인조섬유 중 석유·석탄·공기·물 등을 출발원료로 하여 섬유를 형성하는 일련의 긴 분자를, 화학적으로 합성하여 섬유로 만든 고분자물질.

천연섬유(면·양모·생사 등)·재생섬유(비스코스레이온·구리암모늄레이온 등)는 셀룰로오스(섬유소)·단백질 등의 천연고분자로 이루어지며, 아세테이트 섬유는 셀룰로오스의 유도체이지만, 합성섬유인 경우에는 저분자물질을 연결하여 사슬 모양으로 이어 소정의 고분자물질로 조립함으로써[重合反應] 만들어진다.

즉 합성섬유란 합성고분자 섬유라는 뜻이 된다. 합성된 고분자는 용제로 녹이거나 열로 용융하여 가는 구멍으로부터 압출해서 굳히고[紡絲] 감는다. 방사방법에는 용융·건식(乾式)·습식(濕式)의 세 가지가 있다. 실 모양이 될 수 있는 고분자는 많지만, 그 중에서 염색성·내구성·촉감·내수성·내추성(耐皺性)·내열성·강도·내마모성 등의 여러 성질이 의료용·공업용 목적에 알맞은 것만이 실용적 가치를 가진 합성섬유가 된다.

합성섬유와 플라스틱은 분자구조상 엄격한 구별이 없으며, 합성섬유는 플라스틱이 섬유의 형태로 된 것이라고 할 수 있지만, 실 모양이 아닌 분자로 구성되는 플라스틱은 섬유화가 곤란하다.

종류는 다음과 같다.
⑴ 나일론:화학적으로는 폴리아미드(polyamide)라고 하며, 아미드기(基) CONH로 연결된 고분자의 총칭으로 많은 종류가 있다. 그 중 미국에서 기업화된 것은 나일론 66, 독일에서는 나일론 6이 개발되었다. 나일론 66은 아디프산과 헥사메틸렌디아민의 축합중합반응(縮合重合反應)으로, 나일론 6은 카프롤락탐의 고리열림 중합반응으로 만들어진다. 그 차이는 같은 수의 탄소 C, 수소 H, 산소 O, 질소 N의 원자배열이 조금 다를 뿐이다. 공업화된 것에는 나일론 610이 있으며, 나일론 4는 물을 무명 이상으로 흡수하므로 새로운 용도의 개척이 기대되고 있다. 또한 최근에는 명주와 같은 태를 목표로 한 키아나, 고열(高熱)에도 잘 견디는 노멕스, 초고강력(超高强力) 섬유인 케블라 등과 같은 나일론이 공업적으로 만들어지고 있다.

⑵ 폴리에스테르(polyester):테레프탈산 또는 디메틸테레프탈산과 에틸렌글리콜의 축합중합으로 만들어지며, 의료(衣料)로 뛰어나므로 이 섬유는 세계에서 가장 많이 생산되는 합성섬유 중의 하나이다.

⑶ 아크릴로니트릴(acrylonitrile):아크릴로니트릴 섬유에는 아크릴 섬유와 모다크릴 섬유의 두 가지가 있다. 아크릴 섬유는 폴리아크릴로니트릴 섬유라고도 하며, 아크릴로니트릴을 85 % 이상 함유하고 있다. 염색성 등을 향상시키기 위해 아크릴산메틸·아세트산비닐·메타크릴산메틸·아크릴아미드 등을 혼성중합[共重合]시켜 만든다. 의료 중 편성물에 많이 사용되어 양모(羊毛) 대용이라고 할 수 있다. 모다크릴 섬유는 아크릴로니트릴의 함량이 35 ~85 %이며, 나머지는 염화비닐 또는 염화비닐리덴이 혼성중합 성분으로 되어 있다.

⑷ 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol):폴리비닐알코올을 반 이상 아세탈화(化)한 것으로 무명과 비슷한 흡수성을 나타낸다. 폴리아미드 섬유를 나일론이라 하는 것과 마찬가지로 폴리비닐알코올 섬유는 바이날(vinal) 또는 비닐랄(vinylal)이라는 일반 명칭으로 부르며, 일본에서는 비닐론(vinylon)이라 한다.

⑸ 폴리염화비닐(polyvinyl chloride):합성수지인 폴리염화비닐을 섬유화한 것으로, 열수축온도가 낮아 합성섬유 중에서 가장 열에 약하다. 그러나 다량의 염소를 함유하므로 불에 잘 타지 않는다. 이불솜 등에 사용된다.

⑹ 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride):염화비닐리덴과 염화비닐의 혼성중합물로, 무겁고(비중 1.7) 난연성(難燃性)이므로 극장용 커튼 등에 사용된다.

⑺ 폴리프로필렌(polypropylene):가볍고(비중 0.9) 강하며 값이 싸므로, 염색성이 향상되면 의료섬유로 더욱 발전될 것으로 보인다.

⑻ 폴리우레탄(polyurethane):디이소시안산염을 양단에 수산기 OH를 가진 저분자량의 폴리에스테르·폴리에테르와 반응시키면 만들어지며, 고무 탄성과 비슷한 성질을 나타낸다. 고무줄보다 강하고 내구성이 있으며, 섬유를 가늘게 만들 수 있다. 스판텍스라고도 하며, 스포츠 의료나 양말의 목 부분 등에 쓰인다.

이상에서 나일론·폴리에스테르·아크릴로니트릴을 3대 합성섬유라 한다. 합성섬유의 성질에서 인장강도는 1데니어당 몇 g의 무게를 매달면 절단되는가를 나타내며, 신장도는 잡아당겨 절단되었을 때 원래의 길이가 몇 % 늘어났는가를 나타내는 수치이다.

합성섬유는 각 섬유에 따라 약간씩 성질이 다르지만, 일반적으로 천연섬유에 비해 비중이 가볍고 인장·마찰에 강하며, 잘 구겨지지 않고 내약품성이 있으며, 충해(蟲害)를 받지 않는 등의 장점이 있다. 반면에 흡수성이 낮고 염색성·내열성 등에서 천연섬유에 뒤진다. 따라서, 의료 취급에는 천연섬유와 다른 주의가 필요하다.

합성섬유는 소수성(疏水性) 섬유로서 수용성 더러움은 덜 타지만 유지(油脂) 등의 유성 더러움은 잘 탄다. 더러움은 세탁에 의해 잘 씻기며, 폴리에스테르 등은 더러움이 섬유 속으로 들어가면 씻기지 않으므로 더러움이 심하지 않을 때 세탁해야 한다. 오랫동안 세제 용액에 담가 두면 재오염되기 쉬우므로 단시간에 빨고 심하게 짜지 말아야 한다.

나일론·폴리염화비닐·아크릴로니트릴 섬유 등은 고온으로 세탁하면 누렇게 변하면서 수축하는 일이 있다. 또 나일론 제품은 매듭이나 솔기 등이 풀리기 쉬우므로 손빨래로 하는 것이 적당하다. 합성섬유는 젖어도 잘 마르지만, 일반적으로 흡수성이 빈약하므로 내의에는 부적당하다.

고열에 의하여 연화 용융하는 성질이 있으므로 다리미 온도에 주의해야 한다. 다리미질할 때는 반드시 헝겊을 대고 한다. 혼방(混紡)·교직(交織) 직물은 내열성이 낮으므로 주의해서 다림질한다. 폴리염화비닐은 특히 내열성이 낮으므로 다리미를 쓰지 않는다. 때빼기·표백(漂白)은 합성섬유 중에는 어떤 종류의 용제에 용해하는 것이 있으므로 주의한다.

합성섬유는 양모에 비해 보온성은 뒤지지만 충해에 대해 저항성이 있다. 그러나 천연섬유와 혼방·교직한 것을 보관할 때는 방충제가 필요하다. 이 밖에 대전성(帶電性)도 특징의 하나로, 마찰에 의해 발생한 정전기가 대전하기 쉽고, 특히 습기가 적은 겨울철에는 공중으로 방전되지 않으므로 이런 경향이 강하게 나타난다.