本發(fā)明涉及包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法、包含納米纖維素的纖維或絲以及蠶用的餌料。

背景技術(shù)：

1、從蠶繭中取出的絲纖維(silkworm?silk?fiber)由絲心蛋白(約70%)和絲膠蛋白(約30%)構(gòu)成，呈2根絲心蛋白被絲膠蛋白覆蓋的結(jié)構(gòu)。以往，為了提高該絲纖維的強度，本申請的發(fā)明人開發(fā)了一種使蠶攝取包含纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲，由此制造在絲纖維中分散有纖維素納米纖維的復(fù)合絲的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

2、此處，纖維素納米纖維為納米纖維素的一種，輕量且為高強度·高彈性。此外，由于纖維素納米纖維源自植物纖維，因此生產(chǎn)或廢棄時的環(huán)境負(fù)荷小，生物相容性優(yōu)異。利用專利文獻(xiàn)1中記載的方法得到的絲中，已分散在絲纖維中的纖維素納米纖維沿纖維方向排列，強度比未分散纖維素納米纖維的現(xiàn)有的生絲等更大。

3、另外，以往有報告指出，進(jìn)行給蠶喂食在人工飼料中混合有陶瓷粉末的餌料的實驗，并觀察由該蠶得到的繭的結(jié)果為，雖然其繭絲的絲膠蛋白層中包含陶瓷顆粒，但在精煉后的絲心蛋白表面未觀察到陶瓷顆粒(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1：日本特開2020-97807號公報

7、非專利文獻(xiàn)

8、非專利文獻(xiàn)1：上石洋一、宮沢福壽、気賀沢尚人，“セラミックス粉末混入人工飼料給餌蠶繭糸の観察”，製糸絹研究會誌，1999年，第8巻，p.53-56

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、將絲纖維或絲線用于衣服用途等時，考慮到光澤或質(zhì)地、染色等，通常使用對從繭中取出的繭絲或生絲進(jìn)行精煉而去除了絲膠蛋白的絲。然而，專利文獻(xiàn)1中記載的復(fù)合絲的制造方法中，由于所得到的復(fù)合絲未進(jìn)行精煉，因此包含絲膠蛋白，存在仍然不實用的技術(shù)問題。此外，專利文獻(xiàn)1中記載的復(fù)合絲的制造方法中，確認(rèn)到在所得到的復(fù)合絲的表面、即在覆蓋2根絲心蛋白的絲膠蛋白的部分分散有纖維素納米纖維，但未確認(rèn)纖維素納米纖維是否分散至絲心蛋白。因此，專利文獻(xiàn)1中記載的復(fù)合絲的制造方法存在即使對所得到的復(fù)合絲進(jìn)行精煉，也不清楚精煉后的纖維或絲等具有何種程度的強度的技術(shù)問題。

3、本發(fā)明著眼于上述技術(shù)問題而完成，其目的在于提供能夠得到實用且強度大的纖維或絲的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法、實用且強度大的包含納米纖維素的纖維或絲以及用于得到實用且強度大的纖維或絲的蠶用的餌料。

4、（二）技術(shù)方案

5、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法的特征在于，使蠶攝取包含纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲，將該絲精煉而去除絲膠蛋白，由此得到包含納米纖維素的纖維或絲。

6、根據(jù)本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，能夠制造在進(jìn)行精煉而去除絲膠蛋白后的絲心蛋白中分散有纖維素納米纖維的纖維或絲。非專利文獻(xiàn)1中，給蠶喂食在人工飼料中混合有陶瓷粉末的餌料時，雖然從該蠶吐出的繭中取出的繭絲的絲膠蛋白層中包含陶瓷顆粒，但在精煉后的絲心蛋白表面未觀察到陶瓷顆粒。因此，利用包含纖維素納米纖維的餌料時，絲心蛋白中也有可能不包含納米纖維素。然而，根據(jù)本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，能夠使纖維素納米纖維分散在精煉后的絲心蛋白中。

7、利用本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法制造的纖維或絲由于在絲心蛋白中分散有纖維素納米纖維，因此強度比未分散纖維素納米纖維的現(xiàn)有的精煉后的纖維或絲更大。此外，所制造的纖維或絲通過精煉去除了絲膠蛋白，是實用的。所制造的纖維或絲能夠作為功能性素材而使用于例如衣服、醫(yī)療領(lǐng)域、網(wǎng)球拍的腸線或足球球門的網(wǎng)等運動用品、釣絲、用于漁業(yè)的網(wǎng)、過濾器、片材、纖維增強樹脂、電極素材等。

8、利用本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法精煉的絲優(yōu)選為從蠶吐出的繭中抽出的繭絲或者合并多根繭絲而形成的生絲，但也可以為將生絲制成布料的狀態(tài)的絲。精煉只要是酶精煉、酸精煉、堿精煉、肥皂精煉、高壓精煉等能夠去除絲膠蛋白的方法，則可以為任意方法。本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法中，優(yōu)選通過精煉也將除絲膠蛋白以外的雜質(zhì)去除。此外，優(yōu)選通過精煉將絲膠蛋白或雜質(zhì)等污染物全部去除，但這些污染物也可以以不可避免的雜質(zhì)的形式殘留。

9、本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法中，所述餌料優(yōu)選包含3至10wt.%的所述纖維素納米纖維，特別優(yōu)選包含5至7.5wt.%的所述纖維素納米纖維。此外，餌料可以包含多于7wt.%且為10wt.%以下的纖維素納米纖維。此時，尤其能夠得到剖面面積小的纖維，能夠得到剛性高、強度大的纖維或絲。

10、本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法可以使蠶攝取包含小于3wt.%的纖維素納米纖維的餌料或包含多于7wt.%且為10wt.%以下的纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲。此時，能夠用未進(jìn)行精煉的纖維或絲得到剛性高、強度大的纖維或絲。

11、本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的特征在于，由絲心蛋白與已分散在所述絲心蛋白中的纖維素納米纖維構(gòu)成，或由所述絲心蛋白、所述纖維素納米纖維及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

12、本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲適合利用本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法制造。本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲由于在絲心蛋白中分散有纖維素納米纖維，因此強度比未分散纖維素納米纖維的現(xiàn)有的精煉后的纖維或絲更大。此外，本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲由于不包含絲膠蛋白，或即使包含絲膠蛋白，也以不可避免的雜質(zhì)的形式少量包含，因此是實用的。

13、本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲中，所述纖維素納米纖維優(yōu)選沿所述絲心蛋白的纖維方向排列。此時，強度特別大。本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲優(yōu)選由剖面面積為220至260μm2的纖維或其集合體構(gòu)成。此時，由于1根1根的纖維的剖面面積比較小，因此剛性高、強度大。

14、本發(fā)明的蠶用的餌料的特征在于，包含多于7wt.%且為10wt.%以下的所述纖維素納米纖維。本發(fā)明的蠶用的餌料例如可以為在市售的蠶用的餌料中混合有纖維素納米纖維的餌料，也可以為在市售的蠶用的餌料中混合有桑葉與纖維素納米纖維的餌料。

15、本發(fā)明的蠶用的餌料適合用作本發(fā)明的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法的餌料，能夠得到在絲膠蛋白及絲心蛋白中分散有纖維素納米纖維的纖維或絲。所得到的纖維或絲可以是未進(jìn)行精煉的纖維或絲，也可以是精煉后的纖維或絲，由于分散有纖維素納米纖維，因此強度比未分散纖維素納米纖維的現(xiàn)有的纖維或絲更大。此外，精煉后的纖維或絲通過精煉去除了絲膠蛋白，是實用的。

16、（三）有益效果

17、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠得到實用且強度大的纖維或絲的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法、實用且強度大的包含納米纖維素的纖維或絲以及用于得到實用且強度大的纖維或絲的蠶用的餌料。

技術(shù)特征：

1.一種包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，其特征在于，使蠶攝取包含纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲，將該絲精煉而去除絲膠蛋白，由此得到包含納米纖維素的纖維或絲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，其特征在于，所述餌料包含3至10wt.%的所述纖維素納米纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，其特征在于，所述餌料包含多于7wt.%且為10wt.%以下的所述纖維素納米纖維。

4.一種包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法，其特征在于，使蠶攝取包含小于3wt.%的纖維素納米纖維的餌料或包含多于7wt.%且為10wt.%以下的纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲。

5.一種包含納米纖維素的纖維或絲，其特征在于，由絲心蛋白與已分散在所述絲心蛋白中的纖維素納米纖維構(gòu)成，或由所述絲心蛋白、所述纖維素納米纖維及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包含納米纖維素的纖維或絲，其特征在于，所述纖維素納米纖維沿所述絲心蛋白的纖維方向排列。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的包含納米纖維素的纖維或絲，其特征在于，由剖面面積為220至260μm2的纖維或其集合體構(gòu)成。

8.一種蠶用的餌料，其特征在于，包含多于7wt.%且為10wt.%以下的所述纖維素納米纖維。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的技術(shù)問題在于，提供能夠得到實用且強度大的纖維或絲的包含納米纖維素的纖維或絲的制造方法、實用且強度大的包含納米纖維素的纖維或絲以及用于得到實用且強度大的纖維或絲的蠶用的餌料。本發(fā)明的解決手段為，使蠶攝取包含纖維素納米纖維的餌料，從該蠶吐出的繭中取出絲，將該絲精煉而去除絲膠蛋白，由此得到包含納米纖維素的纖維或絲。

技術(shù)研發(fā)人員：栗田大樹,堀雅敏,小林元氣,長澤淳彥,成田史生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國立大學(xué)法人東北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15