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ATR-FT/IR法による汚れ成分の洗浄評価法の確立と洗浄配合剤の洗浄機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K02122
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分08030:家政学および生活科学関連
研究機関東京家政大学

研究代表者

葛原 亜起夫  東京家政大学, 家政学部, 教授 (00813916)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードATR-FT/IR法 / 繊維素材の異なる人工汚染布(綿とポリエステル) / 洗濯用石けん / 油性汚れ / アルカリ電解水 / すすぎ工程 / 人工汚染布 / タンパク質汚れ / 綿繊維深さ方向 / 洗浄評価法
研究開始時の研究の概要

本研究において、ATR-FT/IR法を用いて油性汚れ、及びタンパク質汚れ成分の洗浄度を直接定量解析可能な新しい洗浄評価法を開発する。申請者は、ATR-FT/IR法を用いることにより、湿式人工汚染布(綿)の同一表面上に付着した油性汚れ、及びタンパク質汚れ成分を直接的に定量可能であることを見出した。本計画では、これらの基盤技術に基づき、ATR-FT/IR法を用いて繊維深さ方向に対する各種汚れ成分の付着量を解明し、綿だけではなく、ポリエステル人工汚染布に付着した各種汚れ成分の新規洗浄評価法を確立すると同時に、各種洗浄配合剤による3種類の汚れ成分の洗浄効果について実証化を目指す。

研究実績の概要

計画次年度として、以下に示す検討を行った。
①繊維素材の異なる人工汚染布に付着した各種汚れ成分の新規洗浄評価法の確立を目指し、ATR-FT/IR 法を用いて綿とポリエステル人工汚染布表面に付着した油性汚れ成分の直接定量解析を行い、洗浄時間の違いによる洗濯用石けんの各種汚れ成分に対する洗浄力を比較した。ここで、人工汚染布として、油性汚れ、及びタンパク質汚れ成分が付着した湿式人工汚染布に加えて、すす、オリーブ油が付着したオランダCFT社製人工汚染布(ポリエステル、綿)を使用した。綿布帛だけでなく、ポリエステル布帛においても洗浄時間が長くなるにつれて、洗浄率が向上した。また、綿布帛における固体粒子汚れ、油性汚れの洗浄率は、ポリエステル布帛に比較して高かったことから、洗浄率は繊維素材の化学的性質(親水性・疎水性)に依存することが示された。ATR-FT/IR 法を用いたポリエステル布および綿布表面に付着した油性汚れ成分の直接定量分析の精緻化に成功し、ATR-FT/IR差スペクトルを用いて両者の洗浄率に顕著な違いがあることを示した。
②本科学研究費で購入したFT/IR装置を用いて、湿式人工汚染布表面に付着した油性汚れ、およびタンパク質汚れ成分の定量化の検討を行った。ここで、湿式人工汚染布の同一表面上に付着した油性汚れ成分、及びタンパク質汚れ成分の同時かつ直接的に分離する定量分析を行い、すすぎ工程時のアルカリ電解水有無における洗濯用石けんの洗浄効果の究明を行った。その結果、アルカリ電解水を用いて回転数30 rpm、25 ℃ですすぎを行った湿式人工汚染布に付着した油性汚れの洗浄率は、固体粒子汚れ、及びタンパク質汚れと比較して著しく向上した。本科学研究費で購入したFT/IR装置を用いることにより、湿式人工汚染布表面に付着した油性汚れ、およびタンパク質汚れ成分を直接的に定量分析できることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要(上記)に示したとおり、計画次年度である令和5年度は、所期の目標をほぼ計画通りに達成したと考えている。

今後の研究の推進方策

計画の最終年度として以下の検討を行う。
最終年度は、2年間の検討で得られた新規洗浄評価法を用いて、洗浄時間、機械力、及び洗浄温度変化に伴う洗濯用石けん、アルカリ剤(炭酸ナトリウム)、漂白剤(過炭酸ナトリウム)、タンパク質分解酵素(サビナーゼ)等の洗浄配合剤による油性汚れとタンパク質汚れの洗浄性を、紫外可視分光計を用いて固体粒子汚れの洗浄性を定量的に評価する。最後にこれらの結果を比較・検討して、各種洗浄配合剤による3種類の汚れ成分の洗浄メカニズムを解明し、各種洗浄剤配合剤の洗浄効果を比較することにより、これら洗浄配合剤を組み合わせた洗浄システムの創製を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of the direct introduction of disulfide groups with 2-iminothiolane hydrochloride on wrinkle recovery of natural protein fibers2023

    • 著者名/発表者名
      Akio Kuzuhara
    • 雑誌名

      Textile Research Journal

      巻: 94 号: 13-14 ページ: 2971-2979

    • DOI

      10.1177/00405175221150800

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of Internal Structure Changes in Virgin Black Human Hair Keratin Fibers Resulting from Bleaching Treatments Using Raman Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Akio Kuzuhara
    • 雑誌名

      日本化粧品技術者会誌

      巻: 56 号: 3 ページ: 253-261

    • DOI

      10.5107/sccj.56.253

    • ISSN
      0387-5253, 1884-4146
    • 年月日
      2022-09-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATR-赤外分光法を用いた衣類汚れ成分の洗浄度の直接定量解析2022

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫、井坂歩美、安藤慎治
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 22 号: 9 ページ: 443-449

    • DOI

      10.5650/oleoscience.22.443

    • ISSN
      1345-8949, 2187-3461
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 絹繊維の機能性に及ぼすタンパク質処理の効果2024

    • 著者名/発表者名
      髙橋胡桃,並木珠菜,葛原亜起夫
    • 学会等名
      2024年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ATR-FT/IR法を用いた繊維素材の異なる人工汚染布の洗浄評価2024

    • 著者名/発表者名
      新井里菜、菅原楓、司東佑莉、安藤慎治、葛原亜起夫
    • 学会等名
      2024年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ATR-FT/IR法を用いた綿とポリエステル布帛に付着した油性汚れ成分の直接定量解析2023

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫, 瀬野明日実, 渡辺月穂, 司東佑莉, 安藤慎治
    • 学会等名
      2023年油化学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 毛髪ケラチン繊維のセット性能と物理的性質に及ぼすジスルフィド結合の直接導入効果2023

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫
    • 学会等名
      2023年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 洗浄(分光法による洗浄評価法と洗浄配合剤の洗浄機構)2023

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫
    • 学会等名
      2023年繊維学会基礎講座~ 700分で学ぶ繊維の基礎と先端研究 ~
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウール繊維のセット性能に及ぼすジスルフィド結合導入の効果-ラマン分光法による検証-2022

    • 著者名/発表者名
      司東佑莉、伊久美由菜、中村春那、細田莉帆、葛原亜起夫
    • 学会等名
      2022年度繊維学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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