2022 Fiscal Year Research-status Report
ポーラス構造を有するバイオベースポリマー繊維の高機能化
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20K05582
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
田中 稔久 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (20373326)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオベースポリマー / ポーラス構造 / 繊維 / 高機能化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海水・河川・土壌中の細菌により容易に分解する「バイオベースポリマー」を使った製品開発が期待されている。しかし、バイオベースポリマーを従来のプラスチック製品の代替材料として使用する場合、生産コストの削減、機能性・物性の向上（加工性の改善・高強度化・分解性の制御・表面特性の制御）など、達成しなければならない課題は多い。
以上のような、バイオベースポリマーの利用・普及において克服すべき課題として、機能性や物性を向上させるために、微結晶核延伸法（冷結晶化）により作製したバイオベースポリマー繊維の高機能化を目指した。
バイオベースポリマー試料として、微生物産生脂肪族ポリエステルのポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート]の共重合体である、ポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート-co-(R)-3-ヒドロキシヘキサノエート] (P(3HB-co-3HH))を用いた。
溶融紡糸後、一定環境条件で延伸を実施することで、ポーラス構造を有するP(3HB-co-3HH)繊維を作製した。ポーラス構造の形成制御のために、冷結晶化条件及び、試料の検討により、内部構造の異なるP(3HB-co-3HH)繊維を作製した。つまり、作製条件の違いにより繊維内部のポーラス構造における孔径に変化が認められた。
さらに、冷結晶化条件において、異なる溶媒、温度、時間を検討することで、微細なマイクロポーラス構造だけでなく、マクロな中空構造の形成が認められた。しかし、現状で要因は明らかになっていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
令和２・2020年度は、新型コロナウィルス感染症拡大により、大学や研究室内での実験の実施が禁止・制限された。令和３・2021年度から令和４・2022年度にかけ、実験の実施は可能となったが、当初の研究計画において変更の必要があり、研究計画に沿った詳細な実験条件の検討が実施できていない状況である。また、計画通りの経費使用もできていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究実施計画としては、当初計画していた３年間では達成できなかった課題を、４年目（令和５・2023年度）に実施することを目標とする。具体的には、バイオベースポリマー繊維の作製条件の検討を実施する。条件検討により作製した試料に関して、物性評価・機能性の付与を行い、バイオベースポリマー繊維の高機能化を目指す。随時、得られた結果について取りまとめ、学会発表や論文等により成果の発表を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
令和２・2020年度は、新型コロナウィルス感染症拡大により、大学や研究室内での実験の実施が禁止・制限された。令和３・2021年度から令和４・2022年度にかけ、実験の実施は可能となったが、当初の研究計画において変更の必要があり、研究計画に沿った詳細な実験条件の検討が実施できていない状況で、計画通りの経費使用もできなった。
次年度は令和５年度請求額と合わせて、更なる新規実験の検討と共に、得られた成果の学会発表、論文発表に使用する予定である。
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