JP7386482B2 - ミノムシ絹糸の糸塊生産方法 - Google Patents
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Description
(2)前記吐糸工程後、及び前記溶解工程前にミノムシを巣と共に回収する回収工程をさらに含む、(1)に記載の方法。
(3)前記溶媒が水である、(1)又は(2)に記載の方法。
(4)前記溶媒が低極性溶媒である、(1)又は(2)に記載の方法。
(5)ミノムシ絹糸の糸塊生産方法であって、ミノムシを熱易融性基材と共に配置する配置工程、熱易融性基材上に吐糸させる吐糸工程、熱易融性基材をミノムシ絹糸が損傷、熱変性、又は溶融しない温度で加熱して溶融する溶融工程、及び熱易融性基材と基材上に吐糸されたミノムシ絹糸を分離する分離工程を含む前記方法。
(6)前記吐糸工程後、及び前記溶融工程前にミノムシを巣と共に回収する回収工程をさらに含む、(5)に記載の方法。
(7)分離したミノムシ絹糸を洗浄する洗浄工程をさらに含む、(1)~(6)のいずれかに記載の方法。
(8)分離したミノムシ絹糸を乾燥する乾燥工程をさらに含む、(1)~(7)のいずれかに記載の方法。
(9)前記基材が支持体上に配置されている、(1)~(8)のいずれかに記載の方法。
(10)前記基材が平面形状又は立体形状を有する、(1)~(9)のいずれかに記載の方法。
(11)(1)~(10)のいずれかに記載の糸塊生産方法を用いて得られる、ミノムシ絹糸で構成された不織布。
1-1.概要
本発明の第1の態様は、ミノムシ絹糸の糸塊生産方法である。本発明の生産方法は、ミノムシを溶媒可溶性基材又は熱易溶性基材上に配置し、足場絹糸を吐糸させた後、その基材を溶解又は溶融し、基材成分と吐糸された足場絹糸を分離することによって目的であるミノムシの足場絹糸を採糸し、糸塊を得る方法である。本発明の方法によれば、剥離等の機械的操作によって基材に吐糸された足場絹糸に物理的損傷を与えることなく、かつ基材上の足場絹糸をロスせずに効率的に回収して糸塊を生産することができる。
本明細書で頻用する以下の用語について、以下の通り定義する。
「ミノムシ」とは、前述のようにチョウ目(Lepidoptera)ミノガ科(Psychidae)に属する蛾の幼虫の総称をいう。ミノガ科の蛾は世界中に分布するが、いずれの幼虫(ミノムシ)も全幼虫期を通して、自ら吐糸した絹糸で葉片や枝片等の自然素材を綴り、それらを纏った巣の中で生活している。また、いずれの種も巣から採り出された場合、原則として、周辺の基材を用いて営巣する習性を有する。したがって、本明細書で使用するミノムシは、ミノガ科に属する蛾の幼虫であって、前記習性を有する限り、種類、齢及び雌雄は問わない。例えば、ミノガ科には、Acanthopsyche、Anatolopsyche、Bacotia、Bambalina、Canephora、Chalioides、Dahlica、Diplodoma、Eumeta、Eumasia、Kozhantshikovia、Mahasena、Nipponopsyche、Paranarychia、Proutia、Psyche、Pteroma、Siederia、Striglocyrbasia、Taleporia、Theriodopteryx、Trigonodoma等の属が存在するが、本明細書で使用するミノムシは、いずれの属に属する種であってもよい。また、幼虫の齢は、初齢から終齢に至るまで、いずれの齢であってもよい。ただし、質量的に多くのミノムシ絹糸を得るには、大型のミノムシである方が好ましい。例えば、同種であれば終齢幼虫ほど好ましく、雌雄であれば大型となる雌の方が好ましい。またミノガ科内では大型種ほど好ましい。例えば、大型種のオオミノガ(Eumeta japonica)やチャミノガ(Eumeta minuscula)は、本発明で用いる種として好適である。
本態様の工程フローを図2A及び図2Bに示す。この図で示すように、本態様の生産方法は、第1フロー(図2A)と第2フロー(図2B)の独立した2つのフローで構成される。
本発明の方法に使用するミノムシの前処理について説明をする。
本方法では、第1フロー及び第2フロー共に、配置工程及び吐糸工程で生きたミノムシを使用する。しかし、これらの工程では原則としてミノムシに給餌をしない。本発明では、ミノムシの単位時間当たりの移動距離が長いほど多くの足場絹糸を得ることができる。ところが、採糸中に給餌を行った場合、ミノムシが摂食に夢中になり、移動をほとんど行わなくなる可能性があるためである。しかしながら、吐糸とは、言うなれば体内で合成し、蓄積していたタンパク質(ミノムシ絹糸)の放出に相当するため、移動の際にミノムシは大量のエネルギーとタンパク質を消費している。そのため、本発明の生産方法に供するミノムシは、前処理として、事前に十分に給餌しておくことが望ましい。給餌方法や給餌時間は、限定はしない。ミノムシが摂食を停止するまで十分量の餌を供給すればよい。
第1フロー(図2A)では、基材に溶媒可溶性物質を用いることを特徴とする。本フローは、必須工程である配置工程(S0101)、吐糸工程(S0102)、溶解工程(S0104)、及び分離工程(S0106)と、選択工程である回収工程(S0103)、洗浄工程(S0107)、及び乾燥工程(S0108)を含む。以下、各工程について説明をする。
「配置工程」(S0101)は、ミノムシを溶媒可溶性基材と共に配置する工程であり、本発明における必須工程である。
「吐糸工程」(S0102)は、ミノムシを移動させて、前記基材表面上に足場絹糸を吐糸させる工程であり、本発明における必須工程である。
「回収工程」(S0103)は、吐糸工程で使用したミノムシを巣と共に回収する工程であり、本発明における選択工程である。本工程は、不要となったミノムシを基材上から分離し、回収することを目的とする。
なお、回収したミノムシは、給餌後に本発明の生産方法に再利用することができる。
「溶解工程」(S0104)は、溶媒可溶性基材を溶媒で溶解する工程であって、本発明における必須工程である。本工程で固体状態の溶媒可溶性基材は溶解されて液体状態となる。
「分離工程」(S0106)は、溶解した溶媒可溶性基材と足場絹糸とを分離する工程であって、本発明における必須工程である。溶解工程後には、基材が溶解した溶媒とミノムシ絹糸との分離方法は、限定はしない。足場絹糸は繊維状の固体であるのに対して、基材を含む溶媒は液体であるため、既存の固体と液体の分離方法を利用することができる。例えば、脱水装置等を用いた遠心分離法により分離すればよい。また、前記回収工程を経ない場合には、ミノムシ本体や巣、及び時としてその糞も固体として残存する。この場合、限定はしないが、例えば、足場絹糸を棒等に絡ませて、溶媒から分離することで、足場絹糸をミノムシ等からも同時に分離することができる。
本工程後に、目的とするミノムシの足場絹糸を得ることができる。
「洗浄工程」(S0107)は、分離した足場絹糸を洗浄する工程である。本工程は選択工程であり、必要に応じて行えばよい。溶媒可溶性基材が混入しない純粋な足場絹糸を得る場合には、本工程を選択することが好ましい。
「乾燥工程」(S0108)は、採糸した足場絹糸を乾燥する工程であって、本発明では必要に応じて行われる選択工程である。前記分離工程後、又は前記洗浄工程後に得られた足場絹糸には、溶媒又は洗浄液が残留している。本工程では、分離工程後、又は洗浄工程後の足場絹糸に残存する溶媒又は洗浄液を乾燥によって除去する工程である。本工程後に目的の足場絹糸を得ることができる。
第2フロー(図2B)では、基材に熱易融性物質を用いることを特徴とする。本フローは、必須工程である配置工程(S0101)、吐糸工程(S0102)、溶融工程(S0105)、及び分離工程(S0106)と、選択工程である回収工程(S0103)、洗浄工程(S0107)、及び乾燥工程(S0108)を含む。以下、各工程について説明をする。
第2フローの配置工程(S0101)は、必須工程であり、基本的に第1フローの配置工程と同じである。したがって、ここでは、第1フローの配置工程と異なる点についてのみ説明をする。
第2フローの「吐糸工程」(S0102)は、必須工程であり、基材に熱易融性基材を用いる点を除けば第1フローの吐糸工程と同じである。したがって、本工程は、第1フローの吐糸工程に準じて行えばよい。
第2フローの「回収工程」(S0103)は、必須工程であり、基本的には第1フローの回収工程と変わらない。したがって、本工程は、第1フローの回収工程に準じて行えばよい。
「溶融工程」(S0105)は、第2フローに特徴的な必須工程で、熱易溶性基材を加熱溶融する工程である。本工程で固体状態の基材は溶解されて液体状態となる。
「分離工程」(S0106)は、必須工程であって、足場絹糸と液体状態となった熱易融性基材とを分離する工程である。第2フローの分離工程は、第1フローの分離工程と基本的に同じ手順である。第1フローでは、溶媒可溶性基材が溶解した溶媒と足場絹糸とを分離したのに対して、第2フローの本工程では、液体状態となった熱易融性基材である点が異なる。足場絹糸は繊維状の固体であるのに対して、本工程の熱易融性基材は溶融工程で液体状態となっているため、第1フローの分離工程に準じて、既存の固体と液体の分離方法を利用すればよい。ただし、本工程で温度が熱易融性基材の融点を下回ると、熱易融性基材が再重合により凝固し始める。そのため、本工程前や工程中に熱易融性基材が再重合しないようにする。例えば、本工程でも溶融工程と同程度の温度で加熱し続けるか、重合阻害剤又は重合抑制剤を投与するか、又は、次述する洗浄工程で使用する希釈液を本工程で加えて、熱易融性基材と希釈液との混合液状態にして分離するようにすればよい。
「洗浄工程」(S0107)は、選択工程であって、分離した足場絹糸を洗浄する工程である。第2フローの洗浄工程も、第1フローの洗浄工程と基本的には同じ手順である。ただし、第1フローとは異なり、第2フローでは、溶融した熱融溶性基材が分離後の足場絹糸に付着している点で異なる。したがって、ここではその異なる点についてのみ具体的に説明をする。
第2フローの「乾燥工程」(S0108)は、選択工程であって、第1フローの乾燥工程と同じである。したがって、本工程は、第1フローの乾燥工程に準じて行えばよい。
基材上に吐糸されたミノムシの足場絹糸を、機械的損傷を与えずに採糸することは従来技術では困難という問題があった。
3-1.概要
本発明の第2の態様は、ミノムシ絹糸の足場絹糸で構成された不織布である。本発明の不織布は、第1態様の生産方法を用いて得られた糸塊で構成されている。
第1態様の生産方法で得られる糸塊糸は、基材上でミノムシの移動に任せて吐糸されているという性質上、網目状を呈している。また幾層にも積層されるように吐糸された場合、基材上で既に不織布の形態を成している。したがって、第1態様の生産方法で得られるミノムシの足場絹糸からなる糸塊は、それ自体を不織布として利用することができる。
(目的)
本発明の方法を用いて、ミノムシの足場絹糸で構成される糸塊を生産する。
(方法と結果)
ミノムシはオオミノガの終齢幼虫(オオミノガミノムシ)を用いた。基材には溶媒可溶性基材の水溶性基材としてゼラチンを使用した。
医療用カプセルで使用されるゼラチンは40℃以上の水に容易に溶解する。そこで、ゼラチンカプセルを用いてゼラチンキャストフィルムを作製し、足場絹糸を吐糸させる基材とした。水道水を適量ビーカーに用意し、ホットスターラーを用いて沸騰するまで加温した。沸騰後、ゼラチンカプセル(カプスゲル・ジャパン株式会社製)を濃度が1wt%となるように溶解した。溶解後、溶液を9cmプラスチックシャーレの底面全体に行き亘る量(10 mL)で投入し、室温で乾燥させた。これにより、直径9cm、厚さ約0.1 mmのゼラチンキャストフィルムを水溶性基材として得た(図3a)。プラスチックシャーレは、そのまま基材の支持体として用いた。
吐糸用容器としてアイスカップ(ミネロン化成工業株式会社製)を用いた。1容器当たり1頭のオオミノガミノムシをアイスカップに投入後、上記(1)で作製した水溶性基材のゼラチンキャストフィルムを支持体のプラスチックシャーレごとアイスカップの上蓋として、ゼラチンキャストフィルムが下面となるように被せた。その後、養生テープでプラスチックシャーレをアイスカップに固定した(図3b)。続いて、未給餌の状態で温度25℃、明暗比=16:8の条件下で5日間ミノムシに吐糸させた。ただし、最初に投入したミノムシは、2日目で吐糸行動が停滞していたために回収し、新たなオオミノガの終齢ミノムシと入れ替えた。
吐糸後、ゼラチンキャストフィルムとプラスチックシャーレをアイスカップから分離した。この時点でゼラチンキャストフィルム表面には無数の足場絹糸が吐糸されていた(図3c)。続いて、ゼラチンキャストフィルムをプラスチックシャーレから剥離し(図3d)、沸騰水に攪拌条件下で5分浸漬させた(図3e)。ゼラチンキャストフィルムが沸騰水に完全に溶解した後、沸騰水に浮遊する足場絹糸を採取した。その後、新たな沸騰水で採取した足場絹糸を洗浄し、室温下で乾燥した。その結果、図3fで示す足場絹糸を得た。採糸後の足場絹糸の表面を実体顕微鏡で確認したところ、ゼラチン残留物は確認されなかった。以上により、本発明のミノムシ絹糸の糸塊生産方法で、純粋な足場糸のみで構成された糸塊を得ることができることが明らかとなった。
Claims (12)
- ミノムシ絹糸の足場絹糸からなる糸塊生産方法であって、
ミノムシを溶媒可溶性基材と共に配置する配置工程、
溶媒可溶性基材上に吐糸させる吐糸工程、
溶媒可溶性基材を溶媒で溶解する溶解工程、及び
溶媒可溶性基材と基材上に吐糸されたミノムシ絹糸を分離する分離工程を含み、
前記溶媒はミノムシ絹糸を損傷、変性、又は溶解しない溶媒である
前記方法。 - 前記吐糸工程後、及び前記溶解工程前にミノムシを巣と共に回収する回収工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記溶媒が水である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記溶媒が低極性溶媒である、請求項1又は2に記載の方法。
- ミノムシ絹糸の足場絹糸からなる糸塊生産方法であって、
ミノムシを熱易融性基材と共に配置する配置工程、
熱易融性基材上に吐糸させる吐糸工程、
熱易融性基材をミノムシ絹糸が損傷、熱変性、又は溶融しない温度で加熱して溶融する溶融工程、及び
熱易融性基材と基材上に吐糸されたミノムシ絹糸を分離する分離工程
を含む前記方法。 - 前記吐糸工程後、及び前記溶融工程前にミノムシを巣と共に回収する回収工程をさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 分離したミノムシ絹糸を洗浄する洗浄工程をさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 分離したミノムシ絹糸を乾燥する乾燥工程をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基材が支持体上に配置されている、請求項1~8のいずれか一項記載の方法。
- 前記基材が平面形状又は立体形状を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- ミノムシ絹糸の足場絹糸のみで構成された不織布。
- 平面形状、又は立体表面形状を有する、請求項11に記載の不織布。
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