2017 Fiscal Year Research-status Report
Dyeing with Color Substances Extracted from Food Wastes- toward Deodorization and Color Fastness
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17K00797
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| Research Institution | Jissen Women's University |
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Principal Investigator |
牛腸 ヒロミ 実践女子大学, 生活科学部, 教授 (80114916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 サナエ 実践女子大学, 生活科学部, 助教 (60286896)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 天然色素 / 食品廃棄物 / 濃色 / 染色堅牢度 / 消臭性 / 抗菌性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
毎年数千万トンと大量に排出される食品廃棄物を有効利用するために、合成染料に比べて環境負荷の小さな食品廃棄物中の色素を抽出して、色染に利用する。天然色素を使った染色で最も問題なのは色が濃く染まらないことと、色があせやすいことである。従って実用的な染色物を得るためには、濃色で色があせにくい堅ろうな染色物を得るための方法を見つけることである。
加えて天然色素は古より薬として使用されているものも多く、染料+αの機能を持つものがあることが経験的に分かっている。そこで、本研究では、染色布の消臭性能と抗菌性能の評価を行ない、そのメカニズムを解明し、実用化への基礎データとする。
その第一歩として、緑色の代表として多量の廃棄物となっている緑茶残渣を、黄色の色素の代表としてタマネギの外皮を用いて、濃色で堅ろうな染色物を得るための染色方法の確立を図った。
緑茶の茶殻から抽出した色素を用いて、媒染剤として塩化第二銅と酢酸第二銅を使い、先媒染法で羊毛、絹、ナイロン、綿布を染色した。酢酸第二銅で先媒染した羊毛布が最も濃色に染まった。しかし洗濯堅ろう度は2級と実用的な堅ろう度が得られなかった。媒染剤、染色方法をさらに検討する必要がある。
玉ネギ外皮を蒸留水に浸漬し、煮沸によって色素を抽出し、塩化第二銅と酢酸第二銅を用いて先媒染法で、羊毛、絹、ナイロン、綿を染色した。羊毛と絹は濃茶色にナイロンと綿は黄色に染まり、良好な染色性を示した。洗濯堅ろう度は、絹は2-3級と実用的な堅ろう度は得られなかったが、ナイロンと綿は4級、4-5級、羊毛は3-4級と実用に耐えうる堅ろうさであった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
まず色素抽出試料として、家庭から排出される食品廃棄物である緑茶の茶殻、玉ネギの外皮、ブドウの外皮、コーヒー残渣などから、煮沸、還流、ソックスレー抽出、ミキサーによる粉砕などにより、色素を抽出した。溶媒は蒸留水とエタノールを用いた。
直接染法では淡色にしか染まらないものが多かったので、媒染染法に切り替えた。金属媒染剤として、銅、アルミニウム、カルシウム、有機物としてタンニンなどが考えられるが、予備的実験で成果のあった、銅塩を用いた。銅塩として、塩化第二銅と酢酸第二銅を手始めに使用した。
媒染方法として先媒染、後媒染、重ね媒染などがあるが、まず、先媒染法を用いた。染色布として、羊毛、絹、ナイロン、綿を用いて染色した結果、緑茶茶殻抽出色素の場合、酢酸第二銅で先媒染した羊毛布が最も濃色に染まった。しかし洗濯堅ろう度は2級と低く、実用に耐えるものではなかった。玉ネギ外皮からの抽出色素による染色の場合は、塩化第二銅、酢酸第二銅による先媒染法で羊毛、絹は濃茶色に、ナイロン、綿は黄色に染まり、良好な染色性を示した。洗濯堅ろう度に関しては、ナイロンと綿染色布は4級以上とJISの基準をクリアしたが、羊毛染色布は3-4級で、まずまず、絹染色布は2-3級と実用性には乏しかった。
今後は、媒染剤として銅塩以外の金属塩やタンニンなどの有機物も検討する予定である。媒染方法も、後媒染法、重ね媒染法を試みる。染色堅ろう度についても、洗濯以外の、他の堅ろう度試験を試みる。さらに、今年度手を付けられなかった機能性に関しては、消臭性、抗菌性について検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
緑茶残渣抽出色素染色に関しては、やり残した媒染剤、媒染方法、染色堅ろう度の測定を進めつつ、新たな色素として、ブドウの外皮、ニンジンの廃棄物から色素を抽出して、今年度と同様に、色素抽出方法の検討、媒染剤の選択、媒染方法の検討、色相の測定、染色堅ろう度の測定、消臭性、抗菌性の測定などの実験を行う。
玉ネギ外皮抽出色素染色では、塩化第二銅、酢酸第二銅の濃度を変えて染色し、媒染剤の濃度と色相、洗濯堅ろう度との関係を探る予定である。
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| Causes of Carryover |
ちょうど0にはならなかっただけで、次年度の消耗品代の一部として使用する。
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