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2022 年度 実施状況報告書

ATR-FT/IR法による汚れ成分の洗浄評価法の確立と洗浄配合剤の洗浄機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K02122
研究機関東京家政大学

研究代表者

葛原 亜起夫  東京家政大学, 家政学部, 教授 (00813916)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードATR-FT/IR法 / 人工汚染布 / 油性汚れ / タンパク質汚れ / 綿繊維深さ方向
研究実績の概要

計画初年度として、以下に示す検討を行った。
ATR-FT/IR法を用いることにより、繊維の深さ方向に対する各種汚れ成分の付着量を究明することを目的として、屈折率の異なるGeプリズムとZnSeプリズムを使用し、洗濯用石けんで洗浄した湿式人工汚染布のATR-FT/IRスペクトルから算出した各種汚れ成分の洗浄力を比較し、綿繊維深さ方向に対する各種汚れ成分付着量について解明を行った。
①屈折率の異なるGeプリズムとZnSeプリズムを使用した測定系の精緻化を行った結果、ZnSeプリズムを使用した測定系においても、Geプリズムと同様に、湿式人工汚染布(綿布)の同一表面に付着した油性汚れ成分、およびタンパク質汚れ成分を直接的かつ同時に定量可能であることを確認した。
②油性汚れ成分、およびタンパク質汚れ成分ともに、洗浄時間が長くなるにつれて洗浄率が増加し、Geプリズムの洗浄率がZnSeプリズムに比較して高い値を示したことから、より表面近傍における汚れは(0.22 μm以内)、繊維内(0.66 μm以内)に比較して除去されている可能性を見出した。また、洗浄時間を長くしても、ZnSeプリズムの洗浄率が低い値を示したことから、繊維内部の汚れは極表面に比較して除去され難い可能性が示唆された。
③本科学研究費で購入したFTIR装置により、窒素ガス雰囲気下における測定条件を検討した結果、湿式人工汚染布、及び綿原白布のATR-FT/IRスペクトルが得られることを確認した。本装置を用いた湿式人工汚染布表面に付着した油性汚れ、およびタンパク質汚れ成分の定量化の検討は令和5年度に継続する。

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

研究実績の概要(上記)に示したとおり、計画初年度である令和4年度は、所期の目標をほぼ計画通りに達成したと考えている。

今後の研究の推進方策

計画の次年度として以下の検討を行う。
1. 繊維素材の異なる人工汚染布に付着した各種汚れ成分の新規洗浄評価法の確立を目指し、第二段階として、綿布帛だけではなく、ポリエステル人工汚染布を用いた各種汚れ成分の新規洗浄評価法の精緻化を行う。洗浄時間を変化させ、洗濯用石けんで洗浄した綿布帛、ポリエステル布帛に付着した油性汚れ成分の洗浄率を算出し、両者の洗浄性の比較を実施する。表面特性解析に優れるATR-FT/IR法を用いることにより、人工汚染布の同一表面上に付着した油性汚れ成分の直接定量分析が可能と期待される。ここで、人工汚染布として、すす、オリーブ油が付着したオランダCFT社製人工汚染布(ポリエステル、綿)を使用することにより、各種洗浄配合剤による各種汚れ成分の洗浄性の究明に繋げていく。
2. 本科学研究費で購入したFT/IR装置を用いた湿式人工汚染布表面に付着した油性汚れ、およびタンパク質汚れ成分の定量化の検討を行う。ここで、湿式人工汚染布の同一表面上に付着した油性汚れ成分、及びタンパク質汚れ成分の同時かつ直接的に分離する定量分析を行い、すすぎ工程時のアルカリ電解水有無における粉末石けんの洗浄効果の究明を進める。

次年度使用額が生じた理由

半導体不足の影響により、FT/IR装置の導入が予定より遅れたため、窒素ガスの使用が進まず、差額が発生した。次年度の消耗品として使用することを計画している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of the direct introduction of disulfide groups with 2-iminothiolane hydrochloride on wrinkle recovery of natural protein fibers2023

    • 著者名/発表者名
      Akio Kuzuhara
    • 雑誌名

      Textile Research Journal

      巻: 94 ページ: in press

    • DOI

      10.1177/00405175221150800

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ATR-赤外分光法を用いた衣類汚れ成分の洗浄度の 直接定量解析2022

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫、井坂歩美、安藤慎治
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 22 ページ: 443~449

    • DOI

      10.5650/oleoscience.22.443

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Internal Structure Changes in Virgin Black Human Hair Keratin Fibers Resulting from Bleaching Treatments Using Raman Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Akio Kuzuhara
    • 雑誌名

      Journal of Society of Cosmetic Chemists of Japan

      巻: 56 ページ: 253~261

    • DOI

      10.5107/sccj.56.253

    • 査読あり
  • [学会発表] 毛髪ケラチン繊維のセット性能と物理的性質に及ぼすジスルフィド結合の直接導入効果2023

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫
    • 学会等名
      2023年度繊維学会年次大会
  • [学会発表] 洗浄(分光法による洗浄評価法と洗浄配合剤の洗浄機構)2023

    • 著者名/発表者名
      葛原亜起夫
    • 学会等名
      2023年繊維学会基礎講座~ 700分で学ぶ繊維の基礎と先端研究 ~
    • 招待講演
  • [学会発表] ウール繊維のセット性能に及ぼすジスルフィド結合導入の効果-ラマン分光法による検証-2022

    • 著者名/発表者名
      司東佑莉、伊久美由菜、中村春那、細田莉帆、葛原亜起夫
    • 学会等名
      2022年度繊維学会秋季大会

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公開日: 2023-12-25  

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