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2015 年度 実績報告書

防護服・PPEのための新規機能・構造材料の創製および現場活動に即した評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H01789
研究機関信州大学

研究代表者

森川 英明  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10230103)

研究分担者 澤田 晋一  独立行政法人労働安全衛生総合研究所, 人間工学・リスク管理研究グループ, 特任研究員 (00167438)
倪 慶清  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (00252544)
山内 正剛  国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 福島復興支援本部, 上席研究員 (00260240)
亀谷 英杏  文化学園大学, 服飾学部, 助教 (00434176)
鮑 力民  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10262700)
坂口 明男  信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (40205729)
西井 良典  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (40332259)
篠原 克明  国立感染症研究所, バイオセーフティ管理室, 主任研究官 (60117356)
後藤 康夫  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (60262698)
若月 薫  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (60408755)
下坂 誠  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (90187477)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード防護服 / 繊維 / 衣服 / 危機管理 / 温熱快適性
研究実績の概要

本研究では,日本における「個人防護服(Protective Clothing,Protective Textiles)に関する研究基盤を構築し,関連機関と連携して当該領域の研究を先導的に推進することにある.そのためにメカニカルプロテクション,サーマルプロテクション,バイオハザードプロテクション,ケミカルハザードプロテクションの4防護分野における主要な防護機能素材や評価法の研究・開発について,信州大学繊維学部,国立感染症研究所,放射線医学総合研究所,労働安全衛生総合研究所,文化学園大学等で連携して行った.具体的には以下の研究を進めた.①現場での現象に即した新たな性能・機能評価装置の開発,および評価法の検討を行った.②新規評価法等を元に実際の新規素材開発を行った.③すべての防護服に共通的な温熱快適性について,衣服構成学および温熱環境学の観点から研究を進めた.④耐熱・防炎関連の試験設備を整備した.⑤新たな防護服素材を構成するための3次元織布技術の導入を進めた.⑥消防研究センターとのMOU(連携協定)を締結し,協力関係の元で研究を推進できる体制を構築した.また防護服の国際標準化に関する国際会議(ISO/TC94/SC13国際会議, Kanazawa, Japan 2016.03.13-18)に,関連する複数の研究分担者,および研究代表者がメンバー等として参加し,他国の研究者,関係者とのディスカッションや交流を行った.

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

本年度は,国立感染症研究所,放射線医学総合研究所,労働安全衛生総合研究所等と,防護服を必要とする作業現場での問題点や基準,評価法等について情報収集・情報整理をし,それぞれに必要となる新たな防護機能評価法の検討と具体的な防護素材の開発,および防護衣服に共通する温熱快適性への新たなアプローチ法について検討を進めた.この中で,防刃性能については新たな突き刺し性能評価法を構築し,テキスタイルやその他の材料単独および多層化した材料総合について評価を進めた.耐熱性能,および防炎性能については防火服布地の表面で生じる熱拡散現象や水蒸気熱傷,高熱液体燃料が付着・燃焼した際の熱流束評価法等の検討を進めた.バイオハザードプロテクションについては,ウィルスや菌を含んだ液体の浸透防御性や浮遊粒子捕集性能試験等について検討を行い,ナノファイバーウェッブ素材について実証実験を行った.また繊維素材に抗菌性を付与するために超分子自己組織化技術を導入した新たな機能加工の開発を行った.放射線遮蔽性能については,JIS-Z4819Aに準拠した新たな評価法を検討し,セシウム137,およびアメリシウム241由来のγ線・β線,およびコバルト60由来のγ線などを用いて遮蔽性能評価系を構築した.またこれらの評価法をベースに,防刃材料や放射線遮蔽材料,生物忌避材料などいくつかの新規防護機能材料の開発にも着手した.一方で,防護服に共通する温熱快適性の評価と設計手法に関する研究も進めた.具体的には,消防服や警察の防刃服の温熱シミュレーションを行うため3次元形状計測を行うと共に,リバースエンジニアリングにより各パーツについて被服構成学的な考察を加えた.さらに防護服の温熱環境評価法として,新たなWBGT基準値について調査を行い, WBGT指数の国際規格を改定の取り扱いを中心に検討を行うことで熱中症災害に対する検討も進めた.

今後の研究の推進方策

今後は,新規防護機能素材の開発を中心的に進めると共に,温熱快適性に関する評価・設計手法の開発を行う.また関連する省庁の研究機関との連携を深め,日本における防護服研究体制の整備を進めると共に,欧米の防護服研究者とのネットワーク構築に努める.

備考

ISO/TC94 SC/13防護服国際会議(2016年3月14日~18日, Kanazawa, Japan)に出席し、化学防護服及びバイオハザード対策用防護服の性能試験法などに関するISO規格の制定,改正案の検討と関連研究者などと意見交換を行った.

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Soochow University(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Soochow University
  • [雑誌論文] 酸化グラフェン添加によるポリビニルアルコール繊維の力学物性への影響2016

    • 著者名/発表者名
      後藤康夫, 根岩祐貴, 平澤祐, Sijun XU, Jiangchao SONG, 森川英明
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 73, 4 ページ: 347-353

    • DOI

      10.1295/koron.2016-0004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving stab-resistant textile materials with a non-woven fabric structure2016

    • 著者名/発表者名
      Bao Limin, Sato Shunsuke, Morikawa Hideaki, Soma Shinya
    • 雑誌名

      Journal of Textile Engineering

      巻: Vol.62, No.2 ページ: 11-16

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of hierarchical structured Fe3O4 and Ag nanoparticles dual-coated silk fibers through electrostatic self-assembly2016

    • 著者名/発表者名
      Xu, Sijun; Song, Jiangchao; Morikawa, Hideaki; Chen, Yuyue; Lin, Hong
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: Volume 164 ページ: 274-277

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2015.08.051

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation and controlled coating of hydroxyl-modified silver nanoparticles on silk fibers through intermolecular interaction-induced self-assembly2016

    • 著者名/発表者名
      Xu, Sijun; Chen, Siyu; Zhang, Feng; Jiao, Chenlu; Song, Jiangchao; Chen, Yuyue; Lin, Hong; Gotoh, Yasuo; Morikawa, Hideaki
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: Volume 95 ページ: 107-118

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2016.01.104

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Poly(amidoamine)-mediated self-assembly of hydroxyl-modified anatase TiO2 nanocrystals on cotton fabric2016

    • 著者名/発表者名
      Xu, Sijun; Zhang, Feng; Jiao, Chenlu; Chen Siyu; Morikawa Hedeaki; Chen Yuyue; Lin; Hong
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 06GH02-1 - 6

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.06GH02

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stereoselective oxy-homo-Michael reactions of enantioenriched bicyclic donor-acceptor cyclopropanes to afford optically active trans-α,β-disubstituted γ-butyrolactones possessing three serial chiral centers2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takada, K. Iwata, T. Yubune, and Y. Nishii
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: Volume 57, Issue 22 ページ: 2422-2425

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.04.076

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] トリロバチンBの全合成2016

    • 著者名/発表者名
      村松優太, 岩渕達也, 石田夏希, 西井良典
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Donor-acceptor 型シクロプロパンの開裂を伴う高立体選択的オキシホモマイケル反応を鍵反応とするリグナンラクトン天然物の合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      曽根祥智, 西井良典
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] サクラマスフェロモンとその類縁体の効率的合成と構造活性相関2016

    • 著者名/発表者名
      笹澤和也, 佐久間大地, 山家秀信, 西井良典
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Practical dichlorosysloprppanation of alkens using crown ether as a recoverable PTC abd its application to asymmetric dichlorocyclopropanation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Toriyabe, K. Tabata, Y. Nishii
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 光学活性 Donor-acceptor 型シクロプロパンの開裂を伴う高立体選択的オキシホモマイケル反応2016

    • 著者名/発表者名
      高田成二郎, 岩田紀逸, 湯船敏英, 西井良典
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Cu 触媒-Grignard 試薬を用いる光学活性Donor-acceptor型シクロプロパンへの1,5-付加反応2016

    • 著者名/発表者名
      岩田紀逸, 高田成二郎, 西井良典
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Challenge to develop new materials protecting from radiation2016

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi M
    • 学会等名
      KATRI conference on protective clothing
    • 発表場所
      KTRI(Korea, Seoul)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔軟な繊維複合材料における微小粒子含浸による防刃性能の向上2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊介、森川英明、鮑力民
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 第53期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学工学部(長野県長野市)
    • 年月日
      2016-03-05
  • [学会発表] 新たな放射線防護素材の開発に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      山内正剛
    • 学会等名
      第13回日本防護服研究会学術総会
    • 発表場所
      ホギメディカル多目的ホール(東京都港区)
    • 年月日
      2016-02-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 多置換シクロプロパンの構築とその不斉伝搬反応を鍵とする生物活性物質の全合成2015

    • 著者名/発表者名
      村松優太, 山田謙太, 伊藤純樹, 岩渕達也, 西井良典
    • 学会等名
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学工学部(三重県津市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] シクロプロパン開裂を経由するホモカイケル反応と分子内環化反応2015

    • 著者名/発表者名
      山田謙太, 高田成二郎, 岩田紀逸, 西井良典
    • 学会等名
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学工学部(三重県津市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] Study on Time-variation of Visibility through Thermally-resistant Plastic Materials subjected to A Constant Radiant Heat Flux2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Y., Kudo, K., Yamauchi, Y., and Wakatsuki, K
    • 学会等名
      The 10th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology (AOSFST-10)
    • 発表場所
      International Congress Center (Tsukuba, Ibaraki, Japan)
    • 年月日
      2015-10-05 – 2015-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 多置換シクロプロパンの不斉伝搬を鍵反応とするジヒドロナフタレンリグナン類の全合成2015

    • 著者名/発表者名
      西井良典, 村松優太, 伊藤純樹, 石田夏希, 山田謙太 高田成二郎
    • 学会等名
      第57回天然物有機化学討論会
    • 発表場所
      神奈川県民ホール(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] 厚生労働省と欧米の職業性熱中症対策のガイドラインの現状と課題:WBGT指数を中心として2015

    • 著者名/発表者名
      澤田晋一
    • 学会等名
      日本産業衛生学会平成27年度第2回温熱環境研究会
    • 発表場所
      気象業務支援センター(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-08-28
    • 招待講演
  • [学会発表] テキスタイル材料における耐突き刺し特性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      鮑力民, 佐藤俊介, 相馬真也, 森川英明
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱工学を用いた防火・防炎被服の評価・設計に関する展望2015

    • 著者名/発表者名
      若月薫
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 防火服内部に着用する機能性下着の効果に関する全熱損失による評価2015

    • 著者名/発表者名
      若月 薫, 辻 創
    • 学会等名
      平成 27 年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-10 – 2015-06-12

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公開日: 2017-01-06  

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