Institutional Repository of Kyoto Institute of Technology
Not a member yet
1100 research outputs found
Sort by
押出機を用いた高機能コンパウンド材料創成に関する研究
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）本論文は，今まで利用価値が低く見向きもされなかった素材や、廃棄処理されていた素材、リサイクルに多大なコストが掛かる素材、客先より再利用方法を依頼される素材等を樹脂にコンパウンドして有効活用する為、前処理方法やブレンド方法、押出機の選定、コンパウンド方法を研究し、再生可能な資源として利用し、循環型社会の実現のために問題点を洗い出し、解決する事を目的とする。本論文は７章および緒論と結論より構成され，以下に各章の概要を示す． 第1章では本研究に至る背景および従来の研究の現状と問題点を指摘し，本研究の必要性を示した． 第2章では従来捨てられていた卵殻に注目し、樹脂に卵殻をコンパウンドした際、卵殻の内容物が樹脂にどのような影響を与えるかを研究し、タンパク質が樹脂の物性低下に影響を及ぼすことを示した。 第3章では2章で樹脂にコンパウンドした際、樹脂から臭いがすることが問題となった。対策として樹脂と添加剤での消臭効果の研究と、成形条件を変えることで臭いの低減が出来るかを研究し、低温成形で生産できることを示した。 第4章では第3章での卵殻と添加剤の組み合わせ、もしくは成形方法で臭いの低減を目指したが、本章では卵殻自体に処方を施して消臭が出来るか、物性がどのように変化するかを実験した。卵殻を焼成して内容物のX線解析を行い、焼成による効果を検証し臭いの判定を行った。焼成卵殻と樹脂の組み合わせで、物性的にも安定した複合材料が出来ることを示した。 第5章では導電性繊維フィラーをコンパウンドしたＰＥＳ 樹脂の表面抵抗値と物性というタイトルで、導電性素材としてあまり使われていないステンレスフィラーを使用して、スーパーエンプラに導電性を付与する実験をおこない、ステンレスフィラーによって良好な導電性を得られる事を示した。 第6章では導電性素材としてカーボン繊維を使用した。押出機はスクリューが一本の単軸押出機と高混練のスクリューが二本の二軸押出機がある。カーボン繊維を樹脂にコンパウンドするには、通常は二軸押出機を用いて生産される。コンパウンド中の炭素繊維の折れを防止するために、押出機の途中から溶融樹脂の中に炭素繊維を添加するサイドフィード法が主として用いられているが、本実験では単軸押出機と二軸押出機のタイプによる炭素繊維の繊維破断の影響と物性の関係を、計算と実験とで比較することにより、相関を明らかにし、従来繊維コンパウンドには使われていない単軸押出機の有効性を示した。 第7章では5章、6章で研究したステンレスフィラーとカーボン繊維での“ハイブリッドコンパウンド”で作成した材料での電気的特性と材料強度に及ぼす影響を明らかにすることで、さらなる低充填量化や安定した導電性を寄与することを目的とした成形品での電気的特性と物性特性の相関を明らかにし、ハイブリッドコンパウンドの有効性を示した。 第8章では車両や飛行機に多く使われ出したカーボンフィラーであるが、製品の生産後捨てられる部分も多い。その捨てられていたカーボンフィラーを再利用する為のコンパウンド方法を研究した。繊維自体の不純物を取り除き、特殊な押出機で押し出した炭素繊維コンパウンド材料の物性の変化を、計算と実験で観察することにより、相関を明らかにし、リサイクルカーボンフィラーを使用する有効性を示した。 第9章では，各章で得られた知見をまとめ，押出機を用いた高機能コンパウンド材料創成に関する総括を行った
Establishment of Evaluation Method of Grain Size and Studies on Grain Growth for Cylindrical Microdomains in Block Copolymers
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）In this dissertation, I focus on grains of cylindrical microdomains in block copolymers. The dissertation consists of three chapters. In Chapter 1, I applied an image processing technique on the basis of the Fourier transform (FT) / inverse FT method to evaluate the grain size observed by transmission electron microscopy (TEM) for the block copolymer in which grains of perpendicularly oriented cylinders exit with slightly different orientation mismatch of the hexagonal lattice. The method reported herein also provided insights of defects and dislocations in such a regularly ordered microdomains. I eventually ascribed the region where such defect-like patterns due to moiré effects are observed to the inclined grain boundary. This grain boundary is considered to be accommodated by chance in the thin section for the TEM observation. In Chapter 2, the quantitative method of evaluation of the grain size using small-angle X-ray scattering (SAXS) was presented. For this purpose, collagen taken from a chicken leg tendon was used as a standard sample to estimate the extent of the instrumental broadening. Then, this method was applied for block copolymer sample in which cylindrical microdomains are oriented perpendicular to the surface of the film specimen. The evaluated value of the grain size was in sufficient accord with the result of the TEM observation as described in Chapter 1, implying the validity of the method proposed in this chapter. In Chapter 3, characterization of the surface morphology was performed by atomic force microscopic (AFM) observation for the thin film specimen of block copolymer sample in which the perpendicularly oriented cylinders are existing. It is found that the cylinder orientation at the surface is also perpendicular. Furthermore, the grain size was successfully evaluated by AFM with the image analysis (as described in Chapter 1). The grain size in the interior of the specimen was also evaluated by SAXS (as described in Chapter 2), and it is found that the grain is slightly larger on the surface than in the interior of the sample. However, this difference might be due to difference in the evaluation methods. Both results for the grain growth on the surface and in the interior of the sample exhibited power-law behavior with the same extent of the growth exponent (~0.45)
デザインファクトリー施設紹介
Get PDFKYOTO Design Lab は、京都工芸繊維大学が文部科学省の大学機能強化事業のもとで社会的課題の発見と解決に取り組む、建築学とデザイン学を中心とした中核組織です。本稿では、そのKYOTO Design Lab が導入した設備の管理、運営を行なう組織、デザインファクトリーについて紹介します。京都工芸繊維大学情報科学センター広報,No.35,2017.3,pp.3-
情報セキュリティ技術向上研修を受講して
Get PDF本稿では、平成28年9月6日から7日に名古屋大学で行われた文部科学省主催の「情報セキュリティ技術向上研修」について紹介します。京都工芸繊維大学情報科学センター広報,No.35,2017.3,pp.26-2
Study on High Performance Lignin/Natural Rubber Bionanocomposites
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）The development of sustainable materials derived from biorenewable resources has been focused owing to rising environmental awareness, depletion of petroleum resources, and health concerns. Lignin is the second most abundant biopolymer next to cellulose, and it is being seriously focused on the effective reuse of lignin waste from kraft processes. Therefore, trials of using it as a filler component in rubbery composites have also been carried out extensively. However, the lignin from the waste was not so satisfied for reinforcement of the rubber materials due to the difficulty of blending lignin with rubbers. In this thesis, high performance eco-friendly lignin filled natural rubber biocomposites were successfully prepared by using an effective soft processing method for sodium lignosulfonate and natural rubber latex for the first time as far as I know. The main factor to get the high performance nanocomposites was found to be a formation of network-like structure of lignin around natural rubber phases in the biphasic structured nanocomposites, even when the high amount of lignin up to 40 parts per one hundred rubber by weight was mixed. In addition, the new lignin filled natural rubber bionanocomposites were found to become adequate models to revel the reinforcing effect of filler network, which has been one of the important questions for a long time in the field of rubber science and technology. Especially, a role of filler network on the strain-induced crystallization behaviour of the high performance lignin filled natural rubber bionanocomposites was characterized in detail by using quick time-resolved simultaneous wide-angle X-ray diffraction/tensile measurements. The contents of this thesis will be of use for developments of not only rubber materials science but also eco-friendly biomass technology
Analytical Models on Optimization of Internal Gear Skiving Conditions in Automobile Production
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）This research is aimed to propose and provide analytical models that can effectively optimize process conditions of an internal gear skiving. In ordinary gear cutting methods such as hobbing and gear shaping, many studies have been made and this enable efficient optimization of process conditions by means of simple geometrical calculations. However，in case of skiving, a few studies with regard to process conditions can be found, as a result optimization of process conditions are conducted empirically. Therefore，in this research several analytical models that can be useful in effectively selecting process conditions were proposed. At first, method for designing skiving cutter was introduced．In this method, the cutter tooth flank was generated by the gear to be cut, by means of solving the equation of meshing. Then, the cutting edge was extracted as the cross line constituted by a plane that consider both step angle and rake angle with the generated conjugate surface. Series of coordinate transformations were applied in order to represent the cutting edge on the blank coordinate, so that the skived gear could be evaluated. Secondly, the effect of cutter design parameters such as cross angle, offset angle and rake angle on the cutting depth, clearance angle and effective rake angle were analyzed for purpose of optimizing the design parameters. Optimum parameters were proposed and together with the experimental results and their validity and effectiveness were discussed. Thirdly, based on the optimization results, analytical models that can calculate profile and lead deviations of a skived gear was proposed. In this model terms that take into account inevitable tool setup and manufacturing error such as run-out and pitch error were added. Comparing the analytical results with the experimental ones, the proposed model showed to be useful in effectively choosing the appropriate process conditions. Next, model that can estimate the fluctuation frequencies of cutting forces for purpose of reducing vibrations that may happen during the cut was proposed. In the model, the cutting force was assumed as a sum of vectors that represent cutting depth; i.e., only the thrust component of the cutting force was taken into account. Given the natural frequencies of the cutting machine, cutter rotation speed that is most likely to reduce vibrations were predicted. Experiments were also carried out in order to verify its effectiveness. As a result vibrations and gear accuracy was consistent with the predictions, which means that the proposed model is useful. Finally, as the overall result, mass production of internal gear for automobile by skiving method was achieved. Thanks to previous mentioned studies on cutter design, cutter design optimizations, process conditions optimizations, techniques to avoid vibrations during the process, enabled the implementation of this method in mass production
Studies on Dynamics of Microsphere Suspensions Probed by Dynamic Ultrasound Scattering Techniques
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）Particle sizing in highly turbid suspension is one of the most challenging and important subjects in material science. Dynamic ultraSound Scattering (DSS) technique utilizing ultrasound pulse allows us to achieve such demands. Since the speed of ultrasound wave is much slower than that of light, the time evolution of the ultrasound scattering amplitudes and phase can be analyzed. In the previous studies, the advantages were fully utilized, and the diameter and the inter-particle interactions in suspension were successfully evaluated by analyzing the particle velocity. Further, visualization of velocity field was enabled by the phase lock-in analysis. As a result, particle motion as a function of the position and time was evaluated to understand the complex fluid phenomena. For example, cooperative motion of settling particles was successfully observed as a velocity-field image. In order to apply this technique further, I focused to the following four topics: (1) investigation of dynamics of submicron and nano-particles, (2) incident pulse effect on particle motion, (3) sedimentation velocity fluctuations for charged particles, (4) determination of diameter distribution with a novel approach. Through this study, the detectable size was now extended down to nanometer scale. Also, the dynamics of submicron particles exhibiting Brownian motion and sedimentation was investigated in detail
Studies on Structures and Elastic Properties of Microparticles Probed by Ultrasound Scattering Techniques
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）Ultrasound spectroscopy (US) is a useful tool to investigate versatile microstructures having mechanical contrast without destruction of sample owing to low-intensity ultrasound and its sensitivity to viscoelasticity. In a transmission setup, a sample is placed between two transducers faced together to monitor the signals through the sample. When the signal is compared with that obtained without the sample as reference, the attenuation coefficient, α, and the speed of sound, c, can be evaluated from the difference of the amplitude and phase. Since broadband ultrasound pulses contain various frequency contributions, the dependence of the ultrasound attention and velocity on the ultrasound frequency, f, can be obtained by a single acquisition. In chapter 1, Size and elastic properties of micro-particles suspended in liquid can be acoustically determined by ultrasound attenuation and velocity measurements with the aid of elastic scattering theories and a dispersion relation. While quantitative evaluation for hard micron-sized spheres using the theories is available in literature, that for hollow particles is not yet achieved. In this study, we show that the shell thickness and the elastic modulus of hollow particles can be quantitatively evaluated by ultrasound spectroscopy. Several kinds of microparticles including polystyrene rigid particles, polydivinylbenzene rigid particles, borosilicate hollow particles, and phenolic-resin hollow particles were examined. The present technique may be applied to online monitoring of soft and hard core-shell particles without dilution nor drying the sample. Next in chapter 2, attenuation and speed of sound obtained for silica microcapsules synthesized by interfacial polymerization of sodium silicate were studied by ultrasound spectroscopy. The experimental data were reproduced by the Waterman-Truell dispersion relation with the scattering function theory proposed by Goodman and Stern for hollow particle in liquid. The particle size distributions were successfully evaluated by the analysis and were in good agreement with those obtained by scanning electron microscope (SEM). Monitoring the formation process of such silicate microcapsules synthesized through water/oil/water emulsion as a template was also carried out. The last work in chapter 3, the ultrasound analysis for Pickering emulsion which stabilized by localization of colloid particles at the oil/water interface. Such a structure of emulsion coated by solid particles may be regarded as a model core-shell system for ultrasound study. Therefore, in this study, the ultrasound analysis for Pickering emulsion was carried out to investigate the structure with hollow spheres model scattering theory
耐障害性の高い非常時一斉メール送信と冗長化した蓄積型配送を実現するメッセージングシステムに関する研究
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）近年，パソコンや携帯電話などの情報端末の低価格化や通信手段の多様化により，人から人に非常に手軽にメッセージを送ることができるようになった．またメッセージを送るツールも数多く存在している．例えば，電話やファクシミリ，電子メールや Twitter，LINE などのコミュニケーションツールがあげられる．文字だけでなく音声や画像，動画なども手軽に送ることが可能となっている．メッセージを送る場面も伝言や待ち合わせの確認といった日常的な場面で利用されるだけでなく，重要なことがらや緊急の連絡手段としても私たちの仕事や生活になくてはならないものとなっている． 災害が発生したときの安否確認の手段として，インターネットを利用したいくつかのサービスが提供され，実際に2011年に発生した東日本大震災では多くの企業で利用された．安否確認システムは，電子メールやWebインタフェースを利用したものが多い．例えば，事前に登録された電子メールアドレス宛に一斉にメールで通知し受信者から返信を求めるものや，利用者がWebインタフェースから回答を入力するという仕組みになっている．企業ではこれらを利用して，従業員の安否を把握するだけでなく，災害後の業務再開に向けてとても重要な情報となっている．緊急時に連絡を取るためには，受信者に確実にメッセージを届けなければならない． 大学において学生は，大学が発行したメールアドレスを大学のメールサーバで閲覧しているケースもあるが，普段利用しているメールアドレスに自動転送して，転送先で閲覧しているケースも多い．さらに，メールアドレスを頻繁に変更する傾向にあり，その際に自動転送先に指定したアドレスの変更を忘れがちである．存在しないメールアドレス宛にメールを転送しようとすると，メールを転送できなかったことを示すエラーメールは，メールの送信者やメールサーバ管理者にエラーメールとして送られてくるが，転送設定者には何も通知されないために，転送エラーが発生していることに気がつきにくいため，無効なメールアドレス宛への転送が止まらないまま放置され，エラーメールが送り続けられている．本論文では，誤った転送設定により発生するエラーメールを抑制し，転送設定者に通知するシステムを提案する．具体的には，メールサーバがメールを転送する際に，転送したメールがエラーとなった場合に返送されてくるアドレスを，メールの転送を行っているサーバが受信できる形に書き換え，自動転送時にエラーが発生した際にエラーメールを受信してエラーが発生していることを把握し，受信者に連絡することが可能となった． 災害時に自組織のメールサービスを利用できなくなった場合でも，利用者が可能な限りメールの利用が可能となるシステムを提案する．一般的にはメールサーバのメールを受信する部分とメールを保存するスプールは一体化しているケースが多いが，これらを分離し，スプールは物理的に離れた複数箇所に配置し同期する．スプール部分の同期を行うためにネットニュースプロトコルを利用する．メールサーバが受信したメール1通を1つのネットニュースプロトコルの記事に変換して宛先メールアドレスに対応したニュースグループに投稿する．投稿された記事はネットニュースの記事として同期を行う他のサーバに配送される．利用者はアクセス可能なネットニュースサーバにアクセスしてメールを読む．これにより，自組織のメールサービスが利用できなくても，利用者はメールを受信することが可能となった． 2011年に発生した東日本大震災では，電話やメールはほとんど利用できなかったが，twitter は断続的に利用が可能であった．災害時に有効となる通信手段は，時代や災害の状況によって大きく変化するので，今後，災害が発生した場合にどのような通信手段が有効であるのかを現時点で想定することは非常に困難である．そこで本論文では，twitter やメール等，既存の通信手段を複数利用してできるだけ頑強にメッセージのやり取りを行えるシステムを提案する．日常的に利用されていないシステムを災害時に利用することは困難である．緊急時の利用を想定したシステムでは性能だけでなく使いやすさにも注目する必要がある．そこで，提案システムでは学習コストが少ない電子メールのユーザインタフェースを利用する． これらの方法を利用することにより，災害が発生しているような緊急時であっても，より確実に受信者にメッセージを届けることが可能となる