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THE HUMANISM OF PEARL S. BUCK: THE THREADS OF SORROW
There are few women in the history of literature who have been more active in humanitarian projects than Pearl S. Buck. After spending the first four decades of her life in China, she moved to the United States and became an outspoken figure in the civil rights, movement contributing articles regularly to the Crisis, the Monthly Magazine of the NAACP. She also spoke out against British colonialism, the wartime internment of Japanese Americans and the development of nuclear weapons, just to name a few of her causes. This paper focuses on her struggle to come to terms with her child’s mental retardation and the implications it had on social reform in America.京都工芸繊維大学 学術報告書,第7巻,2014.08,pp.1-1
日中作業時の精神生理状態マネジメントに関する研究
京都工芸繊維大学博士(学術)日中作業時のパフォーマンス向上や、作業に適した精神生理状態の達成をきっかけとし、心身の健康促進、生活の質向上を導くという精神生理状態マネジメント手法について検討した。異なる作業形態である技能系作業時と知的作業時の精神生理状態に着目をし、技能系作業時のパフォーマンス向上手法と、知的作業時に適した光環境要件の一端を明らかにすることで、二つの観点から、精神生理状態マネジメント手法を提案した
Basic and clinical investigations on patients with porphyrias: Congenital Erythropoietic Porphyria, Hereditary Coproporphyria and Harderoporphyria
京都工芸繊維大学博士(学術)Of eight inherited porphyria diseases in the heme-biosynthetic pathway, my study provides an understanding of a very rare disease which is the first description of a mutation in the UROS gene in a Southeast Asian patient and a molecular diagnosis for the identification of clinically asymptomatic heterozygous mutation carriers and families with CEP. A missense mutation in the UROS gene was identified as a transversion of G to T at nucleotide 11,776, resulting in a substitution of valine by phenylalanine at codon 3 of exon 2. The patient showed a homozygous mutant profile, and the heterozygous state was observed in the parents. The activity of mutated UROS expressed in E. coli was less than 16.1% that of the control, indicating that the markedly reduced activity of UROS is responsible for CEP. Second, I clarified responsibility of different phenotypes between HCP and harderoporphyria, both of which are the mutations of the same enzyme, CPOX. The monomer form of mutated CPOX did not show any activity and homodimeric enzymes derived from HCP mutant showed low activity (<20% of the control). Some mutations of amino acids 401-404 were associated with marked accumulation of harderoporphyrinogen, with decrease in the production of protoporphyrinogen, whereas K404E derived from patients with harderoporphyria produced less harderoporphyrinogen. The heterodimers with wt and mutated subunits from HCP patients showed low protoporphyrinogen producing activity. My results show that the substitution of amino acids from R401 to K404 results in extremely low enzyme activity with either mutant homodimer or heterodimers containing normal and mutated subunits and can be linked to HCP disease. Furthermore, the types and positions of mutationts in the human CPOX gene may predict the clinical outcome of the disesease with manifestations of HCP or harderoporphyrinnogen. Herein, I provided evidence that the mutant homodimer results in harderoporphyria and heterodimer leads to HC
Studies on Highly-Efficient Production of Catechinone as Hair Dyestuff
京都工芸繊維大学博士(工学)髪を染める人口が世界的に増加し、染毛の市場は現在も拡大の一途を辿っていている。最も多く用いられている酸化染毛剤においては、染毛の際に頭皮上で化学反応をさせて染色が進行する。その使用に伴う染毛剤の急性毒性(皮膚のかぶれ・毛髪の傷みなど)や慢性毒性(アレルギー・薄毛症・脱毛症・白髪化・再生不良貧血・リンパ腫・白血病・悪性腫瘍など)が問題視されている。また、染毛にともなう廃液が下水道に大量に流されている。以上の問題から、人体と環境への負荷を低減させた染毛法が強く望まれている。そのような状況のもとで、安全性のより高い染毛用染料カテキノンが開発された。本論文は、染毛用染料カテキノンの実用化へ向けた化学合成による染料生成の高効率化と染料の染色特性について述べている
旗金具の彫金および組立工程における職人の技と評価に関する研究
京都工芸繊維大学博士(学術)旗金具は日本において金属工芸と呼ばれる伝統的な金属加工技術を用いた製作物の1つである.校旗,社旗などの会旗を構成する金属部材として旗と旗竿を紐で繋ぐための用具として用いる旗棒金具,旗に印された様々なシンボルマークが彫刻され,またそれを象った物などが竿先に取り付けられた旗頭など,それぞれの部位に金属加工技術が多用されている.これらの技術を駆使し旗金具を製作できる熟練者と呼ばれる職人は現在,日本では数名である.特に,旗頭はその製品の性質上,形状や寸法がすべて異なるために単品製作が基本となっている.したがって機械化による対費用効果は望めず,職人による手作業が工程の大多数を占めている.しかし,旗金具の加工工程での作業内容は各職人によって異なり,かつその詳細については明らかにされていない.これらは,“師匠の背中を見てワザを盗んで,覚えろ”という伝統産業に多く見られる技能伝承の形態によるものである.これらは通常,暗黙知と呼ばれる言葉にできない知識データである.暗黙知のままでは,技能の伝承に多くの時間を要し,またその優れた技能を他の分野に応用するという試みには困難を伴う.そのためには,暗黙知を,誰が見ても理解できる知識ベースである形式知に変換する必要がある.そこで本論文では,旗金具の製作過程の中で最も重要かつ製作に時間を要する2つの作業に焦点を絞り,暗黙知である熟練者の技の特徴と製品の評価基準を明らかにし,形式知化することを目的とした.本論文は第1章の緒論から第6章の結論までの6章構成である.以下に2章以降の目的と内容について簡潔に記述する.第2章では,打刻作業時における熟練者と非熟練者の動作および眼球運動の比較を行い,熟練者の特徴を明らかにすることを目的とした.この結果,動作の特徴として熟練者は手関節の尺屈・橈屈で打刻していた.一方,非熟練者は肩を支点に上肢全体で打刻を行っていた.また熟練者は,1打目が位置を決めるように打刻し,2打目は強く打刻をする傾向があり,3打目から連続的に打刻していた.一方,非熟練者は打刻前に一度,鏨の上部と金鎚に合わせ位置決めをしてから打刻を行っていた.熟練者と非熟練者とで,運動エネルギーを比較すると熟練者の運動エネルギーは,非熟練者より大きく,熟練者は単位時間あたりに,より多くのエネルギーを素材に与えていることが示唆された.眼球運動においては,熟練者は打刻作業を通じて鏨の下部および板の周辺を集中的に注視していた.一方,非熟練者は打刻前後に板の打刻点と鏨の上部を交互に確認していたことから,鏨の上部および下部を広範囲に見ており,視線が大きく動く傾向があった.第3章では,熟練者による三方剣のはんだ付作業における,組み立て工程の分割を行い,その時の熟練者の動作と眼球運動の協応性を測定した.この結果,三方剣のはんだ付作業における工程は,4段階,11フェーズに分けられていることが明らかになった.製品は仮組段階において仕上がり形状の正確さが決められており,組立段階では熟練者がはんだのヌレを視認し,はんだごての温度管理を行っていたことが示唆された.全製作時間に対する所要時間が最大であったフェーズ9(三角錐先端より底部に向かってはんだ付を行う動作)の刃面1辺目の動作を詳細に分析すると,熟練者は知覚痕跡の学習により,身体が反射的な予測であるフィードフォワード制御の後,フィードバック制御による誤差解消を交互に行っていることが明らかになった.これらのことにより熟練者の効率のよい動きと確実な確認作業の繰り返しが品質の高いものづくりに結びつくことが示唆された.第4章では,職人が目分量で作業をしているはんだ付試験片の接合部物性をEPMA(電子線プローブマイクロアナライザ)や引張試験により評価した.これらを行うことで旗金具職人による加工の特性を明確にでき,そして目分量で行われているはんだ付の技術の特徴を明らかにした.また母材においてははんだ付時に発生する熱ひずみについて検討を行った.この結果,熟練者が行うはんだ付は,対象物の状態によって一度に使用するはんだ量を変え,冷却方法を変えることによって接合強度の確保とひずみ発生の低減を図っていることが明らかになった.また,母材の圧延方向とひずみ発生の大きさの違いが明らかになった.また本章においては,現在,金属工芸に多く使用されているにもかかわらず,薄板と呼ばれる1mm以下の厚さの大判サイズが入手困難になりつつある黄銅1種材(C2600P)を使用せず,黄銅1種板に比べ加工性の劣る黄銅3種材を使用した.そのため,このひずみ発生と圧延方向の関係を考慮し,黄銅1種材に比べ加工性の劣る黄銅3種材の薄板を加工すると,より仕上がり度合いの良い製品を作ることができると考えられる.第5章では,テクスチャ打刻に対する職人の評価基準を明らかにするために,経験年数の異なる5人の旗金具職人に,打刻による彫金テクスチャの仕上がり度合いの主観評価を行わせ,それぞれの評価基準について比較検討を行った.その結果,旗金具職人は決められた面積,枠内への打刻,枠線に沿った打刻,打刻痕の偏り,打刻陰影の強弱や打刻痕の重なり具合のない均等な打刻痕など,共通の評価基準を持っていた.また,経験年数の長い職人ほど、修理できる製品の幅が広いということが示唆された.さらに旗金具職人は打刻間の距離を,より重視して製品の判断を行っていることなどが明らかとなった.第6章では,本研究で得られた知見をまとめた
京金網における亀甲形状作製の技に関する研究
京都工芸繊維大学博士(学術)金網細工職人は,一般的に一人前になるまでに40年かかるといわれている.現在,日本は少子高齢化が進み,金網細工職人を目指す若者が急増することは考えにくい.このような状況において,金網細工の技術の伝承や後継者育成を行うために,金網細工に関わる技術を工学的に「数値化」する必要があると考えられる.金網細工の中でも京都市で作製された金網は京金網と呼ばれる.京都市には古くは平安京があり,全国の名工,名品が集まっていた.京金網はその技術を受け継ぎ,日本国内でも最も優れた技術を持った職人がいる.そこで本研究では,京金網における亀甲金網作製工程の動作および眼球運動を人間工学的な観点から解析し特徴を明らかにすることに加え,熟練者の技術が製品に与える影響について検討を行い,金網細工の発展および伝承の一助となる知恵の数値化を目的とした.本論文は第1章の緒論から第7章の結論までの7章構成である.以下に2章以降の目的と内容について簡潔に記述する.第2章では,亀甲金網作製における上肢の動作の特徴や差異を明らかにすることを目的とし,熟練者および未経験者の肩、肘,示指の3次元動作解析を行った.その結果,両肩の前後方向の動作において,未経験者の右肩は熟練者の3倍程度前方に,左肩は熟練者と逆の後方に動作する傾向が見られた.また,左肘の左右方向の動作において,熟練者は右方向に動いているのに対し,未経験者は左方向に大きく動作していた.これらより,熟練者は肩を支点に動作することにより巧緻な手指運動を可能にしていたことが示唆された.さらに,最大加速度値から算出した “間”は,熟練者と比較し未経験者は短い時間の“間”が不規則に高い頻度で存在しているという特徴が見られた.第3章では,亀甲金網作製における熟練者の眼球運動を明らかにすることを目的とし,眼球運動測定を行った.その結果,熟練者は連続して亀甲模様を作製している間は瞬きをしていなかった.また,亀甲金網は針金を2回ねじることで形作られるが,1回目のねじり動作においては,交差部を注視しており,2回目のねじり動作においては,網目の交差部周辺を規則的に注視していることが明らかとなった.第4章では,熟練者がどのように完成した製品の評価を行っているかを明らかにすることを目的とした.まず熟練者および未経験者が作製した亀甲金網のそれぞれ亀甲の内角を測定し,亀甲の特徴を数値化した.次に,未経験者が作製した亀甲金網の評価を熟練者に行わせた.その結果,熟練者が作製した亀甲は,頂点1と頂点4,頂点2と頂点5,および頂点3と頂点5の角度がそれぞれ似た角度となっていた.さらに,熟練者は特定の角度を注視して金網を評価するのではなく,自らが作製した亀甲をイメージしながら評価を行っている可能性が示唆された.第5章では,金網細工を連続で製作した場合の熟練度の違いが作製動作および仕上がった製品へおよぼす影響を明らかにすることを目的とし,3次元動作解析,疲労調査,亀甲の形状評価を行った.その結果,試行回数が増えるにしたがって非熟練者および未経験者は右肘の角度が小さくなったが,熟練者は一定であり,熟練者は試行回数に関わらず一定の姿勢を保ったまま作業をしていることが示唆された.また疲労調査から,熟練者は連続作業を行っても疲労しにくいことが明らかとなった.さらに形状評価から,熟練者および非熟練者は連続作業を行っても一定の亀甲形状を維持した製品を作製していた.第6章では,熟練度の違いが針金の物性におよぼす影響を明らかにすることを目的とした.まず,亀甲金網作製による針金の劣化を明らかにするため,塩水噴霧による腐食試験を行った.さらに,亀甲金網の「ねじれ部」の加工硬化を明らかにするため,針金断面の硬さ試験を行った.その結果,腐食試験から熟練者の亀甲金網は腐食の進行している面積が非熟練者や未経験者に比べて少ないことが明らかとなった.さらに硬さ試験から,熟練者よりも未経験者の作製した亀甲金網の針金の加工硬化が進んでいることが明らかとなった.これらのことより,熟練者は針金を劣化させにくい作製技術を身に着けていることが示唆された.第7章では,本研究で得られた知見をまとめ,今後の展望について述べた
Characterization of Networks in Cross-linked Rubbers by Synchrotron In situ X-ray Analyses
京都工芸繊維大学博士(工学)シンクロトロンin situ X線分析による架橋ゴムネットワークの特性化に関する博士論文の要
Photoreactive oligonucleotides for the regulation of RISC function and their application to the analysis of epigenetic variations in DNA.
京都工芸繊維大学博士(工学)発生や代謝などあらゆる生命活動は、遺伝子発現が細胞内のある特定の位置・時間において適切に行われることで、初めて正常な状態を維持することができる。しかし、様々な要因によって遺伝子発現に異常が生じると、ガンなどの重篤な疾患の発症につながることが明らかとなっている。本論文ではこの様な知見から、遺伝子発現の外部刺激による時空間的制御を可能とする技術を開発することで、疾患治療や遺伝子発現の解析ツールへと展開することを目的とした。外部刺激としては即時性と位置特異性に優れ、生体への応用が可能である「光」に着目した。本研究では、①:microRNAを始めとしたタンパク質をコードしないnon-coding RNA (ncRNA)による遺伝子発現調節機構、②:エピジェネティックな遺伝子発現制御機構において重要な役割を担う、DNA中の「シトシン塩基に施されるメチル化修飾」に焦点を絞り、これらの現象が引き起こす遺伝子発現調節機構を光照射により制御する手法の開発を目指した
超臨界二酸化炭素による工芸品の保存修復に関するモデル的研究
京都工芸繊維大学博士(工学)綿、および絹布帛は紀元前から人と共にあり、様々な生活品、工芸品、美術品に用いられてきた。それらは、当時の仕様や趣味、文化や生活風土など社会的状況を反映している。また、私たちの周りで出版、流通する書物は、書かれた時代の世相から生活背景まで、様々な情報を保持、伝達する。しかし、これらの文化財は、原材料や製作過程、使用用途、保存条件などで大きく劣化、破損する危険があり、このまま放置し喪失してしまえば、上記のような情報を知るすべがなくなり社会にとって大きな損失となる。従来、これらの保存修復には水溶液中で行われるが、親水性繊維は水中で膨潤を引き起こすため非破壊の処理とは言えないのが現状である。また、水による処理は布帛を乾燥させる工程が必要で処理に時間がかかる。更に、処理や水洗などで出る廃液は環境負荷を高める。本論文では、硫酸による酸劣化がすすむ酸性紙に対し、超臨界二酸化炭素を用いた脱酸処理(第2章)及び、酸化鉄によるさび染みが付着した綿、絹布帛に対し、極性の低い有機溶媒を用いたさび染み除去(第3章)、繊維強度劣化の抑制のため超臨界二酸化炭素を用いたさび染み除去(第4章)、それらの結果を踏まえ、天然染料で染色された布帛に及ぼす還元処理の影響の検討(第5章)するなど、超臨界二酸化炭素を用いた非破壊の保存修復処理法の確立を試みた。以下に、各章で得られた知見を要約する。酸性紙の劣化はインク滲み防止のための硫酸アルミが空気中の水と反応して生成される硫酸が原因である。そこで、第2章では、超臨界二酸化炭素中で有機アルカリを用いて酸性紙中の硫酸を中和する方法を検討した。脱酸処理による紙の色の変化や引っ張り強度など紙の物理的性質について、従来の脱酸処理法として用いられている気相法や液相法と比較した結果、有機アミンの中で、炭素鎖が長く超臨界二酸化炭素への溶解性が高いトリエチルアミンは脱酸処理速度に優れ、ヒドロキシル基を多く持ち酸性紙との親和性の高いトリエタノールアミンは脱酸処理の持続性に優れていた。また、この2つのアミンの混合液を用いることで、両方の特徴をあわせ持つ脱酸処理剤として用いることができた。さらに、有機アミンの超臨界二酸化炭素への溶解性を向上させるため添加した共溶媒中でも、酢酸エチルを用いると印字されたインク染みを抑制することができた。第3章では、繊維劣化のない処理を目的とする超臨界二酸化炭素処理の準備実験として、性質の似た常圧ヘキサンを用いた液相法による天然繊維布帛からのさび染み除去を検討した。その結果、カルボキシル基を有し繊維との親和性が高く、チオール類の中でも、ジスルフィド架橋を作りe-を生成する還元剤チオグリコール酸(TGA)を用いると、有機アルカリの添加なしに、繊維の表面だけでなく内部のさび染みまで除去されることが分かった。しかし、従来の水系での還元処理よりは繊維劣化は抑えられるものの、TGA処理により繊維強度が低下することが分かった。第4章では、および第3章の結果を受け、超臨界二酸化炭素と還元剤及び共溶媒を利用することで、繊維を劣化させないで付着したさび染みの除去法の確立を試みた。その上で、還元剤の種類、処理法、共溶媒の種類、超臨界二酸化炭素の条件が、布帛上に人工的に調製したさび染みの除去へおよぼす影響について検討した。結果、第3章と同じく繊維との親和性が高いTGAを用いると、共溶媒に酢酸エチルを使用することで超臨界二酸化炭素中でもおおむねさび染みは除去された。また、バッチ処理後にCO2と共溶媒を流す連続処理を組み合わせるバッチ/洗浄法ではさび染みの再付着を抑えることができた。 更に、鉄さび付着綿布および絹布を、TGAとラウリン酸を含む超臨界二酸化炭素中で処理することで、繊維内部にまで染みこんだ鉄さびを完全に除去することが出来た。この超臨界二酸化炭素を用いる処理法では、従来の浸漬法に比べて少量の還元剤でさび染み除去が可能なため、繊維の強度を低下させることがなかった。第5章では、ここまでの検討を踏まえ、実際に天然染料で染色された布帛に対して、これまで行った還元処理を行うことで、さび染み除去処理が布帛上の染料にどのような影響を及ぼすかを確認し、本研究の目的である工芸染織品の洗浄が可能であるかを確かめた。結果、従来法であるシュウ酸水溶液、亜ジチオン酸ナトリウム水溶液、同じチオール類を用いたTGA/ヘキサン、チオグリコール酸エチル/ヘキサンへの浸漬法と比べ、TGAによるバッチ/洗浄法を行った色差は、すべての染織品でも色の退色は抑えられた。しかし、溶媒を用いる浸漬法よりは程度が小さかったものの、色素も媒染剤として用いられた金属も脱落し、藍染色、鉄および銅媒染による桜樹皮染色以外の染料で染色した布帛では顕著に退色した。強度に置いても処理することで2割足らずほど低下した。この結果から、更なる還元剤の選定が求められる。本研究で得られた、超臨界二酸化炭素中でのアルカリバッファの注入法、水性の汚染であるさび染みの抽出除去法は、新たな非破壊による工芸品の保存修復法の確立の技術基盤と考えられる。また、様々な物質の注入、抽出法の確立においても適用性があり、超臨界二酸化炭素を用いた染色などの様々な分野での応用が期待される
Pultrusion moldings for continuous natural fiber reinforced thermoplastic composites
京都工芸繊維大学博士(学術)The use of natural fibers from which derived annually renewable resource as reinforcement in composite is provides the positive benefit with respect to environment, ecological advantage and the attractive mechanical properties. Jute fibers are the natural fibers superior on light weight, good mechanical properties with low specific mass, low cost and environmental friendly. Silk fiber is a high tensile strength fiber, good elasticity and excellent toughness. Both natural fibers are commercially available in a continuous fiber type and suitable to fabricate continuous fiber reinforced composite. Pultrusion is a special technique use to shape polymeric composite materials into parts with constant cross section. It is suitable for produce the continuous composite with uniform cross sections, high mechanical properties due to the continuous fiber, mass production and low cost. The reinforcement fibers in the form of continuous fiber are impregnated with matrix and pulled through the heat die to form composites. Therefore putrusion process was selected to manufacture the composite in this research. Usually the pultrusion composite is fabricated by unidirectional fiber and one problem of the unidirectional fiber reinforced composites is the anisotropic of mechanical properties. Braiding technique was introduced to overcome the anisotropic properties since braided fabric can change the braiding angle and selecting number of fiber, therefore the braiding technique can control the degree of anisotropic properties according to the requirements. The design concept of braided composite by pultrusion molding was described to achieve successful implementation of continuous fiber reinforced composite, which consist of materials design, structure design and processing design. Material designs involve the volume fraction and configuration of yarn for intermediate materials with reinforcing fiber and resin. Meanwhile braiding angle, gap between braiding yarns and filling ratio, are the important parameter of the structure design. The processing designs were consisted of molding condition such as molding temperature, pulling speed and pulling force. The objective of this thesis is to investigate the operating parameter to fabricate continuous natural fiber reinforced thermoplastic composite through pultrusion technique in terms of materials, structure and processing design. The manufacturing of tubular braided composite using jute spun yarn and silk fiber reinforced PLA by pultrusion molding was investigated and, braiding technique was used to prepare the tubular preform. The braided fabric consists of fiber bundles called braiding yarns which continuously and spiral oriented along longitudinal direction. The fiber bundle can be inserted between braiding yarns called middle end yarn and angle between braiding yarns called braiding angle. The important structure design parameters of braided composite are braiding angle, gap between the braiding yarn and filling ratio which means the ratio of the volume of fiber and resin to the volume of molding. The tubular preform with only natural fiber was not strong enough for pultrusion, glass fiber was used as the middle end fiber. Thermoplastic resins contain high melt viscosities, which make melt resin impregnation into the reinforcement difficult. For this reason, various intermediate materials have been developed to overcome these problems. The configuration of yarn such as micro braided yarn, paralleled yarn and commingled yarn was investigated to fabricate the tubular braided preforms. The processing parameters were studied and it was clarified that impregnation quality and mechanical properties of composite were increased by increasing the filling ratio. The molding temperature affected the impregnation quality; high molding temperature showed better impregnation property and resulted to increase in the bending modulus. While the bending strength was decreased due to the heat deterioration of silk and jute fiber caused by the molding temperature. The commingled yarn is desirable to achieve better flow of melt resin in molding die and relate to the pultusion speed. Jute spun yarn was mixed with PLA resin fiber and need longer distance for resin flow to fill the fiber bundle and need longer time for impregnation, therefore low speed is appropriated for fabricate jute/PLA tubular braided composite. Meanwhile, silk fibers were commingled with PLA resin fiber and the distance of resin flow is reduced to achieve full impregnate, hence macro-flow occurred around the fiber bundle, however at lower speed macro-flow still continuous and flow out from consolidation state. Therefore higher speed is appropriated for fabricate silk/PLA tubular braided composite. While the speed is increased, the macro-flow was not sufficient to flush the trapped air bubble from consolidation state before the end of taper of molding die, therefore some void occurred in the composite. The designed processing in this thesis could be the step towards the economically viable production of continuous composite by using braiding technique