Preparation of regenerated wool fiber and coloring with functional colorants

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K16258
• Research Institution: Kyoto Notre Dame University
• Principal Investigator: 安川 涼子 京都ノートルダム女子大学, 現代人間学部, 講師 (30646633)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 再生繊維 / 羊毛 / 電界紡糸 / 色素

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、持続可能・循環型社会の構築を目指すため、資源の再利用方法として天然物由来の再生繊維化ならびに再生繊維への機能性色素の付与を検討した。具体的な方法としては、(1)既存のタンパク質系繊維からの再生繊維の作製(2)再生繊維への機能性色素の付与(3)機能性色素を添加させた再生繊維の評価および分析の3点である。
最終年度は前年度に引き続き、天然繊維の羊毛に着目し、再生繊維化は電界紡糸を用いることで、羊毛由来のタンパク質系再生繊維の作製を行った。セシウム吸着能を有する機能性色素のヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸鉄(Ⅲ)(以下、プルシアンブルー)および抗菌性のあるメチレンブルーを添加して繊維化させたところ、いずれも淡青色の再生繊維を得ることができた。再生繊維は、FE-SEMによる電子顕微鏡観察を行った。プルシアンブルー添加の再生繊維は、EDX分析を試みたところ鉄が検出され、繊維中の色素を確認することができた。再生繊維に水を付与したところ、繊維の膨潤と癒着が起こり塊状になった。このため、塩化セシウム水溶液を用いた吸着試験を断念した。塊状の防止と強度保持のために基布とミシンを用いて不織布の作製を試みたが、これも困難であった。また、天然繊維である羊毛は、帯電しやすい性質があることから再生繊維の表面電位評価を行った。再生繊維ならびに色素を添加した再生繊維の表面電位は、いずれもほぼ0 V となり、帯電しないことがわかった。再生繊維はケラチンと親水性のポリエチレングリコールで構成されていることから、除電されることが考えられる。
研究期間を通じては、ケラチン再生繊維にあたり紡糸時の溶液濃度、印加電圧、電極間の極板間距離等を変化させて適切な条件を得ることができた。さらに色素付与したケラチン再生繊維の作製にも成功し、再生繊維の分析や評価について初歩的な知見を得ることができた。