ラングミュア膜を用いた繊維-染料間相互作用の研究

染色メカニズムに関する分子レベルの新しい知見を得ることを目的として、染料分子を水に溶解させ、その水面上に、親水基と疎水基からなる両親媒性物質のラングミュア膜(水面上展開単分子膜)を作製し、水中に染料が無い場合と比較してラングミュア膜にどのような構造変化が起こっているかを明らかにすることが本研究の課題である。まずその前段階として、前年度に引き続き、亜鉛イオンを水中に混入させたときの、ステアリン酸ラングミュア膜の構造の経時変化を調べた。赤外外部反射スペクトルを測定したところ、ステアリン酸のメチレンの伸縮振動バンドは、時間が経過するにつれて、波数、吸光度ともに低下した。これは炭化水素鎖に構造変化が起こっていること示しており、ラングミュア膜のパッキングが変化しているものと推測される。これは亜鉛イオンが水中に無い場合とは異なる結果であり、ステアリン酸と亜鉛イオンとの間の強い相互作用のためであると考えられる。また、カルボキシレートの伸縮振動バンドの波数にも変化が見られた。このことから、カルポキシレートの構造も時間により変化することが明らかとなった。続いて、代表的な直接染料であるコンゴーレッドを水に溶かし、ラングミュア膜としては、セルロース系の繊維との対応から、ヒドロキシ基を持つ長鎖脂肪アルコールのオクタデカノールを用い、表面圧-表面積曲線(π-A等温線)の測定を行った。その結果、水中に染料がない場合のπ-A等温線と比較し、有意な差が生じた。これはコンゴーレッドとオクタデカノール分子との相互作用の結果であると考えられる。それぞれの場合の極限面積は、22.5Å、20.5Åとなり、コンゴーレッドが水中に含まれている場合の方が、極限面積が広くなった。コンゴーレッドがオクタデカノールのラングミュア膜中に入り込んでいることが推測される。またアルコール分子の、炭化水素鎖の長さを変えた場合も同じような傾向を示した。

染色メカニズムに関する分子レベルの新しい知見を得ることを目的として、染料分子を水に溶解させ、その水面上に、親水基と疎水基からなる両親媒性物質のラングミュア膜(水面上展開単分子膜)を作製し、水中に染料が無い場合と比較してラングミュア膜にどのような構造変化が起こっているかを明らかにすることが本研究の課題である。まずその前段階として、前年度に引き続き、亜鉛イオンを水中に混入させたときの、ステアリン酸ラングミュア膜の構造の経時変化を調べた。赤外外部反射スペクトルを測定したところ、ステアリン酸のメチレンの伸縮振動バンドは、時間が経過するにつれて、波数、吸光度ともに低下した。これは炭化水素鎖に構造変化が起こっていること示しており、ラングミュア膜のパッキングが変化しているものと推測される。これは亜鉛イオンが水中に無い場合とは異なる結果であり、ステアリン酸と亜鉛イオンとの間の強い相互作用のためであると考えられる。また、カルボキシレートの伸縮振動バンドの波数にも変化が見られた。このことから、カルポキシレートの構造も時間により変化することが明らかとなった。続いて、代表的な直接染料であるコンゴーレッドを水に溶かし、ラングミュア膜としては、セルロース系の繊維との対応から、ヒドロキシ基を持つ長鎖脂肪アルコールのオクタデカノールを用い、表面圧-表面積曲線(π-A等温線)の測定を行った。その結果、水中に染料がない場合のπ-A等温線と比較し、有意な差が生じた。これはコンゴーレッドとオクタデカノール分子との相互作用の結果であると考えられる。それぞれの場合の極限面積は、22.5Å、20.5Åとなり、コンゴーレッドが水中に含まれている場合の方が、極限面積が広くなった。コンゴーレッドがオクタデカノールのラングミュア膜中に入り込んでいることが推測される。またアルコール分子の、炭化水素鎖の長さを変えた場合も同じような傾向を示した。