| 研究課題/領域番号 |
16K00779
|
|---|
| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
|---|
研究代表者 |
雨宮 敏子 お茶の水女子大学, 理系女性教育開発共同機構, 助教 (80750562)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | 消臭 / 被服材料 / におい / 媒染染色 / 銅 / エタンチオール / 機能性繊維 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究で用いる消臭布は，遷移金属である銅が有するエタンチオールに対する酸化分解作用を利用するものである．これまでに，炎光光度検出器を備えたガスクロマトグラフ法により，直接染料と銅塩を用いて調製した消臭布においては，エタンチオールのジエチルジスルフィドへの酸化による除去が主として行われていることがわかっている．しかし，それに伴う銅の還元については直接的な確認は成されていなかった．平成29年度は，調製した消臭布に担持させた銅の分布や，エタンチオール除去前後の銅の価数の状態を詳しく調べる目的で，X線光電子分光分析を試みた．測定対象が不均一系であることから，明確な結果は得られなかったが，価数状態の解明に対するアプローチとして有効であり，今後の検討の余地を残すことができた．
また，羊毛布に対し，直接染料ではなくカチオン染料を用いた消臭布についての検討も行った．カチオン染料を用いることで電気的にチオラートアニオンが布へ接近しやすくすることを目的としたものである．このタイプの場合，銅媒染なしに染色のみの場合でもエタンチオールの吸着による除去が行われ，さらに銅媒染により酸化分解による除去も加わることがわかった．直接染料と銅塩による調製布とは異なる点として，カチオン染料を用いた場合，酸化分解よりも布への吸着が優位な除去が行われること，エタンチオールの初期除去速度に着目した場合にLangmuir-Hinshelwoodモデルが適用しないことが明らかとなった．染料種により異なる消臭機構が存在することや，金属を用いず染料のみでエタンチオール除去が可能な場合があることを見出したことは，環境負荷の観点からも重要な成果である．
|
| 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
平成29年度として計画していた通り，綿布や羊毛布に担持した銅の消臭反応前後における価数の変化を調べるため，X線光電子分光法による測定を試みた．当初は外部委託により測定を行う計画であったが，高額である上，ごくわずかな測定点しかとれないことから，熟考の末，他大学で装置を借りて自身で測定することに変更し，当初の予測より多く必要となった経費に有効に充てることとした．測定対象が不均一系であることや技術的な問題により，明確な結果は得られなかったが，反応機構の解明に向けての方向性は間違いではなく，検討の余地はある．
また，ガスクロマトグラフ法を用い，これまでの直接染料だけでなくカチオン染料と銅塩による試料布のエタンチオール除去過程を追跡し，これまでの酸化分解による除去が優位なタイプの他に，布への吸着による除去が優位な消臭布も得ることができた．異なる消臭機構を組み合わせることにより，より汎用性の高い消臭布の設計に繋がると考える．また，より実用的観点から，エタンチオール単一臭のみではなく複合臭に対する消臭挙動についても着手しており，次年度に向けての準備も進んでいる．
当該年度の配分経費については，XPS測定の外部委託を変更した以外はほぼ当初の予定通りに消費し，消耗品の購入や学会等への旅費に有効に充て，研究を円滑に行うことができた．また，本研究の成果に関連し，学会発表6件（うち筆頭発表5件）を行った．以上より，おおむね順調に進展していると考える．
|
| 今後の研究の推進方策 |
前年度で試みたX線光電子分光測定については，使用した機種と同じ装置で測定可能な機関を探し，改めて測定を行いたいと考えている．測定機会を得た場合，繊維や布といった不均一系ではなく，セルロース膜やケラチンフィルムなどを用いてモデル的に検討を行う予定である．そのためにまず，セルロース膜やケラチンフィルムに対する染色性や銅処理の可否，消臭性の有無について調べる必要がある．
また，当初の計画に従い，日常生活で問題となる悪臭は主として複合臭であることから，これまでの研究の応用的位置づけとして，複合臭に対する消臭を扱う．既に予備実験的に一部着手しているエタンチオールとアンモニアによる複合臭や，エタンチオールと酢酸による複合臭に対する媒染染色布の消臭挙動を調べ，各成分の除去に与える影響や繊維素材の違いによる影響について検討する．ここで，アンモニアと酢酸は各々代表的なアルカリ性及び酸性の悪臭モデル物質として選定している．異なる除去機構をもつと考えられる複合臭気成分の除去機構について追究し，最終的に使用目的に合う高性能な消臭繊維の設計指針を示し，においストレスのない快適な衣住環境の創造へ寄与できるよう，研究を進める．
研究成果の公表については，学会発表3件，報文投稿1件以上を予定している．配分経費については過不足なく適切に使用する．本助成の最終年度となるため，総括的な報告ができるよう，意識して取り組みたい．
|
