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未利用天然資源の有効活用による地球環境に優しいアパレル加工製品の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16300234
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生活科学一般
研究機関近畿大学

研究代表者

中島 照夫  近畿大学, 資源再生研究所, 教授 (70088201)

研究分担者 賓 月珍  奈良女子大学, 人間文化研究科, 助手 (90343269)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
キーワードキチン・キトサンフィルム / 抗菌防臭加工 / 抗菌活性 / 生分解 / フィルムの成形加工 / 力学的性 / 未利用天然資源 / 制菌加工 / 力学的性質 / キチン・キトサン / 抗菌防臭・制菌加工 / 抗菌力 / 物性
研究概要

本プロジェクトは、キチン、キトサンのような未利用天然資源を使用してフィルムを製作し、そのフィルムの力学的性質と生物分解特性および抗菌活性を主に検討した。
初めに、キチン、キトサンおよび四級化キトサンフィルムを調製した。キトサンと四級化キトサンフィルムの力学的性質と抗菌活性を評価した。キチンフィルムの引張強度はキトサンフィルムよりも30〜40%程度低かったが、前者の結晶化度は後者よりも遥かに高かった。Staphylococcus aureusとEscherichia coliに対する四級化キトサンフィルムの抗菌活性は、キトサンフィルムよりも強かった。
次に、キトサン/PVA複合フィルムを試作し、その力学的性質と生物分解特性を検討した。キトサン/PVA複合フィルムの最大延伸倍率は、PVA含有量が増すに従って増加した。7倍延伸倍率の22/78複合フィルムのヤング率は、室温で20GPaに達し、8倍延伸倍率を保持した純粋なPVAフィルムよりも高かった。複合フィルムの接触角はキトサン含有量が増すに従って大きくなり、搬水性が増大した。
キトサン/PVA混合フィルムの抗菌活性は、E.coliよりもS.aureusが優れていたが、PVA含有量の増加でそれほど有効でなくなった。その抗菌活性は、四級化したキトサンによって処理した混合フィルムでは、より効果的になり、中和してもほとんど影響を受けなかった。これは、ブレンド処理による延伸がヤング率と引張強度を増加させ、工業材料としての応用展開の可能性を示唆した。重量減少は、キトサン含有量の高い複合フィルムが速く、水田土壌中の分解は、赤土土壌よりも有効であった。特に、未延伸フィルムの重量減少は顕著であった。スポンジ状に大小多数の穴が赤土土壌と比べて水田土壌中の試料で3.5〜4.4倍開いていた。これは、生物分解速度がキトサン含有量の増加で速くなったことを示唆している。キトサン/PVA複合フィルムの生分解は始めキトサン領域の分解が進行し、その後PVA領域の分解に移行すると推察される。キトサン分解菌(Sphingobacterium multivorum)は土壌から分離・同定できたが、残念ながらPVA分解菌は分離できなかった。PVAは生分解可能な合成高分子と言われているが、土壌埋没3〜8ヶ月後では殆ど分解せず、通常の土壌中では分解速度が極めて遅かった。
これらの成果は、ドイツのマルチンルター大学で開催された2004高分子材料国際会議、チェコの高分子化学研究所で開催された2005プラハ高分子に関する討論会、高分子学会、日本家政学会、日本防菌防黴学会で発表し、その一部はJ.Home Econ.Jpn(Vol.56,No.12)、Biocontrol Science(Vol.11,No.1)に報告した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanical Properties and Antibacterial Efficacy of Chitosan Films2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, M.Matsuo, Y.Bin, Y.Nakano, T.Kobayashi, S.Komemushi, Y.Sakagami
    • 雑誌名

      Biocontrol Science 11.1

      ページ: 27-36

    • NAID

      10017316650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties and Antibacterial Efficacy of Chitosan Films2006

    • 著者名/発表者名
      Teruo Nakashima
    • 雑誌名

      Biocontrol Science 11.1

      ページ: 27-36

    • NAID

      10017316650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation Characteristics of Chin and Chitosan Films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, Y.Nakano, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Home Ecom. Jpn. 56.12

      ページ: 889-897

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation Characteristics of Chin and Chitosan Films2005

    • 著者名/発表者名
      Teruo Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Home Economics of Japan 56.12

      ページ: 889-897

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation Characteristics of Chin and Chitosan Films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, Y.Nakano, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J.Home Ecom.Jpn. 56.12

      ページ: 889-897

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Orientation Distribution Functions of the Three Principal crystallographic Axes as well as Crystallites of Poyl(ethylene terephthalate) Films under Biaxially Stretching2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, K.Oishi, K.Yoshida, T.Nakashima, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer Journal 36.5

      ページ: 394-402

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Density Fluctuation of Amorphous Region of Poly(ethylene terephthalate) film by Quasi-spinodal Decomposition2004

    • 著者名/発表者名
      T.Xu, Y.Bin, Y.Nakagaki, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Macromolecules 37.18

      ページ: 6985-6993

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Segmental Orientation under Simultaneous Biaxially Stretching using a Lattice Model and Application of Oriented Crystallization of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene Films Prepared by Gelation/Crystallization from Solution2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, A.Koganemaru, T.Nakashima, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer Journal 37.3

      ページ: 192-205

    • NAID

      10014511770

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 防菌・防黴剤の開発と展開、第5章 防菌防黴剤の応用展開 1 繊維2005

    • 著者名/発表者名
      西原 力, 高麗寛紀, 中島照夫, 内堀 毅, 高橋旨象 他(分担執筆)
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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