コンテナ輸送における汗濡れ損防止用再利用可能高分子ゲル吸水シートの開発

开发可重复使用的聚合物凝胶吸水片以防止集装箱运输过程中汗水流失

基本信息

批准号：
15760608
负责人：
村上知弘
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yuge National College of Maritime Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、コンテナ等で発生する汗濡れ損を防止するため吸水シートを作成し、実用性の観点からその吸水性及び排水性を調べた。吸水材として使用したゲルパウダーは通常の高吸水性ポリマーではなく、感温性で温度のみでその体積を大きく変化させる体積相転移現象を持つことが知られているPNIPAゲルである。そのゲルパウダー及び吸水シートは以下のように作製した。N-イソプロピルアクリルアミド、N,N'メチレンビスアクリルアミド、テトラメチルエチレンジアミン、アクリル酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムを重合してゲル化させ、そのゲルを十分乾燥させて粉砕機により250μm以下のゲルパウダーとした。そのゲルパウダーを2重のコットンで重ねたシート上に均等においてパッキングし、吸水ゲルシートとした。はじめにPNIPAゲルシートに十分吸水させ、その後、そのシートが乾燥する時間を自然乾燥及び電熱線による加熱乾燥に分けて計測した。本シートとの比較のために市販のSAPシートも同様に計測した。それらの結果から両者のシートに同量の水を吸収させた場合、自然乾燥ではほぼ同じ時間に乾燥することが明らかとなった。一方、電熱線を用いた加熱乾燥ではPNIPAゲルシートの方がSAPシートに比べ約半分の時間で乾燥することが明らかとなった。加熱乾燥の場合、PNIPAの転移温度以上にシート温度を上げることによってPNIPAゲルは体積相転移を起こし、水を吸水している膨潤相から急激に収縮相へ相転移を起こし、一気にゲル中の水を吐き出すためと考えられる。また、ゲルシートの排水時間は吸水材ゲルばかりを改善しても、ゲルを包むシートが改善されなければ効果は半減してしまうことが明らかとなった。さらなる排水速度の上昇は包装シートに依存すると言っても過言ではないと思われる。

在这项研究中，创建了吸水表，以防止在容器等中出现汗水，并从实际使用的角度检查了其吸水和排水特性。用作水吸收材料的凝胶粉不是常规的超吸附聚合物，而是一种PNIPA凝胶，已知具有体积相变的现象，该现象仅通过温度来改变其体积，并显着改变其体积。如下制备凝胶粉和吸水片。将N-异丙基丙烯酰胺，N，N'Methylenebisacramide，四甲基甲基二胺，丙烯酸钠和过硫酸铵聚合至凝胶，并通过使用研磨机彻底干燥凝胶以形成250μm或更少的凝胶粉。将凝胶粉均匀地包装在带有双棉的薄板上，形成吸水凝胶片。首先，PNIPA凝胶片被彻底吸收，然后通过使用电加热线将其干燥的时间分为天然干燥，加热和干燥来测量纸板。为了与此纸进行比较，以相同的方式测量市售的SAP板。这些结果表明，当将相同数量的水吸收到两个床单中时，床单自然干燥时大约在同一时间干燥。另一方面，已经发现，使用电加热线加热和干燥时，与SAP板相比，PNIPA凝胶片在大约一半的时间内干燥。在加热和干燥的情况下，人们认为PNIPA凝胶通过将薄板温度提高到PNIPA的过渡温度以上，从而导致体积相变，从而导致从溶胀相的相变，从而使水吸收水到收缩阶段，从而导致凝胶中水的快速呼气。还可以揭示，即使仅通过吸水凝胶改善了凝胶板的排水时间，如果不改善包裹凝胶的薄板，效果也会降低一半。说进一步提高排水速度取决于包装表并不夸张。