ビスコースは、レーヨンとも呼ばれ、最も古くからある人造繊維です。木材パルプや綿短繊維などの再生セルロース材料から作られており、市場規模は2032年までに402億6,000万米ドルに達すると予測されています［1,2］。

ビスコースは持続可能なファッションへの需要の高まりにより、ますます注目を集めています。柔らかく通気性があり吸湿性に優れているため、綿やポリエステルに代わる快適で環境に優しい素材として評価されています。

最初の生産プロセスでは、木材パルプを水酸化ナトリウム（NaOH）に浸してアルカリセルロースに変換します（図1）。その後、加圧および細断を行い、アルカリセルロースを熟成させて重合度を低下させます。次に、二硫化炭素（CS₂）溶液を加えてセルロースキサントゲン酸塩を生成します。得られた塊状物は再びNaOHに溶解され、「ビスコース」と呼ばれる粘性のある溶液が得られます。

熟成、ろ過、脱気の工程を経た後、ビスコース溶液は加圧ポンプによって金属製の紡糸口金（スピナレット）を通り、紡糸浴に浸された状態で押し出されます。紡糸浴には、セルロースキサントゲン酸塩を酸性化するための硫酸（H₂SO₄）、迅速な凝固を促進するための硫酸ナトリウム（Na₂SO₄）、およびセルロース分子を架橋するための硫酸亜鉛（ZnSO₄）が含まれています。

さまざまな生産プロセス条件の変更や薬品の添加により、多種多様なビスコース繊維を製造することが可能です。最終工程として、引き伸ばし、洗浄、および漂白が行われます。

湿式紡糸工程（図1、紫色の星印）を最適化するためには、酸および亜鉛の濃度を24時間365日連続して測定することが極めて重要です。従来は、硫黄の全量および副生成物の硫黄を硫酸塩の沈殿による煩雑な重量分析法で定量してきました［3］。しかし、この方法には高度な技術、時間、そして設備スペースが必要であるため、実用面での制約が大きいです。したがって、効果的な生産プロセス管理のためには、迅速かつ信頼性の高い分析技術の導入が不可欠です。

メトローム プロセス アナリティクスは、ビスコース紡糸浴中の重要な化学成分を測定するための複数の選択肢を提供しています。2060 TIプロセスアナライザー（図2）は、硫酸および亜鉛濃度を同時に測定するよう統合されています。このアナライザーは、クローズドループ制御において重要な役割を果たします。これにより、製品の処理能力と歩留まりが向上し、化学薬品の使用量を最小限に抑えることが可能になります。

メトローム プロセス アナリティクスの2060 TIプロセスアナライザーおよび2035プロセスアナライザー（電位差自動滴定タイプ）は、ビスコース製造工程における硫酸および硫酸亜鉛の濃度を測定することができます。これにより、生産の最適化、ビスコース／レーヨンの品質向上、ならびに化学薬品の使用量削減が可能となります。

[1] Fibre2fashion. Global viscose fibre market to grow 6.2% annually by 2026. https://www.fibre2fashion.com/news/textile-news/global-viscose-fibre-market-to-grow-6-2-annually-by-2026--283880-newsdetails.htm (accessed 2024-08-12).

[2] Viscose Staple Fiber Market Size | Global Industry Report [2032]. https://www.fortunebusinessinsights.com/viscose-staple-fiber-market-105431 (accessed 2024-08-12).

[3] Lanieri, D.; Alberini, I. C.; Olmos, G. V.; et al. Rapid Estimation of Gamma Number of Viscose by UV Spectrophotometry. O Papel 2014, 75, 60–65.

[4] Mendes, I. S. F.; Prates, A.; Evtuguin, D. V. Production of Rayon Fibres from Cellulosic Pulps: State of the Art and Current Developments. Carbohydrate Polymers 2021, 273, 118466. DOI:10.1016/j.carbpol.2021.118466