2018年06月05日

水乃博士の「水と緑の話」 リンゴをかじる人々

飛行機内でリンゴを食べる人々

水乃博士は、上海から長崎への飛行機の中で(もちろん国際線のはず)、驚くべき光景を見た。平然とカバンからリンゴを取り出して、かじって食べているのだ。リンゴは食品植物検疫で、当然アウトのものだが、数人の乗客がなんとリンゴなのだ。

 機内食ではなく、丸のリンゴを国際便で食べる人々。そこには“常識”は通じない。そこで、博士はチャレンジした。中国の国内線で梨を丸のまま、手荷物に入れて乗ることにした。水のボトルはうるさく取り上げるのに、梨は何もお咎めなく通過した。飛行機内でかじっても没問題らしい。確かに、どこかの便で機内食に、バナナが1本そのまま出てきたことがあった。

 そう考えると、上海から長崎なので2時間少し、下手な国内線よりもはるかに近い・・・
こうやって、中国では常識が溶けていくのだろう。博士の中では、ローカル化が急激に進んでいるようだ。上海空港で、平然とリンゴをかじっているおじさんがいたら、それは水乃博士かもしれません。

ちなみに、最近うるさく飛行機にもちこみが規制されているもの;
ボトル入り水、ライター、100ml以上のチューブ類、充電用バッテリー、電池に相当するもの、電子タバコ機・・・

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posted by 水乃博士 at 17:38| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2018年05月26日

水乃博士の「水と緑の話」 博士が半導体工場に帰ってきた

水乃博士が半導体工場の現場に帰ってきた

水乃博士が久しぶりに半導体工場の現場;超純水製造装置の立ち上げに戻りました。場所は中国CQ、パワーチップの製造工場です。
さて、博士の無謀な挑戦がついに現場にまでたどり着いたわけですが、中国も奥地、通信状態が悪く、Facebook, Google, Insta.,Yahoo は全くつながらない。Aol, MSもつながったり切れたり、比較的使えるのは、163.網易と、百度というローカルネットのみ。
不思議なことにスマホのほうがよくつながる? まあ、作業環境が20年前になったと思えばそれでいい。

中国では、自国内の半導体を自給するために2025年目標に大規模半導体工場を続々と立ちあげている。しかし、そんな工場を動かすような技術が中国に存在しておらず、米国、台湾、韓国、日本に依存しているのが実態。重要な技術ノウハウをわからないままに前に進めようとするために装置の設計や試運転、製造試験がままならず、すべて製造計画の予定に遅れている状況が続いています。
すでに半導体産業には40年ほどの歴史があり、その間の技術進歩はあまりに大きく、数年間の経験でできるものではない。そこで、経験のある技術者が海外から呼ばれてこうした工場の立ち上げにかかわることになるのだが、そう簡単には進まない。

今回の現場を見ても、製造工程にはすでに真新しい機械類が早期に収まっているにもかかわらず、純水や排水、蒸気・ガス・薬品供給などのユーティリティ、クリーンルーム空調、システムの全体調整機能、プロジェクト監理など、ソフト面の経験が無ければ進まないところで、スケジュールが数か月単位で遅れている。

機械、装置などはほかの工場の図面があればなんとかなるし、買ってくることは簡単だ。しかし、運用方法にはノウハウがありすぐにマネできるものではないし、そこを安価に早く仕上げようとか、他の海外メーカーの工程同様に従ってできると思うほうが間違っている。

博士もこうした中で、超純水装置の立ち上げにSV;スーパーバイザーとしてかかわることになったが、基本設計も工事の手順も間違ったシステムを前にして、1か月もの遅れを何とかしようというのも無理な相談だ。おそらく、この装置は何処かの工場のコピーを簡単にする形で設計されたのだろう。しかし、かなりの改造をこれからしないとまともな動き方はしないとわかった。

超純水装置の試運転をするというが、そこにもノウハウがあり、現状ここにいる技術者がしっかりハンドリングできるとは思えない。さて、どのようにするか・・・博士にアイデアはいくらでもあるが、まだここの技術者達に理解ができるとは思えないところが悲しい。
ここでの博士の想いは、とにかく良質な純水を早期に製造工程に送るということだけなのだが。

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posted by 水乃博士 at 16:55| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2018年05月23日

水乃博士の「水と緑の話」 肌のエイジングケアについて

肌のエイジングケアの話
 
水乃博士が、ずっと興味を持っていたことの一つに、「肌の健康」というテーマがある。
特にエイジングケアという言葉に対して、女性がなぜにお金をつぎ込むのか・・・
ということをまじめに科学的な見地から、お話をしてみます。

スキンケアの基本は、“保湿”にあります。肌が、水分を保有することができなければ健康な状態とは言えません。そこでもやはり、肌の組織における水の存在が重要です。
 まず、肌、いわゆる表皮、真皮という構造を見てみましょう。
肌1.jpg
この基質の部分が、水分を保有する成分であるコラーゲン、エラスチンに富んでいます。

次に、この肌を保護するものとして皮脂膜があります。汗腺から出る汗と皮脂腺から分泌される皮脂が混ざり合ってできる膜のこと、天然の保湿クリームとも言われています。肌の表面を覆うことで、水分の蒸発を防ぐ。油膜の滑りによって、皮脂の中にあるスクワレンなどのはたらきによる肌表面の「なめらかさ」がもたらされます。皮脂膜が表皮常在菌によって分解されてできる脂肪酸によって、弱酸性を保ち、有害な雑菌や細菌の繁殖を防いでくれる効果もあります。
肌2.jpg
NMF(天然保湿因子)は、Natural Moisturizing Factor(ナチュラル モイスチャライジング ファクター)「天然保湿因子」と呼ばれます。NMFは、ケラチノサイト(角化細胞)が角化する過程でたんぱく質からつくり出される成分です。全体の51%がアミノ酸とアミノ酸類で構成され、尿素も7%含まれています。NMFには、水分を吸着する特性があり、しなやかで弾力性のある角質層を作ります。

保湿の要ともいえる角質細胞間脂質は、角質層にある角質細胞と角質細胞の間を埋める脂質です。
角質の中の角質細胞と細胞間脂質の構造は「レンガ」と「セメント」の関係に似ています。
つまり、角質細胞同士を細胞間脂質が結びつけることで、角層内の水分蒸発を抑え、外部からの異物の侵入を防いでいる。角質細胞間脂質は、ケラチノサイト(角化細胞)が角化する過程でつくられる脂質です。全体の約50%がセラミドで構成されていて、遊離脂肪酸、コレステロール、コレステロールエステルなど複数の脂質で組成されています。角質細胞間脂質はマッチ棒のような形で、頭の部分が水分を抱え込む親水基(しんすいき)、棒の部分が油分となじみやすい親油基(しんゆき)です。
肌3.png

角層内で、水分層と脂質の層が規則正しく交互に重なった2重層状の構造になることで、水分をしっかり挟み込んで保湿している。この2重構造をラメラ構造と言いますが、水分層と脂質層が交互にあることで、水を漏らさぬ、しなやかな防御壁となるだけではなく、温暖差や湿度、刺激から肌を守る役割を果たしている。その中心的な役割を果たしているのがセラミドで、この成分が注目されるのは、保湿と深く関わっているからです。

保湿と関係が深く、相互に影響を及ぼし合っているのが「バリア機能」と「ターンオーバー」です。
バリア機能は、先ほど説明した皮脂膜、NMF、細胞間脂質と表皮常在菌などが正しくはたらくことで保たれます。そして、バリア機能が十分にはたらいている時は、新陳代謝も正常であることが多く、ターンオーバーも適切な状態になっている可能性が高い。ターンオーバーは肌の角質細胞が自然にはがれて更新することで、20代で28日、30代で40日、40代で55日・・といわれています。
逆に、保湿された状態が崩れた場合、つまり肌が乾燥した場合は、バリア機能とターンオーバーにも悪影響を与えてしまう。つまり、お肌の保湿とバリア機能とターンオーバーは、お肌の表皮で相互のはたらきを理解しておくことが大切です。バリア機能が崩れた状態が続けば、真皮にも悪影響を与え、肌の老化も促進してしまいます。
保湿に大切なタイトジャンクションは、シールのようにつながったタンパク質でできている構造体で、細胞と細胞が密着するための接着装置のような機能があります。このタイトジャンクションもターンオーバーやバリア機能と関わっていること、つまり保湿と関わっています。さて、表皮のバリア機能の低下、ターンオーバーの遅れまたは過剰な速さなどで、保湿力が低下してしまい、それが定常化した状態が「乾燥肌」です。そして、ひどくなればインナードライ肌や敏感肌になります。

保湿のためには・・・
肌に水分を与える、肌の水分を保持する、肌の水分の蒸発を防ぐ、です。
「肌に水分を与える」のは、水分の多い化粧品、ローション系の基礎化粧品。
「肌の水分を保持する」のは、保湿成分。
表皮の角質細胞に元からあるNMF(天然保湿因子)や、細胞間脂質であるセラミドが保湿の役割を担っています。エイジングケア化粧品成分では、セラミド、プロテオグリカン、ヒアルロン酸、コラーゲン、エラスチンなどが主な成分です。中でもヒト型セラミドは保湿力が高いことから、セラミド美容液やセラミドクリームは人気があります。乾燥肌対策の美容液やフェイスクリームには、セラミド配合のものが増えています。
エイジングケア化粧品にこうした成分が含まれるのは、「お肌の水分の保持」を意識してつくられるからです。
これらの保湿成分は、即効性があって、塗った後にはすぐに角質の水分含有量は増えることがわかっています。
「肌の水分の蒸発を防ぐ」のは、皮脂腺から排出される汗と混じってつくられる天然の保湿クリーム「皮脂膜」が担っています。しかし、加齢で皮脂膜が減ったり、空気が乾燥している場合には、油分を肌に補うことも大切です。エイジングケア化粧品の乳液や保湿クリームで油分を補うのはこのためです。シアバターやスクワラン、アルガンオイル、椿オイル、オリーブオイル、ホホバオイル、ワセリンなどは油性の代表的な成分で、エモリエントあるいは、オクルーシブと呼ばれることもあります。
これらの保湿成分は、水分の蒸発を防ぐのは即効的ですが、潤い感はその後少し時間がかかります。
油脂で角質表面を覆うことで密封効果がはたらき、少し時間が経ってから、お肌が保湿され柔らかさや滑らかさがもたらされるのです。ただし、保湿効果の持続は数時間なので、1日3〜4回程度塗ることが効果的です。
「水分を与える」、「保持する」、「蒸発を防ぐ」の3つが揃って、十分な保湿ができるのです。
スキンケア化粧品もエイジングケア化粧品も基本的な役割はこの点であり、
洗顔後に、「化粧水 → 美容液 → 乳液 → 保湿クリーム」の順番で使うのは、「水分を与え」、「保持し」、「蒸発を防ぐ」という保湿のプロセスそのものなのです。
肌4.jpg

保湿成分の基礎知識
自分自身の肌による保湿は、皮脂膜、NMF(天然保湿因子)、角質細胞間脂質が担っています。
しかし、加齢をはじめとするさまざまな内部要因、紫外線ダメージの蓄積などによって、肌は乾燥しやすくなり、少しずつ、本来備わっていた「保湿力」が低下します。そこで、保湿成分を補うことになります、化粧品に含まれる保湿成分は、お肌に元からある成分に近いはたらきをします。
だから、コラーゲン、エラスチン、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、セラミド、プラセンタなどのように、人の肌にある成分と同じものであることが多いのです。しかし、これらは、動物由来や植物由来の天然成分、または化学的に合成された合成成分です。化粧品にの多くの保湿成分は安全ですが、異物であることには変わりありません。だから、絶対に安心・安全かと言えば、そうとも言い切れないのです。
なお、保湿成分は、そのはたらきでいくつかに分類されます。
肌5.jpg

(ナールス エージングケアアカデミーHP引用・参照) ; なかなか詳しくていい内容で、勉強になりました。

こうしてみると、この保湿に関する化粧品の成分は、親水性と疎水性の物質をいかにうまく混成して、肌に浸透させるのかを解析した結果といえます。化学としてみると、とても実践的で興味深い分野に違いないと思います。
次回時間があれば、個々の保湿成分に関して調べてみたいですね。
博士が化粧品を作るなんてことはありませんが、自分の肌のケアには結構気を使っているつもりです。
また、こうした知識が植物の乾燥防止や、地表面での水分保持、食品の鮮度保持といったテーマに役立つので、興味が尽きません。女性が多い化粧品関連のセミナーに対して興味が無いと言えば、嘘になりますが…

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posted by 水乃博士 at 18:57| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2018年04月23日

水乃博士の「水と緑の話」 UVの水処理利用(1)、殺菌器

UVの水処理利用(1)、殺菌器

紫外線の水処理活用の話をしましょう。
紫外線照射装置との出会いは、純水処理におけるインライン型殺菌器でした。
260nm付近の紫外線を微生物に照射すると、有機体としてのDNA,RNAが酸化・分解されて、たいていの微生物は死滅します。たいていのというのは、カビなどの芽胞性の菌類は、胞子期にはUVに耐性を有するためです。さて、一般論はいいとして、その時(30年も前)の課題は、紫外線装置をどの位置に置くと効果的なのか? 紫外線装置によって水質純度が低下するというのは本当か? 紫外線の照射線波長は調整できるものなのか? という基本的なものであり、現在では簡単に答える技術者が多くなったと思います。

その時に超純水開発チームにいた水乃博士は、試験装置として、そうしたことを確認していくことになりました。もちろん一番の課題は、純度の低下なので、その確認試験から始めました。試験をするにあたって、なぜ純度低下するのかを考察することからです。
これまでの純水装置の観察から、紫外線殺菌装置は膜処理やイオン交換樹脂装置の手前に置き、そこで殺菌すると確かに5MΩpが3MΩpになり、17 MΩpが16MΩpになった。そのころはようやくTOC(総有機体炭素)が測定できるようになったところで、0.1ppmが下限値でした。上記の個所の有機物濃度は、1ppmが0.8ppmになり、0.2ppmが0.1ppm程度になっていました。水中の有機物がUVで酸化・分解されて、低分子の有機物や炭酸ガス発生により純度低下になったと結論付けられます…。そこで、18 MΩpの超純水に対して紫外線殺菌器を設置してTOCを見たところ、0.1未満のままにもかかわらず17.5 MΩpになる。
TOCの下限で感度の問題があるにせよおかしいこと。そこで博士が気付いたのは、水中の溶存酸素濃度と微量金属のイオン化、水の分解の可能性でした。紫外線殺菌器の試験をしているのに、今度は溶存酸素の測定をして、おまけに金属イオンまで分析させられた。こうして検討しているうちに、すでに紫外線殺菌装置の位置は、イオン交換装置の前、RO膜の前、脱炭酸や脱酸素をした後が、純度維持という面では有益ということがわかった。

純度の低下の確認は、紫外線ランプ数を変えることで容易に確認できたが、TOCとの相関性が乏しかった。これも、その後に有機物分解用の紫外線照射装置を開発する際に、そうなる理由と殺菌機能との棲み分けが必要なことがわかってくる・・・後日話しましょう。
紫外線の波長は、190付近のオゾン線から350付近の有機物分解まで広くあるので、それぞれの特性を生かすために、ランプの外筒部分に含まれる金属の工夫をする、石英の純度を維持するなどのことを行いつつ、その波長を主に照射することを行っています。
実は、殺菌なんだから一番最後に行うべきだという意見もありましたが、飲用水の処理であっても殺菌後に残る微生物の死骸などを除去する必要もあるので、最後というのはおかしいのです。

また、実データを出さない原則を破ったようですが、参考ですからお許しください。
今回は、紫外線殺菌装置の話まででやめておきます。次の機会には、有機物分解装置の話をしましょう。なお、こんな話を急にし始めたきっかけは、LEDを用いてUV装置を作ることが可能になったことがうれしくて、過去の開発話をすることにしました。やはり、こっちのほうを先に話すべきだったかな。

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posted by 水乃博士 at 17:43| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2018年02月23日

水乃博士の「水と緑の話」 まだ挑戦します

水乃博士は、まだ挑戦をします

水乃博士は、来年には60歳になるということで、集大成をめざして、まだ挑戦をします。
海外の仕事を自由に行うために会社を替わり、 “世界の水をきれいにする”ための、行動を起こします。何を馬鹿なことを言っているのか?と思う方もいると思いますが、水乃博士が水処理エンジニアになったのは、小学生の頃から“世界環境をきれいにする”という夢を持っていたからなのです。だからといっていまさら中国に行って環境問題に対峙するというのは・・・ですが、まあこういうアホな技術者がいるということをお伝えします。

前回に、お話していたように昨年の後半はほぼ発電所にいて前社での開発業務のために上記の夢に動くことなく、口を封じていました。この2月にようやく異動できたので、こんな話をすることにしました。
目的地は、まずは中国経済中心地の上海です。ここから、環境の仕事を探しつつ、大きな工場の排水をきちんと処理する指導、コンサルを行なうことを進めます。さて、どんな仕事ができるのか、今からとても楽しみです。
さて、また水乃博士が再稼動します。

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posted by 水乃博士 at 17:17| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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