１４−１２ ぬれについて。
今日の授業では納豆の醤油革命について触れていました！
私も始めてあのＣＭを見たときは驚きました！！
納豆に付いている小袋の醤油パックをなくし、納豆パック本体に醤油の入るポケットをつけ、さらに、納豆の上にのっているフィルムを取り除いたそうです。
日本人は本当に納豆をよく食べます。
スーパーに行くと納豆は山積みになっていて、その納豆１つ１つに醤油の小袋とフィルムが入っていると考えるとかなりの量のゴミが出ると思います。
しかも、そのゴミは食品の汚れとプラスチックの２種類のゴミであるので処分するのが大変です。
私はいつも納豆のゴミはプラスチックゴミに捨てるべきか燃えるゴミに捨てるべきか迷うので、こういった無駄なゴミをなくすのは環境のためにもとてもよいことだと思います。
今は、この新商品が出始めたばかりなのでまだ他の会社の商品は醤油の小袋とフィルムがついている商品ですが、これからは環境を考えて全ての納豆商品が醤油ポケットつきのエコ容器になるのではないかと思います。
食品にも環境を考えるエコ化が進んでいるようなので納豆だけでなく、他の食品のパックにもエコ化していくだろうと期待しています。
例えば・・・お菓子などの小包装化をやめて、湿気ないようにチャックをつければそれも１つのエコ化であると思います。
身近にある無駄な包装をやめて、ゴミを減らす工夫をしていってほしいです！！
さて、本題の「ぬれ」について書こうと思います。
以前からこのブログでは洗濯や洗剤や水などについて書いてきましたが、「ぬれ」については触れなかったので今回は「ぬれ」について学習したことを書きます。
洗濯をするときに繊維は必ずぬれるわけですが、この「ぬれ」にも種類があります。
接触角によって拡張ぬれ・浸漬ぬれ・付着ぬれの３種があります。
簡単に説明している記事があったので抜粋しました。
拡張ぬれはθ＝０°で液体が固体表面をどこまでもひろがっていく状態。
浸漬ぬれは液体のひろがりが０°＜θ≦９０°になったところで安定する状態。
付着ぬれはθ＞９０°でぬれが進行しない状態。
授業で付着ぬれの付着仕事(付着エネルギー)について学んだので復習しようと思います。
拡張ぬれのおこるθ＝０°のチタンは車のバックミラー等に利用されているようで、雨が降ってもミラーがちゃんと見えるようにぬれが拡張するようです。
浸漬ぬれは染色や洗濯における繊維のぬれで、水だけだと繊維は水をはじくが、洗剤(界面活性剤)が入ることで繊維の中に水が浸透していくのです。
こうやって学んでみるとぬれにも種類があり、それぞれ違った利用の仕方や仕組みがあることがわかりました。
科学は深いです！
次回はテストなので今まで学習してきたことを復習しなければなりません(焦！)
夏休み前の分野は忘れているので大変です。。。
私的に学んでいる内容が結構難しく、たまに頭の上に「？」がつくこともあるので。。。
あと２週間ほどありますんで、頭の良い教職の３人についていけるように頑張りたいと思います(涙)！！
＊参考＊
液体の水３〜表面と界面〜 http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~yoshino/Lect/water/chapter08.pdf
(かかった時間３時間)
１３−１１ ナチュラルクリーン
今日は授業で８月３１日に放送されたがっちりマンデー「知られざるクリーニング業界」のビデオを見ました。
ビデオではドライブスルー式のクリーニング店や２４時間無人受け取りシステムのクリーニング店などが紹介され、クリーニング店がここまで顧客に合わせた進歩をしているとは思いませんでした！(驚)
また、高級ブランドの洋服などを洗えるナチュラルクリーンというクリーニングについても紹介されていたので今回はこのナチュラルクリーンについて書こうと思います。
従来のクリーニングはドライクリーニングが主流で水を使用せず、疎水性の溶剤を用いて汚れを取り除くものです。
家庭での洗濯のように水を使用して洗濯をすると皮や毛や絹のような繊維は縮んでしまったり、色物は色落ちしてしてしまうので大切な衣服や高級な衣服などはドライクリーニングを利用して綺麗にしてもらうのが一般的です。
しかし、高級ブランドのファーのジャケットや皮の鞄などを水を使って洗うナチュラルクリーンで洗えるのです！！
ナチュラルクリーンを簡単に説明すると超微細な泡と水で繊維の汚れを落とすクリーニングです。
ナチュラルクリーンに使われている洗浄水はミネラル分が少ない軟水を特殊バイオセラミックスに通過させ、繊維のキューティクルの開きを抑えて、コーティング効果を与え、生地が本来持つ復元力や着心地感を蘇らせます。
５〜４０ミクロンの超微細な気泡で洗うため衣類に全くダメージを与えず、繊維のすき間にたまった汚れを内外から細部にわたって落としていきます。
水と泡にとことんこだわり、繊維を傷めずに汚れを落とすクリーニングの技術がナチュラルクリーンの特長です。
また、ドライクリーニング特有の臭いを出さず、高級品や自然素材の仕上げを得意とし、レザーやファーなどを蘇らせることもできます。
こだわりを持ち、慎重かつ丁寧に衣類や革製品を洗えるので高級ブランドの汚れを落とすのに適していると言えます。
料金は他のクリーニング店よりも高い(約３倍)のですが、その技術と取り扱う商品を考えると妥当なのかと思います。
海外の高級ブランドの製品はもちろん、日本の和服・着物を洗うのにも適していると思います。
油性の汚れを落とすドライクリーニングと違って、ナチュラルクリーンは水溶性の汚れを落とすので、汗・お酒・雨など着物の汚れを落とせるからです。
また、ナチュラルクリーンは環境に配慮しており、環境や健康に影響のある化学物質によるクリーニングではなく、水洗いで、使用している水は日本の上総掘り発祥地・鹿野山の良質な地下水で人体や自然環境にも安全・安心です。
環境に配慮していることから2006年にISO14001を取得したそうです。
ナチュラルクリーンは「人体・衣類を傷めず、環境を汚さない」お洗濯をしていると言えます。
このナチュラルクリーンの技術はこれからの私たちの生活に必要になってくるだろうと思います。
高級ブランドの製品を洗うためにこの技術を使うのではなく、家庭でも水洗いするときにナチュラルクリーンのような技術があれば繊維を傷めず、どんな製品(ブランドもの)でも洗え、環境に優しいお洗濯ができるのでとても便利でいいことだと思います。
ナチュラルクリーンで使用している水はどうやって手に入れるのか？といった課題など家庭で使用するにはまだまだたくさんの課題があると思いますが、こんな洗濯機があれば・・・と思いますね。
以前にもこの授業でコップ1杯の水で洗濯ができるという記事を読みましたが、私の知らないところでクリーニングの技術も進歩していることを今日の授業で知りました！
私も高級ブランドの服や鞄などを購入し、お洗濯するときは是非ナチュラルクリーンにして、その技術の凄さを自分の目で確認してみたいと思います！！
＊参考＊
(かかった時間１時間半)
１２−１０ 表面張力の計算
講義で表面張力の計算についてやったので復習を兼ねて書こうと思います。
＝表面張力
＝重さ
＝長さ
＝重力の加速度
「」という式を変形し「
」という式で求めます。
問題は表面張力が72.8mＮ/mで、重さ
が1.00gの時、重力の加速度
は9.80m/s2で
の長さを求めるものでした。
なんとなくわかったでしょうか・・・・？
ポイントは単位を合わせることだと思いますっ！
なので単位を合わせることを忘れずに、消去できるものは消去して、後は計算するだけ！といった感じでしょうか。
また、復習して今度は何も見ないで解けるようにしたいです。
(かかった時間２時間半)
１１−９ 表面張力。
今日は講義で聴いた表面張力について書こうと思います。
講義では難しい話が多かったのですが、私は簡単に説明してみたいと思います。
(私の知識と文章力がないため、簡単な文しか書けないだけですが・・・)
表面張力とは表面積をなるべく小さくしようとする液体の力で、分子間力により分子がお互い引き合って凝縮しようとします。
その結果液体は表面積の少ない球体になろうとします。
その力が表面張力です。(単位はdyn/cmまたはmN/m)
表面張力の例としてコップいっぱいの水がコップのふちよりも高くなっているのにあふれない現象、アメンボが水面の上に浮く現象、葉の上の水滴が落ちず、丸くなる現象も表面張力によるものです。
水は他の液状化合物に比べて表面張力が大きく、温度20℃において72.75(dyn/cm)です。
このことは、たとえば汚れた織物類を水中に浸漬した場合、織物の織目のなかに水が浸入することを妨げ、また繊維やそれに付着している汚れをぬれにくくしています。
すなわち水はそれ自体はきわめて浸透性や湿潤性の悪い液体であり、このことが水だけを媒液とした洗浄の場合の効果を非常に減殺しています。
このような性質は、これに適当な界面活性剤を微量加えて、水溶液の表面張力を著しく低下させることによって改善できます。
界面活性剤は洗剤に入っているので、洗濯をするときに水の中に洗剤を入れることで水の表面張力が低下し、界面活性剤が水の表面に並び、ミセルが形成されます。
そのミセルの中に汚れが入り、衣服の汚れをとっているのです。
ここで前回の講義や過去の講義で聴いたSI単位についても触れておきます。
SI単位とは国際単位系のことで日本を含め、多くの国で使用することができます。
まず、SI基本単位についてまとめてみました。↓
つぎに特別な名称と記号をもつSI誘導単位についてまとめてみました。↓
これらの単位は計算するときに必要となります。
実際１２回目の講義で使用しました。
覚えておくとよいものだと思います。
＊参考＊
「洗浄と洗剤」 (辻薦著 地人書館 昭和51年4月1日発行)
「被服整理の理論と実験」(教科書) (平松峻著 化学同人 1988年4月1日発行)
(かかった時間2.5時間)
１０−８繊維と染料の関係
今日は繊維と染料の関係について書こうと思います。
私たちの着ている服に使われている染料のほとんどは合成染料です。
天然染料である植物染料を考えてみると成分が複雑で、色素の含有量も栽培条件によって違ったりと望んだ色に染め上げるには高度な技術が必要であることや同じ色に多量に染色することも難しいといえます。
また、日光や洗濯などに対して丈夫でないもの多く、鮮やかな色相もほとんど得られないので使用しにくい染料であると考えられます。
それに比べて合成染料は天然染料のマイナス点を補うといった感じでとても使用しやすいです。
この合成染料は、染め付ける繊維の種類によって使用する染料は異なります。
簡単にまとめてみました。
〈直接染料〉
染料と食塩などの電解質を加えた染料水布などの被染物を入れ、加熱することで直接的に染色される。木綿、麻、レーヨンなどのセルロース系繊維に応用され、色調は各種あるが鮮明性に欠ける。洗濯堅牢性が低く色止めの後処理が必要である。
〈酸性染料〉
硫酸、ギ酸、酢酸などの酸性浴から羊毛、絹などの天然繊維の他、ポリアミド繊維であるナイロンなどに応用される。羊毛用の堅牢染色には酸性媒染染料(クロム染料)が使用される。
〈塩基性染料〉
直接、酸性染料が水溶液中で陰イオン(アニオン)になるのに対し、陽イオン(カチオン)になる特徴を有する。アクリル系繊維に対し優れた日光堅牢性を示し、カチオン染料と呼ばれる。
〈バット染料〉
古くからインジゴに代表されるように水の不溶性の染料である。不溶性のインジゴを溶解するのに古くから発酵法が用いられてきたが、現代ではバット染料に対しては、ハイドロサルファイト及び水酸化ナトリウムで還元して水溶性のロイコ体としている。この工程を建てると言い、建染染料とも呼ばれる。染色後空気に曝すことにより酸化し、石けんで煮沸ソーピングを行い、堅牢度の増進、色調の向上を図っている。
〈分散染料〉
水に不要であるため分散剤を併用して分散状態で応用する。アセテート用染料として開発されたが、現在はポリエステル用の染料として多用されている。アセテートを染色したとき燃料ガスで退色するものがあり、昇華や有機溶剤に弱い欠点を有する。ポリエステルに応用する場合には、繊維構造が緻密なため130℃以上の高温高圧条件下で染色される。
〈反応染料〉
繊維と科学的に反応し堅牢性に優れた染料である。主にセルロース系繊維に応用されるがタンパク系の繊維にも一部用いられている。水との競争反応であるため、反応効率を高めるため、中性で染料を吸着し、弱アルカリ性を添加して固着させる二段階染色工程によることが多い。
〈蛍光増白染料(蛍光増白剤)〉
無色または淡黄色の染料で紫外部に吸収をもち、吸収した紫外線のエネルギーを紫〜青の蛍光として発光する性質を持つ。この蛍光によって、漂白後も多少黄色味の残っている白布の反射スペクトルに青色の光を補うため輝いた白さが得られる。
〈酸化染料〉
毛皮・毛髪用に用いられる。芳香族アミンの水溶性塩類を酸化剤で酸化すると、不溶性の酸化縮合体を生じて発色する原理を利用したものである。芳香族アミンの種類や配合により、様々な色を生じる。
天然染料についてもまとめてみました。
〈媒染染料〉
繊維に直接染着しないためアルミニウム、鉄、ニッケルなどの金属を使用する。これらの金属を媒染剤と称し、水溶液に布を浸す工程を必要とし、染色前に浸す場合先媒染、染色後に浸す場合を後媒染という。天然染料のほとんどがこの部族に属する。
このように染料と繊維にはそれぞれ相性があり、相性が悪いと染まりませんし、相性が良いと染まります。
授業でWinShotの使い方を教わったので試しに媒染染料の分子の結合の模式図を載せてみました。
(かかった時間1時間)
９−７ 水について
今日は９回目の講義で学んだ「水」について考えてみようと思います。
「水」は私たちの生活になくてはならないもので、毎日使う大切なものです。
この「水」についての研究は今もまだ続いており、「水」の謎はとても深いのです。
理研の研究によると、「水」をSPring-8に整備した軟X線発光分光装置で水の電子状態を世界最高の分解能で観測し、水には主に「水素結合の腕が大きく歪んだ構造」と「氷によく似た秩序構造」の２種類があることを発見しました。
約100年前、X線の発見者であるW.C.レントゲン博士が「水には小売によく似た成分と未知の成分の２つからできている」というモデルを提唱しました。
その後、現在に至るまで、水は「氷によく似た秩序構造を出発点にして連続的に歪んでいく」ことが成り立っているのか。あるいは「特定の構造の間を行ったり来たりする」のはという議論が行われてきました。
研究グループは水素結合と呼ぶ「力」によって水分子中の電子が受ける影響を軟X線発光分光で調べたそうです。
その結果、液体の水の中には明確に区別できる２つの状態があり、１つは「水分子間をつないでいる水素結合の腕が大きく歪んだ水の海」、もう１つは「この海の中に浮かぶ氷によく似た秩序構造」であることを見いだしました。
この発見により、これまで有力とされていた「連続的に歪んでいる水」を記述していたモデルを覆すとともに、水溶液や生体内など、水がかかわるあらゆる科学的現象の理論を進める上で重要な鍵となります。
水素結合のを介した水のネットワーク構造の正しいモデルを得ることは水を含むあらゆる物質の集合における水の役割を理解するのに役立つばかりではなく、水の知られざる働きを見いだすきっかけになると期待できます。
この研究によって水についての全てが明らかになったわけではなく、水にはまだまだ謎が多いようです。
では、この研究で使われたSPring-8について説明します。
SPring-8(スプリングエイト)とは兵庫県播磨科学公園都市内にある大型放射光施設です。
世界最高性能の放射光を利用することができる大型の実験施設であり、国内外の研究者に広く開かれた共同利用施設として、物質科学・地球科学・生命科学・環境科学・産業利用などの分野で優れた研究成果をあげています。
利用したい人はSPring-8へ利用登録をし、選定され、採択された場合に利用できます。
利用した場合は各種書類の提出・利用報告書提出・成果公表などしなければならず、一般の利用は可能ですが主に企業や研究者が利用する施設であると考えられます。
この施設は1998年7月25日に発生した和歌山毒物カレー事件で毒物(ヒ素)の同定に使用されました。
詳しくは→SPring-8(日本語)
水についてというテーマなので、もう１つ授業で紹介された「コップ1杯の水で洗える洗濯技術」について。
英リーズ大学はコップ1杯の水で利用できる洗濯技術を発表したそうです。
新技術はプラスチックの粒と衣類を一緒に回転させ、汚れを落とすというもので、使用水量は従来の２％以下。
コーヒーや口紅の汚れなど実質的にすべてのタイプの日常の汚れを従来のプロセス同様に取り除くことが可能だといいます。(驚！)
しかも、衣類はほとんど乾燥した状態で洗いあがるため、乾燥機の使用も減らせます。
この洗濯機はXerosによって2009年にも商用化される見通しだそうです。
この新技術を利用した洗濯機が日本でも商用化されたら「水の節約」に貢献できるし、洗剤の節約にもなるので地球にやさしいお洗濯ができると思います。
とても興味深い記事だったので紹介させていただきました！
「水」について私が持っている知識はまだまだ少ないですがこれからも水についての色々な知識を得、「水」を大切に使っていけたら良いと思います。
＊参考＊
水に潜む氷の影
(かかった時間2時間)
８−６ 化審法について。
８回目の授業は先生の研究室で先生と特別受講生の方と私の３人での授業でした！
なんとも贅沢であります。ありがたいです。
前回(７回目)の授業で教えたことを教わったり、ビデオを見たりしました。
今日は講義で紹介された「化審法」について書こうと思います。
化審法とは正式名称「化学物質審査規制法」で、経済産業省が管理している法律です。
難分解性の性状を有し、かつ人の健康を損なうおそれがある化学物質による環境の汚染防止をするため、昭和48年に制定されました。
難分解であり、高蓄積性を有し、かつ、長期毒性を有する化学物質を特定化学物質に指定し、製造・輸入について許可制をとるとともに使用に係る規制を行っています。
発足当時は人の健康被害防止の観点から化学物質の審査・規制を行っていましたが、平成15年に改定されたときは環境中の動植物への被害防止の観点からも審査・規制を行い、環境中で分解せず、生物体内に蓄積されやすい化学物質については毒性が明らかになるまでの間法的な監視の下におき、化学物質が環境中に放出される可能性に応じた審査制度を導入し、事業者が入手した化学物質の有害性情報を国に報告することを義務づけることなどを加えました。
審査の仕方は以下の４項目です。
１、自然的作用による化学的変化を生じにくいものであるかどうか(分解性)
２、生物の体内に蓄積されやすいものであるかどうか(蓄積性)
３、継続的に摂取される場合には、人の健康を損なうおそれがあるものであるかどうか(生態毒性)
４、動植物の生息若しくは生育に支障を及ぼすおそれがあるものであるかどうか(生態毒性)
今年の5月に「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」にかかわる厚生労働省、経済産業省及び環境省が化学物質の安全性情報を広く国民に発信するために「Ｊ-ＣＨＥＣＫ」というものを作成しました。
リンクです→化審法データベース(Ｊ-ＣＨＥＣＫ)
このサイトでは化審法で第１種特定化学物質、第２種特定化学物質などに指定された化学物質を公開しており、その毒性を示しています。
また、化審法化学物質検索ができ、身近な化学物質について私達は簡単に知ることができます。
試しに「ホルムアルデヒド」と検索してみました。
するとなんと４４１件も該当するものがありました。
調べてみると、構造式・分解性・人健康影響試験結果・生態影響試験結果などを知ることができました。
普段の生活で私たちが知ることのできない化学物質の情報をこうしたサイトで調べることができるので、化学物質の安全性や毒性をより身近に感じることができて良いと思います。
聞いたことがないものや知らない化学物質を簡単に調べることでその化学物質について正しい知識を得ることができるますね。
私も気になった化学物質を見つけたらこれからはＪ-ＣＨＥＣＫで調べてみようと思います！！
＊参考＊
(かかった時間1.5時間)
