WO2019064809A1 - 高強度絹糸及びその製造方法 - Google Patents

高強度絹糸及びその製造方法 Download PDF

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WO2019064809A1
WO2019064809A1 PCT/JP2018/025950 JP2018025950W WO2019064809A1 WO 2019064809 A1 WO2019064809 A1 WO 2019064809A1 JP 2018025950 W JP2018025950 W JP 2018025950W WO 2019064809 A1 WO2019064809 A1 WO 2019064809A1
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WO
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yarn
tension
silkworm silk
silkworm
silk thread
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Application number
PCT/JP2018/025950
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English (en)
French (fr)
Inventor
正年 伊賀
中島　健一
桂 小島
恒徳 亀田
Original Assignee
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01B—MECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
    • D01B7/00—Obtaining silk fibres or filaments
    • D01B7/04—Reeling silk

Definitions

  • the present invention relates to a silkworm silk thread having high strength, a method for producing the same, an apparatus for producing the silk thread, and the like.
  • silk yarn derived from silkworm which is a larva of silkworm (herein often referred to as "silk silk yarn") is excellent in moisture absorption and release, moisture retention, and heat retention, and also has a unique gloss and smoothness. It has been prized as a high-quality natural material even now because it has such properties as soft touch.
  • silkworm silk yarn has such excellent properties as described above, its use range is limited because its strength is not always sufficient. If the strength of silkworm silk yarn can be improved, it can be expected to be used in the same or different fields as a new material taking advantage of the characteristics inherent to silkworm silk yarn.
  • Non-Patent Document 1 In general, it is known that in fibers, molecular chains are oriented by applying tension and the strength is improved (Patent Document 1).
  • fibers having flexibility such as silkworm silk yarn
  • efforts have been made to a technique for suppressing the tension applied to the silk yarn in the rolling process (Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 research has also been carried out to apply tension to silkworm silk yarn from an academic point of view (Non-Patent Document 2), but in the prior art, applying tension may rather lower the strength, and It could not be raised enough.
  • the present invention aims to provide a high strength silkworm silk thread and a method or apparatus for producing a high strength silkworm silk thread.
  • the present inventors have found that by applying a predetermined tension in the direction of the long axis of silkworm silk yarn, it is possible to produce silkworm silk yarn with enhanced strength, and completed the present invention.
  • the present invention includes the following aspects.
  • a method for producing high-strength silk yarn including a tension application step of applying a tension of 2.5 g / d to 10 g / d in the long axis direction of silkworm silk yarn.
  • tensioning is performed with two or more rotors, Tension is caused by the difference in rotational speed between the rotor rotating at the same speed as silkworm silk thread, or the difference in rotational speed between the rotor rotating at the same speed as silkworm silk thread and the rotor rotating at a speed different from silkworm silk thread
  • a tensioning step is performed in a state where the silkworm silk yarn contains water, and a step of treating the silkworm silk yarn with a lower alcohol and / or a heat treatment step after the tensioning step, and a lower alcohol treatment step and / or a heat treatment step
  • the method according to any one of (1) to (4) comprising the step of drying the silkworm silk simultaneously or afterward.
  • the present specification includes the disclosure content of Japanese Patent Application No. 2017-188776 on which the priority of the present application is based.
  • the present invention provides a high strength silkworm silk thread, a manufacturing method and apparatus for obtaining a high strength silkworm silk thread, and the like.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the multi-row yarn winding machine used in the first embodiment.
  • 101 indicates a collector
  • 102 indicates a first drum
  • 103 indicates a second drum
  • 104 indicates a third drum
  • 105 indicates a fourth drum
  • 106 indicates a light
  • 107 indicates A small frame is shown
  • 108 indicates a Kennel twist
  • 109 indicates a tension measurement site.
  • FIG. 2 shows a schematic view of the modified multi-filament threading machine used in Example 1. The modified part from the multi-row threading machine shown in FIG. 1 is indicated by a broken circle.
  • FIG. 3 is a plot showing the relationship between tension and strength of silkworm silk yarn produced by applying tension.
  • FIG. 4 is a plot showing the relationship between tension and elongation of silkworm silk yarn produced by applying tension.
  • FIG. 5 is a plot showing the relationship between tension and Young's modulus of silkworm silk yarn produced by applying tension.
  • FIG. 6 is a plot showing the correlation between strength and elongation in the silkworm silk thread of three varieties (day No. 137 ⁇ No. 146, No. 515 and MC502).
  • FIG. 7 is a plot showing the relationship between tension and strength in silkworm silk yarn of three cultivars (day No. 137 ⁇ No. 146, No. 515 and MC502) produced under tension.
  • FIG. 8 is a plot showing the relationship between tension and elongation in silkworm silk yarn of three varieties (day No. 137 ⁇ No. 146, No. 515 and MC502) produced under tension.
  • FIG. 9 is a plot showing the relationship between tension and Young's modulus in silkworm silk thread produced by applying tension and using three varieties (day No. 137 ⁇ No.
  • FIG. 10 is a plot showing the relationship between tension and strength when tension is applied to the raw yarn after completion of the reeling.
  • FIG. 11 is a plot showing the relationship between tension and elongation when tension is applied to the raw yarn after completion of the reeling.
  • FIG. 12 is a plot diagram showing the relationship between tension and Young's modulus when tension is applied to raw silk after completion of reeling.
  • the present invention relates to a method of producing high-strength silk, comprising the step of applying tension in the long axis direction of silkworm silk.
  • the term "silk thread” refers to a thread derived from an insect, which is a protein thread that an insect's larva or adult spins for the purpose of nesting, migration, fixation, feeding, etc.
  • the term "silk yarn” as used in the text means silkworm silk thread unless otherwise noted.
  • silk silk yarn refers to silk yarn derived from silkworm moth (Bombyx mori) spun by silkworm.
  • silk yarn refers to silkworm yarn obtained from silkworm cocoons, raw silk obtained by spinning silkworm cocoons, and raw silk treated with soap, lye, and alkaline chemicals such as sodium carbonate and urea, and enzymes to obtain glue. Includes any of the threads from which sericin has been removed.
  • breaking strength means breaking strength unless otherwise specified, and breaking strength refers to the tensile load necessary to break fibers such as silk yarn.
  • the strength is expressed in g / d (gram / denier).
  • denier is a unit representing the thickness of the yarn, and it should be originally indicated by a meter or the like.
  • denier refers to the weight (g) of a 9000 m long yarn.
  • high strength silk yarn means silk yarn having high strength as compared to silk yarn which is not tensioned.
  • range of the strength of the high strength silk yarn is not particularly limited, it 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.
  • the intensity can be easily measured by those skilled in the art, but the value of the intensity in the present specification is a value as measured by the method described in the examples. That is, first, a fineness yarn (raw taken up to a prescribed length with a measuring machine (1.125 m per lap) is prepared, and after standing for 24 hours or more under an environment of temperature 20 ° C. and humidity 65%, Measure with an electronic balance to determine fineness (d: denier). Subsequently, the strength is measured using a Tentiron universal material tester RTA-100 (ORIENTEC) installed in an environment of 20 ° C. and a humidity of 65%. The sample length used for measurement is 100 mm, the stretching speed is 150 mm / min, and the number of tests is 50 times.
  • ORIENTEC Tentiron universal material tester
  • elongation means elongation at break unless otherwise specified, and elongation at break means elongation of fiber when a fiber such as silk thread is broken by applying a tensile load ( %) Is shown.
  • Young's modulus is a proportionality coefficient that represents a proportional relationship between stress and strain in the elastic range.
  • the method for producing high strength silk yarn includes the step of applying tension in the long axis direction of silkworm silk yarn (that is, the direction in which the yarn is stretched).
  • tension means a force that acts in a direction in which the part is pulled apart.
  • tension refers in particular to the force which pulls the thread and is expressed in g / d (gram / denier).
  • the method of applying tension is not limited, for example, one end of the silk thread may be fixed and the other end may be pulled by a weight or mechanical force, or both ends of the silk thread may be different in mechanical force. It may be applied by pulling it. In addition, tension may be applied by attaching weights to both ends of silk thread applied to a pulley or the like. From the viewpoint of production efficiency of high strength silk yarn, it is preferable to use a system capable of continuously applying tension to part or all of the silk yarn.
  • "continuously imparts tension to silk yarn” is not limited, but for example, to silk yarn of 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 It means to apply tension.
  • the tension strength in the tension application step is, 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 It may be g / d or more, 4.0 g / d or more, or 4.5 g / d or more, and 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 or less, or 5.0 g / d or less.
  • the range of tension in the tensioning 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.
  • the strength of tension in the tension application step is a value when measured by the method described in the examples. That is, it is a value at the time of applying a tensiometer (Medium Shallow Instruments Co., Ltd.) to the site
  • a tension meter Yamagawa Electronic Instruments Co., Ltd., model T-101-10-00
  • the desired tension can be applied to the silk thread by setting the conditions of the rotational speed of the rotor using a tensiometer.
  • the time for applying tension to silkworm silk yarn is not particularly limited. For example, it may be on the order of several seconds (about 1 to 10 seconds or 2 to 4 seconds), or on the order of tens of seconds or minutes.
  • tensioning is performed with a reduction of local friction on the silkworm silk.
  • “friction” is considered to be rubbing or rubbing, but in the present specification, “friction” is received from the surface with which the yarn is in contact, in addition to the above meaning. Includes any power.
  • “local friction” refers to the friction that occurs in certain limited parts of silkworm silk yarn. If local friction occurs, the silk thread will be damaged at that point, resulting in a decrease in strength.
  • speed control means such as ring tensioner or hysteresis tensioner which contacts the silkworm silk thread at a point to reduce the speed of the silkworm silk thread, local friction occurs at the contact point between the silkworm silk thread and the speed control means.
  • the reduction of the local friction applied to the silkworm silk refers to the friction generated when the speed control means contacts the silkworm silk yarn at a point to reduce the speed of the silkworm silk yarn to create tension.
  • Tensioning under local friction reduction is carried out, for example, by tensioning with two or more rotors, and the difference in rotational speed between the rotors rotating at the same speed as silkworm silk thread, or with silkworm silk thread This can be achieved by generating tension by the difference in rotational speeds of a rotor rotating at the same speed and a rotor rotating at a different speed from silkworm silk yarn.
  • the rotor rotates at the same speed as the silkworm silk thread means that the rotor rotates at the same speed as the silkworm silk thread completely or substantially.
  • substantially the same speed is intended that the speeds are equal to the extent that local friction does not occur between the rotor and the silkworm silk, for example, the difference in speed is the rotational speed of the rotor and silkworm silk.
  • the configuration for rotating the rotor completely or substantially at the same speed as the silkworm silk is not limited, for example, it has a predetermined width (at least several times the width of the yarn) and the contact surface with silkworm silk is It is sufficient to wind the yarn a plurality of turns, for example, 2 turns or more, 3 turns or more, 4 turns or more, or 5 turns or more on the smooth rotor.
  • the yarn may be wound around one rotor or may be wound around two or more rotors.
  • the rotor rotates at a speed different from that of silkworm silk means that the rotor rotates at a speed substantially different from that of silkworm silk.
  • a substantially different speed means, for example, 1% or more, 5% or more, 10% or more, 20% or more of the speed difference between the rotor and the silkworm silk yarn which has a higher rotational speed. It means that it differs by 50% or more.
  • the tensioning step is performed with the silkworm silk containing water.
  • the production method of the present invention preferably further comprises a lower alcohol treatment step and / or a heat treatment step, and a drying step. Drying of the hydrated silkworm silk yarn may cause breakage of single fibers of the silkworm silk yarn upon drying, but breakage can be avoided by passing through a lower alcohol treatment step and / or heat treatment step.
  • the lower alcohol treatment step is a step of treating the silkworm silk yarn after the tension application step with a lower alcohol.
  • lower alcohols include, for example, methanol, ethanol, propanol and mixtures thereof. Lower alcohols are considered to enhance the cohesion of fibroin molecular chains of raw silk and to improve the crystallinity. Utilizing such properties, lower alcohols are also used as silk-insolubilizing solvents for making water-soluble regenerated silks water-insoluble.
  • the method of lower alcohol treatment is not limited, for example, a device (for example, a small frame) used for spraying raw yarn with 70 to 80% lower alcohol, immersing raw yarn in 70 to 80% lower alcohol, or applying tension or reeling It can be carried out by immersing in a 70 to 80% lower alcohol and then performing tensioning treatment or looping, or by installing an alcohol treatment device in a tensioning path.
  • a device for example, a small frame
  • immersing raw yarn in 70 to 80% lower alcohol or applying tension or reeling It can be carried out by immersing in a 70 to 80% lower alcohol and then performing tensioning treatment or looping, or by installing an alcohol treatment device in a tensioning path.
  • the heat treatment step is a step of heating the silkworm silk yarn.
  • the heating temperature may be any temperature that can reduce breakage, for example, 40 ° C. or more, 50 ° C. or more, 80 ° C. or more, preferably 100 ° C. or more, 120 ° C. or more, 140 ° C. or more, and the upper limit is the melting point of silkworm silk thread (Decomposition point)
  • the temperature can be set at a temperature of 300 ° C. or less, 250 ° C. or less, 220 ° C. or less, preferably 200 ° C. or less, 180 ° C. or less, or 160 ° C. or less.
  • the heating temperature may be 40 ° C. to 300 ° C., 50 ° C.
  • the time of the heat treatment step 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. Further, 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.
  • a specific heating temperature range may be, for example, 5 seconds to 30 minutes, 30 seconds to 10 minutes, or 1 minute to 5 minutes.
  • the drying step is a step of drying the silkworm silk thread simultaneously with or after the lower alcohol treatment step and / or the heat treatment step.
  • the drying method is not limited as long as it can reduce the moisture contained in the silkworm silk thread, but for example, a natural drying method of exposing to the outside air, a dehumidifying drying method of keeping for a fixed period with a dehumidifying agent in a closed space, an air blower etc.
  • Examples of the method include an air drying method in which warm air or cold air is applied, a heating and drying method in which the silkworm silk is heated at a temperature that does not deteriorate or denature, and a vacuum drying method in which the inside of the container is degassed to evaporate water.
  • Tensioning in the production method of the present invention may be carried out during or at the time of spinning, or may be carried out on silkworm silk, for example, raw silk after spinning.
  • the term "rolling yarn” refers to a process of forming several raw yarns according to the desired thickness of raw yarns, sequentially stitching them as needed, and forming raw yarns.
  • the basic flow of reeling is as follows. First, the cocoon thread is peeled off from the surface of the cocoon layer (coping cord), and this entwined cocoon thread is pulled out to draw out a single correct ligature (cutting).
  • a fixed number of grains found in the clue (a crayfish) are collected (grained), made up of several drums, collected as raw silk with a function of filamentation conjugation and dehydration, and collected in a small frame (Revision introductory silk thread introductory text, published in 2002, edited by The Japanese Society of Textile Threads, page 285).
  • the tension application in the manufacturing method of the present invention can be performed using the tension application device described in the following “2. Tension application device” or the yarn feeding machine described in the “3. yarn feeding machine”.
  • the present invention relates to a high strength silk yarn manufactured according to the method for manufacturing high strength silk yarn described above. Without being limited by theory, it is believed that the high strength silk yarn of the present invention can have high strength due to the orientation of molecular chains by applying tension.
  • the high strength silk yarn of the present invention may be used as it is, but may be used in combination with other silk yarn, cotton yarn, wool and / or synthetic fiber in order to impart new physical properties.
  • the present invention relates to a tension application device for use in the method described in "1. Method for producing high strength silk yarn”.
  • the tension applying 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 yarn.
  • rotary portion refers to a portion that adjusts the rotational (moving) speed and / or yarn direction (yarn path) of silkworm silk yarn by rotating in contact with silkworm silk yarn, and a specific example thereof There are rollers and drums as
  • the tension applying device of the present invention has one or more, 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 rotating parts. Including the above.
  • one or more, for example, two or more, three or more, or all of the rotating parts may rotate at the same speed as the silkworm silk thread.
  • the configuration for rotating the rotating part completely or substantially at the same speed as the silkworm silk thread is not limited, but for example has a predetermined width (at least several times the width of the yarn) and the contact surface with silkworm silk thread is It may be configured to be capable of winding a plurality of turns, for example, 2 turns or more, 3 turns or more, 4 turns or more, or 5 turns or more on a smooth rotor.
  • the tension applying device of the present invention includes a control unit that controls the speed of the rotating unit.
  • the "control unit” includes one or both of drive means for increasing the speed of the rotary unit and speed control means for reducing the speed of the rotary unit.
  • the control unit may further include an adjustment unit (for example, a CPU) that adjusts the strength of the motor or the brake in accordance with the instructed condition or in accordance with a fixed condition.
  • the tension applying device of the present invention may have, in addition to the rotating portion and the control portion, a shaft and a bearing corresponding to the rotating portion.
  • the present invention relates to a yarn winding machine including the tensioning device described in “2. Tensioning device”.
  • the basic construction of the yarn winding machine is known to those skilled in the art.
  • Suwa-type reeling machines, multi-row reeling machines, automatic reeling machines and the like are known as examples of reeling machines (for example, Nippon Silk Village 4th Planning Exhibition Foundation of Modernization, Chapter 3 32-42, 2000 Hoshino, Nobuo, Okaya Kinshi Museum Bulletin 2, 31-43, 1997; and Kobayashi Yasushi, Journal of Textile Society, 18 (10), 932-940, 1962).
  • the yarn feeding machine of this embodiment is not limited, and may be any yarn feeding machine including the existing yarn feeding machine described above.
  • the configuration of the multi-row threading machine will be described with reference to the schematic view of FIG.
  • the cocoon yarn obtained from the cocoons soaked in hot water is collected by the tension of the rotation of the small frame 107 through the collector 101, the handwheels 102 to 105, the bright yarn 106, etc. into the small frame.
  • the aggressor 101 senses when the knot is put together in a single string and the knot 106 goes on, so that the silk thread 106 is not wound in the same place. It is for swinging from side to side.
  • 108 refers to Kennel twist, which means that the thread passing through the concentrator is twisted through the wheel.
  • the Kennel twist rounds the yarn to improve adhesion (cohesion) between the cocoons and sometimes removes the water of the yarn.
  • the yarn winding machine may optionally include a tension measurement site 109, by means of which the tension generated on the yarn in the yarn can be measured.
  • FIG. 1 A schematic view of an example of a modified multi-filament threading machine in which the tensioning device of the present invention is incorporated into the above-mentioned yarn winding machine is shown in FIG.
  • the modified part from the multi-row threading machine shown in FIG. 1 is indicated by a broken circle.
  • a tension equalizer 210 is added subsequently to the fourth hour wheel 205, and the rotational speed of the two rollers included in the tension equalizer 210 is slow. ), And tension is generated in the yarn path beyond the tension equalizer 210.
  • the fifth drum is used to secure a region for accurately measuring the tension applied to the raw yarn and secure a distance and time for applying tension.
  • a car 206 is provided, and a turn indicator is changed to a sixth hour wheel 207 in order to reduce friction generated at the turn portion, but these are optional configurations.
  • Example 1 Tension application to silkworm silk yarn in reeling yarn
  • ⁇ Materials and Methods> The silkworm varieties from which silkworm silk yarns were used in the test are day 137 ⁇ No. 146, middle 515, and MC502.
  • a multi-row yarn-feeding machine (Harada Co., Ltd.) whose schematic view is shown in FIG. 1 or a modified multi-row yarn-feeding machine whose schematic view is shown in FIG.
  • a specific configuration of the modified type multi-filament threading machine is to introduce a tension equalizer (Yuasa Itami Co., Ltd., model number: D510059-L) between the fourth drum and the pinwheel of the multi-thread threading machine, It was changed to a drum and added a sixth drum.
  • the temperature during spinning was room temperature (about 15 to 30 ° C.), and the humidity was normal (about 25 to 60%).
  • Tension measurement was performed at a portion indicated by arrowheads in FIG. 1 or 2 using a tensiometer (Mid-Shin-Kakki Co., Ltd.), model: AN type Type 0-100G, measurement range: 0 to 100 g.
  • the spinning speed was about 51 m / min, and the length of the yarn path of the portion to which tension was applied was about 1.9 to 3.5 m.
  • FIG. 6 shows the correlation of strength and elongation for the silkworm silk threads of Medium 515 and MC 502 in combination with the results of the previous day No. 137 x No. 146, and FIG.
  • the relationship between the elongation and the elongation is shown in FIG. 8, and the relationship between the tension and the Young's modulus is shown in FIG.
  • the tension increased, the strength increased, the elongation decreased, and the Young's modulus tended to increase.
  • a silkworm silk thread may be torn.
  • breakage of the silkworm silk yarn was reduced (data not shown).
  • Example 2 Tension application to raw silk
  • Raw silk after spinning Keriko cultivar: silkworm cultivar: silk yam 200, 27 d as a target fineness
  • silkworm silk which was prepared by Yodo ice spinning Co., Ltd.
  • a small-frame infiltration machine Harada Co., Ltd.
  • a small-frame infiltration machine is an apparatus for making water penetrate the yarn layer of a small frame before a return process, in order to improve the loosening of the raw silk wound up in the small frame.
  • Example 1 Tensioning was performed in the same manner as in Example 1 using the modified multi-filament threading machine of Example 1. However, the part of Kennel twist in the yarn path was omitted. The measurement of strength, elongation and Young's modulus was in accordance with Example 1.

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Abstract

一実施形態において、本発明は、高強度の絹糸、高強度の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。　一実施形態において、本発明は、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、該方法で製造される、高強度絹糸に関する。一実施形態において、本発明は、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、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、前記方法で使用するための張力付与装置等に関する。

Description

高強度絹糸及びその製造方法
　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。
　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。
　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。
　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。
英国特許出願公開第2042414号明細書
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
　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。
　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。
　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。
　本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2017-188776号の開示内容を包含する。
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。また、異なる回転速度を有する2つ以上の回転子の間のカイコ絹糸の回転（移動）速度の差で張力を生ずる場合、回転速度の遅い回転子とカイコ絹糸との摩擦によりカイコ絹糸の回転速度を低下させることは、カイコ絹糸への損傷が生ずる可能性が高い。したがって、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、及び／又は異なる2つ以上の回転子を用い、回転速度の遅い回転子とカイコ絹糸との摩擦によりカイコ絹糸の回転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、局所的な摩擦が低減された状態を意味する。
　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。
　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。
　「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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
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。
　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。
　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。
　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。
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。
　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。
　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。
　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。
［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。
　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。
　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。
　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。
（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。
＜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）。
　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。
　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。
　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）。
［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製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。
　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。
＜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。
　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）。
　本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (9)

  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、請求項１に記載の方法。
  3. 　張力付与が、連続的に行われる、請求項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、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  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、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 　高強度絹糸が、5g/d以上の強度を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項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、請求項１～６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。
  9. 　請求項８に記載の張力付与装置を含む繰糸機。
PCT/JP2018/025950 2017-09-28 2018-07-10 高強度絹糸及びその製造方法 WO2019064809A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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