水晶振動子法による洗浄過程のモデル的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500522
• Research Institution: Showa Women's University
• Principal Investigator: 下村 久美子 昭和女子大学, 生活環境学科, 講師 (80162816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小見山 二郎 実践女子大学, 生活科学部, 教授 (60016574) ; 小ノ澤 治子 昭和女子大学, 生活機構研究科, 教授 (10054149)
• Keywords: 固体脂肪汚れ / 水晶振動子 / 界面活性剤 / 酸化剤 / 膨潤作用 / 洗浄 / 振動数 / 市販漂白剤

Research Abstract

水晶振動子法は、水晶振動子の電極表面に付着した基質の脱離状態を、共振周波数の変化から重量変化として経時的に測定できる寿法である。特に、水中での重量変化をナノグラムオーダーで測定できることから、この方法を洗浄系での固体汚れの除去のモデル的実験に利用することを試みてきた。これまで、タンパク質汚れについては、界面活性剤、酸化剤、酵素による除去の相乗作用について、また、脂肪汚れについては、アルカリの作用と界面活性剤を添加した場合の脂肪の除去の機構を報告してきた。
今年度は、水晶振動子の表面に、固体脂肪汚れモデルのトリパルミチンとラードを付着させ、界面活性剤の存在下での酸化剤の添加効果を検討した。また、実際の洗浄条件に近い実験条件として市販洗剤と市販漂白剤を使用した洗浄条件で実験を行った。さらに、固体脂肪汚れの重量を観測する水晶振動子法の裏付けとして、洗浄液への汚れ成分の溶解を観測できるFT-IRを使用して、脂肪の脱離を確認する実験を試みた。
その結果、まず酸化剤による脂肪の膨潤作用が認められた。脂肪汚れに対する酸化剤の添加効果の1つに、脂肪が酸化剤により酸化されて膨潤しやすくなることがあることがわかった。酸化剤を添加した後界面活性剤を添加すると、まず酸化剤によって膨潤した状態に加えた活性剤による膨潤が加わって脂肪が除去されやすくなる。酸化剤の汚れに対する効果は活性剤の種類によっても異なることがわかった。さらに、市販漂白剤は、弱アルカリ性洗剤との共存下では除去量が増加し、脂肪の除去に効果的であった。一方、FT-IRを使用して水晶振動子法で使用した洗浄液中の成分の定量を試みたが、定性的には脂肪の溶出は認められたものの、定量的な解析には至らなかった。今後、検討したい。

Research Products

• [Publications] 下村久美子, 金井千絵, 小ノ澤治子, 小見山二郎: "水晶振動子による固体脂肪汚れの洗浄過程の追跡"日本家政学会誌. 54・4. 281-289 (2003)
• [Publications] Kumiko Shimomura, Haruko Onozawa, Jiro Komiyama, Akiko Sehata: "Lipid Detergency as Observed by the Quartz, Microbalance Method"Textile Research Journal. 73・6. 509-514 (2003)