| 研究課題/領域番号 |
16H03133
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
若月 薫 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (60408755)
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| 研究分担者 |
森川 英明 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10230103)
鮑 力民 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10262700)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 防護服 / 紫外線ばく露 / 機械的強度 / 熱伝達 / 高機能繊維 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の大きな目的は、防護服に使用されるアラミド等の高機能布地の経年使用に対する強度・耐熱性の機能低下の予測手法を確立し、防火服・防弾チョッキなどの個人防護服が製品出荷時に持つべき性能のリダンダンシー（余剰安全度）を研究するものである．現代の防護服はアラミド繊維のような高機能繊維を用いて作られており，高機能繊維によって高い機械的強度，高耐熱・高耐熱性の防護性能を達成できている．しかし，高機能繊維は紫外線によって機械的強度の低下のような性能劣化が起こることがわかっているが，紫外線による防護性能の低下は評価されていない．平成28年度は，防護服が使用される作業現場の状況と具体的な装備（防護服）の紫外線に対する現状の問題点について調査・ヒアリングを進めた．その中で、各省庁・関係団体への調査の中で、消防活動が最も使用環境に関する情報の提供が多いこと、また使用される材料が国内外問わず比較的容易に手に入れられること、具体的な性能数値の規定が公開されていることが明らかになった．そこで、本研究の防護服のターゲットを消防で使用される防火服・活動服へ集約し、その結果をベースに各省庁で使用されている服の性能劣化の解釈へ利用できることと考えた．H28年度後期において，実際の現場で使用される防火服の劣化を再現するために，各都道府県に所在する消防学校や各消防本部個々への協力をお願いし、防火服の使用環境の聞き取り調査をおこない，防火服が1年間使用される上でどの程度の紫外線に曝されるのかを見極めた．
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| 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
各省庁・関係団体への調査の中で、消防活動が最も使用環境に関する情報の提供が多いこと、また使用される材料が国内外問わず比較的容易に手に入れられること、具体的な性能数値の規定が公開されていることが明らかであるためである．そこで、本研究の防護服のターゲットを消防で使用される防火服・活動服へ集約し、その結果をベースに各省庁で使用されている服の性能劣化の解釈へ利用できることと考えた．各都道府県に所在する消防学校や各消防本部個々への協力をお願いし、防火服の使用環境の聞き取り調査をおこない，防火服が1年間使用される上でどの程度の紫外線に曝されるのかを見極めた．具体的には、そこで，防火服が実際に曝される紫外線量を想定するために，防火服の使用方法及び着用頻度に関する聞き取りを行った．その結果，勤務形態が，24時間3交代勤務であること，訓練時間が，2時間程度/日．また，防火服使用後・洗濯後には，天日干しをすることがあるということがわかった．この結果から，防火服が日光に曝される時間は，4時間と想定した．さらに消防士の勤務形態から，1年間の1/3が日光に曝される時間だとすると，年間日射量に対して防火服に曝される日射量は1/9と想定された．
次に防火服の曝される紫外線量の設定を行った．JIS D 0205に示される1年間の日射量は4,500MJ/m2となっている．想定する紫外線波長域を300~400nmとすると，年間日射量に対して紫外線量は3.6%の306MJ/m2となる．ここで，防火服の曝される日射量は年間日射量の1/9と想定したため，防火服の曝される年間紫外線量は34MJ/m2と設定した．本年度は、計画通り、確立されていない防火服の防護性能の紫外線劣化に関する評価法・条件を決定し、次年度以降の実施実験につなぐことを可能にしたため、研究は順調に進展していると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，紫外線曝露量の設定を行い試験片の促進劣化作業の後，試験片の評価を開始する予定である．劣化試験後の試験片は，引張試験及び着火性試験を行う．また，防火服の着用者の大きなリスクである熱伝達に対する紫外線劣化の影響も不明なため，熱伝達性試験（放射熱・火炎）も行う．これらの性能試験により，初期性能と劣化試験片の性能比較を行い劣化過程の現象解析をする．高機能繊維は紫外線による機械的強度劣化が起こることがわかっているが、考えられる結果は，生地状態の機械的強度劣化，それに伴う生地表面の毛羽立ちの発生から着火性が高くなること，燃焼継続性を示す酸素指数の低下などである．紫外線暴露量と性能劣化の関係を把握し，モデルを確立する．
また，実態調査を通じ、危険作業従事者である消防隊員が知るべき情報を知っていないことが明らかになってきた。ついては，媒体（例：Webや関連団体雑誌への研究紹介）を介し、本研究の成果を広く伝えることを計画する．
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