弘前大学科学者発見プロジェクト 「高分子化合物にフッ素の性質を 付与したらたらどうなるか」 （主に服などに用いられる化学繊維） 八戸東高校 科学愛好会 協力：澤田研究室の方々 目的 世の中小さな子供や介護が必要な方など服 が汚れる事が多々あると思います 更に他の様々な作業現場で着られる衣服も 最適であるとは感じられません そこでその負担を少しでも軽減する為に汚れ ない服を作れないかと考えました 仮説 高分子化合物であるポリプロピレンにフッ素を 付与させる実験をし、汚れのつきにくい物質を 作ることができた。 なので同じ高分子である繊維にフッ素を付与さ せることができたら、汚れのつきにくい繊維 （服）を作ることができるのではないかと思った。 実験１ 服の繊維に水をはじく性質（撥水性）と油をはじ く性質（撥油性）を加えて汚れを着き辛くさせる ポリエステル（服の素材）の表面をVM（撥水性・ 撥油性を持つ物質）で加工する 手順 １、メタノールとVMを量り取る ２、VMとポリエステルをスルホン酸・カルボン酸 を用いて混ぜ合わせる ３、アンモニアを加える ４、撥水・撥油性を調べる 結果 水 油 未改質 ８２．２° ０° スルホン酸 １００° ０° カルボン酸 ０° ９０° ※角度が大きい方がよりはじいている。 問題点 油をはじくデコボコがこわれやすい ⇒服に使うとき、デコボコがこわれていたら 汚れをはじくことができない 実験２ とある企業から入手した2種類の液体（仮に 液体A・液体Bと名付ける）を加えて加工表面を より強固にして劣化を防ぐ ※液体A・Bは企業秘密のため情報公開は 出来ません（我々もわかりません） 手順 １、A液を用意 ２、VMを混ぜる ３、アンモニアを加える ４、B液を加える ５、スピンコート&ディップで ポリエステルのシートを改質 ６、撥水・撥油性を調べる A・B液の効果 A液 ・ポリエステルと馴染みやすくさせる B液 ・加工しているVMの膜のさらに外側を覆い VMが剥がれるのを防ぐ ↑漆塗りと近似した効果を持つ 加工方法 ディップ ・ポリエステルを加工するための液体に直接つける →ラフネス（凹凸）があるため撥水性・撥油性が高まるが、 透明性が低くなってしまう。 スピンコート ・ポリエステルの上に液体を垂らし回転させることで、 遠心力によって表面に薄く膜を張る。 →撥水性・撥油性がディップよりも低くなるが、透明性が高く なる。 結果 水 未改質 ８７．２° スルホン酸 １００° カルボン酸 親水性 A+B ディップ A+B dip １０７° A+B spin ９３．２° A+B スピンコート 油 水 ０° ０° ９０° １０７° ３０° ０° ９３．２° ※角度が大きい方がよりはじいている。 油 ３０° ０° まとめ カルボン酸加工では超親水・超撥油性が見られた。 A+Bディップでは高い撥水性・撥油性が見ら れた。 意外な事にA+Bスピンコートでは撥水性は見ら れたが撥油性は見られなかった。 ディップはB液の黄色さが残ってしまったが、 スピンコートではあまり残らなかった。 考察 カルボン酸加工の超親水・超撥油性を持つ 繊維は幼児用の服など汚れても綺麗に洗い 流せると言う効果を持つ A+B ディップの様に撥水・撥油性を持つ繊維 は消防服などに用いると効果的だ 使用する場面によって使い分けが必要
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