Institutional Repository of Kyoto Institute of Technology
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コロナ禍におけるMoodle の研究室利用について
2020 年のコロナ禍以降、Moodle のオンライン授業利用の増加に加え、研究室の情報共有用・連絡用の用途で利用したいという要望が相次ぎました。こうした用途でのMoodle 利用は稀であり、その背景について記録しておきたいと考えました。本稿では、各研究室に簡単なアンケートおよびインタビューを実施しましたので、その結果および所感について述べたいと思います。京都工芸繊維大学情報科学センター広報,No.40,2022.2,pp.39-4
Role of surface texture and off-stoichiometry on the structural, biogenic, and antibacterial properties of inorganic biomaterials
京都工芸繊維大学博士(工学
Innovation of Organoarsenic Chemistry for Application to a Catalytic Reaction and Functional Materials
京都工芸繊維大学博士(工学)従来、合成上制限から実験研究が避けられてきた、有機ヒ素化学についてさらなる機能開拓を進めるべく、有機ヒ素配位子を用いた触媒反応および有機ヒ素高分子の機能性材料探索という二つの観点から、応用展開への架け橋となる研究を行った
Novel molecular transformations of fluoroalkylated alkynes utilizing organocobalt complexes
京都工芸繊維大学博士(工学)申請者は、各種コバルト試薬ならびにフッ素含有アルキンを利用し、これまでに合成例のない、または寡少なフッ素含有化合物の高効率合成法を開発することで、フッ素含有アルキンの新境地を開くことに成功した。すなわち、(1) [2+2+2]環化付加反応を基盤としたフッ素含有ベンゼン誘導体ならびにピリジン誘導体の合成、(2) 二量化反応を基盤とした1,4-ビス(トリルオロメチル)-1,3-ジエンの合成、(3) ヒドロアルキニル化反応を駆使した高位置かつ高立体選択的なフッ素含有エンイン誘導体の合成、(4) [2+3]環化付加反応を経由したフッ素含有インデノール合成、(5) C-H結合活性化反応を起点としたフルオロアルキル基含有ヘテロ環化合物の合成を達成した。これらの合成手法を利用することで、既存の有機反応では構築が困難な様々な有機フッ素化合物の効率的合成が可能となる
Functional Fibrous Materials for Oil-Water Separation
京都工芸繊維大学博士(工学)Oil-water separation has attracted much attention as a technology for preventing frequent oil spills and the increase of oily wastewater from the industry, which has a possibility of significant damage to the ecosystem and human health. The compositions of oil-water mixture encountered in the oil spills and industrial processes vary wildly depending on the source of pollutions. Three main categories of oil-water mixtures are free oil, immiscible oil-water mixture, and emulsified oil-water mixture. This variety of oil-water sources challenges the application of separation techniques. Among the separation materials, micro/nanoscale fibrous materials are potential candidates due to their facile fabrication and functionalization, high flexibility, and high separation performance. Centrifugal spinning and electrospinning are facile methods for producing micro/nanofibers and a high potential for achieving the above research objectives. In this study, porous fibers were prepared from hydrophobic polymer polystyrene by centrifugal spinning, and the removal of free oil was investigated. The porous structure of PS fibers caused by the phase separation process can be controlled using different solvent mixtures. The porous PS fibers showed a high oil sorption capacity.Nanofibrous membranes based on recycled poly(ethylene terephthalate) (rPET) were prepared by electrospinning to separate immiscible and emulsified oil-water mixture. The water intrusion pressure and anti-water fouling properties were enhanced by a dip-coated as-spun rPET membrane with hydrophobic polymer polydimethylsiloxane (PDMS). The rPET@PDMS membrane exhibited excellent fluxes and separation efficiencies for immiscible heavy-oil/water mixtures.In order to prepare an environmentally friendly membrane with on-demand separation property for both immiscible and emulsified oil-water mixture, an electrospun membrane using biodegradable polymers based on polycaprolactone (PCL) and chitosan (CS) were investigated. The obtained CS@PCL membrane showed superamphiphilic in air, underoil superhydrophobic, and underwater superoleophobic, as well as excellent wettability, which enabled the oil-water separation process to be controlled by the prewetting technique. Besides, the CS@PCL membrane showed excellent separation performance for both immiscible oil-water mixtures and emulsions.In summary, different fiber fabrication techniques were applied to prepare fibrous materials from various polymers with different wettability for separating different oil-water mixtures. In order to achieve the fibers with different required properties, various approaches were performed, including controlling the phase separation process, dip-coating, and blending of different polymers. Centrifugal spinning productivity is much higher than that of electrospinning, making centrifugally spun fibers more efficient than electrospun fibers for practical free oil removal. However, electrospinning is a preferable method for preparing a homogeneous membrane with a relatively small pore size, which is suitable for separating oil-water mixture with small dispersed droplets such as immiscible and emulsified oil-water mixtures
漆芸家迎田秋悦の作品と思想
京都工芸繊維大学博士(学術)本論文は、明治から昭和初期にかけて活躍した京都の漆芸家 迎田秋悦(1881-1933)の生涯にわたる活動の実態と、その創作活動における工芸思想を明らかにするもので、2部構成、全6章からなる。 第1部「漆芸家 迎田秋悦の生涯と創作活動」では、第1章から第4章において迎田秋悦の生涯にわたる活動をたどり、創作活動の実態を明らかにしている。 第1章「研究の背景」では、浅井忠(1856-1907)と神坂雪佳(1866-1942)から図案指導を受けた秋悦が、とくに雪佳から琳派や古典への関心という点で明確に影響を受けている点から明らかにしている。 第2章「京都への転居から京都漆芸会での活躍」では、秋悦の生涯にわたる活動を編年的にたどっている。 第3章「宮崎タンス店での活動の展開」では、秋悦の活動経歴の中でも特に重要となった明治末から昭和初期にかけての宮崎タンス店での活動を採り上げている。そしてこの一連の取り組みにおける制作経験が、秋悦の過去の漆芸作品に対する見識と技術を培う重要な場となっていたこと、および、秋悦の創作活動のなかで、宮崎タンス店での制作者としての活躍が特に重要なものであったと位置付けている。これは、当時の関西の美術工芸界の動向をも明らかにする、本論文の重要な部分である。 第4章「帝展出品時代」では、晩年の作品を詳細に分析することにより、秋悦が蒔絵の形態と表現効果を駆使するかたちで創作を展開していたことを明らかにしている。また、秋悦の活動を支援した、実業家岸本吉左衛門の存在も初めて明らかにしている。 第2部「工芸思想「民族性工芸」について」では、美術工芸振興が盛んとなる漆芸界の動向の中で、秋悦の関心がj、近代以前の意匠表現に向いていることに注目し、秋悦の蒔絵観と制作理念を明らかにしている。 第5章「複製制作の意義」では、秋悦の言説の中でも特に重要となる昭和8年に行われた講演の記録を詳細に読み解くことで、秋悦が日本の漆芸品を「民族性工芸」であると位置づけていることを明らかにしている。また、秋悦による過去の名品の複製品の制作が、歴史的な漆芸作品に対する見識を培うための重要な制作経験であったと結論付けている。 第6章「工芸思想の展開」では、明治40年から昭和2年を対象時期とし、日本の漆芸品を「民族性工芸」と位置付ける秋悦の創作活動は、伝統回帰の傾向とは別に、前近代までの漆工芸の精神を踏襲して現代における創作を展開していくということに、特に重点が置かれていたことを明らかにしている
おもてなしを感じる香りに関する研究
京都工芸繊維大学博士(学術)日本の古典文学には香りに関する多くの歌や物語があり、悠久の歴史の中で日本人は、「香り」と共に暮らしてきた。一方で、日本には「おもてなし」という精神がある。おもてなしとは一方的なサービスではなく、お互いに心配りをしてお互いが喜びを感じる心の作用である。例えば香りに関して言えば、人を家に招き入れるとき、相手の嗜好、年齢、性別、環境などを考慮したうえで、その人に相応しい香りを演出することと言える。しかしながら、そのような相応しい香りの調香や選別については、調香師など香りの専門家のノウハウ、経験に頼るほかない。そこで申請者は、「おもてなしを感じる香り」を対象とし、感性工学の見地から次の2つを目的として研究を行った。まず香料の違い、世代の違い、季節の違いなどによって香りの感じ方がどのように異なるのかを定量化し、明らかにすることである。次に香りの感じ方に対する色との関連を明らかにすることである。本論文は、9章から構成されている。第1章は序論、第2章は研究の背景と目的を述べた。第3章は関連研究などについて述べた。第4章では若年者に対し香水を使用した香りの印象評価実験により、若年者が「おもてなし」を感じる香りを定量化した。第5章では高齢者に対し香水を使用した印象評価実験を実施し、高齢者に対する「おもてなし」を感じる香りを定量化した。第6章では日本の四季それぞれで「おもてなし」を感じる香りに違いがあるのか、季節ごとに香水を使用した印象評価実験を実施し、その違いを明らかにした。第7章では、香りと色の関連を明らかにするため、香料を使用した香りの印象評価と香りに相応しい色を回答する評価を併用して実施し、香りのグループとそれに相応しい色のグループの対応関係を明らかにした。第8章では例えばインターネットで香水を購入するような場合を想定し、実際に香りを嗅ぐことなく定量的情報を可視化したレーダーチャートと色を組み合わせた提示方法の有用性を明らかにした。第9章では本論文のまとめと今後の課題について述べた
c-FRTP成形用繊維状中間材料の形態が量産成形プロセスにおける含浸性および成形品の力学的特性に及ぼす影響
京都工芸繊維大学博士(工学)本論文は,連続繊維強化熱可塑性樹脂材料(c-FRTP)の成形ハイサイクル化を目的として,成形金型の温度条件を変更した場合に,成形品の力学的特性に及ぼす影響について検討し,その成果について報告したものである.成形基材にはガラス繊維(GF)とポリアミド66(PA66)繊維の混繊糸を用いた織物を使用した.成形方法は,成形基材を投入した金型の温度を急速加熱,急速冷却し,成形品を得た.この成形基材を金型へ投入する温度を高温化し成形サイクルを短縮した場合の,成形時間および省エネルギーの効果について検討を行った.加えて成形基材や成形品の構造,および力学的特性に及ぼす影響について検討した.その結果,成形基材の投入温度を高温化することで,顕著な成形サイクルの短縮および省ヱネルギーの効果が実証された.しかし,成形基材の金型への投入温度が250℃を超えると力学的特性が低下することが判明した.詳細な観察の結果,成形基材が高温の金型に投入されると,成形基材中のPA66繊維に収縮が生じ,それに伴って強化繊維の配向が乱れる事がわかった.その状態で型締めによる圧力が加わるとGFが破損,損傷することで力学的特性が低下することが明らかとなった.この結果より,力学的特性の低下原因,および成形基材の設計指針が明らかとなった
The utility of active growth factors encapsulated in microcrystals produced in insect cell lines and individual silkworms
京都工芸繊維大学博士(学術)In clinical settings, medications containing growth factors currently suffer problems with safety and cost because they require high doses and repeated administration over long or short periods due to the short half-life of the growth factors. To address these issues, polyhedra microcrystals derived from the insect-infecting cypovirus 1 within the Reoviridae family were developed. Such polyhedra can be used as vehicles to protect and release encapsulated cell growth factors. As described in Chapter 2, I successfully produced nerve growth factor (NGF)-encapsulating polyhedra (pNGF). These were spotted onto a coverslip to create a uniform circular field; the alignment of differentiated rat neuronal precursor cells (PC12 cells) via their extended axons along the periphery of the pNGF circular field was observed. In addition, I attempted to elucidate the mechanism of cytokine release from polyhedra by investigating whether matrix metalloproteinases (MMPs) secreted from mammalian cells degrade polyhedra. I found that the release of NGF from pNGF was promoted by MMPs secreted from PC12 cells. To date, polyhedra have been produced in baculovirus-infected Spodoptera frugiperda IPLB-SF21-AE cells (Sf21 cells); however, for the purposes of safe medical use in humans, polyhedra should be produced in a virus-free and serum-free system. To produce recombinant polyhedra in such a system, I attempted to generate transgenic silkworms that express target protein-encapsulating polyhedra in their silk glands, which are known to produce fibroin biopolymer (a highly biodegradable and biocompatible material). As detailed in Chapter 3, I generated transgenic silkworm that expresses FGF-7-encapsulating polyhedra (pFGF-7) in their middle and posterior silk glands. Continuous FGF-7 release from the processed posterior silk gland expressing pFGF-7 induced keratinocyte proliferation and enabled the construction of a human epidermal model. The results demonstrate that cytokine-encapsulating polyhedra produced from insect cell lines and individual silkworms could have valuable applications in cell/tissue engineering in vivo and in vitro
アラミド繊維の疲労現象に関する研究
京都工芸繊維大学博士(工学)アラミド繊維は,高い引張強度と弾性率を示すことが知られており,その優れた物性から,繊維強化プラスチックの強化繊維や防刃着などに利用されている.しかし,アラミド繊維は,疲労を起こすことが知られており,前述のような強度が要求される用途において,不意の事故を引き起こさないためにも,アラミド繊維の安全な利用の基礎となる疲労現象の詳細な研究が必要とされる. 本研究では,アラミド繊維の分子構造やより高次の構造の違いがもたらす耐疲労性への影響を明らかにすることを目的として,poly(para-phenylene terephthalamide) (PPTA)繊維およびpoly(para-phenylene-co-3,4’-oxydiphenylene terephthalamide) (PPODTA)繊維の疲労挙動や力学物性,分子鎖の結合状態,疲労によって生じた破断面の比較検討を行った. PPTA単繊維およびPPODTA単繊維の耐疲労性についての検討では,本研究で調査された応力の範囲において,両繊維はともに疲労現象を示した.また,両繊維ともに,繊維直径や試験片の試長の増加に伴って,より疲労破断しやすくなる傾向を示した.本研究で用いたPPTA繊維並びにPPODTA繊維での比較においては,同じ応力負荷条件でPPTA繊維およびPPODTA繊維を疲労させた場合,引張強度ではPPODTA繊維に劣るPPTA繊維が,より高い耐疲労性を示した. 疲労前後のPPTA繊維およびPPODTA繊維の力学物性の変化についての比較検討では,疲労試験後のPPTA繊維およびPPODTA繊維の初期弾性率の分布が,未処理の繊維の弾性率の分布と比較して,より大きい値側へシフトすることが確認された.一方で,引張強度の分布は,有意なシフトが確認されなかった. 顕微Raman分光分析および顕微赤外分光分析を用いた分子鎖の結合状態について検討では,疲労試験前後で,ベンゼン環のC-C結合やC=O結合の状態に変化は確認されなかったが,繊維が伸長された状態では,結合の間に働く力の定数の減少や,力の定数のばらつきの増加に由来すると考えられる変化が観察された.また,未処理のPPODTA繊維では,水素結合していないN-H結合の伸縮に由来するピークが確認された.水素結合の有無は,繊維の耐疲労性に影響を及ぼすと示唆されており,PPTA繊維およびPPODTA繊維が示す疲労挙動の差は,この水素結合の形成量の違いが一因であると考えられる. 疲労前後のPPTA繊維およびPPODTA繊維の光学顕微鏡による観察では,PPTA繊維およびPPODTA繊維試料の疲労破断で生じた繊維軸と垂直方向への分裂の程度が,引張破断で生じたものと比較して,より大きくなることが示された.また,走査型電子顕微鏡による観察では,PPTA繊維の疲労破断において,引張破断の場合と比較すると,繊維軸に垂直な破断面が観察される傾向にあった.一方で,PPODTA繊維の疲労破断においては,引張破断の場合と比較して,より大きくフィブリル化して分裂した形状を示す傾向にあった.これらのことから,PPTA繊維の疲労破断プロセスについては,疲労破断時の亀裂が主に繊維軸を横断して進展するものと考えられ,それに対して,PPODTA繊維の疲労破断プロセスについては,分子鎖間の水素結合の形成量がPPTA繊維の場合と比較して少ないことから,疲労破断時の分裂が繊維軸と垂直方向により深く,繊維軸方向により長く進展するものと考えられる. 以上のような知見を基にPPTA繊維およびPPODTA繊維の疲労破壊に至る過程を総合的に検討した結果から,アラミド繊維の耐疲労性向上に対して,1:繊維の細径化による弾性率増加,および,2:分子設計および高次構造制御による水素結合の増加,の2点が効果的な設計指針であることを提案した