| 研究課題/領域番号 |
16K01189
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| 研究機関 | 公益財団法人元興寺文化財研究所 |
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研究代表者 |
山田 卓司 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (30435903)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 超微細気泡 / ウルトラファインバブル / ファインバブル / ナノバブル / マイクロバブル / 洗浄 |
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| 研究実績の概要 |
文化財の保存処理で水道水内のカルシウムや塩素による問題で水の純度を注目することはあったが、水に含む気体（気泡）は注目されていない。近年、気泡は微細（マイクロバブル・ファインバブル:FB）から極微細（ナノバブル・ウルトラファインバブル:UFB）に発展し、通常の気泡と全く異なるユニークな性質を示している。このFBやUFBを含む水に注目し、研究を行った。入手したUFB純水中にUFBが存在する可能性を検証するため、緑色レーザーによる散乱線の確認を行った。また、埃等の微粒子が多数存在する状況で使用するため、UFB水道水中にUFBが存在する可能性を検証するため、真空脱気装置を用いて気泡発生量を水道水と比較した。同時に、UFB発生装置に関する情報収集を行った。
装置導入に向けた予備実験として、入手したFB・UFB水また簡易なFB・UFB発生バルブ装置を用いて、出土木製品の保管水への検討や石材表面に付着した汚れの除去について検討した。出土木製品の保管水は3か月経過後も藻の発生等が確認されず、引き続き経過を観察中である。一方、レンガやコンクリート片における洗浄試験の結果、通常の蒸留水や水道水を使用した場合と比較して、FB水はブラシによる磨きの回数を減少させることが分かった。石材表面への物理的な損傷を抑えた洗浄としてUFB水を使用できる可能性が示された。現在、砂岩製の試験体による洗浄試験を実施し、石材表面への影響を詳細に分析する方法を検討している。
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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
微細気泡（FB）及び極微細気泡（UFB）の発生装置選定にあたり、様々な研究者やメーカーに問い合わせ、装置の検討を行ってきた。その結果、当初想定していた旋回式の発生装置より、加圧溶解式の発生装置に利点が多かった。発展中の分野であり、加圧溶解式装置の新製品や新規の他原理装置の情報により、文化財へ適したUFB発生機器選定にはより時間を欠けるべきと判断した。そこで、足掛かりとして、FB・UFBの発生量は少ないが、安価に製造できる加圧溶解式バルブ装置に着目し、FB・UFBの発生を確かめ、文化財分野への適用へ予備実験を行った。石材の洗浄では、FB・UFB水を用いることで研磨回数を減らした洗浄が可能になるなど一定の成果が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
微細気泡（FB）及び極微細気泡（UFB）の発生装置に関わる知見をさらに蓄積し、文化財洗浄における発生装置の最適化を行う。また、UFBを用いることで文化財へ与える影響をマクロ・ミクロ視点から観察し、評価する。文化財の洗浄だけでなく、保管水や脱塩水といった分野への適用を目指し、発生装置の最適化を行っていく。
装置の最適化にあたり、FB・UFB発生装置の研究を行う研究者と共同に、装置の改良を視野に入れた研究推進を計画する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
微細気泡（FB）及び極微細気泡（UFB）発生装置の予備実験を行う上で、入手したFB・UFB水は購入したものだけでなく、無償で発生装置製造会社や研究者から提供された場合があり、想定より物品費が減少した。また、情報収集の中で、UFB発生装置の新製品情報等からUFB発生装置には想定以上の費用や検討が必要になる可能性が危惧され、次年度へ繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
UFB発生装置の新製品さらにはUFB発生装置の改良に使用する。改良に伴い、UFB研究者との追加協議が必要になるため、旅費として使用する。また、得られた成果を国際会議で発表するための旅費も追加で計上する。
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