極細繊維の表面構造と力学特性・吸湿性

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11878016
• 研究機関: 実践女子大学
• 研究代表者: 城島 栄一郎 実践女子大学, 生活科学部, 教授 (80129767)
• 研究分担者: 小見山 二郎 実践女子大学, 生活科学部, 教授 (60016574) ; 牛腸 ヒロミ 聖徳栄養短期大学, 助教授 (80114916)
• キーワード: 極細繊維 / 表面層 / ポリアミド / 応力-歪曲線 / 吸湿 / インバースガスクロマトグラフ法 / BET式 / 等温吸着曲線

研究概要

極細ナイロン6繊維の吸湿特性を、(1)重量法による平衡水分吸着量の面からと、(2)固定相にナイロン極細繊維を使用したインバースガスクロマトグラフ法によって検討した。
(1)では、測定温度25℃、相対水蒸気圧下0から0.8での断面直径が異なるナイロン-6繊維4種の水分収着量を測定した。平衡水分収着量について、単位重量当たりの表面積と非晶化度で基準化した値を求めた。平衡水分収着量は、試料の内部構造つまり非結晶質の体積と試料繊維表面積に依存することを明らかにした。
水分率を多分子層吸着理論に適用し、試料内部の水分体積分率はFlory-Huggins溶解理論に対応していると考えられた。試料表面の水分吸着収量は試料全体の10-3%程度であり、試料ナイロン-6繊維の平衡水分収着量は試料内部の吸収量によることが確認された。
断面直径が異なるナイロン-6繊維4種水分収着速度について、拡散方程式に従うことが明らかになった。その結果、ナイロン-6普通繊維、極細繊維の水分拡散時間は、単繊維断面半径の2乗に反比例することを実験で確認した。以上の結果は、繊維学会に投稿し同誌2001年3月号に掲載される予定である。
(2)では、BET吸着のII型を示し、水分子はナイロン6極細繊維上に局在化して吸着していることが分かった。吸着座席数は60℃以下では一定であり60℃以上では減少した。また、第一層の吸着熱は60℃に変曲点を持った。このことは60℃にナイロン極細繊維のガラス転移点に対応しているものと考えられた。以上の結果は、聖徳栄養短大紀要No.31(2001年3月発行)に掲載予定である。

研究成果

• [文献書誌] 森島美佳,森川陽,清水義雄,牛腸ヒロミ,城島栄一郎: "ナイロン-6繊維の水分吸着及び拡散挙動に見られる繊維径の影響"繊維学会誌. Vol.57 No.2. (2001)
• [文献書誌] 牛腸ヒロミ,高木史恵,小見山二郎: "インバースガスクロマトグラフ法によるナイロン6極細繊維の吸湿性"聖徳栄養短大紀要. 31. (2000)
• [文献書誌] 森島美佳,城島栄一郎,牛腸ヒロミ,森川陽,清水義雄: "ナイロン繊維の感性に与える基本特性-ナイロン6繊維の吸湿性-"第2回日本感性工学会大会予稿集2000. G02 (2000)
• [文献書誌] 森島美佳,城島栄一郎,牛腸ヒロミ,森川陽,清水義雄: "ナイロン-6極細糸の水分収着特性についての一考察"日本家政学会中部支部研究発表会. C-5 (2000)