长蓑蛾虫丝的生产方法及其生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于，开发生产不包含叶片、枝片等夹杂物的纯粹且长的蓑蛾虫丝的方法、及用于实现该生产方法的装置。提供长蓑蛾虫丝的生产方法，所述方法包括吐丝工序和回收工序，所述吐丝工序是使保持有巢的所述蓑蛾虫的足部系泊在线路上，并使所述蓑蛾虫沿着所述线路连续吐丝的工序，所述线路是宽度小于所使用的所述蓑蛾虫的左右足最大打开宽度、且能够系泊所述蓑蛾虫的足部的线路，所述回收工序是在所述吐丝工序之后从所述线路回收长丝的工序。

Production method and equipment of coir moth silk

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】长蓑蛾虫丝的生产方法及其生产装置
本专利技术涉及属于蓑蛾科(Psychidae)的蛾的幼虫、即蓑蛾虫来源的长丝的生产方法、以及该长丝的生产装置等。
技术介绍
构成昆虫的茧的丝、哺乳动物的毛自古以来作为动物纤维而在衣物等中被利用。特别作为蚕蛾(Bombyxmori)的幼虫的蚕来源的丝(本说明书中经常表述为“蚕丝”)，吸放湿性、保湿性和保温性优异，而且具有独特的光泽和润滑的肌肤触感，现在也作为高级天然材料而被重视。但是，自然界存在具有与蚕丝匹敌、或其以上的特性的动物纤维。近年来，为了有效利用具有这样优异的特性的动物纤维作为新的天然材料，其探索、研究发展起来。作为其中之一受到瞩目的是蜘蛛来源的丝(本说明书中经常表述为“蜘蛛丝”)。蜘蛛丝具有柔软性、伸缩性、以及达到聚苯乙烯5～6倍的高弹力，可期待作为手术用缝合线等医疗材料、及防灾绳和防护服等特殊材料(非专利文献1和2)。但是，蜘蛛丝由于蜘蛛的大量饲养、从蜘蛛采集大量的丝困难而不能量产，另外存在生产成本也高的问题。现在正在尝试通过利用基因重组技术在蚕或大肠菌中生产蜘蛛丝来解决该问题(专利文献1和非专利文献2)。然而，由于生产蜘蛛丝所使用的蚕或大肠菌是基因重组体，因此仅能够在具有规定设备的设施内饲养或培养，存在维持管理的负担大的问题。另外，在大肠菌内表达的蜘蛛丝蛋白质是液状的，因此必须使其转换成纤维，相应地也存在工序数变多的问题。并且，由基因重组蚕吐丝的蜘蛛丝在现阶段只不过是以百分之几混在蚕丝中的状态，存在不能获得能够百分之百有效利用蜘蛛丝的特性的100％蜘蛛丝的问题。然而，存在蓑蛾虫(basketworm,别名“bagworm”)这样的昆虫。已知蓑蛾虫是属于鳞翅目(Lepidoptera)蓑蛾科(Psychidae)的蛾的幼虫的总称，通常潜伏在将叶片、枝片用丝捆束而成的纺锤形或圆筒形的巢(bagnest)(图1)中，摄食时也连巢等移动，全幼虫期与巢共同生活。冬季，蓑蛾虫的巢吊挂在落叶的树枝头的景象成为了冬天的风景诗等，自古以来是人们熟悉的昆虫。该蓑蛾虫来源的丝(本说明书经常表述为“蓑蛾虫丝”)具有力学上比蚕丝、蜘蛛丝更优异的特性。例如，关于弹性模量，茶大蓑蛾(Eumetaminuscula)的蓑蛾虫丝被夸耀为蚕丝的3.5倍、棒络新妇(Nephilaclavata)的蜘蛛丝的2.5倍，并且具有非常强的强度(非专利文献1和3)。另外，蓑蛾虫丝的单纤维的剖面积仅为蚕丝的单纤维的1/7左右，能够制作纹理细腻、具有润滑的肌肤触感、薄且轻的布。并且，蓑蛾虫丝具备与蚕丝同等或其以上的光泽和艳丽。在饲养方面蓑蛾虫也具有比蚕优异的点。例如蚕原则上仅以桑(是属于桑属(Morus)的种，包括例如鸡桑(M.bombycis)、桑(M.alba)、和鲁桑(M.lhou)等)的生叶为食物，因此饲养地域、饲养时期受到桑叶的供应地、桑的开叶期影响。另一方面，蓑蛾虫是多食性的，对叶饵的特异性低，许多种类可以以各种各样的树种的叶作为食物。因此容易取得叶饵，不挑选饲养地域。另外，根据种类有的常绿树的叶也能作叶饵，因而与落叶树的桑不同，能够全年供应叶饵。而且蓑蛾虫与蚕相比身材小，因而饲养空间与蚕同等以下就足够，大量饲养也容易。因此，与蚕相比能够大幅抑制饲养成本。另外，在生产性方面蓑蛾虫也具有比蚕优异的点。例如蚕仅在结茧时大量吐丝，结茧是全部幼虫同时期进行。因而存在采丝时期重叠、劳动期集中的问题。另一方面，蓑蛾虫整个幼虫期在结巢时、移动时反复进行吐丝。因而具有能够通过人为地调节采丝时期来分散劳动期的优点。另外，蓑蛾虫丝也能够从野生型的蓑蛾虫直接采集，无须像生产蜘蛛丝那样制作基因重组体、维持管理。综上蓑蛾虫丝具有超越以往的动物纤维的特性，另外生产上有利的点也多，因而可以成为极其有希望的新的天然材料。然而，蓑蛾虫丝在实用化方面存在不可避免、且难以解决的几个大问题。最大的问题是无法从蓑蛾虫获得长单纤维这点。对于蚕，结茧通过连续吐丝进行，因而只要将茧煮练后缫丝，就能够比较容易地获得长纤维。另一方面，蓑蛾虫在幼虫期生活的巢中化蛹，因而在化蛹前不再进行结茧行动。另外，蓑蛾虫的巢原则上是从初龄时开始伴随着成长增设的，因而巢中混有新旧的丝。除此之外，在蓑蛾虫的巢的长轴的一端，蓑蛾虫露出一部分头部和胸部，存在进行移动、摄食用的开口部(图2A：粗箭头)，在另一端也存在用于排泄粪等的排泄孔。即通常存在两个孔，因而丝在巢内片段化，变得不连续。这样蓑蛾虫的巢自身由比较短的丝相互缠绕而构成，因而通过通常的方法不能从巢中获得长纤维。并且，蓑蛾虫的巢由最外层、中间层、和最内层三层构成，在最外层和中间层包含大量粘接物质，反复煮练也难以完全除去。通过现有技术仅能从没有粘接物质的最内层纺织，而从最内层最多只会获得小于50cm的丝。另外，蓑蛾虫为了防止从枝等落下，如图2A所示将成为挂足点的丝吐丝成之字形(箭头)，一边将钩爪挂在丝上一边移动(细箭头)。该丝也可以作为蓑蛾虫丝成为利用对象，但蓑蛾虫的移动难以控制，全依赖于虫，因而采丝是困难的。另外，吐丝后在相同的地方再吐丝的结果如图2B所示，吐丝成之字形的丝多重重叠，复杂地相互缠绕而难于回收。由于以上的理由，以单纤维获得长度为米级别的蓑蛾虫丝通过现有技术几乎是不可能的。所以，目前为止织入蓑蛾虫丝的纺织布尚未为人所知。实际上利用蓑蛾虫丝的钱包、草履等现有制品只不过是利用将从蓑蛾虫的巢除去叶片、枝片等夹杂物，展开，然后成型之后如拼布那样缝在一起得到的无纺布。在蓑蛾虫丝的实用化中，另一个大问题是在蓑蛾虫的巢的表面必然附着叶片、枝片等这一点。为了将蓑蛾虫丝制品化，必须完全除去这些夹杂物。但是，除去操作需要庞大的工夫和成本，结果生产成本变高。另外，通过现有的技术完全除去夹杂物是困难的，不仅最终生产物中也混有少量的小叶片等，而且由于夹杂物来源的色素而丝被染成淡茶色等，不得不变成低品质的产品。因此，为了将蓑蛾虫丝作为新的生物材料实用化，必须开发不包含夹杂物的纯粹且长的蓑蛾虫丝的生产方法。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2012/165477非专利文献非专利文献1：大崎茂芳,2002,繊維学会誌(繊維と工業),58:74-78非专利文献2：KuwanaY,etal.,2014,PLoSOne,DOI:10.1371/journal.pone.0105325非专利文献3：GoslineJ.M.etal.,1999,202,3295-3303
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于，开发不包含叶片、枝片等夹杂物的长蓑蛾虫丝的生产方法、及用于实现该生产方法的装置。用于解决课题的手段本专利技术者们为了解决上述课题，在进行对于蓑蛾虫丝的研究过程中发现，在蓑蛾虫丝中存在构成巢的巢丝和作为移动用的挂足点的脚手架丝至少两种，这些丝的力学特性不同。即脚手架丝比巢丝粗并强韧。另外，脚手架丝在弹性模量、断裂强度、和韧性方面高于蚕丝、大腹园蛛丝的这些值。并且也弄清楚了脚手架丝与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使蓑蛾虫吐丝出长的丝的方法，所述方法包括：使保持有巢的所述蓑蛾虫的足部系泊在线路上，并使所述蓑蛾虫沿着所述线路连续吐丝的工序，/n所述线路是宽度小于使用的所述蓑蛾虫的左右足最大打开宽度、且能够系泊所述蓑蛾虫的足部的线路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.使蓑蛾虫吐丝出长的丝的方法，所述方法包括：使保持有巢的所述蓑蛾虫的足部系泊在线路上，并使所述蓑蛾虫沿着所述线路连续吐丝的工序，
所述线路是宽度小于使用的所述蓑蛾虫的左右足最大打开宽度、且能够系泊所述蓑蛾虫的足部的线路。


2.根据权利要求1所述的方法，所述线路是闭环状或具有一个以上所述蓑蛾虫能够跨过的间隙的开环状。


3.根据权利要求1或2所述的方法，所述线路具有上方0度～70度或下方0度～70度的坡度。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，连续吐丝的丝的长度是1m以上。


5.长蓑蛾虫丝的生产方法，所述方法包括吐丝工序和回收工序，
所述吐丝工序是使保持有巢的所述蓑蛾虫的足部系泊在线路上，并使所述蓑蛾虫沿着所述线路连续吐丝的工序，所述线路是宽度小于使用的所述蓑蛾虫的左右足最大打开宽度、且能够系泊所述蓑蛾虫的足部的线路，
所述回收工序是在所述吐丝工序之后从所述线路回收长丝的工序。


6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在所述回收工序的同时或回收工序之后对长丝进行煮练的煮练工序。


7.根据权利要求5或6所述的方法，进一步包括对所述回收工序之后或煮练工序之后的丝进行搓捻的捻丝工序。


8.根据权利要求5～7中任一项所述的方法，所述线路是闭环状或具有一个以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟田恒德，吉冈太阳，
申请(专利权)人：国立研究开发法人农业·食品产业技术综合研究机构，
类型：发明
国别省市：日本;JP