JP7504485B2 - High strength silk thread and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、高い強度を有するカイコ絹糸及びその製造方法、並びに該絹糸を製造するための装置等に関する。 The present invention relates to silkworm silk thread with high strength, a method for producing the same, and an apparatus for producing the silk thread.

昆虫の繭を構成する糸や哺乳動物の毛は、古来より動物繊維として衣類等に利用されてきた。特にカイコガ(Bombyx mori)の幼虫であるカイコ由来の絹糸(本明細書では、しばしば「カイコ絹糸」と表記する)は、吸放湿性や保湿性、及び保温性に優れ、また独特の光沢と滑らかな肌触り等の特性を有することから、現在でも高級天然素材として珍重されている。 The threads that make up insect cocoons and the hair of mammals have been used as animal fibers for clothing and other purposes since ancient times. In particular, silk threads derived from silkworms, the larvae of the silkworm moth (Bombyx mori) (often referred to as "silkworm silk threads" in this specification) are highly valued as a high-quality natural material even today, due to their excellent moisture absorption and release properties, moisture retention, and heat retention, as well as their unique luster and smooth texture.

カイコ絹糸は上記の様な優れた特性を有するが、その強度が必ずしも十分でないことから、その利用範囲が限られていた。カイコ絹糸の強度を向上させることができれば、カイコ絹糸が本来有する特性を活かした新たな素材として同一又は異なる分野での利用が期待される。 Although silkworm silk has the excellent properties mentioned above, its range of use has been limited because its strength is not necessarily sufficient. If the strength of silkworm silk can be improved, it is expected that it will be used in the same or different fields as a new material that takes advantage of the inherent properties of silkworm silk.

一般に繊維は、張力を付与することで分子鎖が配向し、強度が向上することが知られている(特許文献1)。ところが、カイコ絹糸のようにしなやかさを有する繊維の場合、その風合いを残すために、例えば繰糸過程において絹糸にかかる張力を抑える技術に注力されてきた(非特許文献1)。また一方で、学術面からカイコ絹糸に張力を付与して繰糸を行う研究もなされたが(非特許文献2)、従来技術では張力を付与することでむしろ強度が低下することがあり、強度を十分に高めることはできなかった。 It is generally known that applying tension to fibers orients the molecular chains and improves their strength (Patent Document 1). However, in the case of flexible fibers such as silkworm silk, efforts have focused on technologies to reduce the tension applied to the silk thread during the reeling process, for example, in order to preserve its texture (Non-Patent Document 1). On the other hand, from an academic perspective, research has also been conducted into applying tension to silkworm silk during reeling (Non-Patent Document 2), but with conventional technology, applying tension could actually reduce strength, and it was not possible to sufficiently increase strength.

英国特許出願公開第2042414号明細書GB 2042414

Masaaki Okajima et al., Nippon Silk Gakkaishi, 24, 25-32(2016)Masaaki Okajima et al., Nippon Silk Gakkaishi, 24, 25-32 (2016) 島田潤一、荻原清治、日本蚕糸学雑誌 39(5), 359-362, 1970年Junichi Shimada, Seiji Ogihara, Japanese Journal of Sericulture 39(5), 359-362, 1970

一実施形態において、本発明は、高強度のカイコ絹糸、及び高強度のカイコ絹糸を製造するための方法若しくは装置を提供することを課題とする。 In one embodiment, the present invention aims to provide high-strength silkworm silk thread and a method or apparatus for producing high-strength silkworm silk thread.

本発明者は、カイコ絹糸の長軸方向に所定の張力を付与することで、強度が高められたカイコ絹糸を製造し得ることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors discovered that silkworm silk thread with increased strength can be produced by applying a specific tension in the longitudinal direction of the silkworm silk thread, and thus completed the present invention.

本発明は、以下の態様を包含する。
(1)カイコ絹糸の長軸方向に2.5g/d以上10g/d以下の張力を付与する張力付与工程を含む、高強度絹糸の製造方法。
(2)張力付与が、カイコ絹糸にかかる局所的な摩擦の低減下で行われる、(1)に記載の方法。
(3)張力付与が、連続的に行われる、(1)又は(2)に記載の方法。
(4)張力付与が、2つ以上の回転子を用いて行われ、
カイコ絹糸と同速度で回転する回転子間の回転速度の差、又はカイコ絹糸と同速度で回転する回転子とカイコ絹糸と異なる速度で回転する回転子の回転速度の差によって張力が生ずる、(1)~(3)のいずれかに記載の方法。
(5)カイコ絹糸が水分を含んだ状態で張力付与工程が行われ、張力付与工程後にカイコ絹糸を低級アルコールで処理する工程及び/又は熱処理する工程、及び低級アルコール処理工程及び/又は熱処理工程と同時に、又は後にカイコ絹糸を乾燥させる工程を含む、(1)~(4)のいずれかに記載の方法。
(6)高強度絹糸が、5g/d以上の強度を有する、(1)~(5)のいずれかに記載の方法。
(7)(1)~(6)のいずれかに記載の方法で製造される、高強度絹糸。
(8)2つ以上の回転部、及び
前記回転部の速度を制御する制御部、
を含み、回転部のうち少なくとも1つが、カイコ絹糸と同速度で回転する、(1)~(6)のいずれかに記載の製造方法で使用するための張力付与装置。
(9)(8)に記載の張力付与装置を含む繰糸機。
The present invention includes the following aspects.
(1) A method for producing high-strength silk thread, comprising a tensioning step of applying a tension of 2.5 g/d or more and 10 g/d or less in the longitudinal direction of silkworm silk thread.
(2) The method according to (1), in which tension is applied under reduced local friction on the silkworm silk.
(3) The method according to (1) or (2), wherein the tensioning is carried out continuously.
(4) Tensioning is performed using two or more rotors;
A method according to any one of (1) to (3), in which tension is generated by the difference in rotational speed between rotors rotating at the same speed as the silkworm silk thread, or by the difference in rotational speed between a rotor rotating at the same speed as the silkworm silk thread and a rotor rotating at a speed different from that of the silkworm silk thread.
(5) A method according to any one of (1) to (4), in which a tensioning step is carried out while the silkworm silk thread contains moisture, and which includes a step of treating the silkworm silk thread with a lower alcohol and/or a step of heat treating the silkworm silk thread after the tensioning step, and a step of drying the silkworm silk thread simultaneously with or after the lower alcohol treatment step and/or the heat treatment step.
(6) The method according to any one of (1) to (5), wherein the high-strength silk thread has a strength of 5 g/d or more.
(7) A high-strength silk thread produced by the method according to any one of (1) to (6).
(8) Two or more rotating parts; and a control unit that controls the speed of the rotating parts.
A tension applying device for use in the manufacturing method described in any one of (1) to (6), comprising: at least one of the rotating parts rotating at the same speed as the silkworm silk thread.
(9) A silk reeling machine including the tensioning device according to (8).

本発明により、高強度のカイコ絹糸、高強度のカイコ絹糸を得るための製造方法及び装置等が提供される。 The present invention provides high-strength silkworm silk thread, and a manufacturing method and device for obtaining high-strength silkworm silk thread.

図1は、実施例1で用いた多条繰糸機の模式図を示す。図中、101は集緒器を、102は第1鼓車を、103は第2鼓車を、104は第3鼓車を、105は第4鼓車を、106はあやかぎを、107は小枠を、108はケンネル撚りを、109は張力測定部位を示す。Fig. 1 shows a schematic diagram of the multiple reeling machine used in Example 1. In the figure, 101 indicates a cord collector, 102 indicates a first wheel, 103 indicates a second wheel, 104 indicates a third wheel, 105 indicates a fourth wheel, 106 indicates a hook, 107 indicates a frame, 108 indicates a kennel twist, and 109 indicates a tension measurement site. 図2は、実施例1で用いた改変型多条繰糸機の模式図を示す。図1で示した多条繰糸機からの改変部分を破線の円で示している。図中、201は集緒器を、202は第1鼓車を、203は第2鼓車を、204は第3鼓車を、205は第4鼓車を、206は第5車を、207は第6鼓車を、208は小枠を、209はケンネル撚りを、210はテンションイコライザーを、211は張力測定部位を示す。Figure 2 shows a schematic diagram of the modified multi-row silk reeling machine used in Example 1. The modified parts from the multi-row silk reeling machine shown in Figure 1 are indicated by dashed circles. In the figure, 201 indicates a cord collector, 202 indicates a first wheel, 203 indicates a second wheel, 204 indicates a third wheel, 205 indicates a fourth wheel, 206 indicates a fifth wheel, 207 indicates a sixth wheel, 208 indicates a frame, 209 indicates a kennel twist, 210 indicates a tension equalizer, and 211 indicates a tension measurement site. 図3は、張力を付与して生産されたカイコ絹糸の張力と強度の関係を示すプロット図である。FIG. 3 is a plot showing the relationship between tension and strength of silkworm silk produced by applying tension. 図4は、張力を付与して生産されたカイコ絹糸の張力と伸度の関係を示すプロット図である。FIG. 4 is a plot showing the relationship between tension and elongation of silkworm silk produced by applying tension. 図5は、張力を付与して生産されたカイコ絹糸の張力とヤング率の関係を示すプロット図である。FIG. 5 is a plot showing the relationship between tension and Young's modulus for silkworm silk produced under tension. 図6は、3つの品種(日137号×支146号、中515号及びMC502)のカイコ絹糸における、強度と伸度の相関を示すプロット図である。FIG. 6 is a plot showing the correlation between strength and elongation in three varieties of silkworm silk (Japan No. 137 x China No. 146, China No. 515 and MC502). 図7は、張力を付与して生産された、3つの品種(日137号×支146号、中515号及びMC502)のカイコ絹糸における張力と強度の関係を示すプロット図である。FIG. 7 is a plot showing the relationship between tension and strength in silkworm silk of three varieties (Japan No. 137 x China No. 146, China No. 515 and MC502) produced under tension. 図8は、張力を付与して生産された、3つの品種(日137号×中146号、中515号及びMC502)のカイコ絹糸における張力と伸度の関係を示すプロット図である。FIG. 8 is a plot showing the relationship between tension and elongation in silkworm silk of three varieties (Japanese No. 137 x Chinese No. 146, Chinese No. 515 and MC502) produced under tension. 図9は、張力を付与して生産された、3つの品種(日137号×支146号、中515号及びMC502)のカイコ絹糸における張力とヤング率の関係を示すプロット図である。FIG. 9 is a plot showing the relationship between tension and Young's modulus for three varieties of silkworm silk (Japan No. 137 x China No. 146, China No. 515 and MC502) produced under tension. 図10は、繰糸を終えた生糸に対して張力を付与した場合の、張力と強度の関係を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot diagram showing the relationship between tension and strength when tension is applied to raw silk after reeling. 図11は、繰糸を終えた生糸に対して張力を付与した場合の、張力と伸度の関係を示すプロット図である。FIG. 11 is a plot diagram showing the relationship between tension and elongation when tension is applied to raw silk after reeling. 図12は、繰糸を終えた生糸に対して張力を付与した場合の、張力とヤング率の関係を示すプロット図である。FIG. 12 is a plot diagram showing the relationship between tension and Young's modulus when tension is applied to raw silk after reeling.

1.高強度絹糸の製造方法
一態様において、本発明は、カイコ絹糸の長軸方向に張力を付与する工程を含む、高強度絹糸の製造方法に関する。
1. Method for producing high-strength silk thread In one aspect, the present invention relates to a method for producing high-strength silk thread, which includes a step of applying tension in the longitudinal direction of silkworm silk thread.

本明細書において「絹糸」とは、昆虫由来の糸であって、昆虫の幼虫や成虫が営巣、移動、固定、営繭、餌捕獲等の目的で吐糸するタンパク質製の糸をいい、本明細書で単に絹糸と記載した場合には、特に断りがない限りカイコ絹糸を意味する。本明細書で「カイコ絹糸」とは、カイコが吐糸するカイコガ(Bombyx mori)由来の絹糸をいう。 In this specification, "silk thread" refers to thread derived from insects, a protein thread spun by insect larvae and adults for the purposes of nesting, moving, fixing, spinning cocoons, capturing food, etc., and when simply referred to as "silk thread" in this specification, it means silkworm silk thread unless otherwise specified. In this specification, "silkworm silk thread" refers to silk thread derived from the silkworm moth (Bombyx mori) that is spun by silkworms.

本明細書において、絹糸は、繭から得られる繭糸、繭糸を繰糸することにより得られる生糸、及び生糸を石鹸、灰汁、及び炭酸ナトリウム、尿素等のアルカリ性の薬品、及び酵素で処理して膠質のセリシンを取り除いた練糸のいずれも含む。 In this specification, silk thread includes cocoon thread obtained from cocoons, raw silk obtained by reeling cocoon thread, and degummed silk obtained by treating raw silk with soap, lye, alkaline chemicals such as sodium carbonate and urea, and enzymes to remove the gelatinous sericin.

本明細書において、「強度」は、特に記載がない限り破断強度を意味し、破断強度とは、絹糸等の繊維を破断させるために必要な引張荷重を指す。本明細書では、強度をg/d(グラム/デニール)で表す。ここで、デニールとは糸の太さを表す単位であって、本来はメートル等により示すべきものである。しかしながら、糸の太さを直接測定することは困難であるため、一定の長さの糸の質量によって糸の太さを表すことが一般的に行われている。具体的には、デニールとは、長さ9000mの糸の重さ(g)を指す。 In this specification, unless otherwise specified, "strength" means breaking strength, which refers to the tensile load required to break fibers such as silk thread. In this specification, strength is expressed in g/d (grams/denier). Here, denier is a unit that indicates the thickness of a thread, and should originally be expressed in meters or the like. However, since it is difficult to directly measure the thickness of a thread, it is common to express the thickness of a thread by the mass of a certain length of thread. Specifically, denier refers to the weight (g) of a 9,000m long thread.

本明細書において、「高強度絹糸」は、張力付与がなされていない絹糸と比較して高い強度を有する絹糸を意味する。高強度絹糸の強度の範囲は特に限定しないが、例えば5.0g/d以上、5.5g/d以上、6.0g/d以上、6.5g/d以上、又は7.0g/d以上であってよい。 In this specification, "high-strength silk thread" means silk thread that has higher strength than silk thread that has not been tensioned. The range of strength of high-strength silk thread is not particularly limited, but may be, for example, 5.0 g/d or more, 5.5 g/d or more, 6.0 g/d or more, 6.5 g/d or more, or 7.0 g/d or more.

強度は当業者であれば容易に測定することができるが、本明細書における強度の値は、実施例に記載の方法で測定した場合の値である。すなわち、まず、繊度糸(検尺機(1周1.125 m)で規定の長さに巻き取った生糸)を作製し、温度20℃、湿度65%の環境下に24時間以上静置した後、電子天秤で秤量を行い、繊度(d: デニール)を決定する。続いて、20℃、湿度65%の環境下に設置したテンシロン万能材料試験機RTA-100(ORIENTEC)を用いて強度を測定する。測定に用いる試料長は100 mm、延伸速度は150 mm/minとし、試験回数は50回とする。この際、同時に伸度及びヤング率を測定してもよい。本明細書において、「伸度」とは、特に記載がない限り破断伸度を意味し、破断伸度とは、引張荷重を加えて絹糸等の繊維を破断させた際の繊維の伸び率(%)を示す。また、本明細書において、「ヤング率」とは、弾性範囲における応力とひずみの比例関係を表す比例係数である。 Although the strength can be easily measured by a person skilled in the art, the strength values in this specification are values measured by the method described in the Examples. That is, first, fineness yarn (raw silk wound to a specified length using a measuring machine (1.125 m per revolution)) is prepared, and left to stand for 24 hours or more in an environment with a temperature of 20°C and a humidity of 65%, and then weighed on an electronic balance to determine the fineness (d: denier). Next, the strength is measured using a Tensilon universal material testing machine RTA-100 (ORIENTEC) installed in an environment with a temperature of 20°C and a humidity of 65%. The sample length used for the measurement is 100 mm, the stretching speed is 150 mm/min, and the number of tests is 50. At this time, the elongation and Young's modulus may be measured at the same time. In this specification, "elongation" means breaking elongation unless otherwise specified, and breaking elongation refers to the elongation rate (%) of a fiber when a tensile load is applied to break the fiber such as silk thread. In this specification, "Young's modulus" is a proportionality coefficient that represents the proportional relationship between stress and strain in the elastic range.

本発明の一態様に係る高強度絹糸の製造方法は、カイコ絹糸の長軸方向(すなわち糸が伸びている方向)に張力を付与する工程を含む。本明細書において、「張力」は物体の部分に着目するとき,その部分を両側へ引離す向きに働く力を意味する。本明細書において、張力は特に糸を引っ張る力を指し、g/d(グラム/デニール)で表される。 The method for producing high-strength silk thread according to one embodiment of the present invention includes a step of applying tension to the silkworm silk thread in the longitudinal direction (i.e., the direction in which the thread is stretched). In this specification, "tension" refers to a force acting on a part of an object in a direction that pulls the part apart. In this specification, tension refers specifically to the force that pulls the thread, and is expressed in g/d (grams/denier).

張力の付与の方法は限定しないが、例えば、絹糸の一端を固定し、他端を重りや機械的な力により引っ張ることで付与してもよいし、絹糸の両端を機械的な力で異なる方向に引っ張ることで付与してもよい。また、滑車等にかけた絹糸の両端に重りをつけることで張力を付与してもよい。高強度絹糸の製造効率の観点から、絹糸の一部又は全体に連続的に張力を付与できる系を用いることが好ましい。本明細書において、「連続的に絹糸に張力を付与する」とは、限定するものではないが、例えば1m以上、5m以上、10m以上、100m以上、1km以上、又は10km以上の絹糸に対して張力を付与することを意味する。この場合、絹糸の一部に張力を付与しながら張力を付与する部位を連続的に変更し、最終的に絹糸全体に張力を付与することが好ましい。連続的に張力を付与する場合の例として、繰糸時において、又は繰糸を終えた生糸に対して、2つ以上の回転子を用いて糸を回転、移動させる系において、異なる回転速度を有する回転子を用い、回転速度の速い回転子と回転速度の遅い回転子との間での糸の移動速度の差によって張力を生ぜしめる場合が挙げられる。回転子の例としては、ローラー及び鼓車が挙げられる。 The method of applying tension is not limited, but for example, tension may be applied by fixing one end of the silk thread and pulling the other end with a weight or mechanical force, or by pulling both ends of the silk thread in different directions with a mechanical force. Tension may also be applied by attaching weights to both ends of the silk thread hung on a pulley or the like. From the viewpoint of the production efficiency of high-strength silk thread, it is preferable to use a system that can continuously apply tension to a part or the entire silk thread. In this specification, "continuously applying tension to silk thread" means, but is not limited to, applying tension to a silk thread of, for example, 1 m or more, 5 m or more, 10 m or more, 100 m or more, 1 km or more, or 10 km or more. In this case, it is preferable to continuously change the part to which tension is applied while applying tension to a part of the silk thread, and finally apply tension to the entire silk thread. An example of continuous tension application is when, during reeling or for raw silk after reeling, two or more rotors are used to rotate and move the thread, and rotors with different rotation speeds are used, generating tension by the difference in the speed at which the thread moves between the rotor with the faster rotation speed and the rotor with the slower rotation speed. Examples of rotors include rollers and drum wheels.

張力付与工程における張力の強さは、例えば2.5g/d以上、2.6g/d以上、2.7g/d以上、2.8g/d以上、2.9g/d以上、好ましくは3.0g/d以上、3.5g/d以上、4.0g/d以上、又は4.5g/d以上であってよく、10.0g/d以下、9.0g/d以下、好ましくは8.0g/d以下、7.0g/d以下、6.0g/d以下、又は5.0g/d以下であってよい。例えば、張力付与工程における張力の範囲は、2.5g/d~10.0g/d、2.8g/d~6.0g/d、又は3.0g/d~5.0g/dであってよい。 The strength of the tension in the tension application step may be, for example, 2.5 g/d or more, 2.6 g/d or more, 2.7 g/d or more, 2.8 g/d or more, 2.9 g/d or more, preferably 3.0 g/d or more, 3.5 g/d or more, 4.0 g/d or more, or 4.5 g/d or more, and may be 10.0 g/d or less, 9.0 g/d or less, preferably 8.0 g/d or less, 7.0 g/d or less, 6.0 g/d or less, or 5.0 g/d or less. For example, the range of the tension in the tension application step may be 2.5 g/d to 10.0 g/d, 2.8 g/d to 6.0 g/d, or 3.0 g/d to 5.0 g/d.

上記張力付与工程における張力の強さは、実施例で記載した方法で測定した場合の値である。すなわち、張力を付与した部位に、張力計(中浅測器株式会社)を適用した場合の値である。なお、張力計(中浅測器株式会社)の後継機であるテンションメータ(横河電子機器株式会社、型式T-101-10-00)を用いても同様の値が得られると考えられる。張力計を使用して回転子の回転速度の条件を設定することで、所望の張力を絹糸に付与することができる。 The strength of tension in the above tension application process is the value measured using the method described in the Examples. In other words, it is the value when a tensiometer (Nakaasa Sokki Co., Ltd.) is applied to the area where tension is applied. It is believed that similar values can be obtained using a tension meter (Yokogawa Electronics Co., Ltd., model T-101-10-00), which is the successor to the tensiometer (Nakaasa Sokki Co., Ltd.). The desired tension can be applied to the silk thread by using the tensiometer to set the conditions for the rotation speed of the rotor.

カイコ絹糸に張力を付与する時間は特に限定しない。例えば、数秒程度(1~10秒又は2~4秒程度)であってもよいし、数十秒、又は数分程度であってもよい。 The time for which tension is applied to the silkworm silk thread is not particularly limited. For example, it may be on the order of a few seconds (1 to 10 seconds or 2 to 4 seconds), or it may be on the order of several tens of seconds or several minutes.

好ましくは、張力付与は、カイコ絹糸にかかる局所的な摩擦の低減下で行われる。一般に「摩擦」とは、すれあうこと、こすりあわせること、として考えられているが、本明細書では、「摩擦」とは、上述の意味に加えて、糸が接触している面から受ける、いかなる力をも含むものとする。本明細書において、「局所的な摩擦」とは、カイコ絹糸において特定の限られた部分に生じる摩擦を指す。局所的な摩擦が生ずると、その箇所で絹糸が損傷し、結果として強度が低下することとなる。例えば、カイコ絹糸と点で接触してカイコ絹糸の速度を下げ、張力を付与するリングテンサやヒステリシステンサ等の速度抑制手段では、カイコ絹糸と速度抑制手段の接触点で局所的な摩擦が生ずることとなる。たがって、一実施形態において、カイコ絹糸にかかる局所的な摩擦の低減下とは、速度抑制手段がカイコ絹糸と点で接触してカイコ絹糸の速度を下げて張力を生じたときに発生する摩擦に比べて、所的な摩擦が低減された状態を意味する。 Preferably, tension is applied under reduced local friction on the silkworm silk thread. Generally, "friction" is considered to mean rubbing or rubbing against each other, but in this specification, "friction" includes any force received from the surface with which the thread is in contact, in addition to the above meaning. In this specification, "local friction" refers to friction occurring in a specific limited part of the silkworm silk thread. When local friction occurs, the silk thread is damaged at that point, resulting in a decrease in strength. For example, in a speed suppression means such as a ring tenser or hysteresis tenser that contacts the silkworm silk thread at a point to slow down the silkworm silk thread and apply tension, local friction occurs at the contact point between the silkworm silk thread and the speed suppression means. Therefore , in one embodiment, reduced local friction on the silkworm silk thread means a state in which local friction is reduced compared to the friction that occurs when the speed suppression means contacts the silkworm silk thread at a point to slow down the silkworm silk thread and generate tension.

局所的な摩擦の低減下での張力付与は、例えば、張力付与を2つ以上の回転子を用いて行い、カイコ絹糸と同速度で回転する回転子間の回転速度の差、又はカイコ絹糸と同速度で回転する回転子とカイコ絹糸と異なる速度で回転する回転子の回転速度の差によって張力を生ぜしめることで、行うことができる。 Tension application under reduced local friction can be achieved, for example, by using two or more rotors to apply tension, and generating tension by the difference in rotational speed between rotors that rotate at the same speed as the silkworm silk thread, or by the difference in rotational speed between a rotor that rotates at the same speed as the silkworm silk thread and a rotor that rotates at a different speed than the silkworm silk thread.

ここで、回転子がカイコ絹糸と同速度で回転するとは、回転子がカイコ絹糸と完全に又は実質的に同速度で回転することを意味する。「実質的に同速度」とは、回転子とカイコ絹糸の間で局所的な摩擦が生じない程度に速度が等しいことを意図し、例えば速度の差が、回転子とカイコ絹糸のうち回転速度の速い方の速度に対して10%以内、5%以内、又は1%以内であってよい。回転子がカイコ絹糸と完全に又は実質的に同速度で回転するための構成は限定しないが、例えば所定の幅(少なくとも糸の幅の数倍以上)を有し、カイコ絹糸との接触面が滑らかな回転子に対して、糸を複数周、例えば2周以上、3周以上、4周以上、又は5周以上巻きつければよい。回転部に複数周カイコ絹糸を巻きつけることによって、回転子とカイコ絹糸の回転速度を同速度にできるだけでなく、回転部と糸との接触部で生じる摩擦を低減することもできる。ここで、糸は1つの回転子に対して巻きつけてもよいし、2つ以上の回転子に対して巻き付けてもよい。 Here, the rotor rotates at the same speed as the silkworm silk thread means that the rotor rotates completely or substantially at the same speed as the silkworm silk thread. "Substantially the same speed" means that the speeds are equal to the extent that no local friction occurs between the rotor and the silkworm silk thread. For example, the difference in speed may be within 10%, 5%, or 1% of the faster rotation speed of the rotor or the silkworm silk thread. There are no limitations on the configuration for the rotor to rotate completely or substantially at the same speed as the silkworm silk thread, but for example, the thread may be wound around a rotor having a predetermined width (at least several times the width of the thread) and a smooth contact surface with the silkworm silk thread multiple times, for example, two or more turns, three or more turns, four or more turns, or five or more turns. By winding the silkworm silk thread around the rotating part multiple times, not only can the rotor and the silkworm silk thread rotate at the same speed, but friction occurring at the contact point between the rotating part and the thread can also be reduced. Here, the thread may be wound around one rotor, or around two or more rotors.

「回転子がカイコ絹糸と異なる速度で回転する」とは、回転子がカイコ絹糸と実質的に異なる速度で回転することを意味する。ここで、「実質的に異なる速度」とは、例えば速度の差が、回転子とカイコ絹糸のうち回転速度の速い方の速度に対して1%以上、5%以上、10%以上、20%以上、又は50%以上異なることを意味する。カイコ絹糸と同速度で回転する回転子(同速回転子)とカイコ絹糸と異なる速度で回転する回転子(異速回転子)の回転速度の差によって張力を付与する場合、異速回転子は、同速回転子よりも早い速度で回転することが好ましい。 "The rotor rotates at a different speed than the silkworm silk thread" means that the rotor rotates at a substantially different speed than the silkworm silk thread. Here, "substantially different speed" means, for example, that the difference in speed is 1% or more, 5% or more, 10% or more, 20% or more, or 50% or more different from the faster rotation speed of the rotor or the silkworm silk thread. When tension is applied by the difference in rotation speed between a rotor that rotates at the same speed as the silkworm silk thread (same-speed rotor) and a rotor that rotates at a different speed than the silkworm silk thread (different-speed rotor), it is preferable that the different-speed rotor rotates at a faster speed than the same-speed rotor.

一実施形態において、張力付与工程は、カイコ絹糸が水分を含んだ状態で行われる。カイコ絹糸に水分を含ませることで、糸がほぐれやすくなり、張力付与が容易となる。この場合、本発明の製造方法は、低級アルコール処理工程及び/又は熱処理工程、並びに乾燥工程をさらに含むことが好ましい。含水状態のカイコ絹糸を乾燥させると乾燥時にカイコ絹糸の単繊維に断裂が生じる場合があるが、低級アルコール処理工程及び/又は熱処理工程を経ることで断裂を回避し得る。 In one embodiment, the tensioning step is performed when the silkworm silk thread contains moisture. By absorbing moisture into the silkworm silk thread, the thread becomes easier to unravel, making it easier to apply tension. In this case, it is preferable that the manufacturing method of the present invention further includes a lower alcohol treatment step and/or a heat treatment step, and a drying step. When hydrated silkworm silk thread is dried, breakage may occur in the single fibers of the silkworm silk thread during drying, but breakage can be avoided by going through a lower alcohol treatment step and/or a heat treatment step.

本明細書において、低級アルコール処理工程は、張力付与工程後のカイコ絹糸を低級アルコールで処理する工程である。本明細書において、低級アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、及びこれらの混合物が挙げられる。低級アルコールは、生糸のフィブロイン分子鎖同士の凝集力を高め、結晶性を向上させると考えられる。このような性質を利用して、低級アルコールは、水溶性の再生シルクを水不溶性にするためのシルク不溶化溶媒としても利用されている。低級アルコール処理の方法は限定しないが、例えば生糸に70~80%低級アルコールを噴霧するか、生糸を70~80%低級アルコールに浸漬するか、張力付与又は繰糸に用いる装置(例えば小枠)を70~80%低級アルコールに浸漬してから張力付与処理又は繰糸を行うか、又は張力付与の経路内にアルコール処理装置を設置することで行うことができる。アルコール処理装置としては、糸の一部を一定時間、例えば数秒間又は数秒未満アルコール液に連続的又は断続的に浸漬する構成を有する装置、例えば回転子と、その回転子の一部又は全部をアルコールで浸漬するためのアルコール貯蔵部を有する装置が挙げられる。 In this specification, the lower alcohol treatment step is a step of treating the silkworm silk after the tensioning step with a lower alcohol. In this specification, examples of lower alcohols include methanol, ethanol, propanol, and mixtures thereof. It is believed that lower alcohols increase the cohesive force between the fibroin molecular chains of raw silk and improve crystallinity. Taking advantage of such properties, lower alcohols are also used as silk insolubilizing solvents to make water-soluble regenerated silk water-insoluble. The method of lower alcohol treatment is not limited, but can be, for example, spraying 70-80% lower alcohol on raw silk, immersing raw silk in 70-80% lower alcohol, immersing a device (e.g., a small frame) used for tensioning or reeling in 70-80% lower alcohol before performing tensioning treatment or reeling, or installing an alcohol treatment device in the tensioning path. Examples of alcohol treatment devices include devices that have a configuration for continuously or intermittently immersing a portion of the yarn in an alcohol solution for a certain period of time, for example, a few seconds or less than a few seconds, such as a device that has a rotor and an alcohol storage section for immersing a part or all of the rotor in alcohol.

熱処理工程は、カイコ絹糸を加熱する工程である。加熱温度は、断裂を低減し得る温度であればよく、例えば40℃以上、50℃以上、80℃以上、好ましくは100℃以上、120℃以上、又は140℃以上、また上限はカイコ絹糸の融点(分解点)以下の温度で設定することができ、例えば300℃以下、250℃以下、220℃以下、好ましくは200℃以下、180℃以下、又は160℃以下とすることができる。例えば、加熱温度は40℃~300℃、50℃~250℃、好ましくは100℃~200℃、120℃~180℃、又は140℃~160℃とすることができる。熱処理工程の時間は限定されず、例えば1秒以上、5秒以上、10秒以上、30秒以上、又は1分以上とすることができる。また、上限は1時間以下、30分以下、20分以下、10分以下、又は5分以下とすることができる。具体的な加熱温度範囲として、例えば5秒~30分、30秒~10分、又は1分~5分とすることができる。 The heat treatment process is a process of heating the silkworm silk. The heating temperature may be any temperature that can reduce breakage, for example, 40°C or higher, 50°C or higher, 80°C or higher, preferably 100°C or higher, 120°C or higher, or 140°C or higher, and the upper limit can be set to a temperature below the melting point (decomposition point) of the silkworm silk, for example, 300°C or lower, 250°C or lower, 220°C or lower, preferably 200°C or lower, 180°C or lower, or 160°C or lower. For example, the heating temperature can be 40°C to 300°C, 50°C to 250°C, preferably 100°C to 200°C, 120°C to 180°C, or 140°C to 160°C. The time of the heat treatment process is not limited, and can be, for example, 1 second or more, 5 seconds or more, 10 seconds or more, 30 seconds or more, or 1 minute or more. The upper limit can be 1 hour or less, 30 minutes or less, 20 minutes or less, 10 minutes or less, or 5 minutes or less. Specific heating temperature ranges can be, for example, 5 seconds to 30 minutes, 30 seconds to 10 minutes, or 1 minute to 5 minutes.

乾燥工程は、低級アルコール処理工程及び/又は熱処理工程と同時に、又はその後にカイコ絹糸を乾燥する工程である。乾燥方法はカイコ絹糸中に含まれる水分を減じることができる方法であれば限定はしないが、例えば外気に晒す自然乾燥法、密閉空間内で除湿剤と共に一定期間置く除湿乾燥法、送風装置等を用いて温風や冷風を当てる風乾法、カイコ絹糸が変質又は変性しない温度で加熱する加熱乾燥法、容器内を脱気して水分を蒸発する真空乾燥法等が挙げられる。 The drying process is a process of drying the silkworm silk thread simultaneously with or after the lower alcohol treatment process and/or heat treatment process. There are no limitations on the drying method as long as it can reduce the moisture content in the silkworm silk thread, but examples include a natural drying method in which the silkworm silk thread is exposed to the outside air, a dehumidification drying method in which the silkworm silk thread is placed in an enclosed space with a dehumidifier for a certain period of time, an air drying method in which hot or cold air is blown using a blower or the like, a heat drying method in which the silkworm silk thread is heated at a temperature at which it does not deteriorate or denature, and a vacuum drying method in which the inside of a container is deaerated to evaporate the moisture.

本発明の製造方法における張力付与は、繰糸中に行ってもよいし、繰糸時に行ってもよいし、繰糸後のカイコ絹糸、例えば生糸に対して行ってもよい。本明細書において「繰糸」とは、目的とする生糸の太さに応じて繭糸を数本収束し、必要に応じて順次繭糸を継ぎたして、生糸糸条を形成する過程をいう。繰糸の基本的な流れは次の通りである。まず、繭層表面から繭糸を剥離し(索緒)、このもつれた繭糸をすぐって1本の正しい糸口を引き出す(抄緒)。糸口の見つかった繭(正緒繭)を一定粒数集め(粒付け)て、いくつかの鼓車で構成され、糸状の抱合と脱水の機能を持った生糸として集束し、小枠に繰り取る(改定蚕糸学入門、平成14年発行、社団法人日本蚕糸学会編集、第285頁)。 In the manufacturing method of the present invention, tension may be applied during or at the time of reeling, or to silkworm silk after reeling, such as raw silk. In this specification, "reeling" refers to the process of converging several cocoon threads according to the desired thickness of raw silk, and then joining the cocoon threads in sequence as necessary to form a raw silk thread. The basic flow of reeling is as follows. First, the cocoon threads are peeled off from the surface of the cocoon layer (cord), and the tangled cocoon threads are straightened out to pull out one correct thread (cord strip). A certain number of cocoons with threads found (correct thread cocoons) are collected (cord strips), and are gathered into raw silk consisting of several drums with the function of thread-like conjugation and dehydration, and reeled onto a small frame (Revised Introduction to Sericulture, published in 2002, edited by the Japanese Society of Sericulture, p. 285).

本発明の製造方法における張力付与は、以下の「2.張力付与装置」に記載の張力付与装置、又は「3.繰糸機」に記載の繰糸機を用いて行うことができる。 The tensioning in the manufacturing method of the present invention can be performed using the tensioning device described in "2. Tensioning Device" below, or the silk-reeling machine described in "3. Silk-reeling Machine".

一態様において、本発明は、上記の高強度絹糸の製造方法に従って製造される、高強度絹糸に関する。理論により限定されるものではないが、本発明の高強度絹糸は、張力を付与することで分子鎖が配向したことにより高い強度を有し得ると考えられる。 In one aspect, the present invention relates to high-strength silk thread produced according to the above-mentioned method for producing high-strength silk thread. Without being limited by theory, it is believed that the high-strength silk thread of the present invention has high strength due to the molecular chains being oriented by applying tension.

本発明の高強度絹糸は、そのまま使用してもよいが、新たな物性を付与するために、他の絹糸、綿糸、羊毛、及び/又は合成繊維と混ぜて使用してもよい。 The high-strength silk thread of the present invention may be used as is, or may be mixed with other silk threads, cotton threads, wool, and/or synthetic fibers to impart new physical properties.

2.張力付与装置
一態様において、本発明は、「1.高強度絹糸の製造方法」に記載の方法で用いるための張力付与装置に関する。本発明の張力付与装置は、2つ以上の回転部、及び前記回転部の速度を制御する制御部を含み、前記回転部のうち少なくとも1つが、カイコ絹糸と同速度で回転するものである。
2. Tensioning device In one aspect, the present invention relates to a tensioning device for use in the method described in "1. Method for producing high-strength silk thread." The tensioning device of the present invention includes two or more rotating parts and a control part that controls the speed of the rotating parts, and at least one of the rotating parts rotates at the same speed as the silkworm silk thread.

本明細書において、「回転部」とは、カイコ絹糸と接して回転することで、カイコ絹糸の回転(移動)速度及び/又は糸の向き(糸道)を調整する部分をいい、その具体例としてローラー及び鼓車が挙げられる。本発明の張力付与装置は、回転部を1つ以上、例えば2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、又は10以上含む。本発明の張力付与装置において、回転部のうち1つ以上、例えば2つ以上、3つ以上、又は全てが、カイコ絹糸と同速度で回転するものであってよい。回転部がカイコ絹糸と完全に又は実質的に同速度で回転するための構成は限定しないが、例えば所定の幅(少なくとも糸の幅の数倍以上)を有し、カイコ絹糸との接触面が滑らかな回転子に対して、糸を複数周、例えば2周以上、3周以上、4周以上、又は5周以上巻きつけることができるように構成されていればよい。 In this specification, the term "rotating part" refers to a part that adjusts the rotation (movement) speed and/or the direction of the silkworm silk thread (thread path) by rotating in contact with the silkworm silk thread, and specific examples include a roller and a drum wheel. The tensioning device of the present invention includes one or more rotating parts, for example, two or more, three or more, four or more, five or more, six or more, seven or more, eight or more, nine or more, or ten or more. In the tensioning device of the present invention, one or more of the rotating parts, for example, two or more, three or more, or all of them may rotate at the same speed as the silkworm silk thread. There are no limitations on the configuration for the rotating parts to rotate completely or substantially at the same speed as the silkworm silk thread, but it is sufficient that the rotating parts are configured to have a predetermined width (at least several times the width of the thread) and a smooth contact surface with the silkworm silk thread, so that the thread can be wound around the rotor multiple times, for example, two or more, three or more, four or more, or five or more.

本発明の張力付与装置は、回転部の速度を制御する制御部を含む。「制御部」は、回転部の速度を上げる駆動手段と、回転部の速度を低下させる速度抑制手段の一方又は両方を含む。制御部はさらに、指示された条件に従って、あるいは一定の条件に従って、モーターやブレーキの強さを調整する調整手段(例えばCPU)を有していてもよい。 The tensioning device of the present invention includes a control unit that controls the speed of the rotating part. The "control unit" includes one or both of a driving means that increases the speed of the rotating part and a speed suppression means that decreases the speed of the rotating part. The control unit may further include an adjustment means (e.g., a CPU) that adjusts the strength of the motor or brake according to specified conditions or according to certain conditions.

本発明の張力付与装置は、回転部及び制御部に加えて、回転部に対応する軸及び軸受等を有していてもよい。 The tensioning device of the present invention may have, in addition to a rotating part and a control part, a shaft and bearings corresponding to the rotating part, etc.

3.繰糸機
一態様において、本発明は、「2.張力付与装置」に記載の張力付与装置を含む繰糸機に関する。
3. Silk-reeling machine In one aspect, the present invention relates to a silk-reeling machine including the tensioning device described in "2. Tensioning device".

繰糸機の基本的構成は当業者には公知である。繰糸機の例として、諏訪式繰糸機、多条繰糸機、及び自動繰糸機等が知られる(例えば、日本絹の里第4回企画展 製糸 近代化の礎、第3章 32-42、2000年;星野伸男、岡谷蚕糸博物館紀要 2, 31-43, 1997年;及び小林安、繊維学会誌 18(10), 932-940, 1962年等を参照されたい)。本態様の繰糸機は限定されず、前述の既存の繰糸機をはじめ、いずれの繰糸機であってもよい。ここでは、多条繰糸機の構成を、図1の模式図を参照しながら説明する。湯中に浸した繭から得られる繭糸は、小枠107の回転による張力で、集緒器101、鼓車102~105、あやかぎ106等を経て小枠に繰り取られる。集緒器101は繭糸を1本にまとめ節が上がってきたときにそれを感知するものであり、あやかぎ106は、小粋に巻かれる生糸が同じところに重ねて巻かれないように糸を左右に振るためのものである。108はケンネル撚りを指し、これは集緒器を通した糸条を、鼓車を通過させてより合わせることを意味する。ケンネル撚りは、糸条に丸みを与えて繭糸間の接着性(抱合)を良くするとともに、糸条の水分を除去することがある。繰糸機は任意に張力測定部位109を含んでよく、これにより繰糸中に糸に対して生じる張力を測定することができる。 The basic configuration of a silk reeling machine is known to those skilled in the art. Examples of silk reeling machines include the Suwa-style silk reeling machine, the multi-row silk reeling machine, and the automatic silk reeling machine (see, for example, the 4th Japanese Silk Village Exhibition: Silk Reeling: Foundation of Modernization, Chapter 3, pp. 32-42, 2000; Hoshino, Nobuo, Okaya Silk Museum Bulletin 2, 31-43, 1997; and Kobayashi, Yasushi, Sen-i Gakkaishi Journal 18(10), 932-940, 1962). The silk reeling machine of this embodiment is not limited, and may be any type of silk reeling machine, including the previously described existing silk reeling machines. Here, the configuration of the multi-row silk reeling machine will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 1. The cocoon thread obtained from the cocoon immersed in hot water is reeled onto the small frame by the tension generated by the rotation of the small frame 107 through the collecting device 101, the drum wheels 102-105, the hook 106, etc. The collecting device 101 gathers the cocoon threads into one and detects when the knot rises, and the hook 106 swings the thread from side to side so that the raw silk wound in a neat manner is not wound on top of each other in the same place. 108 refers to kennel twisting, which means that the threads that have passed through the collecting device are passed through a drum wheel to twist them together. Kennel twisting gives the threads a rounded shape to improve the adhesion (binding) between the cocoon threads, and may also remove moisture from the threads. The silk-reeling machine may optionally include a tension measuring site 109, which allows the tension generated in the thread during reeling to be measured.

前記繰糸機に本発明の張力付与装置を組み入れた改変多条繰糸機の一例の模式図を図2に示す。図1で示した多条繰糸機からの改変部分を破線の円で示している。図2に示した改変型多条繰糸機では、第4鼓車205に続いてテンションイコライザー210を加え、テンションイコライザー210に含まれる2つのローラーの回転速度が遅いため、糸の回転速度(移動速度)が低下し、テンションイコライザー210の先の糸道において張力が生ずる。なお、図2に示した改変型多条繰糸機では、生糸に付与されている張力を正確に測定するための部位を確保するとともに、張力を付与する距離と時間を確保するために第5鼓車206を設け、あやかぎ部に生じる摩擦を低減するためあやかぎを第6鼓車207に変更しているが、これらは任意の構成である。 A schematic diagram of an example of a modified multi-row silk-reeling machine incorporating the tensioning device of the present invention is shown in Figure 2. The modified parts from the multi-row silk-reeling machine shown in Figure 1 are indicated by dashed circles. In the modified multi-row silk-reeling machine shown in Figure 2, a tension equalizer 210 is added following the fourth reel 205. The rotation speed of the two rollers included in the tension equalizer 210 is slow, so the rotation speed (movement speed) of the yarn decreases, and tension is generated in the yarn path beyond the tension equalizer 210. In the modified multi-row silk-reeling machine shown in Figure 2, a fifth reel 206 is provided to ensure a location for accurately measuring the tension applied to the raw silk, as well as to ensure the distance and time for applying tension, and the hook is changed to a sixth reel 207 to reduce friction generated in the hook portion, but these configurations are optional.

以下、実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1:繰糸中のカイコ絹糸への張力付与]
<材料と方法>
(繰糸条件)
試験に用いたカイコ絹糸の由来となるカイコ品種は、日137号×支146号、中515号、及びMC502である。
[Example 1: Applying tension to silkworm silk during reeling]
Materials and Methods
(Reeling conditions)
The silkworm varieties from which the silk threads used in the test were derived were Japan No. 137 x China No. 146, China No. 515, and MC502.

繰糸装置としては、図1に模式図を示す多条繰糸機(有限会社ハラダ)、又はこれを改変した図2に模式図を示す改変多条繰糸機を用いた。改変型多条繰糸機の具体的構成は、多条繰糸機の第4鼓車とあやかぎの間にテンションイコライザー(湯浅糸道株式会社、型番:D510059-L)を導入し、あやかぎを第5鼓車に変更し、さらに第6鼓車を追加したものである。 The reeling equipment used was a multi-row reeling machine (Harada Co., Ltd.) whose schematic diagram is shown in Figure 1, or a modified multi-row reeling machine whose schematic diagram is shown in Figure 2. The specific configuration of the modified multi-row reeling machine is that a tension equalizer (Yuasa Shido Co., Ltd., model number: D510059-L) is installed between the fourth reeling wheel and the ayakage of the multi-row reeling machine, the ayakage is changed to the fifth reeling wheel, and a sixth reel is added.

繰糸時の温度は室温(15~30℃程度)で、湿度は常湿(25~60%程度)とした。張力測定は、張力計(中浅測器株式会社)、型式:AN型 Type 0-100G、計測範囲:0~100 gを用いて、図1又は2において矢頭で示す部位で行った。 The temperature during reeling was room temperature (approximately 15-30°C) and normal humidity (approximately 25-60%). Tension measurements were performed at the locations indicated by the arrowheads in Figures 1 and 2 using a tension meter (Nakaasa Sokki Co., Ltd.), model: AN Type 0-100G, measurement range: 0-100 g.

なお、繰糸速度は51 m/min程度であり、張力が付与されている部分の糸道の長さは1.9~3.5 m程度であった。 The reeling speed was approximately 51 m/min, and the length of the thread path where tension was applied was approximately 1.9 to 3.5 m.

(強度伸度試験条件)
繰糸を行ったカイコ絹糸について、以下の通り繊度と強伸度を測定した。
・繊度の測定
まず、繊度糸(検尺機(1周1.125 m)で規定の長さに巻き取ったカイコ絹糸)を作製し、温度20℃、湿度65%の部屋に24時間以上静置した後、電子天秤(Sartorius製、型式 1702MP8)で秤量を行い、繊度(d: デニール)を決定した。
・強度、伸度及びヤング率の測定
20℃、湿度65%の部屋に設置したテンシロン万能材料試験機RTA-100(ORIENTEC)を用いて測定した。測定に用いた試料長は100 mm、延伸速度は150 mm/min、試験回数は50回とした。測定を行なった項目は強度、伸度及びヤング率である。
(Strength and elongation test conditions)
The fineness and strength/elongation of the reeled silkworm silk were measured as follows.
Measurement of fineness First, fineness yarn (silkworm silk yarn wound to a specified length using a measuring machine (1.125 m per circumference)) was prepared and left to stand for more than 24 hours in a room at a temperature of 20°C and a humidity of 65%, after which it was weighed on an electronic balance (Sartorius, model 1702MP8) to determine the fineness (d: denier).
- Measurement of strength, elongation and Young's modulus
Measurements were performed using a Tensilon universal material testing machine RTA-100 (ORIENTEC) installed in a room at 20°C and 65% humidity. The sample length used for the measurement was 100 mm, the stretching speed was 150 mm/min, and the number of tests was 50. The items measured were strength, elongation, and Young's modulus.

<結果>
まず初めに、多条繰糸機において、カイコ絹糸の繰糸を行う際に、糸道における鼓車のネジを締めこむことで回転抑制し、張力を付与したところ、糸道での摩擦によりカイコ絹糸が切れてしまい繰糸不能となった(データ示さず)。
<Results>
First, when reeling silkworm silk in a multi-row reeling machine, the screws on the drumwheel in the thread path were tightened to suppress rotation and apply tension, but friction in the thread path caused the silkworm silk to break, making reeling impossible (data not shown).

そこで、摩擦を軽減しつつ張力を付与するために、テンションイコライザーを導入した改変型多条繰糸機を用いて繰糸を行った。その結果、3g/d以上で張力を付与することが可能となり、これによりカイコ絹糸の強度が増加した。張力を付与して生産されたカイコ絹糸の張力と強度の関係を図3に、張力と伸度の関係を図4に、張力とヤング率の関係を図5に示す。 Therefore, in order to apply tension while reducing friction, a modified multi-reeling machine equipped with a tension equalizer was used for reeling. As a result, it became possible to apply tension of 3g/d or more, which increased the strength of the silkworm silk. The relationship between tension and strength of silkworm silk produced under tension is shown in Figure 3, the relationship between tension and elongation in Figure 4, and the relationship between tension and Young's modulus in Figure 5.

続いて、他の品種(中515号及びMC502)のカイコ絹糸についても、改変型多条繰糸機を用いて同様に繰糸を行った。先に行った日137号×支146号の結果と併せて、中515号及びMC502のカイコ絹糸についての、強度と伸度の相関を図6に、張力と強度の関係を図7に、張力と伸度の関係を図8に、張力とヤング率の関係を図9に示す。その結果、全ての品種のカイコ絹糸において、張力が増加する程、強度が増加し、伸度が低下し、ヤング率が増加する傾向が認められた。 Next, silkworm silk threads of other varieties (Naka No. 515 and MC502) were similarly reeled using a modified multi-row reeling machine. Along with the results of the previous experiment with Ni No. 137 x H146, the correlation between strength and elongation for the Naka No. 515 and MC502 silkworm silk threads is shown in Figure 6, the relationship between tension and strength in Figure 7, the relationship between tension and elongation in Figure 8, and the relationship between tension and Young's modulus in Figure 9. As a result, a tendency was observed in all silkworm silk thread varieties that as tension increased, strength increased, elongation decreased, and Young's modulus increased.

なお、繰糸後の小枠における乾燥過程において、カイコ絹糸が断裂することがあった。70~80%エタノールをカイコ絹糸全体にエタノールが染み渡るまで噴霧するか、又はテンションイコライザーと第5鼓車の間にローラーを設け、このローラーに絹糸を1周巻き付け、このローラーを70~80%エタノール液に浸漬して繰糸を行った場合、カイコ絹糸の断裂が低減した(データ示さず)。 In addition, silkworm silk threads sometimes broke during the drying process on the small frame after reeling. Breakage of silkworm silk threads was reduced by spraying 70-80% ethanol onto the silkworm silk threads until the ethanol was completely absorbed, or by installing a roller between the tension equalizer and the fifth drum, wrapping the silk thread around this roller once, and then immersing this roller in a 70-80% ethanol solution during reeling (data not shown).

[実施例2:生糸への張力付与]
<材料と方法>
(サンプル)
碓氷製糸株式会社で調整された繰糸後の生糸(カイコ品種:ぐんま200、27dを目標繊度として繰糸したカイコ絹糸)をサンプルとして用いた。
(処理工程)
まず、適量の生糸を綛から小型のボビンに巻き取った。次に、生糸を室温の水に浸漬し、小枠浸透機(有限会社ハラダ)を用いて生糸に水を含ませた。なお、小枠浸透機とは、小枠に巻き取った生糸のほぐれを良くするため、揚返し工程の前に小枠の糸層に水を浸透させるための装置である。
[Example 2: Applying tension to raw silk]
Materials and Methods
(sample)
The raw silk after reeling prepared by Usui Silk Milling Co., Ltd. (silkworm variety: Gunma 200, silkworm silk reeled to a target fineness of 27d) was used as the sample.
(Treatment process)
First, an appropriate amount of raw silk was wound from a skein onto a small bobbin. Next, the raw silk was immersed in water at room temperature and soaked in water using a small frame permeator (Harada Co., Ltd.). The small frame permeator is a device for permeating water into the thread layer of the small frame before the rewinding process in order to improve the unraveling of the raw silk wound onto the small frame.

張力付与は、実施例1の改変型多条繰糸機を用いて、実施例1と同様に行った。但し、糸道におけるケンネル撚りの部分を省略した。
強度、伸度及びヤング率の測定は、実施例1に従った。
The tension was applied in the same manner as in Example 1, using the modified multi-reeling machine of Example 1. However, the kennel twisting portion in the yarn path was omitted.
The measurements of strength, elongation and Young's modulus were performed in accordance with Example 1.

<結果>
生糸に張力を付与して得られたカイコ絹糸の張力と強度の関係を図10に、張力と伸度の関係を図11に、張力とヤング率の関係を図12に示す。この結果は、繰糸中のカイコ絹糸のみならず、繰糸を終えたカイコ絹糸(生糸)に対しても、張力を付与すれば、強度が増加し、伸度が低下することを示している。
<Results>
The relationship between tension and strength of silkworm silk thread obtained by applying tension to raw silk is shown in Figure 10, the relationship between tension and elongation in Figure 11, and the relationship between tension and Young's modulus in Figure 12. These results show that the application of tension to not only silkworm silk thread during reeling, but also to silkworm silk thread (raw silk) after reeling increases the strength and decreases the elongation.

なお、小枠における乾燥過程において、生糸が断裂することがあったが、80%エタノールを小枠に噴霧することで、生糸の断裂が低減した(データ示さず)。 In addition, during the drying process in the small frame, the raw silk sometimes broke, but this was reduced by spraying the small frame with 80% ethanol (data not shown).

Claims (7)

高強度絹糸の製造方法であって、カイコ絹糸の長軸方向に3.0g/d以上7.0g/d以下の張力を繰糸後に付与する張力付与工程を含
前記張力の付与は、前記カイコ絹糸との接触面を有する2つ以上の回転子によって、小枠の回転によって生じる前記カイコ絹糸の移動速度を前記カイコ絹糸の一部において制御することによって行われ、
高強度絹糸は5g/d以上の強度を有する、
前記方法。
A method for producing high-strength silk thread, comprising a tensioning step of applying a tension of 3.0 g/d or more and 7.0 g/d or less in the longitudinal direction of silkworm silk thread after reeling,
The tension is applied by controlling the speed of movement of the silkworm silk thread caused by the rotation of the small frame at a portion of the silkworm silk thread using two or more rotors having a contact surface with the silkworm silk thread,
High-strength silk thread has a strength of 5 g/d or more.
The method.
前記張力付与が、連続的に行われる、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1 , wherein the tensioning is continuous. カイコ絹糸が水分を含んだ状態で張力付与工程が行われ、張力付与工程後にカイコ絹糸を低級アルコールで処理する工程及び/又は熱処理する工程、及び低級アルコール処理工程及び/又は熱処理工程と同時に、又は後にカイコ絹糸を乾燥させる工程を含む、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the tensioning step is carried out while the silkworm silk thread contains moisture, and the method further comprises a step of treating the silkworm silk thread with a lower alcohol and/or a step of heat-treating the silkworm silk thread after the tensioning step, and a step of drying the silkworm silk thread simultaneously with or after the lower alcohol treatment step and /or the heat treatment step. 前記付与される張力が5.0g/d以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the tension applied is 5.0 g/d or less. 請求項1~4のいずれか一項に記載の方法で製造される、高強度絹糸。 High-strength silk thread produced by the method according to any one of claims 1 to 4. 2つ以上の回転部、及び
前記回転部の速度を制御する制御部、
を含み、回転部のうち少なくとも1つが、カイコ絹糸と同速度で回転する、請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法で使用するための張力付与装置。
Two or more rotating parts; and a control part for controlling the speed of the rotating parts.
A tension applying device for use in the manufacturing method described in any one of claims 1 to 4, comprising: at least one rotating part that rotates at the same speed as the silkworm silk thread.
請求項6に記載の張力付与装置を含む繰糸機。 A silk reeling machine including the tensioning device according to claim 6.
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