりも強い繊維」として、ナイロンを正式に発表した。
しかしこの発表のまえの年の四月二十七日に、生みの親であるカローザスは、いろいろな精神的な悩みから自殺していたのだった。 |
ナイロン製造の工程
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十四章 ナイロンに負けるな! 《ビニロン・アミラン》
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日本人の作った合成繊維
1 日本の繊維工業あぶない
昭和十三年の秋、京都大学化学繊維研究所の、桜田一郎教授の研究室に、富士紡績会社の荒井渓吉が訪ねてきた。
ふところから小さな包みを出しながら、荒井はいった。
「これはアメリカで売りだされたばかりの、ナイロンという繊維です。 鐘淵紡績会社のニューヨーク駐在員が持ち帰ったもので、調べてみると、木綿でもなし、人絹(レーヨン)でもスフでもない、えらく強い繊維です。ひとつ調べてみてください。」
わたされた繊維をくわしく調べてみるといろいろなことがわかった。 ナイロンは生糸によく似ているけれど、生糸よりずっと丈夫で、いままでにない強さをもっていることがわかった。
作る原料が、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンであることも、すぐ見当がついた。 ところがこのことが繊維業界にしれると、大騒ぎになった。 |
化学工業の工場
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ナイロンが発明されたために、日本の大事な輸出品である、絹や生糸が売れなくなってしまっては、絹織物のをつくっている人たちや、カイコをかっている農家は、たちまち職をうばわれてしまう。
これは大変なことになった。
2 アメリカの綿を目標に top
桜田はこう決心したi。
「合成繊維ではアメリカにしてやられた。私たちの研究もいそがなくてはいけない。
ナイロンは日本の絹を目標にして作られている。
よし、私たちは、アメリカの綿を目標にして、繊維を作ってやるぞ!」
原料は何にしたらよいだろうか?
桜田たちは、ちょうどその頃、実験中だったポリビニル・アルコールという薬品はどうだろうか、と考えついた。
これは、ドイツのヘルマンという化学者が、十四年前の大正十三年に発明し、繊維に作ったこともある薬品である。
ところが、この薬品から作った繊維は、水にとけてしまうという大きな欠点がある。
それで、衣服にはむかないとあきらめられていた。
しかし桜田には、ポリビニル・アルコールを水にとけないようにする、自信と見通しがあった。
またポリビニル・アルコールの主な原料は、アセチレンだ。
これは石灰石とコークスと電気から作る。いずれも日本には豊富だ。
これなら安し木綿と対抗することもできる。
それに日本には、ナイロンを作る工業的設備はないが、世界一生産量を誇る人絹・スフの(湿式)紡糸法の設備や伝統がある。これも都合がいい。
3 “合成一号”でいい top
桜川の研究室では、いままでいくつかの繊維を扱った経験から、李升基(り しょうき)や川上博が苦心をした結果、ポリビニル・アルコールの水にとける性質をのぞいて、糸を作り出すことかできた。
昭和十四年十月、日本人の手による新合成繊維が、学会で発表されると、ナイロンが発表された翌年で、日本中が大騒ぎをしてしたときだったので、さっそく通信社の記者がやってきた。
「先生、今度の新合成繊維の名前は?」
「いや、まだつけてないよ。」
「名前がなくては、記事がかけませんよ。」
「じゃ、“合成一号”とするか。」
桜田らはこの繊維につづいて、第二、第三号の合成繊維を作るつもりだったのであった。
合成一号が発表されてから二、三ヵ月遅れて、鐘淵紡績会社の矢沢将夫も、ボリビニル・アルコールから合成繊維を作り、「カネビヤン」と名づけた。
しかし、「合成一号」心「カネビヤン」も、ポリビニル・アルコールの水に弱い性質がまだ残っていて、熱湯につけると縮んでしまうのだった。
あとはこの性質を改良すればいいのだ。
こうしてついに熱にも水にもとけない、立派な繊維が生まれたのは、それから一年後のことだった。
この後いくつかの会社が、この繊維の研究をはじめた。
「ビニロン」という名は、ポリビニル・アルコールを原料にした、これらの合成繊維をひっくるめて、戦後つけられた名前である。
4 戦争がビニロンの工業化を妨げた top
「これからは合成繊維の時代がくるにちがいない。」
ビニロンの成功で自信をもった荒井、桜田、それに大阪大学の呉教授などは、こう考えた。
そこで政府の人たちも、衣服の原料を、何とか自給自足したいと思っていたので、桜田たちの意見を取上げ、日本全国の繊維会社、大学、政府が協力して合成繊維を研究するために、日本合成繊維研究協会を作った。
こうして理想的なスタートをきった研究だったが、太平洋戦争がはじまり、戦争に全力をあげなければならなくなると、ビニロンの工業化の試験は、一時中止しなければならなくなった。
そしてビニロンの工業化か、倉敷レーヨン会社で完成したのは、戦後(昭和二十三年四月)になってからであった。
しかしいまでは、ビニロンの技術はアメリカ、フランス、ドイツなどにも輸出されるようになっている。
5 ナイロン以上のものを作ろう top
デュポン社が新発明のナイロンを発表したのは、昭和十三年十月二十七日であったが、ニューヨークにある三井物産会社の支店では、すでに二年前にその情報をつかみ、見本を東洋レーヨン会社におくってきていた。
東洋レーヨンはおもに人絹を作っていた会社だが、合成繊維が成功するとなると、人絹工業にも大打撃になると考え、そのなりゆきに注目していた。
そこでナイロン発表の年の十月十五日に、会社の首脳部は一室に集って、合成繊維を何とか作り出そうという方針をきめた。
そこで会社の研究員のほとんど全員が、担当者の星野孝平博士を中心に、ナイロンを作る研究にとりかかったのである。
実物の見本はあるし、作り方も大体は発表されているのだが、くわしい製造方法は秘密にされていた。
そのうえ特許権というものがあって、デュポン会社と同じ方法と同じ原料で、作ることができないのだから、星野たちの苦労は大変なものだった。
二年間かかって、ナイロンが何からどういう方法で作られているかを、さぐりだすことができた。
また、ナイロンの欠点もわかった。
「さてつぎは、新しい方法で、ナイロンをしのぐ繊維を作り出す番だ。」
こう星野たちは決心した。では何を原料にして、つくったらよいだろうか?
ちょうどその頃(昭和十六年二月)、ドイツのシュラック博士の研究が、日本の学会で紹介された。
それには、まえにカローザスが失敗したカプロラクタムという原料を使っても、新しいナイロンができそうなことが書いてあった。 |
昭和17年に、独自のナイロン、つまりアミランをつくった星野孝平(1910〜)
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こんにちのナイロン製造工場
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最初のアミラン紡糸機(昭和18年)
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星野たちは、このカプロラクタムにとびついた。
そして三ヵ月後には、これを使って、新しい原料と方法で、別のナイロン(ナイロン6)を作り上げたのである。
こ れはのちにアミランと命名された(昭和十七年秋)。
こうして、昭和十六年までには、日本にも独自のナイロン、つまりアミランが実験室の中で生まれていたのである。 |
そして、昭和十七年のすえ東洋レーヨンは、日産五キログラムの滋賀工場を作り上げ、二年後にはその十倍もアミラン繊維を作るようになったが、戦争は激しくなる一方で、濃硝酸やステンレスなど原料や資材、それに動力も不足して、アミラン繊維の製造や研究は、ほとんどできなくなってしまった。
こうして、せっかくうまくいった日本のナイロン製造の芽は、戦争のためにふみにじられてしまったのである。
アミラン製靴下が売り出されるようになったのは、昭和三十年になってからのことであった。
日本で使わにれているナイロンは、ほとんどが星野らの作り上げた方法で、作られている。
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