| 研究課題/領域番号 |
26282012
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
後藤 景子 奈良女子大学, 研究院生活環境科学系, 教授 (30243356)
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| 研究分担者 |
小林 靖之 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (00416330)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 防汚加工 / Soil guard / Soil release / 綿 / ポリエステル / 大気圧プラズマ / プラズマコーティング / 接触角 |
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| 研究実績の概要 |
衣生活における省資源・省エネルギーと健康で快適な衣生活の維持を両立させるには, 付着した汚れを効率よく除去する洗濯方法の追求だけではなく, 着用中に汚れが付きにくく, かつ洗濯で汚れが落ちやすい衣服素材の開発が望まれる. 従来, 加工剤を用いた防汚素材の開発が行われてきたが, 現状では防汚素材の性能は十分でない. そこで本研究では環境や人体への影響も考慮し, 大気中での処理が可能なプラズマジェットにより防汚性付与を試みた.
処理に関する基本的情報を得るために，幾何学的に簡単なセルロースおよびPETフィルムを用いて，プラズマ酸化処理およびヘキサメチルジシロキサン（HMDSO）を用いたプラズマコーティング処理を行った. 処理前後のフィルムの形態と化学組成を調べたところ，予想通りの表面が得られたことが確認された. 処理前後のフィルムに対する液状汚れの付着性（Soil guard, SG, 性） , および洗浄による粒状汚れの脱離性（Soil Release, SR, 性）を顕微鏡画像解析により調べた結果，いずれのフィルムでもプラズマコーティング処理により液状および粒状汚れの付着が抑制され，プラズマ酸化処理により粒状汚れの洗浄性が向上することが確認された.
比較のため、PEG系親水化剤およびフッ素系撥水撥油化剤を用いて処理したフィルムの防汚性を調べたところ，SG性，SR性ともにプラズマ処理に較べて劣り、とくにフッ素系撥水撥油化剤で処理をした場合は却ってSG性が損なわれることがわかった。プラズマ処理の防汚効果は綿布およびポリエステル布でも概ね認められる結果となり, 汎用加工剤と較べて効果が高いことがわかった.
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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
大気圧プラズマ改質による高分子フィルムの表面処理, 処理前後の表面キャラクタリゼーション，および処理フィルムの防汚性能の評価という年度当初の３つの目標は達成され，防汚効果が確認された.
さらに, 平成２７年度開始予定の布を用いた実験にも着手しており，高分子フィルムとほぼ同じ傾向が確認された. このように, プラズマ処理素材の防汚性能に関する実験的評価がほぼ完了している状態である.
なお, これらの結果は平成２６年１０月に開催された学会シンポジウムで口頭発表およびポスター発表として公表している. また, 防汚加工に関して収集した情報を用いて, 平成２６年６月に福井で依頼講演「繊維製品の防汚性―その基本科学―」を行った.
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２６年度の実験データを用いて論文を作成し，学会誌に投稿する.
平成２６年度に予定していた国内外の防汚素材の開発に関する情報収集は十分に行えていない. 平成２７年度は調査を行う予定である.
防汚素材の性能が現状で十分でない理由として，防汚性の支配要因が明確になっていないことが挙げられる. そこで，繊維や布の表面自由エネルギー, 表面電荷, 表面形態および表面粘着性を評価し，平成２６年度に得られた防汚性評価結果との関係を検討する. 表面形態の影響を明らかにするために，平成２６年度に使用した綿布やポリエステル布と構造の異なる布を用いて, プラズマ処理による防汚効果についての追加データを取得する.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２６年度に予定していた国内外の防汚素材の開発に関する情報収集のための調査、並びに国際学会における成果発表は, 校務との調整がつかず十分に行うことができなかった. 予定していた旅費の使用が大幅に縮小した。消耗品等についても、他の科研費や企業との共同研究費獲得によって購入した器具類を共通に使用することができたので、使用額が大幅に削減できた。次年度には防汚素材開発に関する調査・資料収集と現有装置の修理・新規設備の購入を予定しており、このために平成２６年度予算を繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
国内外の防汚素材の開発に関する情報収集のための調査、並びに平成２７年６月（イスタンブール）と１２月（ハワイ）に開催される国際学会で研究成果発表を行う予定であり，そのための旅費および参加費が必要である. また, 現有のプラズマ処理装置が老朽化しており，平成２７年度には修理が必要となる可能性が高い。 また、表面粘着性評価に必要な現有設備がなく、購入を予定している。
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