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2019 年度 実施状況報告書

繊維、プラスチック、タンパク質の吸着特性の解析と新しい鑑別法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17K12878
研究機関福島大学

研究代表者

稲田 文  福島大学, 環境放射能研究所, 研究員 (80705400)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード吸着 / ポリマーフィルム / 分子間相互作用 / 有機化合物
研究実績の概要

1.緒言
「高分子と低分子の分子間相互作用」は科学の諸現象を考察する際に基本的な概念である。しかし、複雑な因子が多く、研究は極めて少ない。そこで、単純化した分子間相互作用のモデルとして、高分子素材に対する有機化合物の吸着現象に着目した。これまでに、種々の天然・化学繊維が固有の有機化合物の吸着特性を示す事がわかった。そこで、材料の形状や表面積の影響を少なくするために、各種素材のフィルムに対する有機化合物の吸着を検討して、識別の可能性をみた。
2.実験 1) 材料 ①吸着媒:食品用フィルム、ポリエチレン(PE, 厚さ10μm)、ポリ塩化ビニル(PVC, 厚さ8μm)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC, 厚さ11μm)を用いた。材料はメタノールで抽出後、乾燥した。②吸着物質:有機化合物(ベンゼン置換体,アセトニトリル,ジオキサン,DMF,デカンなど)、炭素数の異なるアルコール。
2) 吸着実験:有機化合物の飽和蒸気にフィルムを40℃で24時間(見かけ上平衡に達する時間)吸着させた。吸着物質を酢酸エチルで抽出して、ガスクロマトグラフィ-(Shimadzu GC-2025)で分析した。単位重量に対する化合物の吸着量を計算した。
3.結果と考察 PE, PVC, PVDCのフィルムに対して、9種の有機化合物の混合物からの吸着を検討した。その結果、次の事がわかった。1)各種フィルムに、トルエンが最も多く吸着した。2番目に多く吸着した化合物は、PEにはデカン、PVCとPVDCにはMeCNであった。2)PEには、MeCNとジオキサンの吸着量が少ない。この事から吸着にはポリマーの側鎖の影響が大きいと考えられた。3)PVCとPVDCの吸着傾向は類似するが、吸着量はPVCの方がPVDCより多かった。PVDCの密な構造が関与すると思われた。この結果、見かけ上の識別が困難なフィルムの識別が可能である事がわかった。

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

ポリマーフィルム(ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン)の吸着傾向はまとまっており、おおむ予定通りである。しかし、学会などで吸着媒(繊維、プラスチック)の結晶化度が吸着傾向に影響する可能性を有識者より示唆された。よって吸着傾向解釈を詳細に検討する上で、結晶化度の測定を追加実験として行う必要がある。

今後の研究の推進方策

学会などで吸着媒(繊維、プラスチック)の結晶化度が吸着傾向に影響する可能性を有識者より示唆された。よって、結晶化度の測定を追加実験として行い、吸着傾向の解釈を詳細に検討する。

次年度使用額が生じた理由

既存のガラス器具および高分子材料を用いて実験を行うことができ、物品費を抑えることができた。また、学会において吸着媒(繊維、プラスチック)の結晶化度が吸着傾向に影響する可能性を有識者より示唆された。よって、吸着傾向解釈を詳細に検討する上で、結晶化度の測定を追加実験として行う必要が生じたため、次年度に繰越、実験を継続する必要が生じた。
次年度は、高分子材料の結晶化度の測定及び成果報告の費用に充填する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] アミノ酸N-カルボキシ無水物の反応性の再検討95. アミノ酸NCA重合機構の解明に向け2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度繊維学会秋季大会
  • [学会発表] 化学的に安定な高分子の改質 116. 高分子と異種材料の接着性改良2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度繊維学会秋季大会
  • [学会発表] 繊維・高分子材料と有機化合物の分子間相互作用38. ポリマーフィルムと有機化合物の吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      2019年度繊維学会秋季大会
  • [学会発表] Reexamination of reactivity of amino acid N-carboxy anhydrides 95. Preparation of high-molecular-weight poly(amino acid)s with mono-dispersed molecular weight distribution2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] Modification of Chemically Stable Polymeric Materials 115. Improvement of the adhesion of dissimilar materials and the preparation of new FRPs.2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] 高分子材料と有機化合物の分子間相互作用 36.「ポリエチレン,ポリプロピレンなどの有機化合物吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      2019年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] 繊維・高分子材料と有機化合物の分子間相互作用 37.ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンの吸着特性の違い2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      第63回日本家政学会東北北海道支部研究発表会
  • [学会発表] Modification of non-adhesion materials 112. Improvement of the adhesion property of "FRP and dissimilar materials" for the use of vehicles, aircraft, etc.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanazawa, Aya Inada
    • 学会等名
      Adhesion’19
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of Chemically Stable Polymeric Materials 113. Improvement of the adhesion property of chemically-stable polymers and dissimilar materials.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanazawa, Aya Inada
    • 学会等名
      Adhesion’19
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学的に安定な高分子の改質 113. 繊維と樹脂の界面接着を高めたFRPの製造2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      第57回日本接着学会年次大会
  • [学会発表] 化学的に安定な高分子の改質 114. ポリフェニレンサルファイド(PPS)繊維 / エポキシ樹脂の複合材料の製造2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      第57回日本接着学会年次大会
  • [学会発表] 繊維・高分子材料と有機化合物の分子間相互作用 34. 各種ナイロンの吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
  • [学会発表] 化学的に安定な高分子の改質112. 高分子と異種材料の真の接着改良2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
  • [学会発表] 高分子材料と有機化合物の分子間相互作用35.ポリアミノ酸の吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
  • [学会発表] アミノ酸N-カルボキ無水物の反応性の再検討93.分子量40万以上で単分散分子量分布のポリアミノ酸の生成2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
  • [学会発表] アミノ酸NCAの重合の再検討90. 第2級アミン開始アミノ酸NCAの重合における未解決問題の考察2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 繊維・高分子材料と有機化合物の分子間相互作用33. 有機化合物の吸着による各種ナイロンの識別2019

    • 著者名/発表者名
      稲田 文, 金澤 等
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 化学的に安定な高分子の改質111. 高分子と異種材料の接着性改良2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] アミノ酸NCAの重合の再検討91. 高分子量で単分散の分子量分布をもつポリアミノ酸の製造について2019

    • 著者名/発表者名
      金澤 等,稲田 文
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Modification of Chemically Stable Polymeric Materials 115: Preparation of FRP with a High Interface Adhesion Between Fiber and Polymer Resin.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanazawa, Aya Inada
    • 学会等名
      The Fiber Society’s Spring 2019 Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of Chemically Stable Polymeric Materials 116: Preparation of FRP with PPS Fiber and Polymer Resin.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanazawa, Aya Inada
    • 学会等名
      The Fiber Society’s Spring 2019 Conference
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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