羊毛を染めると縮んで固まる（フェルト化）のは、なぜか資料が挙げる原因と、その言い方の違い

染色・草木染めで羊毛がフェルト化するのを防ぐ方法を書いたサイトiroai.jpは、フェルト化（縮絨）は羊毛繊維の表面にある鱗片（スケール）などが、水分・高温と圧力・薬品などの作用を受けることで起こりうる、と書いています。^[1]

ブログ「ひつじや日々徒然」は、同じ現象の要因を「温度差」「振動」「アルカリショック」の三つに整理している、と書いています。^[2]

一方は羊毛の構造から、もう一方は染める作業の場面から語っています。羊毛を染めると縮んで固まるのは、何が起きているからなのでしょうか。

羊毛を染めると縮んで固まる（フェルト化する）のは、なぜでしょうか。資料が挙げる原因を、羊毛の表面の構造、染めの場面、アルカリ、防縮加工の順に見ます。

羊毛が染まる仕組みは、記事「食用色素でウールは染まり、綿は染まらないのはなぜか」で扱っています。ここで見るのは、染める作業のあいだに起こる縮みと固まりです。

羊毛の防縮加工を手がける日本蚕毛染色株式会社の一般向けの技術解説頁は、羊毛1本1本の表面がウロコ状のスケール（人の髪でいうキューティクルに相当）で覆われ、竹の子の皮のように根元から毛先へ向かって重なり合っていると説明しています。スケールには、向きによって摩擦の大きさが異なる性質があり、先端が抵抗になって動きにくい向きと、抵抗なく動く向きがあるといいます。この性質を異方性といい、スケール同士が逆向きに作用し合うと絡み合うといいます。さらに、濡れると羊毛自体が膨潤してスケールが開いた状態になり、フェルト化しやすくなるとしています。^[3]

Mohammad HassanとChristopher Carrが2019年に『Journal of Advanced Research』に載せた総説は、スケールのために羊毛の繊維が一方向にしか動けないと説明しています。洗濯のときの摩擦・圧力・水分・熱のもとで、あるスケールの縁が別の繊維のスケールの間の隙間に「ラチェット」のように食い込み、繊維同士が絡み合って元に戻らなくなるといいます。^[3]この総説が主に扱うのは洗濯のときの縮みで、染める工程のフェルト化を主題にしたものではありません。^[3]

染めの場面で挙げるものは、資料ごとに少しずつ違います。

iroai.jpは、羊毛が最もフェルト化しやすい段階を、染めたあと高温から冷やして脱水するまでの間としています。羊毛は急に温度が下がると良くないと言われる、とも書いています。^[4]染色中にかき混ぜすぎることも、フェルト化を防ぐために避ける点に挙げています。製品や糸については、防縮加工済みのウォッシャブルウールなど、染色に適した素材を選ぶことが最も重要だと述べています。^[5]

三木染料店は、草木染めで羊毛を染めるときの注意事項に、羊毛は急激な温度変化や雑な扱いでフェルト化すると書き、精練や染色のあとは放置して自然に常温まで温度を下げてから水洗いするよう注意しています。^[6]

ひつじや日々徒然は、「羊毛がフェルト化する三つのポイント」として温度差・振動・アルカリショックを挙げています。温度差を作らない扱いと、熱いうちに触りすぎない扱いを、ひつじやでは実践しているそうです。^[2]同じ記述で、濡れている状態で触るとフェルト化するという説もあるが、実感としては差をあまり感じないとも書いています。^[2]一方で、温く湿った状態で「揉む」とフェルト化してしまうが、繊維をさばく程度であれば問題ないと思う、としています。^[2]

三つの資料を並べると、温度の扱いに気を配る点はどの資料にも出てきます。^[4][6][2]動かすことは、iroai.jpがかき混ぜすぎを、ひつじやが振動と触りすぎを挙げています。ひつじやは、これに加えてアルカリショックも挙げています。^[5][2]

草木染めの個人の実践者ブログ「つぎいろ」は、染液のpHを酸・アルカリで調整するとき、酸やアルカリが強いと繊維が傷み、とくにウールやシルクはアルカリに弱く、溶けるような感触になると注意しています。^[7]ひつじやが挙げる「アルカリショック」と、つぎいろが述べる繊維の傷みが、同じ現象を指すのかどうかは、確かめられていません。

Hassan・Carrの総説は、羊毛を機械洗濯できるようにする防縮加工のうち、塩素・ハーコセット法を、最も効果が高く、最も安価な方法としています。次亜塩素酸ナトリウムなどによる塩素処理で、スケール表面の脂肪酸の層（18-MEA）を取り除いてスケールの縁を削り、続けてハーコセット樹脂でスケールの間の隙間を覆い、洗濯のときにスケール同士が引っかかり合うのを防ぐ、という仕組みです。^[8]ここで挙げたのは鱗片に何が働くかの説明で、家庭で行う方法の案内ではありません。

ここで見た資料は、染織の解説サイト（iroai.jp）、染料店（三木染料店）、ブログ（ひつじや日々徒然・つぎいろ）、羊毛の防縮加工を手がける会社（日本蚕毛染色）、総説1件で、染める条件と縮みの量を結びつけて測った実験の数字はありません。^{[1][3][4][6][2][7]}

資料ごとに、言った範囲が違います。

• 日本蚕毛染色の頁は、会社の一般向けの技術解説としてフェルト化を説明していて、実験データや文献の引用はありません。^[3]
• Hassan・Carrの総説は、主に洗濯のときの縮みを扱い、染色工程のフェルト化は主題ではありません。^[3]
• 三木染料店は、冷ますことは挙げていますが、何度までと示していません。^[6]
• ひつじや日々徒然は、ひつじやが自分の経験を書いた記録です。このサイトが読んだかぎり、一般化できる実験的な根拠とアルカリショックの説明を示していません。^[2]

• つぎいろは、草木染めで染液のpHを調整する場合の、繊維の傷みを注意として述べています。縮みの説明としては書かれていません。^[7]

確かめられていないことも、はっきりさせておきます。羊毛を染めるときに、どれくらいの温度差までなら縮まないのかを、数字で示した確かな資料は、確かめた範囲では見つかっていません。日本の手芸店で売られている毛糸に、塩素・ハーコセット法などの防縮加工がどれほど使われているのかも、確かめられていません。

この記事は染め方の手順ではありません。資料が言った範囲を並べたものです。

縮んで固まった毛糸に戻ります。iroai.jpは、羊毛繊維の表面の鱗片（スケール）などが、水分・高温と圧力・薬品などの作用を受けることで起こりうると説明していました。^[1]日本蚕毛染色は、スケールの向きによる摩擦の違いと、濡れて膨潤したスケールが開くことを挙げています。^[3]ひつじやは、温度差・振動・アルカリショックの三つに整理していました。^[2]

ここからは、このサイトの見立てです。鱗片の説明は、縮みが起こる仕組みの側を語っています。染めの場面の挙げ方は、その仕組みが起こりやすい場面を語っています。二つは、同じことを別の側から言っているとも読めます。たとえば、水と熱のある鍋の中で羊毛が動かされる場面は、鱗片の説明にある水分・熱・圧力が重なる場面にあたると読めます。ただし、温度の急な変化やアルカリが鱗片にどう働くかを、資料が結びつけて述べたわけではありません。温度差が主因だとも、動かし方が主因だとも、ここでは決めません。

テーマ「電気で寄せる」でも、羊毛を家で染めるときの注意として、フェルト化に少し触れています。

• 羊毛を染めるとき、フェルト化が起こる温度差の大きさを、数字で示した資料はあるか
• 日本の手芸店で売られている毛糸（ウォッシャブルウールなど）は、塩素・ハーコセット法などの防縮加工を経ているか