JP5148830B2

JP5148830B2 - 絹の改良方法

Info

Publication number: JP5148830B2
Application number: JP2005381117A
Authority: JP
Inventors: 福寿宮澤; 眞八藤
Original assignee: 眞八藤; 福寿宮澤
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: JP2007167046A

Description

発明の詳細な説明

この発明は、カイコが紡ぐ繭糸、繭、絹糸、絹織布などの絹素材を含む絹の改良方法に関するものであり、一層詳細には、機能性を備える所望の金属元素を結合させた絹を得るための方法に関するものでる。

カイコが紡ぐ繭糸、繭、絹糸、絹織布などの絹素材を含む絹（絹繊維）は、２条のフィブロイン（繊維分子）をセリシンが外覆した２重構造となっており、このフィブロイン自体もグリシン、アラニン、セリシン、チロシンなど約１８種類のαアミノ酸の縮合体からなる蛋白質で形成されている。
そして、通常は三角形から円形に近い不規則な横断面をもつ極めて細くて長い親水性の繊維で、繊維表面には繊維の軸方向に条線が延在する溝状構造とフィブリル（微細繊維）の網目構造とが存在し、また繊維内部にも多数のフィブリルで形成された束状構造が存在することから吸放湿性、弾性、可撓性に富み、優雅な光沢と独特の感触を備える天然繊維として衣料用素材などに古くから賞用されている。

また、絹繊維は生体への適合性なども備えていることから、近来においては縫合糸などを含む医療用の素材としても注目され使用されるに至っている。

ところで、このように優れた天然繊維としての絹を製造するシルク産業の基盤はカイコを飼育する養蚕業であるが、カイコの餌となる桑園の面積激減という事情とともに養蚕業自体が労賃の安いアジア近隣諸国にほぼ移行しつつあり、これら近隣諸国が産出する絹に対抗するためにも付加価値の高い絹素材（絹繊維）を生産する方途が急務となっている。

一方、近来においては、アルミニウム、シリカ、チタン、ゲルマニウムなどの金属元素を主成分とするセラミックが人体に対して効果的に働くことが明らかになりつつあり、これを受けて被服素材である糸や織布にセラミックス加工を施した新機能の衣料が開発され需要者の便宜に供されている。

このような事情から、絹にも新たな機能を付与するために、例えば、機能性マイクロカプセルを付着させた繭毛羽（特許文献１）、生桑あるいは人工飼料などの餌自体を処理することにより、セラミックスをカイコを介して繭糸に取り込む技術（特許文献２）などが公知となっている。

特開２００４−３１５９８５号公報特許第３５６０８２５号公報

しかるに、特許文献１に記載のものは、前処理を施した繭毛羽を、機能性素材を封入したウレタン系、メラニン系のマイクロカプセルを含む水溶液に浸漬したのち絞ってこれらのマイクロカプセルを繭毛羽に付着させるものであるが、得られた繭毛羽をもとに紡績した絹糸は絹が有している最も重要な天然の肌触りが低下するなどの問題が指摘されている。

一方、本発明者の一人である宮沢等の開発に係る特許文献２に記載のものは、粒径が５０メッシュ程度のアルミニウム、バリウム、チタンのいずれか一つの元素またはこれらの混合物からなるセラミックス粉末を添加した生桑あるいは人工の飼料をカイコに給餌することによりカイコを通してセラミックスを自然のかたちで繭糸に取り込むようにしたものであるが、５０メッシュ程度（約３００ミクロン）の粉末では餌料に添加してカイコに食させるサイズとしては大きすぎ、また、本来は無機物などを食さないとされているカイコには最適とは言えず、このセラミックス粉末がカイコの餌を通して繭糸に取り込まれたとしても食餌量や個体差などによって取り込まれる量にばらつきが生じることが多くさらに改良すべき点がみつかった。

ところで、本発明者の一人である八藤眞は、醗酵技術を駆使して植物の種子などに含まれる金属元素（＝ミネラル）を電解質として解離（イオン化）させる画期的な方法を開発し、特許第２８６５４１２号として登録を得ている。
また、静電磁場を形成した容器内において麹菌を加えて発酵させた金属元素（ミネラル）含有物とアルキル基を有する有機酸溶液とを混合攪拌し、この容器内の雰囲気を所定条件でかつ所定期間保持することにより、金属元素（ミネラル）含有物質からミネラル成分を効率よく解離（イオン化）抽出する方法も開発している。

そして上記方法を利用することにより従来では考えられなかった、例えば、金、銀、銅、マグネシウム、亜鉛、マンガン、アルミニウム、ステンレス、プラチナなど多種多様の金属元素を電解質として解離（イオン化）抽出する技術も確立し、しかも、この方法によって得た抽出液中の各金属元素はオングストロームサイズ（１０のマイナス１０乗〜９乗メートル）であるため、食材や金属をはじめとする種々の素材の品質ないしは機能を飛躍的に向上させることができることも確認されている。

そこで、この発明では金属元素を含む鉱物質を機械的手段により微細化したのち、この微細化鉱物質に麹菌を加えて発酵させ、さらに酒石酸、クエン酸、乳酸、酢酸などなどアルキル基を有する有機酸を加えて混合攪拌することにより含まれている金属元素を有機酸溶液中にイオンとして解離させてなる金属イオン含有液を所定濃度で溶解した処理水を飼料に混合または噴霧し、この飼料をカイコに給餌したり、あるいはカイコが吐出した繭糸、繭、絹糸、織布などの絹素材をこの処理水に浸漬したのち乾燥処理することにより、絹を形成する蛋白質（アミノ酸）の末端に金属元素をイオン結合させて新たな機能を絹に付加できるようにしたものである。

この場合、処理水に対する金属イオン含有液の濃度は０．１％〜５．０％の範囲に設定するのが好ましく、金属イオン含有液の濃度が０．１％未満では金属元素によって付加される新たな機能を充分得ることが難しく、また５．０％以上の濃度に設定すると費用対効果の点で問題が生じることになる。

さらに、金属イオン含有液に含まれる金属元素としては、金、銀、銅、チタン、ゲルマニウム、珪素、アルミニウム、鉄、カルシウム、カリウム、マグネシウムなどが挙げられ、これらの金属元素を単独もしくは２以上含む金属イオン含有液を使用するのが好適である。

さらにまた、本発明は前記に記載の方法により得られた絹素材で形成した絹製品も包含するものである。

本発明に係る絹の改良方法によれば、イオン化した金属元素を含有する処理水を混合または噴霧した飼料を給餌するだけで良いので無機元素などは食さないとされているカイコであっても所望の金属元素を容易に取り込ませることができ、食餌量にもなんら問題を生じることもない。
また、イオン化した金属元素を含有する処理水に繭糸、繭、絹糸、絹織布などの絹素材（絹繊維）を所定時間浸漬したのち乾燥処理することにより絹繊維を形成する蛋白質に金属元素をイオン結合させるので、個体差に左右されることもなく、所謂、後加工で容易に処理を施すことができる。
さらには絹が持っている天然の風合、肌ざわりを一切損なわずに新たな機能を付与することができるなどの優れた効果を奏するものである。

次に、本発明に係る絹の改良方法の最良の実施の形態を例示し、以下詳細に説明する。
すなわち、本発明に係る絹の改良方法では、図１に示すように、まず、容器１０に収容される浄化水１２に金（Ａｕ）イオン含有液１４を３．０％の濃度で溶解した処理水１６を準備する。
この場合、浄化水１２は、例えば、水道水（Ｔａｐｗａｔｅｒ）を逆浸透膜（ＲＯ）で濾過することにより不純物を可及的に除去したものを使用する。

また、金（Ａｕ）イオン含有液１４は以下の方法により得られた抽出液を使用する。すなわち、金箔および／もしくは金（Ａｕ）を含む鉱物質を予め細かく粉砕し、この微細化金箔および／もしくは微細化鉱物質と浄化水とを重量比で略等量用意して混合したのち、１０％〜２０％の麹菌を加えて摂氏３５度〜４０度に保持して醗酵させ、一定期間ねかせておく。
次に、このように前処理して得られた微細化金箔および／もしくは微細化鉱物質の醗酵原料と、アルキル基を有する有機酸溶液とを重量比で１０：１の割合で混合する。この場合、アルキル基を有する有機酸としては、例えば、酒石酸、クエン酸、乳酸あるいは酢酸などを適宜使用することができる。

ついで、この微細化金箔および／もしくは微細化鉱物質の醗酵原料とアルキル基を有する有機酸溶液との混合液を容器中において適宜の手段で攪拌混合する。なお、この際、容器に配設した加熱ヒータおよび容器の素材自体が放射する遠赤効果を利用して微細化金箔および／もしくは微細化鉱物質の醗酵原料とアルキル基を有する有機酸との混合液を摂氏４５度〜５５度に保持するとともにポンプ装置などの循環系によって静電磁場、紫外線殺菌装置さらには太陽光照射機構などの制御下にゆっくりと所定時間循環させることにより金属元素としての金（Ａｕ）を３．０％〜５．０％程度解離（イオン化）させた抽出液とする。

なお、金（Ａｕ）イオン含有液１４を処理水１６に溶解する場合、金イオン含有液１４の濃度が処理水１６に対して０．１％以下になると金属元素である金による新たな機能の発揮を充分期待することが難しく、また、５．０％以上の濃度に設定すると費用対効果の点で好ましくない。

次に、カイコの人工飼料として、桑葉乾燥粉末、脱脂大豆粉末、セルロースなどの主材に澱粉やビタミンなどを添加した粉末飼料、例えば、「くわのはな」（商品名）を用意し、この粉末飼料に前記金イオンを含有する処理水１６と所定量の溶き水１８を加えて混練することにより、飼料の成分である蛋白質やセルロースなどの末端に金イオンを結合させ、さらに蒸して湿体飼料２０を調製する。なお、この場合、処理水１６の添加量としては粉末飼料の０．２重量％程度が好ましく、またこの処理水１６は粉末飼料に加えて混合したが、粉末飼料に溶き水を加えて混練する際に噴霧してもよいことは言うまでもない。
そしてこのようにして調製した湿体飼料２０をカイコに給餌することにより、カイコが食して消化した飼料をもとに吐出する繭糸にはこの繭糸を形成する蛋白質（各種アミノ酸）の末端に金属元素である金Ａｕがイオン結合した状態で生成されるのである。

図２は、本発明に係る絹の改良方法の別の実施の形態を示すものであり、この実施の形態においては、前述した金（Ａｕ）イオン含有液と同様に、静電磁場等の雰囲気を形成した容器内において麹菌を加えて発酵させた銀（Ａｇ）含有鉱物質とアルキル基を有する有機酸溶液とを流動攪拌し、この容器内の雰囲気を所定期間保持することにより、銀（Ａｇ）含有物質から銀をイオンとして含有する銀（Ａｇ）イオン含有液２２を抽出したのち、この銀（Ａｇ）イオン含有液２２を容器２４の浄化水１２に対して５．０％の濃度で溶解した処理水２６を準備する。
そしてこの処理水２６中に絹素材としての絹糸２８を所定時間浸漬したのち乾燥することにより、この絹糸を形成する蛋白質（各種アミノ酸）の末端に金属元素である銀Ａｇをイオン結合させる。

そしてこのようにして得られた、金Ａｕがイオン結合している繭糸や銀Ａｇがイオン結合している絹糸などをもとにして作られた織布ないしは絹製品は、絹が有している最も重要な天然の肌触りが全く阻害されることがないだけでなく、金属元素としての金Ａｕや銀Ａｇが有する抗菌性などの機能も充分期待することができるものである。

実験例１
粉末人工飼料「くわのはな」（商品名）を用意し、処方量の溶き水と金Ａｕイオン含有液を０．２％濃度に設定した処理水（粉末飼料の０．２重量％）を加えて混練したのち蒸して調製した湿体飼料Ａ、同様に粉末飼料に処方量の溶き水とゲルマニウムＧｅイオン含有液を０．２％濃度に設定した処理水（粉末飼料の０．２重量％）を加えて混練したのち蒸して調製した湿体飼料Ｂ、同様に粉末飼料に処方量の溶き水とゲルマニウムＧｅイオン含有液を０．５％濃度に設定した処理水（粉末飼料の０．２重量％）を加えて混練したのち蒸して調製した湿体飼料Ｃを用意した。
つぎに湿体飼料Ａ、Ｂ、Ｃを夫々１０頭のカイコに給餌して飼育試験を行った。給餌は、カイコの絹糸腺が発達した５齢後半の５日目から熟蚕までとし、カイコ１頭当たり０．２ｍｇを３回に分けて行ったが、食餌量が落ちることもなくて飼育成績も良好であった。そしてこれらのカイコが吐出した繭糸に含まれる各金属元素の含有量を測定（財団法人日本食品分析センター；原子吸光光度法及びＩＣＰ発光分析法）し、各含有量の平均値として次のような結果を得た。

この測定結果によると、本来、金属元素は食べないとされているカイコに対し、イオン化した金属元素を添加した人工飼料を給餌するとこの人工飼料を食したカイコの繭糸には金属元素（金Ａｕ、ゲルマニウムＧｅ）が所定量取り込まれていることが確認された。
これは本発明方法によって、カイコが生成するシルクエキスにイオン化した金属元素（金Ａｕ、ゲルマニウムＧｅ）が取り込まれ、さらに繭糸を形成する蛋白質（各種アミノ酸）の末端にイオン結合した状態で生成されたからである。

実験例２
銀Ａｇイオン含有液、銅Ｃｕイオン含有液、チタンＴｉイオン含有液、ゲルマニウムＧｅイオン含有液さらにはトルマリン（金属元素として珪素Ｓｉ、アルミニウムＡｌ、鉄Ｆｅ、カルシウムＣａ、カリウムＫ、マグネシウムＭｇなどを含む）イオン含有液含を５％濃度に設定した処理水（２００ｃｃ、２０□）を夫々用意し、これらの処理水に、あらかじめ乾熱および湯水蒸煮などの前処理を行った絹素材としての繭（２０ｇ）を２時間浸漬したのち乾燥し、得られた各繭に含まれる各金属元素の含有量を財団法人日本食品分析センターにおいて原子吸光光度法及びＩＣＰ発光分析法により測定したところ次のような結果を得た。

この測定結果によると、蛋白質（各種アミノ酸）により形成されている繭（絹素材）からは本来検出されなることのない各種の金属元素である銀Ａｇ、銅Ｃｕ、チタンＴｉ、ゲルマニウムＧｅ、トルマリン（金属元素として珪素Ｓｉ、アルミニウムＡｌ、鉄Ｆｅ、カルシウムＣａ、カリウムＫ、マグネシウムＭｇなどを含む）が所定量含まれていた。
これは本発明方法によって繭を形成する蛋白質（各種アミノ酸）の末端に前記各金属元素がイオン結合したからであり、各金属元素が有する人体に対する特有の機能ないしは効果も充分期待することができるものである。

なお、本実施の形態および実験例においては、飼料として人工飼料、絹素材として絹糸および繭糸などを例示して説明したが、生桑葉（飼料）や絹織布についても同様な結果を得られることは勿論であり、従って、所望の金属元素を適宜選択することにより、これらの飼料を食したカイコから得られた繭糸、絹糸、あるいは後加工した絹素材を使用した絹製品においても絹が持つ天然の肌触りを変わりなく保持できるだけでなく、選択した金属元素が有する人体に対する特有の機能ないしは効果も十分期待することができる。

本発明方法に係る絹の改良方法を実施する最適の実施の形態を示す手順説明図である。本発明方法に係る絹の改良方法を実施する別の実施の形態を示す手順説明図である。

１０容器、
１２浄化水、
１４金イオン含有液、
１６処理水、
１８溶き水、
２０湿体飼料（人工飼料）
２２銀イオン含有液、
２４容器、
２６処理水、
２８絹糸、

Claims

金属元素を含む鉱物質を機械的手段により微細化したのち、この微細化鉱物質に麹菌を加えて発酵させ、さらに酒石酸、クエン酸、乳酸、酢酸などなどアルキル基を有する有機酸を加えて混合攪拌することにより含まれている金属元素を有機酸溶液中にイオンとして解離させてなる金属イオン含有液を所定濃度で溶解した処理水を飼料に混合または噴霧し、この飼料をカイコに給餌することを特徴とする絹の改良方法。
処理水に対する金属イオン含有液の濃度を０．１％〜５．０％の範囲に設定することからなる請求項１に記載の絹の改良方法。
金属イオン含有液として、金属元素としての金、銀、銅、チタン、ゲルマニウム、珪素、アルミニウム、鉄、カルシウム、カリウム、マグネシウムを単独もしくは２以上含む金属イオン含有液を使用することからなる請求項１または２に記載の絹の改良方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の方法により得られた絹素材で形成した絹製品。