スポンジ石鹸の製造に関する予備的検討

**1.背景** スポンジおよび石鹸は、いずれも日常生活における洗浄用途として広く用いられている。スポンジは多孔質の構造を有し、水や洗剤を保持することができる。一方、石鹸は水と接触することによって溶解し、洗浄に用いられる。このように両者は洗浄という共通の用途を持つ一方、その性質には明確な相違が存在する。そこで本研究では、スポンジと石鹸を一体化した物体、以下「スポンジ石鹸」と呼称するものの製造可能性について検討する。 **2.目的** スポンジおよび石鹸の性質を併せ持った、新たな製品「スポンジ石鹸」を実現するための方法を検討し、その成立性を評価する。スポンジ石鹼の製造により、洗浄用品の新たな形態を提案し、従来のスポンジおよび石鹸にはない利便性を実現することを目的とする。 **3.先行研究・固有性** スポンジと石鹸を組み合わせた製品について調査したところ、過去に複数の提案がなされていることが確認された。1987年には、連続気泡を有する合成樹脂発泡体に石鹸を含浸・充填する「スポンジ石ケン」が出願されている。また、スポンジに石鹸を組み込む構造についても複数の提案が存在する。 以上より、スポンジと石鹸を組み合わせるという発想自体は新規なものではないことが分かった。しかしこれは本当にスポンジ石鹸と呼べるのだろうか。先行研究による従来のスポンジ石鹸は、スポンジと石鹸を足し合わせただけに過ぎないのではないか。これらはあくまで石鹸を含んだスポンジであり、スポンジと石鹸が一つになったものとは言い難いのである。そこで、本検討では、単にスポンジと石鹸を組み合わせるのではなく、両者の性質を一つの物体に共存させることを目指す。 **4.方法** 以下は、スポンジ石鹸の製造にあたり検討した2つの方法である。 方法A スポンジの多孔質構造を石鹸そのもので再現する。 方法B スポンジ特有の弾力性を石鹸そのもので再現する。 **5.結果** 方法A まず初めに我々は石鹸を彫刻の要領で加工し、スポンジの多孔質構造を再現しようとした。この際、石鹸を溶かした後、Mg²⁺を含むにがりを加え強度の向上を図った。これにより、従来の石鹸と比較して強度が2.2倍に向上した。（こちらの検証の詳細は本題ではないので省く。）さらに彫刻の専門家によりなるべく再現して彫ったところ、外観は非常にスポンジに近いものとなった。そこで、完成した石鹸を原型として鋳型を作製し、量産化についても検討した。しかし、強度を向上させた石鹸は、通常時には形状を維持できるものの、スポンジのように握ると容易に崩れてしまうという問題が生じた。この問題点は方法Bで解消を試みた。 方法B 弾力性を再現するために、溶かした石鹸に弾力のもととなり得る物質を混ぜる方針をとった。候補として、ポリウレタンフォーム、シリコーンを採用した。実際に方法Aも踏まえ、石鹸、にがり、ポリウレタンフォーム、シリコーンを混ぜ合わせたところ、以下のような変化が生じた。まずにがりに含まれるMg²⁺によって石鹸成分の一部が水に溶けにくくなり、その成分がポリウレタンフォームの内部に留まる。それにより、シリコーンによって表面の一部に撥水性が生じる。結果として、水に触れたときに石鹸成分が一気に流出せず、徐々に溶け出すスポンジ状の固体になる。つまり、水に濡らすと表面から徐々に石鹸成分が溶出し、使用後には再び乾燥することで形状を維持することが可能になった。 **6.考察** 方法Aでは、石鹸にスポンジの構造を持たせることは比較的容易であることが分かった。さらに石鹸の強度を上げたのは正解だったと考えてよいだろう。ただし、方法Aだけではスポンジ石鹼ではなく、スポンジの見た目のみ再現したむしろ利便性の劣る石鹸となってしまった。また、方法Bでは、もともと石鹸に弾力性を持たせることのみを目的としていた。しかし、偶然にも弾力性だけでなく、スポンジの、水分を吸収した後も乾燥させることで元の状態を維持するという性質までも、石鹸をベースとした物体に再現することができた。ここで今一度考察すべきなのは、本研究で得られた物体は、果たして「スポンジ石鹸」と呼べるのであろうかということだ。確かに方法A,Bによって得られた物体はスポンジの性質と石鹸の性質を併せ持っている。しかし、その内部には依然としてポリウレタンフォームやシリコーンが存在している。これは、結局のところ複数の物質を組み合わせただけなのではないだろうか。本研究の目的は、スポンジと石鹸を一体化することであった。しかし、両者の性質を一つの物体に共存させることと、両者そのものを一つにすることは同義ではない。この差異については、今後さらに検討する必要がある。 **7.結論** 本研究では、スポンジと石鹸を一体化した物体、「スポンジ石鹸」の製造可能性について検討した。 その結果、石鹸にスポンジの構造を再現する方法では弾力性に問題が生じた一方、ポリウレタンフォームやシリコーンを用いる方法では、スポンジの弾力性と石鹸の洗浄性を併せ持つ物体を形成することができた。このことから、このような物体の製造は可能であると考えられる。 しかし、本研究で得られた物体が真に「スポンジ石鹸」であるかについては、なお疑問が残る。考察でも述べた通り、スポンジと石鹸の性質を一つの物体に共存させることについてはほぼ成功したといえるが、それは両者そのものが一つになったことを意味するわけではないと考えるからである。したがって、本研究ではスポンジ石鹸の製造方法について一定の成果を得たものの、スポンジと石鹸が一体化した状態の定義については、今後さらに検討する必要がある。