繊維とは
繊維 (せんい、 fibre 、 fiber )は、 動物 の 毛 ・ 皮革 や 植物 などから得られる自然に伸びた、または人工的に伸ばされた細くしなやかで凝集性のある紐状の素材のことである。
概説
繊維とは、元来は 布 を織る材料となる 糸 の素材のことである。布になるためには、それが細長く、柔軟で、なおかつ耐久性に優れることが求められる。また、その太さは相当に細いものであってほしい。そのような構造への加工は高度な技術であるため、古くは元からそのような状態にあるものが利用された。現在では様々なものを繊維状に加工することが行われている。
どのようなものが繊維として古いものであるかは断定が難しい。おそらく動物の体毛、植物の樹皮から得られる繊維が古いものであろう。現在も植物の葉や皮をそのままに衣料として利用する例もあるから、そのあたりが起源なのであろう。動物の長い毛は直接に繊維として利用されたし、一部の植物はその皮層に長い繊維細胞を持ち、引き裂くだけでたやすく繊維状のものが手に入る。毛皮や皮も繊維を含むが、これらはむしろ直接に布状の構造が得られるものとして利用された。
言葉の意味
上記のように、繊維は元来は糸のように取り出せるものを指す。ここから、人工的に作り出した糸状の構造およびその素材を 化学繊維 または人造繊維という。それらは当初は天然繊維の代用として開発された。
形態上の基本的性質としては、細長いもの、すなわち幅(太さ)に対して長さがきわめて大きいものといえる。いわゆるアスペクト比の値としては1:1000が、その目安といわれている。
さらに、繊維は丈夫なものである。つまり、自然に放置しておいても分解しにくく、動物によって消化されにくい。このような成分を繊維質というが、その素材は動物繊維と植物繊維では大いに異なる。動物繊維の場合、ほとんどは特殊な タンパク質 であり、植物繊維の場合、 セルロース などの 多糖類 である。ここからこのような成分のものをも繊維というようになった。食物繊維はこのような用例であり、実際には繊維状をしていないものをも含んでいる。
このような生物の繊維は、細胞レベル、あるいはそれ以下の構造であり、実際にはその構造は顕微鏡下でしか観察できない。また、顕微鏡レベルでしか繊維状の構造を確認できないものもあり、それらも繊維といわれる。 フィブリン (繊維素)等がこれに当たる。
一方、生物体内の糸状の構造を指して繊維という例もある。その中には、繊維質ではないものもある。 筋肉 の構成要素である 筋繊維 、あるいは 神経繊維 がその代表的な例であり、これらにおける糸状の構造は 細胞 そのものである。
繊維の性質
繊維は、特に細長くなった 固体 である。このような構造は、強く引き延ばした場合か、ある特定の方向に分子が積み重なることで作られる。いずれにしても、そのために構成する分子の向きが揃う(配向)など、普通の固体の状態より強くなる例が多い。しかも絶対的に細いために柔軟である。また、生物素材では内部に空洞を持って 管 を作るなど、さらに複雑な構造を持つものもある。...






