2015 Fiscal Year Research-status Report
土を利用した環境負荷の少ない家庭科洗濯・染色教材の開発
| Project/Area Number |
15K04472
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University of Education |
|---|
Principal Investigator |
小松 恵美子 北海道教育大学, 教育学部, 准教授 (70550408)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 染色 / 洗浄実験 / 土粒子 / 洗濯堅牢度 / 汚染布 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は落ちにくい汚れである土に着目し、土を利用した環境負荷の少ない洗濯・染色教材の開発を提案する。土粒子が布に付着・脱落する現象について、水と力、土や布の組成や構造といった物理化学的な観点から分析・解明を進め、土を落とすための洗濯条件と、土で染めるための染色条件の両者の確立を目指す。
本研究は以下８個の研究項目を立てている。１．布に対する土粒子の脱落・付着を促進する処理条件の影響の検討、２．布に対する脱落・付着を促進する土粒子の組成と形態の影響の検討、３．土粒子の脱落・付着を促進する繊維の組成と構造の影響の検討、４．土粒子の脱落・付着を促進する布の構造の影響の検討、５．土粒子の脱落を促進する諸条件の解明および最適洗濯条件の決定、６．土粒子の付着を促進する諸条件の解明および最適染色条件の決定、７．小中高を対象とした家庭科洗濯および染色学習の実験・実習教材の提案、８．小中高における提案教材の授業実践と改善。
平成２７年度では項目１～４を行う計画であったが、最終的には１，２，３，６，７に関わる研究を進めることができた。1については、染色実験で土顔料の付着を促進する条件を明らかにし、平成27年度繊維学会秋季大会にて発表した。2と3については、北海道剣淵町で採取した剣淵粘土を高温で焼いて赤味を出し、数種の布に濃く染められるか検討を行い、化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会にて発表した。さらに平成28年日本家政学会でも発表が確定している。6については、染色布の洗濯堅牢度を調べ、化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会にて発表した。7については、染色布の授業教材用の洗濯実験汚染布としての適性を検討し、平成28年日本家政学会にて発表が確定している。また、染色布の色の特徴についても解析し、平成28年度繊維学会年次大会での発表が確定している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度の研究計画で遂行できなかったのは、研究項目４のみである。一方、計画には入っていなかった項目6と7にも一部着手することができた。これらを総合的に判断すると、研究計画はおおむね順調に進んでいる。以下に平成27年度研究の詳細を述べる。
研究項目1では、Rouge土顔料を水酸化ナトリウム緩衝液で染色すると、他の条件に比べて濃色に染まり、染色布からは多量のカルシウムが検出されることを発見した。染色布の電子顕微鏡（SEM）観察では、土顔料と繊維の間に透明な鉱物粒子の介在が見られ、この鉱物が土顔料の付着を促進していると考えられた（平成27年度繊維学会秋季大会研究発表会にて発表）。研究項目2および3では、北海道剣淵町で採取した剣淵粘土を焼成して顕色化し、5種の繊維布（ポリエステル、ナイロン、キュプラ、絹、綿）を染色して付着鉱物種を分析し、未焼成粘土の場合と比較検討した（化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会にて発表）。さらに染色布のSEM観察を行い、繊維表面への粒子付着状態について検討を行った（日本家政学会第68回大会研究発表会にて発表確定）。研究項目6では、Rouge土顔料で良好な状態に染められた染色布の洗濯堅牢度を調べて、その用途について検討し、簡易土顔料汚染布への応用を提案した（化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会にて発表）。研究項目7では、上記項目6で提案したRouge土顔料染色布の授業教材用汚染布としての適性を検討するために、洗浄実験を行って湿式人工汚染布の結果と比較検討した（日本家政学会第68回大会研究発表会にて発表確定）。また、Rouge土顔料染色布の色の特徴について、色差計で測色を行い解析した（平成28年度繊維学会年次大会研究発表会にて発表確定）。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、まだ着手していない研究項目４，５，７を進めるとともに、平成27年度の研究内容をさらに発展させていきたい。また、研究計画には４つの「共通内容」があったが、その一部を見直す必要があることが明らかとなったため、以下のように変更する。
１．土粒子の脱落・付着実験の機械力には、JIS規格に準拠したラウンダーメーターを使用する計画であった。しかしながら、ラウンダーメーターは回転速度が固定されており、機械力の大きさを変える実験はできないため、機械力の影響が検討できない。したがって、ラウンダーメーターの他に、これまでの研究で使用してきた震盪機による実験も引き続き行い、機械力を比較検討していくこととした。
２．繊維内部へ土粒子が侵入しているか確認するために、ミクロトームを使用して、染色布の繊維断面試料を作製し観察する計画であった。しかし本研究の土顔料染色布は、繊維断面試料の作製過程で大きなダメージを受ける可能性があり、その場合は本来の土粒子付着状態が観察できなくなる。土顔料の付着状態は試料によって異なりダメージが懸念されることから、ミクロトームによる繊維断面観察を取りやめることとした。
３．土粒子と布のゼータ電位測定は、脱落・付着の最適条件で行う方向で考えていく。
４．土粒子の布付着量は、計画通り蛍光X線分析により定量し比較評価できているため、今後も続けて行く。
|
| Causes of Carryover |
物品購入できない少額が残ってしまった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度の物品購入費に加算して使用する。
|
-
-
-
-
-
[Presentation] 剣淵粘土処理布のXRF分析2016
Author(s)
熱海春奈、小松恵美子、岡村聡、森田みゆき
Organizer
化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会
Place of Presentation
北海道大学（北海道・札幌市）
Year and Date
2016-01-19 – 2016-01-19
-
