A new discrimination method that utilizes the adsorption characteristics of fiber and polymer materials

一种利用纤维和高分子材料吸附特性的新判别方法

基本信息

批准号：
22K13606
负责人：
稲田文
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kwassui Women's College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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が、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、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。本件では、セルロース由来の繊維に対する有機化合物の吸着を検討し、セルロースの構造の違いから吸着傾向の解釈を試みた。2.実験 1) 材料 ①繊維：天然繊維（綿）、再生繊維（レーヨン）、半合成繊維（アセテート）。繊維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時間吸着させた。吸着物質を酢酸エチルで抽出し、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.結果と考察セルロース由来の繊維、綿・レーヨン・アセテートに対して、９種の有機化合物の混合物からの吸着を検討した結果、次の事がわかった。1) 綿は、DMF、ジオキサンの順に吸着割合が多かった。2) レーヨンは、蒸気圧の高い有機化合物を吸着しやすく、メタノール、ジオキサンの順に吸着割合が多かった。綿の結晶化度は70~80で密な構造をしているが、レーヨンは結晶化度35~55であり、分子の配列が不規則である。分子の配列が吸着傾向に影響したと考えられる。3) アセテートは、綿やレーヨンと比較するとトルエン、p-キシレン、アニソールを吸着しやすい。アセテートが有するアセチル基（-COCH3）と有機化合物のメチル基（-CH3）との相互作用と考えられる。

1。引言“聚合物与小分子之间的分子间相互作用”是考虑科学中各种现象时的基本概念，但是有许多复杂的因素，而且研究很少。因此，作为分子间相互作用的简化模型，我们专注于有机化合物在聚合物材料上的吸附现象，发现各种天然和化学纤维具有固有的有机化合物的吸附特性。在这种情况下，我们研究了有机化合物在纤维素衍生的纤维上的吸附，并试图根据纤维素结构的差异来解释吸附趋势。 2。实验1）材料1）纤维：天然纤维（棉花），再生纤维（人造丝），半合成纤维（乙酸）。用甲醇提取纤维，然后干燥。 Aadsorbent物质：有机化合物（苯取代产品，乙腈，二恶英，DMF，脱发等），含量不同的醇。 2）吸附实验：该膜在40°C下吸附到有机化合物的饱和蒸气中24小时。用乙酸乙酯提取吸附的材料，并通过气相色谱法分析（Shimadzu GC-2025）。计算了该化合物相对于单位重量的吸附量。 3。结果和考虑因素：在检查了从九种有机化合物的混合物中检查了纤维素衍生的纤维，棉花，人造料和醋酸盐的吸附后，发现了以下内容。 1）棉花的吸附比在DMF和二恶英的顺序上具有较高的吸附比。 2）人造丝更有可能吸附具有较高蒸气压的有机化合物，并且在甲醇和二恶烷的顺序上，吸附比更高。棉的致密结构为70-80，但人造丝的结晶度为35-55，分子排列不规则。据认为，分子排列会影响吸附趋势。 3）醋酸盐比棉花和人造丝更容易吸附甲苯，p-二甲苯和苯甲苯。这被认为是有机化合物的乙酸和甲基（-CH3）中乙酰基基（-coch3）之间的相互作用。