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環境にやさしい技術で作る、美しく高機能な次世代繊維
環境にやさしい染色
美しい色合いの衣服は私たちの生活を豊かにしてくれますが、染色工業の環境への負荷は小さくありません。1年間に世界の染色工業で使われる水の量は58億トンにのぼり、排出される廃液の量は全産業の20％を占めています。また、日本では年間50万トンもの衣料が廃棄されていますが、リサイクルのための脱色は工業化されておらず、脱色に使われる化学薬品を含んだ水や有機溶剤の廃液も問題です。
これらの課題を解決するものとして実用化が進められているのが、「超臨界二酸化炭素」を使った「水を使わない染色・脱色」です。気体と液体の両方の性質を持つ超臨界二酸化炭素は、条件を変えることで「染色の水」「脱色の水・有機溶剤」のどちらにも置き換えることが可能で、染色に必要なエネルギー量も約半分で済みます。
構造色を使ったまったく新しい着色
さらに、染料を使わないまったく新しい繊維の着色が研究されています。クジャクの羽や昆虫の翅などに見られるような、物質の構造による光の散乱や干渉による発色「構造色」を繊維に応用しようというものです。ナノスケールの穴がたくさん開いた高分子で作る「エアロゲル繊維」は、光を散乱するため空と同じ構造色を出すことが可能です。さらに繊維を液晶やコロイド結晶で加工すると、玉虫の翅やクジャクの羽のような構造色も作れます。構造色ゆえに脱色の必要がなく、リサイクルしやすいため環境負荷が小さいほか、染料では不可能な新しい美しさの表現法としても期待されます。
エアロゲル繊維は機能面でも優秀
エアロゲル繊維は、繊維の中に90％以上の空気を含みます。非常に軽く、断熱性に優れていることから、宇宙服や防護服、家の断熱材などへの応用が考えられます。繊維を最小単位まで分解してから再構築する技術の開発により、特殊な繊維材料を使わなくても、アラミドや、綿・麻などのセルロースからエアロゲル繊維が作れるようになりました。また、その乾燥過程では多孔性が損なわれないように、前述の超臨界二酸化炭素が使われています。
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SDGs
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※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。
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先生情報 / 大学情報
福井大学工学部 物質・生命化学科 教授廣垣 和正 先生
興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！
繊維材料、染色化学先生が目指すSDGs
メッセージ
身の回りのいろいろな物や現象に興味を持ってほしいです。一見なんでもなさそうな製品にもよく考えられた高度な機能が入っていますし、雨や空の青さなど、ありふれた自然現象にも「なんでだろう」と感じることがあるでしょう。こうした興味は理系の素養を育ててくれます。物や現象に対する疑問がたくさん湧いてきたら理学部に、それを何かに役立てたいと思ったら工学部に進むと、それらを解明する方法が学べます。繊維やプラスチックなどの高分子に興味を感じたら、ぜひ一緒に研究しましょう。
先生への質問
- 先輩たちはどんな仕事に携わっているの？
福井大学に関心を持ったあなたは
本学は教育学部、医学部（医学科、看護学科）、工学部、国際地域学部の4学部からなる国立大学です。「創造力、実践力」をキーワードに、本学で学んだ学生が生涯にわたって創造力や指導力を発揮できるよう、学びの力となる学問の基礎及び方法の習得をめざします。先端研究に支えられた教育内容と、不断の省察による教育技術によって、学生がそれぞれの個性に目覚め、社会に貢献できる実践的知識と技術を習得して卒業する事を目標とします。就職率は複数学部を有する国立大学で11年連続ナンバー１の実績があります。（H19-29年度）
