2020 Fiscal Year Annual Research Report
New textile product quality evaluation method using THz spectroscopic analysis method
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17K00785
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
児山 祥平 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (30777818)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 繊維状試料 / THzスペクトル形状 / 延伸繊維 / 未延伸繊維 / 偏光方向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで示された実績を基に再実験を実施した．繊維の材質をPETとしてマイクロコンパンダ―で直径約60μmの未延伸繊維が作製された．また，同材質にて直径約330μmの未延伸繊維を作製し、これを5.5倍延伸を施した直径約60μmの延伸繊維も作製された．これらの繊維は外径30mm、内径20mmのステンレスOリングに対して隙間なく並列に設置され、これらを試料として扱った．これらの試料はTHz分光光度計で吸収スペクトルが計測された．計測時には試料に対して偏光されたTHz光が照射された．THzの偏光方向と試料の繊維軸方向が平行となる角度を0度として180度まで30度ずつ回転させた7条件で透過スペクトルが計測された．
その結果，未延伸繊維ではどの角度でも同じスペクトル形状が示された．ただ、スペクトルのベースラインは試料設置角度によって上下しており、これは平行に近いほどTHz光が試料を透過しており、90度に近いほどTHz光が試料を透過できないという偏光方向と繊維軸方向の関係によるものであった．一方、延伸繊維では4－9THzの間で試料設置角によりスペクトル形状が大きく変化した．延伸繊維は広角X線回折装置により繊維軸方向に分子配向されていることが確認されており、繊維内部の分子状態が異なることがスペクトルから示された．
以上より、繊維を凍結粉砕などの物理的、熱的な前処理を施すことなく繊維状のままで直接分子構造変化を計測することが可能であり、その再現性も示された．これは赤外分光分析では困難であるため、THz分光分析を組み合わせることでより詳細な繊維鑑別を提供することが可能である．本知見はThe Journal of Textile Instituteで報告された．
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