(57)【要約】望ましい特性を有するように操作された組換えタンパク質繊維糸についての組成物および方法、ならびにそのような糸を使用して作られた布を提供する。自身の特性が自身の組成、構造および加工処理によって影響され、所与の用途のための機械特性、化学特性、および抗菌特性の改善された組み合わせを得ることができる、組換えタンパク質繊維(RPF)、ならびにそれらの繊維を製造する方法を提示する。本開示はまた、種々の用途に適した布を作製するために使用され得る、これらの繊維を使用して形成されたフィラメント糸、紡績糸、および混合糸を提示する。さらに、特定の特性を有するRPFと、特定の構造を有する糸およびそれらの糸から製造される布とを組み合わせることにより、様々な用途のために設計された特定の特性を有する糸および布が得られる。2019518882.tif 000016
2019518882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維を含む、フィラメント糸であって、
該組換えタンパク質繊維が繰り返し単位の少なくとも2回の出現を含み、該繰り返し単位が、
150個を超えるアミノ酸残基、少なくとも10kDaの分子量を有する；
少なくとも80%のアラニン含有量を含む、6個以上の連続アミノ酸を有するアラニンリッチ領域；ならびに
少なくとも40%のグリシン含有量および30%未満のアラニン含有量を含む、12個以上の連続アミノ酸を有するグリシンリッチ領域
を含み、
該フィラメント糸の平均最大テナシティが少なくとも9 cN/texである、
フィラメント糸。
【請求項２】
フィラメント糸の平均最大テナシティが少なくとも10 cN/texである、請求項1記載のフィラメント糸。
【請求項３】
フィラメント糸の平均最大テナシティが少なくとも11 cN/texである、請求項1〜2のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項４】
フィラメント糸の平均最大テナシティが少なくとも12 cN/texである、請求項1〜3のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項５】
組換えタンパク質繊維の平均初期モジュラスが少なくとも350 cN/texである、請求項1〜Error! Reference source not found.のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項６】
破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも6パーセント長い平均長まで伸ばすことができる、請求項1〜5のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項７】
破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも7パーセント長い平均長まで伸ばすことができる、請求項1〜6のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項８】
破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも14パーセント長い平均長まで伸ばすことができる、請求項1〜7のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項９】
フィラメント糸の平均初期モジュラスが少なくとも370 cN/texである、請求項1〜8のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１０】
フィラメント糸の平均初期モジュラスが少なくとも400 cN/texである、請求項1〜9のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１１】
フィラメント糸の平均初期モジュラスが少なくとも420 cN/texである、請求項1〜10のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１２】
フィラメント糸の平均初期モジュラスが少なくとも460 cN/texである、請求項1〜11のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１３】
フィラメント糸が破壊される平均最大力が、少なくとも280 cNである、請求項1〜12のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１４】
フィラメント糸が破壊される平均最大力が、少なくとも500 cNである、請求項1〜13のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１５】
フィラメント糸が破壊される平均最大力が、少なくとも600 cNである、請求項1〜14のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１６】
フィラメント糸が破壊される平均最大力が、少なくとも670 cNである、請求項1〜15のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１７】
共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維が、少なくとも50本の組換えタンパク質繊維で作られた第1のトウを含む、請求項1〜16のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項１８】
第1のトウが、1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されている、請求項17記載のフィラメント糸。
【請求項１９】
共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維が、少なくとも50本の組換えタンパク質繊維で作られた第2のトウをさらに含む、請求項17記載のフィラメント糸。
【請求項２０】
第1のトウおよび第2のトウが組み合わされ、1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されている、請求項19記載のフィラメント糸。
【請求項２１】
第1のトウおよび第2のトウが組み合わされ、1インチ当たり少なくともおよそ5回の撚りに供されている、請求項19記載のフィラメント糸。
【請求項２２】
第1のトウおよび第2のトウが、第1の方向において1インチ当たり少なくともおよそ6回の撚りに個々に供されている、請求項19記載のフィラメント糸。
【請求項２３】
第1のトウおよび第2のトウが組み合わされ、第2の方向において1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されており、該第2の方向は第1の方向と反対である、請求項22記載のフィラメント糸。
【請求項２４】
組換えタンパク質繊維の繰り返し単位が最大1000個までのアミノ酸残基を含む、請求項1〜23のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項２５】
繰り返し単位が最大100 kDaまでの分子量を有する、請求項1〜24のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項２６】
繰り返し単位が、2〜20個のアラニンリッチ領域を含む、請求項1〜25のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項２７】
各アラニンリッチ領域が、6〜20個の連続アミノ酸および80%〜100%のアラニン含有量を含む、請求項1〜2626のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項２８】
繰り返し単位が、2〜20個のグリシンリッチ領域を含む、請求項1〜2727のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項２９】
各グリシンリッチ領域が、12〜150個の連続アミノ酸および40%〜80%のグリシン含有量を含む、請求項1〜28のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３０】
繰り返し単位が、315個のアミノ酸残基、6個のアラニンリッチ領域、および6個のグリシンリッチ領域を含み、
該アラニンリッチ領域が7〜9個の連続アミノ酸を含み、かつアラニン含有量が100%であり、かつ
該グリシンリッチ領域が30〜70個の連続アミノ酸を含み、かつグリシン含有量が40%〜55%である、請求項1〜29のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３１】
組換えタンパク質繊維のタンパク質配列が繰り返し単位を含み、
各繰り返し単位が、2〜20個の準繰り返し単位を含む配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有し、
各準繰り返し単位が、{GGY-[GPG-X1]n1-GPS-(A)n2}を含む組成を有し、ここで、各準繰り返し単位について、
X1は、SGGQQ、GAGQQ、GQGPY、AGQQ、およびSQからなる群より独立して選択され；かつ
n1は4〜8であり、かつn2は6〜10である、請求項1〜30のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３２】
n1が、準繰り返し単位の少なくとも半数について4〜5である、請求項31記載のフィラメント糸。
【請求項３３】
n2が、準繰り返し単位の少なくとも半数について5〜8である、請求項31〜32のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３４】
準繰り返し単位の少なくとも1つが、MaSp2ドラグラインシルクタンパク質サブ配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有する、請求項31〜33のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３５】
アラニンリッチ領域が、複数のナノ結晶性βシートを形成し；かつ
グリシンリッチ領域が、複数のβターン構造を形成する、請求項31〜34のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３６】
繰り返し単位がSEQ ID NO: 1を含む、請求項1〜35のいずれか一項記載のフィラメント糸。
【請求項３７】
72本/cmの経糸密度および40本/cmの緯糸密度を有する平織り1/1布を含み、かつ、標準湿気ウィッキングアッセイを使用して試験した場合、1 mm/sより大きい平均水平ウィッキング速度を有する、請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む布。
【請求項３８】
標準抗菌アッセイを使用して試験した場合、24時間で100倍未満のコロニー形成単位の増加を有する、請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む布。
【請求項３９】
編み布である、請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む布。
【請求項４０】
丸編みの布、平編みの布、または経編みの布からなる群より選択される、請求項39記載の布。
【請求項４１】
織り布である、請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む布。
【請求項４２】
平織りの布、ドビー織りの布、およびジャカード織りの布からなる群より選択される、請求項41記載の布。
【請求項４３】
不織布である、請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む布。
【請求項４４】
請求項1〜36のいずれか一項記載の糸を含む、高い最大テナシティを有する布であって、平均最大引張強度が糸1本当たり7.7 cN/tex超である、布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、参照によりその開示内容全体が完全に本明細書に組み入れられる、2016年6月10日に出願された米国仮特許出願第62/348,790号の恩典を主張する。
【０００２】
技術分野
本開示は、一般に、フィラメント糸、紡績糸および混合糸、ならびにこれらの糸を含む布に関する。具体的には、本発明は、操作された組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸および混合糸、ならびにこれらの糸を含む布に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
衣服、室内装飾布およびリネンのような広範囲の品物において、改善された特性を有する糸および布についての多くの要求が存在する。合成繊維から製造された糸は、典型的に、強度および撥水性のようないくつかの魅力的な特性を有するが、水ウィッキング、熱特性および快適さのような他の分野において天然繊維より劣っている。天然繊維は、より良好な吸湿性を有するが、機械特性、洗浄性および耐汚染性のうちの1つまたは複数を欠く傾向がある。
【０００４】
いくつかの典型的な合成繊維は、ナイロン、アクリルおよびポリエステルである。これらのタイプの繊維の各々について多数の種類が存在する。ナイロンは、繊維または他のフォームファクターへ溶融加工される、脂肪族ポリアミドまたは半芳香族ポリアミドのクラスについての一般名である。アクリル繊維は、高分子量を有するポリアクリロニトリルポリマーから作られる。ポリエステル繊維は、主鎖にエステル官能基を有するポリマー、最も一般的にはポリエチレンテレフタレート(PET)から構成される。さらに、いくつかの特殊合成繊維、例えばケブラーがあり、これはポリパラフェニレンテレフタルアミドの商品名である。ポリエステルおよびナイロンは、典型的に、5〜10 gpd(グラム/デニール)のテナシティおよび10〜20%の破断点伸びを有するが、不十分な湿気管理特性(例えば、吸収およびウィッキング)に主に起因して、皮膚に対する快適さが比較的不十分である。ダクロンポリエステルは、例えば、水に浸したときわずか約0.3%の直径変化しか有さない。ケブラーは、約23 gpdという非常に高いテナシティを有するが、わずか2〜3%の破断点伸びしか有さない。
【０００５】
レーヨンは、人造繊維のサブセットに属し、再生セルロースから作られる。レーヨンの引張強度は、繊維が乾燥しているかまたは湿っているかで、著しく変化する。乾燥状態で、レーヨンの引張強度はおよそ1.5〜2.4 gpdである。しかしながら、湿潤状態で、引張強度はおよそ0.7〜1.2 gpdへ落ちる。レーヨンはまた、高テナシティ種に製造することもでき、引張強度は、乾燥状態で3〜4.6 gpd、湿潤状態で1.9〜3.0 gpdの高さとなり得る。レーヨンは、典型的に15〜30%の伸び率を有する。しかしながら、レーヨンは、不十分な耐久性、不十分な防しわ性、ならびに不十分な洗浄性および耐汚染性に悩まされる。
【０００６】
綿、ウールおよびシルクは一般的な天然繊維の例である。綿は、約5 gpdのテナシティ、および優れた水分吸収特性を有するが、比較的低い伸び率(およそ5%)を有する。ウールは、典型的に、30〜40%の伸び率、ならびに優れた水分吸収および湿潤熱を有するが、比較的低いテナシティ(およそ1 gpd)を有する。典型的なカイコシルクは、およそ4 gpdのテナシティ、20〜30%の伸び率および良好な吸湿性を有するが、不十分な洗浄性および耐汚染性を有する。
【０００７】
個々の繊維は、布において使用される糸にされる。異なる構造および特性を有する糸を製造する、繊維から糸を形成する異なる方法がある。異なる繊維はまた、異なる特性を有し、糸を製造するために異なる紡績方法および紡績設備をしばしば必要とする。糸の3つの主要なタイプは、フィラメント糸、紡績糸および混合糸である。
【０００８】
フィラメント糸は、フラットヤーンおよびテクスチャード加工糸という、2つの主要なクラスに分類される。テクスチャード加工糸は、同じ繊維、番手および線密度の従来のフラットヤーンと比べて顕著により大きな見かけの体積を有する。テクスチャード加工のいくつかの方法としては、仮撚りテクスチャード加工、エアジェットテクスチャード加工、またはスタッファーボックステクスチャード加工が挙げられる。フラットフィラメント糸から構築されたファブリックは、テクスチャード加工糸から構築されたファブリックと比べてより大きな隙間を有するだろう。糸の嵩がステッチ間または緯糸間の隙間を塞ぐため、テクスチャード加工フィラメント糸は、より良好な被覆性を有する。従って、テクスチャード加工フィラメント糸から構築されたファブリックは、フラットフィラメント糸と比べてより低い光沢を有し、吸収性がより高くかつより柔軟である傾向がある。フィラメント糸は、敷物類およびカーペット裏地、産業用繊維製品(例えば、タイヤコードおよびタイヤファブリック、シートベルト、産業用ウェビングおよびテープ、テント、釣り糸および網、ロープ、ならびにテープ補強材)、衣類用ファブリック(例えば、女性用の薄い靴下類、下着、寝巻き、運動着、足首丈の靴下およびソックス)、インテリアおよび家庭用品(例えば、ベッド用ティッキング、家具装飾品、カーテン、ベッドカバー、シーツ、およびドレープリー)を含む多くの用途において使用される。
【０００９】
繊維から糸を形成する最も一般的な方法のうちの1つは、紡績であり、この場合、より短いステープルファイバーが撚り合わされて、より長い糸が形成される。リング紡績、オープンエンド紡績およびエアジェット紡績のような、異なる糸紡績方法がある。リング紡績は、連続プロセスであり、この場合、粗紡糸(僅かな撚りを有する紡がれていないスレッド)が、最初に、ドローイングローラーによって細められ、次いで、リングに沿って移動するトラベラーの助けを借りて紡がれ、そして回転スピンドルに巻き付けられる。オープンエンド紡績は、ステープルファイバーへ撚りを与えるためにスピニングローターを利用する。エアジェット紡績は、糸に撚りを与えるためにエアジェットを利用する。これらの方法の各々によって製造された糸の構造はいくぶん異なる。リング紡績糸は、典型的に、糸の中央コアにおける撚りと比べてより大きな撚り(より小さな傾斜)を有する外側繊維シースを有する。対照的に、ローター紡績から製造された糸は、周縁部の撚りと比べて糸のコアへ向かってより高い撚りを有する傾向がある。エアジェット紡績糸の最も単純なタイプは、実質的に撚りを有さないコアの繊維と、撚りを有する被覆繊維とを有する。しかしながら、エアジェット紡績のより複雑なシステムによって、より複雑な構造を有する糸を製造することができる。
【００１０】
繊維の混合による糸の生成は、異なるタイプ、起源、長さ、厚み、色または他の特性の繊維を組み合わせて糸を作るプロセスである。混合は、典型的に紡績糸において行われるが、フィラメント糸や複合糸（compound yarn）においても行われ得る。混合糸において、改善された強度、耐久性、ドレープ、湿気管理特性、快適さ、洗浄性、コスト削減のような、単一の繊維タイプでは達成可能でない特徴を与えるために、または混合された色もしくはテクスチャー効果を達成するために、合成繊維を、他の合成繊維または天然繊維と組み合わせることが多い。例えば、ポリエステルは、一般的に混合される繊維であり、何故ならば、ポリエステル繊維は、強度、耐摩耗性および洗浄性のような、特定の望ましい特性を有するが、不十分な吸湿を有するためである。ほぼ同じ割合で綿と混合されたポリエステルは、より容易に洗濯可能であり、良い手触りで快適であり、かつ、多くの衣服および家庭用リネンにおいて一般的に使用されるファブリックを形成することができる糸を生成する。ポリエステルとウーステッドウールの混合により、ウールの感触およびドレープを有し、改善された耐久性および防しわ性を有するファブリックを作ることができる糸を生成することができる。
【００１１】
異なる繊維および異なる紡績方法から製造された糸は異なる特性を有するため、これらの異なる糸から製造された布もまた異なる特性を有する。例えば、糸周縁部でより高い撚りを有する、十分に加撚されたリング紡績糸から製造された布は、典型的に、オープンエンド紡績糸から製造された布と比べてより高い引張強度を有するが、より低い耐摩耗性を有する。対照的に、周縁部と比べて糸コアでより高い撚りを有する、オープンエンド紡績糸から製造された布は、典型的に、リング紡績糸から製造された布と比べてより低い強度およびより高い耐摩耗性を有する。糸シースで繊維の真の撚り（genuine twist）を有する、エアジェット紡績糸は、典型的に、非常に低い毛羽立ちを有し、これは、擦り減り、摩耗および積み重ねに対する良好な耐性、ならびに良好な洗浄性を布に提供する。いくつかの研究により、糸強度で割った織物強度の比率が、オープンエンドまたはエアジェット紡績糸と比較した場合、リング紡績糸についてより低いことが示された。このメカニズムは、糸と糸との摩擦力がリング紡績糸についてはより低いということであると示唆される。
【００１２】
ほぼ全ての天然繊維は、短い長さを有するステープルファイバーであり、従って、紡績糸にしかすることができず、フィラメント糸にすることはできない。商業用の布において現在使用されている唯一の天然フィラメント繊維(即ち、フィラメント糸を製造するために十分に長い長さで存在するもの)は、カイコシルクである。
【００１３】
繊維、糸およびファブリックについて開発された種々の試験法が存在する。米国繊維化学技術・染色技術協会（American Association of Textile Chemists and Colorists）(AATCC)は、繊維および布についての一連の試験を開発した。標準AATCC試験は、布分野の当業者に公知であり、2016 AATCC技術マニュアル(ISBN 978-1-942323-01-3)(非特許文献1)に見出すことができ、参照によりそれらの全体が組み入れられる。
【００１４】
下記は本発明を実施するための具体的な態様の実施例である。実施例は、説明の目的のためにのみ提供され、本発明の範囲を限定するようには決して意図されない。使用される数値(例えば、量、温度など)に関して正確度を保証する努力がなされたが、当然ながら、いくらかの実験誤差および偏差が許容されるべきである。
【００１５】
実施例において用いられる試薬は、一般に市販されているか、または当技術分野において公知の市販されている機器、方法もしくは試薬を使用して調製され得る。前述の実施例は、本明細書に記載される様々な局面および本明細書に記載される方法の実施を説明する。実施例は、本発明の多くの異なる態様の網羅的な記載を提供するようには意図されない。従って、前述の発明は明瞭な理解の目的のために説明および例によって多少詳細に記載されたが、当業者は、多くの変更および改変が、添付の特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱することなくなされ得ることを容易に理解するだろう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】2016 AATCC技術マニュアル(ISBN 978-1-942323-01-3)
【発明の概要】
【００１７】
概要
本発明は、既存の糸および布の欠点に対処する。自身の特性が自身の組成、構造および加工処理によって影響され、所与の用途のための機械特性、化学特性、および抗菌特性の改善された組み合わせを得ることができる、組換えタンパク質繊維(RPF)、ならびにそれらの繊維を製造する方法を提示する。本開示はまた、種々の用途に適した布を作製するために使用され得る、これらの繊維を使用して形成されたフィラメント糸、紡績糸、および混合糸を提示する。さらに、特定の特性を有するRPFと、特定の構造を有する糸およびそれらの糸から製造される布とを組み合わせることにより、様々な用途のために設計された特定の特性を有する糸および布が得られる。本発明の他の利点を下記により詳細に記載する。
【００１８】
いくつかの態様において、本発明は、共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸を包含し、組換えタンパク質繊維は繰り返し単位の少なくとも2回の出現を含み、繰り返し単位は、150個を超えるアミノ酸残基、少なくとも10kDaの分子量を有する；少なくとも80%のアラニン含有量を含む、6個以上の連続アミノ酸を有するアラニンリッチ領域；ならびに、少なくとも40%のグリシン含有量および30%未満のアラニン含有量を含む、12個以上の連続アミノ酸を有するグリシンリッチ領域を含み、フィラメント糸の平均最大テナシティは少なくとも9 cN/texである。
【００１９】
いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティは少なくとも10 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティは少なくとも11 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティは少なくとも12 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティはおよそ9 cN/tex〜およそ12 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティはおよそ9 cN/tex〜およそ14 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均最大テナシティはおよそ9 cN/tex〜およそ16 cN/texである。
【００２０】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維の平均初期モジュラスは少なくとも350 cN/texである。
【００２１】
いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも6パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも7パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりも少なくとも14パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりもおよそ6パーセント〜およそ15パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりもおよそ4パーセント〜およそ17パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。いくつかの態様において、フィラメント糸は、破断前のフィラメント糸の初期長よりもおよそ2パーセント〜およそ20パーセント長い平均長まで伸ばすことができる。
【００２２】
いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスは少なくとも370 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスは少なくとも400 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスは少なくとも420 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスは少なくとも460 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスはおよそ380 cN/tex〜およそ460 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスはおよそ360 cN/tex〜およそ510 cN/texである。いくつかの態様において、フィラメント糸の平均初期モジュラスはおよそ330 cN/tex〜およそ560 cN/texである。
【００２３】
いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、少なくとも280 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、少なくとも500 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、少なくとも600 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、少なくとも670 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、およそ280 cN〜およそ770 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、およそ270 cN〜およそ680 cNである。いくつかの態様において、フィラメント糸が破壊される平均最大力は、およそ260 cN〜およそ870 cNである。
【００２４】
いくつかの態様において、共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維は、少なくとも50本の組換えタンパク質繊維で作られた第1のトウを含む。いくつかの態様において、第1のトウは1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されている。いくつかの態様において、共通の軸の周りに撚られた複数の組換えタンパク質繊維は、少なくとも50本の組換えタンパク質繊維で作られた第2のトウをさらに含む。いくつかの態様において、第1のトウおよび第2のトウは組み合わされ、1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されている。いくつかの態様において、第1のトウおよび第2のトウは組み合わされ、1インチ当たり少なくともおよそ5回の撚りに供されている。
【００２５】
いくつかの態様において、第1のトウおよび第2のトウは、第1の方向において1インチ当たり少なくともおよそ6回の撚りに個々に供されている。いくつかの態様において、第1のトウおよび第2のトウは組み合わされ、第2の方向において1インチ当たり少なくともおよそ3回の撚りに供されており、第2の方向は第1の方向と反対である。
【００２６】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維の繰り返し単位は最大1000個までのアミノ酸残基を含む。いくつかの態様において、繰り返し単位の分子量は最大100 kDaまでである。いくつかの態様において、繰り返し単位の分子量は15〜100 kDaである。
【００２７】
いくつかの態様において、繰り返し単位は、2〜20個の前記アラニンリッチ領域を含む。いくつかの態様において、各アラニンリッチ領域は、6〜20個の連続アミノ酸および80%〜100%のアラニン含有量を含む。いくつかの態様において、繰り返し単位は、2〜20個の前記グリシンリッチ領域を含む。いくつかの態様において、各グリシンリッチ領域は、12〜150個の連続アミノ酸および40%〜80%のグリシン含有量を含む。
【００２８】
いくつかの態様において、繰り返し単位は、315個のアミノ酸残基、6個のアラニンリッチ領域、および6個のグリシンリッチ領域を含み、アラニンリッチ領域は7〜9個の連続アミノ酸を含み、かつアラニン含有量は100%であり、かつグリシンリッチ領域は30〜70個の連続アミノ酸を含み、かつグリシン含有量は40%〜55%である。
【００２９】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維のタンパク質配列は繰り返し単位を含み、各繰り返し単位は、2〜20個の準繰り返し単位を含む配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有し、各準繰り返し単位は、{GGY-[GPG-X1]n1-GPS-(A)n2}を含む組成を有し、ここで、各準繰り返し単位について、X1は、SGGQQ、GAGQQ、GQGPY、AGQQ、およびSQからなる群より独立して選択され；かつ、n1は4〜8であり、かつn2は6〜10である。いくつかの態様において、n1は、準繰り返し単位の少なくとも半数について4〜5である。いくつかの態様において、n2は、準繰り返し単位の少なくとも半数について5〜8である。いくつかの態様において、準繰り返し単位の少なくとも1つは、MaSp2ドラグラインシルクタンパク質サブ配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有する。
【００３０】
いくつかの態様において、フィラメント糸のアラニンリッチ領域は、複数のナノ結晶性βシートを形成し；かつ、フィラメント糸のグリシンリッチ領域は、複数のβターン構造を形成する。いくつかの態様において、繰り返し単位はSEQ ID NO: 1を含む。
【００３１】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は、72本/cmの経糸密度および40本/cmの緯糸密度を有する平織り1/1布を含み、かつ布は、標準湿気ウィッキングアッセイを使用して試験した場合、1 mm/sより大きい平均水平ウィッキング速度を有する。
【００３２】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は、標準抗菌アッセイを使用して試験した場合、24時間で100倍未満のコロニー形成単位の増加を有する。
【００３３】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は編み布である。いくつかの態様において、編み布は、丸編みの布、平編みの布、または経編みの布からなる群より選択される。
【００３４】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は織り布である。いくつかの態様において、織り布は、平織りの布、ドビー織りの布、およびジャカード織りの布からなる群より選択される。
【００３５】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は不織布である。
【００３６】
さらに、上述の糸のいずれかを含む布が本明細書において提供され、ここで、布は高い最大テナシティを有し、平均最大引張強度は糸1本当たり7.7 cN/tex超である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一態様における、本開示のブロックコポリマーの分子構造を図示する。
【図２Ａ】態様における、本開示の繊維から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図２Ｂ】態様における、本開示の繊維から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図２Ｃ】態様における、本開示の繊維から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図２Ｄ】態様における、本開示の繊維から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図３Ａ】一態様における、本開示の乾燥繊維および含水繊維の光学顕微鏡画像を示す。スケールバー=200μm。
【図３Ｂ】一態様における、110℃で加熱されて水分を失うにつれての、本開示の繊維の重量のプロットを示す。
【図４】態様における、全て本開示のRPFを含む、フィラメント糸、紡績糸、および3種の混合糸の画像を示す。
【図５Ａ】態様における、本開示の糸から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図５Ｂ】態様における、本開示の糸から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図５Ｃ】態様における、本開示の糸から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図５Ｄ】態様における、本開示の糸から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図５Ｅ】態様における、本開示の糸から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図６Ａ】本発明の糸の追加の態様から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図６Ｂ】本発明の糸の追加の態様から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図６Ｃ】本発明の糸の追加の態様から測定された応力-歪み曲線を示す。
【図６Ｄ】本発明の糸の追加の態様から測定された応力-歪み曲線を示す。
【００３８】
図は、説明の目的のためにのみ、本開示の様々な態様を描写する。当業者は、本明細書において説明される構造および方法の代替の態様が、本明細書に記載される原理から逸脱することなく用いられ得ることを、以下の議論から容易に認識するだろう。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
定義
フィラメント糸は、糸の全長に及ぶ2本以上の繊維フィラメントから構成される糸である。フィラメント糸はマルチフィラメント糸とも呼ばれ得る。フィラメント糸の構造は、撚りの量、およびいくつかの場合においては繊維テクスチャード加工によって影響される。フィラメント糸の特性は、糸の構造、構成繊維の繊維間の摩擦、および構成繊維の特性によって影響され得る。いくつかの態様において、糸の構造および組換えタンパク質繊維の特性は、結果として生じる糸に様々な特徴を与えるように選択される。糸の特性はまた、糸中の繊維(即ち、フィラメント)の数によって影響され得る。本願におけるフィラメント糸はマルチフィラメント糸であり得る。本開示の全体にわたって、「フィラメント糸」は、フラットフィラメント糸、テクスチャード加工フィラメント糸、延伸フィラメント糸、未延伸フィラメント糸、または任意の構造のフィラメント糸を指し得る。
【００４０】
紡績糸は、まとまりのある1本の糸(またはスレッド、または「シングル」)を作るためにステープルファイバーを撚り合わせることによって作られる。紡績糸の構造は紡績法のパラメータによって影響される。紡績糸の特性は、糸の構造、ならびに構成繊維によって影響される。
【００４１】
混合糸は、一緒に混合される様々な繊維を含む糸のタイプである。異なる態様において、組換えタンパク質繊維は、綿、ウール、他の動物繊維、ポリアミド、アクリル、ナイロン、リネン、ポリエステル、および／またはそれらの組み合わせと混合され得る。組換えタンパク質繊維は、非組換えタンパク質繊維(非RPF)と、または2種以上の他のタイプの非組換えタンパク質繊維と混合され得る。組換えタンパク質繊維はまた、第1のタイプの組換えタンパク質繊維とは異なる特性を有する第2のタイプの組換えタンパク質繊維と混合され得る。本開示において、混合糸とは、具体的には、組換えタンパク質繊維(RPF)が非組換えタンパク質繊維または第2のタイプの組換えタンパク質繊維と混合されて糸にされたものを指す。スパンデックスは、一般に、上述の他の混合糸とは多少異なる方法および構造を使用して糸へ組み入れられるが(例えば、ラップドRFP/スパンデックス糸は、布においてスパンデックスを視界から隠すためにRPFでラップされたスパンデックスコアを有する)、複合RPF/スパンデックス糸は、従って、混合糸の別の例である。
【００４２】
組換えタンパク質繊維(RPF)は、組換えタンパク質から生成される繊維である。いくつかの場合においては、RPFを構成するタンパク質は、連結された繰り返し単位および準繰り返し単位を含有し得る。繰り返し単位は、ポリペプチド内で正確に繰り返されるアミノ酸配列として定義される。準繰り返しは不正確な繰り返しであり、即ち、準繰り返しと準繰り返しとの間でいくらかの配列変化が存在する。各繰り返しは、連結された準繰り返しから構成され得る。
【００４３】
シングルストランド法によって糸(またはトウ中の複数の繊維)の引張特性を測定するための標準試験法は、ASTM D2256-10である。単繊維の引張特性を測定するための標準試験法は、ASTM D3822-14である。本開示において測定される全ての繊維機械特性および糸機械特性は、これらの標準法のうちの1つを使用して測定される。
【００４４】
「テクスチャード加工」繊維または糸は、真っすぐなフィラメントを捲縮された、コイル状の、またはループ状のフィラメントへアレンジするプロセスに供された繊維または糸である。テクスチャード加工繊維および糸を加工処理するために使用される方法のいくつかの例は、エアジェットテクスチャード加工、仮撚りテクスチャード加工、またはスタッファーボックステクスチャード加工である。
【００４５】
繊維または糸の「破壊仕事量」とは、プレテンション荷重点から破断荷重点までに行われる仕事量である。繊維または糸を破断荷重へもっていくために必要とされるエネルギーは、荷重-伸び曲線下の面積から得ることができる。従って、破壊仕事量の単位はcN*cmであり得る。繊維または糸の「靭性」は、繊維または糸を破壊するために必要とされる単位質量当たりのエネルギーである。靭性は、応力-歪み曲線の積分であり、試験される繊維または糸のサンプルの質量で破壊仕事量を割ることによって計算され得る。従って、靭性の単位はcN/texであり得る。
【００４６】
本開示の全体にわたって、および特許請求の範囲において、アミノ酸のパーセンテージが記載される場合、そのパーセンテージは、モル分率パーセンテージを示す(重量分率パーセンテージでなはい)。
【００４７】
本開示の全体にわたって、および特許請求の範囲において、方法のステップが記載される場合、操作可能な方法が生じる限り、ステップが行われる順序は、それらが記載されている順序とは異なり得る。
【００４８】
詳細な説明
糸のための組換えタンパク質繊維の操作
組換えタンパク質繊維は、種々の機械特性、構造特性、化学特性、および生物特性を有するように操作することができる。種々の特性のために組換えタンパク質繊維を操作するためのいくつかの方法は、タンパク質配列設計(例えば、弾性を改善するための、ポリアラニンに対するGPGのより高い比率、ここで、グリシンはポリペプチドの25〜50%である)、および／または微生物株設計および／または増殖条件および／またはタンパク質精製(例えば、引張強度を改善するために分泌経路を利用して単分散度を増加させること)、および／または繊維紡績条件(例えば、繊維直径を調整するためにスピナレット直径を変えること)である。
【００４９】
本開示の態様は、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸、および混合糸を含む。多くの態様において、組換えタンパク質繊維は、様々な改善された機械特性、構造特性、化学特性、および生物特性を含むように操作される。態様において、糸の構造および組換えタンパク質繊維の特性は、結果として生じる糸、およびその糸から製作される布に様々な特徴を与えるように選択される。
【００５０】
いくつかの態様において、繊維の親水性および／または吸湿は、タンパク質配列を変えることによって操作され得る。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維(即ち、RPF)の親水性および／または吸湿率は、ポリアラニンストレッチのような繊維形成特徴を妨害することなく、配列中の実質的に疎水性のアミノ酸に対する実質的に親水性のアミノ酸の比率を増加させることによって、増加される。組換えスパイダーシルクポリペプチド配列中の比較的極性の(比較的親水性の)アミノ酸の例は、グルタミン、セリンおよびチロシンであり、一方、グリシンおよびアラニンは比較的疎水性である。いくつかの態様において、親水性組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、25%を超えるグリシン、または30%を超えるグリシン、または35%を超えるグリシン、または40%を超えるグリシン、または45%を超えるグリシン、または25%〜45%もしくは25%〜40%もしくは25%〜35%のグリシン、または35%〜45%のグリシン、または35%〜40%のグリシン、または40%〜45%のグリシンを含む。いくつかの態様において、親水性組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、5%を超えるグルタミン、または10%を超えるグルタミン、または15%を超えるグルタミン、または20%を超えるグルタミン、または25%を超えるグルタミン、または5%〜10%のグルタミン、または10%〜15%のグルタミン、または15%〜20%のグルタミン、または20%〜25%のグルタミンを含む。いくつかの態様において、高吸湿性組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、25%を超えるグリシン、または30%を超えるグリシン、または35%を超えるグリシン、または40%を超えるグリシン、または45%を超えるグリシン、または25%〜45%もしくは25%〜40%もしくは25%〜35%のグリシン、または35%〜45%のグリシン、または35%〜40%のグリシン、または40%〜45%のグリシンを含む。いくつかの態様において、高吸湿性組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、5%を超えるグルタミン、または10%を超えるグルタミン、または15%を超えるグルタミン、または20%を超えるグルタミン、または25%を超えるグルタミン、または5%〜10%のグルタミン、または10%〜15%のグルタミン、または15%〜20%のグルタミン、または20%〜25%のグルタミンを含む。いくつかの態様において、高吸湿性RPFは、21℃+/-1℃の温度で水中に浸漬させると、10%より大きい、または15%より大きい、または20%より大きい、または25%より大きい、または30%より大きい、または35%より大きい、または40%より大きい、または45%より大きい、または50%より大きい、または60%より大きい、または70%より大きい、または80%より大きい、または90%より大きい、または10%〜20%の、または20%〜30%の、または30%〜40%の、または40%〜50%の、または50%〜60%の、または60%〜70%の、または70%〜80%の、または80%〜90%の、または90%〜100%の、または20%〜35%の、または15%〜40%の、または15%〜35%の直径変化中央値または平均値を有し得る。
【００５１】
いくつかの態様において、布のウィッキング性（wickability）は、布を構成する繊維の紡績パラメータを変えることによって、操作され得る。いくつかの態様において、繊維断面形状は、凝固浴中での滞留時間を変えることによって、または凝固浴中のタンパク質溶媒対タンパク質非溶媒の比率を変えることによって、変えることができる。開示される範囲の上限の(例えば、60秒間より長い)凝固浴滞留時間で加工処理された本開示の繊維は、ひだ状断面をもたらす。即ち、各繊維が、繊維の外面に配置された複数のひだ(あるいは「溝」)を有する。これらのひだの各々は、ひだが配置されている対応する繊維の長手方向軸に平行である。これらのひだは、水を含む液体のウィッキングを助けるためのチャネルとして作用し得る。調整された断面を有するこれらのRPFは、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸へ形成され得る。調整された断面を有するRPFを含有するフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、より高いウィッキング速度のような、調整された湿気輸送特性を有する布を作るために使用され得る。
【００５２】
いくつかの態様において、抗菌性タンパク質モチーフが、結果として生じる繊維に抗菌特性を与えるために、ならびに組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸、およびファブリックの抗菌特性を改善するために、タンパク質配列へ付加される。抗菌性タンパク質配列モチーフのいくつかの例は、ヒト抗菌性ペプチドであるヒト好中球デフェンシン2(HNP-2)、ヒト好中球デフェンシン4(HNP-4)およびヘプシジンである。これらの抗菌性アミノ酸配列は、スパイダーシルク由来ポリペプチド配列に、1準繰り返し単位毎、または2準繰り返し単位毎、または3準繰り返し単位毎、または4準繰り返し単位毎、または5準繰り返し単位毎、または6準繰り返し単位毎、または7準繰り返し単位毎、または8準繰り返し単位毎、または9準繰り返し単位毎、または10準繰り返し単位毎、または12準繰り返し単位毎、または14準繰り返し単位毎、または16準繰り返し単位毎、または18準繰り返し単位毎、または20準繰り返し単位毎、または30準繰り返し単位毎、または40準繰り返し単位毎、または50準繰り返し単位毎、または60準繰り返し単位毎、または70準繰り返し単位毎、または80準繰り返し単位毎、または90準繰り返し単位毎、または100準繰り返し単位毎にその後ろに付加され得る。いくつかの態様において、そのような抗菌性アミノ酸配列を有する組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、布は、AATCC試験法100-2012を使用して試験され、24時間で100倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で500倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で1000倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で100倍の減少から1000倍の増加までのコロニー形成単位の変化を有する。
【００５３】
いくつかの態様において、繊維の伸び率は、タンパク質配列中のポリアラニンに対するGPGの比率を増加させることによって増加される。いくつかの態様において、高い伸度(例えば、3%より大きい、または10%より大きい、または20%より大きい、または30%より大きい、または3〜30%の、または3〜100%の伸び率)を有する組換えタンパク質繊維を含む糸は、25%を超えるグリシン、または30%を超えるグリシン、または35%を超えるグリシン、または40%を超えるグリシンを含む。いくつかの態様において、高い弾性率を有する組換えタンパク質繊維を含む糸は、45%を超えるグリシン、または25%〜45%もしくは25%〜40%もしくは25%〜35%のグリシン、または35%〜45%のグリシン、または35%〜40%のグリシン、または40%〜45%のグリシンを含む。
【００５４】
いくつかの態様において、繊維の最大引張強度は、タンパク質の単分散度を増加させることによって増加される。いくつかの態様において、タンパク質の単分散度は、組換えタンパク質を産生するために使用される微生物の株を、タンパク質を分泌するように操作することによって改善される。そして、改善された単分散度は、繊維の最大引張強度を改善する。いくつかの態様において、高い引張強度(例えば、10 cN/texより大きい)を有する組換えタンパク質繊維を含む、本開示のポリペプチドのいずれかから表される紡糸ドープ（spin dope）のタンパク質(その合成は、WO2015042164 A2、特に段落114〜134に記載されており、これらは参照により本明細書に組み入れられる)は、実質的に単分散である。本開示において、「実質的に単分散の」とは、紡糸ドープ中のタンパク質の>50%、または>55%、または>60%、または>65%、または>70%、または>75%、または>80%、または>85%、または>90%、または>95%、または>99%(パーセンテージはここでは質量パーセンテージである)が、コードタンパク質の完全長分子量の>50%、または>55%、または>60%、または>65%、または>70%、または>75%、または>80%、または>85%、または>90%、または>95%、または>99%の分子量を有することであり得る。本開示において、「実質的に単分散の」とはまた、紡糸ドープ中のタンパク質の50%〜100%、または60%〜100%、または70%〜100%、または80%〜100%、または90%〜100%、または50%〜99%、または60%〜99%、または70%〜99%、または80%〜99%、または90%〜99%(パーセンテージはここでは質量パーセンテージである)が、コードタンパク質の完全長分子量の50%〜100%、または60%〜100%、または70%〜100%、または80%〜100%、または90%〜100%、または50%〜99%、または60%〜99%、または70%〜99%、または80%〜99%、または90%〜99%の分子量を有する、紡糸ドープ混合物を包含する。
【００５５】
破壊仕事量は、靭性の指標であり、弾性およびテナシティを組み合わせたものである。従って、いくつかの態様において、RPFの靭性は、本開示に記載されるように、弾性およびテナシティを同時に増加させるようにタンパク質配列操作および株操作を組み合わせることによって、増加される。いくつかの態様において、高度の靭性(例えば、ASTM D2256-10またはASTM D3822-14を使用して測定して100 cN/texより大きい)を有する組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、25%を超えるグリシン、または30%を超えるグリシン、または35%を超えるグリシン、または40%を超えるグリシン、または45%を超えるグリシン、または25%〜45%もしくは25%〜40%もしくは25%〜35%のグリシン、または35%〜45%のグリシン、または35%〜40%のグリシン、または40%〜45%のグリシンを含む。いくつかの態様において、高い破壊仕事量(例えば、ASTM D2256-10またはASTM D3822-14を使用して測定して0.5 cN*cmより大きい)を有する組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、25%を超えるグリシン、または30%を超えるグリシン、または35%を超えるグリシン、または40%を超えるグリシン、または45%を超えるグリシン、または25%〜45%もしくは25%〜40%もしくは25%〜35%のグリシン、または35%〜45%のグリシン、または35%〜40%のグリシン、または40%〜45%のグリシンを含む。いくつかの態様において、高度の靭性(例えば、ASTM D2256-10またはASTM D3822-14を使用して測定して100 cN/texより大きい)または高い破壊仕事量(例えば、ASTM D2256-10またはASTM D3822-14を使用して測定して0.5 cN*cmより大きい)を有する組換えタンパク質繊維を含む、本開示のポリペプチドのいずれかから表される紡糸ドープのタンパク質(その合成は、WO2015042164 A2、特に段落114〜134に記載されており、これらは参照により本明細書に組み入れられる)は、実質的に単分散である。
【００５６】
いくつかの態様において、繊維の初期モジュラスは、より良好な分子間力を有するようにタンパク質を操作することによって増加される。いくつかの態様において、分子間力は、繊維を構成する分子間に水素結合および架橋結合を提供するタンパク質ブロックを付加することによって、増加される。分子間力を改善するタンパク質モチーフの一例は、分子間結晶化のためにポリアラニンセグメントの数を増加させることによるものである。分子間力を増加させるためのポリペプチド操作の別の例は、システインのジスルフィド架橋のような共有結合的に架橋することができるアミノ酸の付加によるものである。フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、調整された分子間力を有するRPFを含み、高い初期モジュラスを有し得る。いくつかの態様において、上述の操作されたポリペプチドを有するRPFは、50 cN/texより大きい、または115 cN/texより大きい、または200 cN/texより大きい、または350 cN/texより大きい、または370 cN/texより大きい、または400 cN/texより大きい、または415 cN/texより大きい、または420 cN/texより大きい、または460 cN/texより大きい、または550 cN/texより大きい、または600 cN/texより大きい、または800 cN/texより大きい、または1000 cN/texより大きい、または2000 cN/texより大きい、または3000 cN/texより大きい、または4000 cN/texより大きい、または5000 cN/texより大きい、または200〜900 cN/texの、または100〜7000 cN/texの、または500〜7000 cN/texの、または50〜7000 cN/texの、または100〜5000 cN/texの、または500〜5000 cN/texの、または50〜5000 cN/texの、または100〜2000 cN/texの、または500〜2000 cN/texの、または50〜2000 cN/texの、または100〜1000 cN/texの、または500〜1000 cN/texの、または50〜1000 cN/texの、または50〜500 cN/texの、または100〜1000 cN/texの、または500〜1000 cN/texの、または100〜700 cN/texの、または350〜500 cN/texの、または375〜460 cN/texの高い初期モジュラスを有し得る(ASTM D2256-10またはASTM D3822-14を使用して測定される)。
【００５７】
いくつかの態様において、繊維の初期モジュラスは、紡糸中の繊維の延伸倍率を増加させることによって増加される。いくつかの態様において、高い初期モジュラスを有する組換えタンパク質繊維を含む糸は、1.5倍より大きい、または2倍より大きい、または3倍より大きい、または4倍より大きい、または5倍より大きい、または6倍より大きい、または8倍より大きい、または10倍より大きい、または15倍より大きい、または20倍より大きい、または25倍より大きい、または30倍より大きい、または1.5倍〜30倍の、または1.5倍〜20倍の、または1.5倍〜15倍の、または1.5倍〜10倍の、または1.5倍〜6倍の、または1.5倍〜4倍の、または2倍〜30倍の、または2倍〜20倍の、または2倍〜15倍の、または2倍〜10倍の、または2倍〜6倍の、または2倍〜4倍の、または4倍〜30倍の、または4倍〜20倍の、または4倍〜15倍の、または4倍〜10倍の、または4倍〜6倍の、または6倍〜30倍の、または6倍〜20倍の、または6倍〜15倍の、または6倍〜10倍の、または10倍〜30倍の、または10倍〜20倍の、または10倍〜15倍の延伸倍率を有する。
【００５８】
いくつかの態様において、繊維断面形状は、スピナレットオリフィス形状を変えることによって変えられる。いくつかの態様において、繊維直径または線密度は、スピナレットオリフィス直径を増加または減少させることによって、増加または減少される。繊維の柔軟性は、直径または線密度によって大いに影響され、いくつかの態様において、スピナレット直径はまた、繊維の繊度を減少させることによって繊維の柔軟性を調整するために使用され得る。いくつかの態様において、繊維の線密度は、1.5倍より大きい、または2倍より大きい、または3倍より大きい、または4倍より大きい、または5倍より大きい、または6倍より大きい、または8倍より大きい、または10倍より大きい、または15倍より大きい、または20倍より大きい、または25倍より大きい、または30倍より大きい、または1.5倍〜30倍の、または1.5倍〜20倍の、または1.5倍〜15倍の、または1.5倍〜10倍の、または1.5倍〜6倍の、または1.5倍〜4倍の、または2倍〜30倍の、または2倍〜20倍の、または2倍〜15倍の、または2倍〜10倍の、または2倍〜6倍の、または2倍〜4倍の、または4倍〜30倍の、または4倍〜20倍の、または4倍〜15倍の、または4倍〜10倍の、または4倍〜6倍の、または6倍〜30倍の、または6倍〜20倍の、または6倍〜15倍の、または6倍〜10倍の、または10倍〜30倍の、または10倍〜20倍の、または10倍〜15倍の紡糸中の延伸倍率を使用することによって、10 dtex未満、または5 dtex未満、または1 dtex未満、または1〜20 dtex、または1〜10 dtexへ調整され得る。いくつかの態様において、良好な柔軟性を有する布は、10 dtex未満、または5 dtex未満、または1 dtex未満、または1〜20 dtex、または1〜10 dtexの繊維線密度を有する繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含有する。ファブリックのドレープは、ファブリックを構成する繊維の線密度または直径によって大いに影響され、いくつかの態様において、スピナレット直径または延伸倍率はまた、ファブリックを構成する繊維の繊度を増加または減少させることによってファブリックのドレープを調整するために使用され得る。いくつかの態様において、望ましいドレープを有する布は、10 dtex未満、または5 dtex未満、または1 dtex未満、または1〜20 dtex、または1〜10 dtexの繊維線密度を有する繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含有する。
【００５９】
いくつかの態様において、RPF断面形状は、凝固浴中での滞留時間を変えることによって、または凝固浴中のタンパク質溶媒対タンパク質非溶媒の比率を変えることによって、変えることができる。開示される範囲の上限の凝固浴滞留時間で加工処理された本開示のRPFは、ひだ状断面をもたらす。即ち、各RPFは、繊維の外面に配置された複数のひだ(あるいは「溝」)を有する。これらのひだの各々は、ひだが配置されている対応する繊維の長手方向軸に平行である。繊維の光沢もまた、前記面の平滑度によって大いに影響される。より滑らかな面を有するRPFは、より高い光沢を有し、いくつかの態様において、繊維の光沢もまた、凝固浴の滞留時間または凝固浴の化学的性質を変えることによって調整され得る。フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、低光沢または高光沢を有する糸を生成するために、調整された断面を有するRPFを含有し得る。
【００６０】
組換えタンパク質繊維のタンパク質設計
本開示の態様は、例えばアルギオペ・ブルエンニチ（Argiope bruennichi）種からの、MaSp2に由来する組換えスパイダーシルクタンパク質断片配列に基づく合成タンパク質性コポリマーから合成された繊維を含む。各合成繊維は、2〜20個の繰り返し単位を含むタンパク質分子を含有し、ここで、各繰り返し単位の分子量は約20 kDaより大きい。コポリマーの各繰り返し単位内に、約60個を超えるアミノ酸残基があり、これらは、いくつかの「準繰り返し単位」に構造化される。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの繰り返し単位は、MaSp2ドラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有する。
【００６１】
より少数の長い正確な繰り返し単位を有する長いポリペプチドを利用することは、組換えスパイダーシルク繊維を生成するためにより多数のより短い正確な繰り返し単位を有するポリペプチドを利用することと比べて、多くの利点を有する。重要な相違は、「長い正確な繰り返し」は、その中に連結されたより短い正確な繰り返しを有さないアミノ酸配列と定義されることである。長い正確な繰り返しを有する長いポリペプチドは、より多数の短い繰り返しを有する長いポリペプチドと比べてより容易に加工処理される。何故ならば、それらは、DNA断片化を引き起こす相同組換えを受けることが少なく、それらは、アモルファスドメイン対結晶ドメインの組成ならびにナノ結晶ドメインの平均サイズおよびサイズ分布に対してより多くの制御を提供し、かつ、それらは、繊維形成前の中間処理ステップ中の望ましくない結晶化を受けないためである。本開示の全体にわたって、用語「繰り返し単位」とは、より大きな配列内で正確に繰り返されるサブ配列を指す。
【００６２】
本開示の全体にわたって、値の範囲が記載される場合はいつも、その範囲は、あたかも明示的に記載されているかのように範囲内に入る全ての値を含み、かつ、範囲の境界を示す値をさらに含む。従って、「X〜Y」の範囲は、XとYとの間に入る全ての値を含み、かつXおよびYを含む。
【００６３】
パーセント「同一性」という用語は、2つ以上の核酸またはポリペプチド配列の文脈において、下記に記載される配列比較アルゴリズム(例えば、BLASTPおよびBLASTNまたは当業者に入手可能な他のアルゴリズム)のうちの1つを使用してまたは目視検査によって測定されるような、最大一致について比較およびアライメントした場合に同じであるヌクレオチドまたはアミノ酸残基の指定のパーセンテージを有する2つ以上の配列またはサブ配列を指す。用途に依存して、パーセント「同一性」は、比較される配列のある領域(即ち、サブ配列)にわたって、例えば機能的ドメインにわたって存在し得、あるいは、比較される2つの配列の完全長にわたって存在し得る。本開示内で、「領域」は、ポリペプチド内の連続ストレッチ中の6個以上のアミノ酸であると見なされる。
【００６４】
配列比較について、典型的に、1つの配列は、試験配列が比較される参照配列として作用する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列および参照配列をコンピューターへ入力し、必要に応じて、サブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。次いで、配列比較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメータに基づいて、参照配列と比べた試験配列についてのパーセント配列同一性を計算する。
【００６５】
比較についての配列の最適なアライメントは、例えば、Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970)の相同性アライメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988)の類似性検索法によって、これらのアルゴリズムのコンピューター化された実行(Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, Wis.中のGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA)によって、または目視検査(一般にAusubel et al., 下記を参照のこと)によって、行うことができる。
【００６６】
パーセント配列同一性および配列類似性を決定するために適しているアルゴリズムの一例は、Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990)に記載されている、BLASTアルゴリズムである。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationを通して公に入手可能である。そのようなソフトウェアはまた、ポリペプチド配列内にまたはそのような配列のドメイン内に見出される任意の指定のアミノ酸のモルパーセンテージを決定するために使用することができる。当業者が認識するように、そのようなパーセンテージはまた、検査および手動の計算によって決定することができる。
【００６７】
図1は、一態様における、本開示のコポリマー分子の例を図示する。本開示のブロックコポリマー分子は、各繰り返し単位において、60個を超える、もしくは100個を超える、もしくは150個を超える、もしくは200個を超える、もしくは250個を超える、もしくは300個を超える、もしくは350個を超える、もしくは400個を超える、もしくは450個を超える、もしくは500個を超える、もしくは600個を超える、もしくは700個を超える、もしくは800個を超える、もしくは900個を超える、もしくは1000個を超えるアミノ酸残基、または60〜1000個、もしくは100〜1000個、もしくは200〜1000個、もしくは300〜1000個、もしくは400〜1000個、もしくは500〜1000個、もしくは150〜1000個、もしくは150〜400個、もしくは150〜500個、もしくは150〜750個、もしくは200〜400個、もしくは200〜500個、もしくは200〜750個、もしくは250〜350個、もしくは250〜400個、もしくは250〜500個、もしくは250〜750個、もしくは250〜1000個、もしくは300〜500個、もしくは300〜750個のアミノ酸残基を含む。本開示のポリペプチド分子の各繰り返し単位は、20 kDa〜100 kDaの、または20 kDaより大きい、または10 kDaより大きい、または5 kDaより大きい、または5〜60 kDaの、または5〜40 kDaの、または5〜20 kDaの、または5〜100 kDaの、または5〜50 kDaの、または10〜20 kDaの、または10〜40 kDaの、または10〜60 kDaの、または10〜100 kDaの、または10〜50 kDaの、または20〜100 kDaの、または20〜80 kDaの、または20〜60 kDaの、または20〜40 kDaの、または20〜30 kDaの分子量を有し得る。本開示のコポリマー分子は、各繰り返し単位において、300個を超えるアミノ酸残基を含み得る。本開示のコポリマー分子は、各繰り返し単位において、約315個のアミノ酸残基を含み得る。これらのアミノ酸残基は、分子内でいくつかの異なるレベルで構造化される。本開示のコポリマー分子は、繰り返し単位の2〜20回の出現を含む。繰り返し単位を連結した後、本開示のポリペプチド分子は、20 kDa〜2000 kDa、または20 kDaより大きい、または10 kDaより大きい、または5 kDaより大きい、または5〜400 kDa、または5〜300 kDa、または5〜200 kDa、または5〜100 kDa、または5〜50 kDa、または5〜500 kDa、または5〜1000 kDa、または5〜2000 kDa、または10〜400 kDa、または10〜300 kDa、または10〜200 kDa、または10〜100 kDa、または10〜50 kDa、または10〜500 kDa、または10〜1000 kDa、または10〜2000 kDa、または20〜400 kDa、または20〜300 kDa、または20〜200 kDa、または40〜300 kDa、または40〜500 kDa、または20〜100 kDa、または20〜50 kDa、または20〜500 kDa、または20〜1000 kDa、または20〜2000 kDaであり得る。図1に示されるように、コポリマー繊維の各「繰り返し単位」は、2〜20個の「準繰り返し」単位を含む(即ち、n3は2〜20である)。準繰り返しは、正確な繰り返しである必要はない。各繰り返しは、連結された準繰り返しから構成され得る。式1は、本開示に従う準繰り返し単位の組成を示す。
{GGY-[GPG-X1]n1-GPS-(A)n2}n3  (式1)
【００６８】
可変組成要素X1(「モチーフ」と呼ばれる)は、式2に示される下記のアミノ酸配列のいずれか1つに従い、X1は、各準繰り返し単位内で無作為に変わる。
X1 = SGGQQまたはGAGQQまたはGQGPYまたはAGQQまたはSQ  (式2)
【００６９】
式1を再び参照して、式1における「GGY-[GPG-X1]n1-GPS」によって示される準繰り返し単位の組成要素は、「第1領域」と呼ばれる。準繰り返し単位は、一部分において、準繰り返し単位内で第1領域を4〜8回繰り返すことによって、形成される。即ち、n1の値は、単一の準繰り返し単位内で繰り返される第1領域単位の数を示し、n1の値は4、5、6、7または8のいずれか1つである。「(A)n2」によって示される組成要素は、「第2領域」と呼ばれ、各準繰り返し単位内でアミノ酸配列「A」をn2回繰り返すことによって形成される。即ち、n2の値は、単一の準繰り返し単位内で繰り返される第2領域単位の数を示し、n2の値は、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20のいずれか1つである。いくつかの態様において、本開示のポリペプチドの繰り返し単位は、式1および2によって記載される準繰り返しを含有する配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示のポリペプチドの繰り返し単位は、式1および2によって記載される準繰り返しを含有する配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。
【００７０】
式1中に記載される第1領域は、グリシンリッチ領域と見なされる。配列内の6個以上の連続アミノ酸が45%超グリシンである場合、領域はグリシンリッチであり得る。配列内の12個以上の連続アミノ酸が45%超グリシンである場合、領域はグリシンリッチであり得る。配列内の18個以上の連続アミノ酸が45%超グリシンである場合、領域はグリシンリッチであり得る。配列内の4個以上、または6個以上、または10個以上、または12個以上、または15個以上、または20個以上、または25個以上、または30個以上、または40個以上、または50個以上、または60個以上、または70個以上、または80個以上、または100個以上、または150個以上の連続アミノ酸が、30%超、もしくは40%超、もしくは45%超、もしくは50%超、もしくは55%超グリシン、または60%超グリシン、または70%超グリシン、または80%超グリシン、または30%〜80%、もしくは40%〜80%、もしくは45%〜80%、もしくは30%〜55%、もしくは30%〜50%、もしくは30%〜45%、もしくは30%〜40%、もしくは40%〜50%、もしくは40%〜55%、もしくは40%〜60%グリシンである場合、領域はグリシンリッチであり得る。配列内の5〜150個、または10〜150個、または12〜150個、または12〜100個、または12〜80個、または12〜60個、または20〜60個の連続アミノ酸が、30%超、もしくは40%超、もしくは45%超、もしくは50%超、もしくは55%超グリシン、または60%超グリシン、または70%超グリシン、または80%超グリシン、または30%〜80%、もしくは40%〜80%、もしくは45%〜80%、もしくは30%〜55%、もしくは30%〜50%、もしくは30%〜45%、もしくは30%〜40%、もしくは40%〜50%、もしくは40%〜55%、もしくは40%〜60%グリシンである場合、領域はグリシンリッチであり得る。さらに、グリシンリッチ領域は、10%未満、もしくは20%未満、もしくは30%未満、もしくは40%未満のアラニン、または約0%〜10%、もしくは約0%〜20%、もしくは約0%〜30%、もしくは約0%〜40%のアラニンを有し得る。配列内の4個以上、または6個以上、または8個以上、または10個以上の連続アミノ酸が、70%超、もしくは75%超、もしくは80%超、もしくは85%超、もしくは90%超アラニン、または70%〜約100%、もしくは75%〜約100%、もしくは80%〜約100%、もしくは85%〜約100%、もしくは90%〜約100%アラニンである場合、領域はアラニンリッチであり得る。配列内の4〜10個、または4〜12個、または4〜15個、または6〜10個、または6〜12個、または6〜15個、または4〜20個、または6〜20個の連続アミノ酸が、70%超、もしくは75%超、もしくは80%超、もしくは85%超、もしくは90%超アラニン、または70%〜約100%、もしくは75%〜約100%、もしくは80%〜約100%、もしくは85%〜約100%、もしくは90%〜約100%アラニンである場合、領域はアラニンリッチであり得る。本開示に記載される繰り返しは、6個の、または2個を超える、または4個を超える、または6個を超える、または8個を超える、または10個を超える、または15個を超える、または20個を超える、または2〜25個の、または2〜10個の、または4〜10個の、または2〜8個の、または4〜8個のアラニンリッチ領域を有し得る。本開示に記載される繰り返しは、6個の、または2個を超える、または4個を超える、または6個を超える、または8個を超える、または10個を超える、または15個を超える、または20個を超える、または2〜25個の、または2〜10個の、または4〜10個の、または2〜8個の、または4〜8個のグリシンリッチ領域を有し得��。
【００７１】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、式1および式2に記載される配列を含有するタンパク質を含むRPFを含有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、繰り返し単位を有する組換えタンパク質繊維を含有し、ここで、各繰り返し単位は、2〜20個の準繰り返し単位を含む配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有し、かつ、各準繰り返し単位は、{GGY-[GPG-X1]n1-GPS-(A)n2}の組成を有し、かつ、各準繰り返し単位について、X1は、SGGQQ、GAGQQ、GQGPY、AGQQ、およびSQからなる群より独立して選択され、かつ、n1は4〜8であり、かつn2は6〜10である。
【００７２】
下記にさらに記載されるように、コポリマー分子の一例は、3つの「長い」準繰り返し、続いて3つの「短い」準繰り返し単位を含む。「長い」準繰り返し単位は、連続して3回以上、または繰り返し単位中で3回以上、同じX1構成要素(式2に示される通り)を使用しない、準繰り返し単位から構成される。各「短い」準繰り返し単位は、式2において特定されるアミノ酸配列のいずれかを含むが、使用されるアミノ酸配列にかかわらず、同じ配列が分子内の同じ位置にある。さらに、この例のコポリマー分子において、6個のうちの3個以下の準繰り返しが同じX1を共有する。「短い」準繰り返し単位は、n1=4または5であるものである(式1に示される通り)。長い準繰り返し単位は、n1=6、7または8であるものと定義される(式1に示される通り)。
【００７３】
いくつかの態様において、コポリマーの繰り返し単位は、Xqr個の準繰り返し単位から構成され、ここで、Xqrは2〜20の数であり、かつ短い準繰り返し単位の数はXsqrであり、かつ長い準繰り返し単位の数はXlqrであり、ここで、
Xsqr + Xlqr = Xqr      (式3)
かつXsqrは1〜(Xqr-1)の数であり、かつXlqrは1〜(Xqr-1)の数である。
【００７４】
別の態様において、n1は、準繰り返し単位の少なくとも半数について4〜5である。さらに別の態様において、n2は、準繰り返し単位の少なくとも半数について5〜8である。
【００７５】
本開示のコポリマー分子の一つの特徴は、ナノ結晶領域（これらは、理論によって拘束されることを望まないが、βシート領域のスタッキングから形成すると考えられる）、およびアモルファス領域（αヘリックス構造、βターン構造、またはそれら両方から構成される）の形成である。分子中のポリアラニン領域(またはいくつかの種においては(GA)n領域)は、大瓶状腺（major ampullate）(MA)繊維内で結晶性βシートを形成する。大瓶状腺および鞭状腺（flagelliform）スパイダーシルクの繰り返し単位内の他の領域(例えば、GPGGX、GPGQQ、GGX(ここで、X = A、SまたはY)、GPG、SGGQQ、GAGQQ、GQGPY、AGQQ、およびSQを含有する)は、αヘリックスおよびβターン含有構造を含むアモルファスゴム様構造を形成し得る。さらに、二次、三次および四次構造が、アミノ酸の配列および長さを介して、ならびに繊維が形成され、処理され、後処理される条件を介して、繊維のモルフォロジーに対して与えられる。材料特徴付け技法(例えば、NMR、FTIRおよびx線回析)により、天然MAスパイダーシルクおよびMAスパイダーシルク配列由来の組換えシルク内のポリアラニン結晶ドメインは、典型的に非常に小さい(<10 nm)ことが示唆された。繊維は、高度に結晶性もしくは高度にアモルファスであるか、または結晶領域およびアモルファス領域の両方の混合であり得、しかし、最適な機械特性を有する繊維は、10〜40体積%の結晶性物質から構成されると推測された。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの繰り返し単位は、MAドラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの繰り返し単位は、MaSp2ドラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの繰り返し単位は、スパイダードラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの準繰り返し単位は、MAドラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの準繰り返し単位は、MaSp2ドラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの態様において、本開示に記載されるポリペプチドの準繰り返し単位は、スパイダードラグラインシルクタンパク質配列に対して少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。
【００７６】
理論によって拘束されることを望まないが、スパイダーシルク内のタンパク質の構造特性は、繊維の機械特性と関連すると理論付けられる。繊維中の結晶領域は繊維の引張強度と関連付けられ、一方、アモルファス領域は繊維の伸び率と関連付けられた。大瓶状腺(MA)シルクは、鞭状腺シルクと比べてより高い強度およびより低い伸び率を有する傾向があり、同様に、MAシルクは、鞭状腺シルクと比較してより高い体積分率の結晶領域を有する。さらに、スパイダーシルクタンパク質の結晶領域およびアモルファス領域の分子動力学に基づく理論モデルは、結晶領域は繊維の引張強度と関連付けられ、一方、アモルファス領域は繊維の伸び率と関連付けられるという主張を支持している。さらに、理論モデリングは、組換えタンパク質繊維の機械特性に対する二次、三次および四次構造の重要性を支持している。例えば、ランダムな、パラレルなおよび連続的な空間分布でのナノ結晶ドメインの集合、ならびに、アモルファス領域内の絡み合った鎖間の相互作用力の強度、およびアモルファス領域とナノ結晶領域との間の相互作用力の強度は両方とも、結果として生じる繊維の理論的な機械特性に影響を及ぼした。
【００７７】
良好な機械特性を有する繊維を形成するタンパク質性ブロックコポリマーの繰り返し単位は、シルクポリペプチドの一部を使用して合成され得る。本開示のタンパク質性ブロックコポリマー中の繰り返しとして使用され得るいくつかの例示的な配列を表1に示す。これらのポリペプチド繰り返し単位は、アラニンリッチ領域およびグリシンリッチ領域を含有し、150アミノ酸長以上である。これらの例示的な配列は、共有するPCT公開公報WO 2015042164において教示されるようなピキア（Pichia）発現系を使用して発現されることが実証された。
【００７８】
（表１）繰り返し単位として使用され得る例示的な配列
2019518882.tif 000003
2019518882.tif 000004
2019518882.tif 000005
2019518882.tif 000006
2019518882.tif 000007
2019518882.tif 000008
2019518882.tif 000009
2019518882.tif 000010
【００７９】
一態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するブロックコポリマーポリペプチド繰り返し単位は、SEQ ID NO. 1を使用して合成される。この繰り返し単位は、6個の準繰り返しを含有し、これらの各々は、本明細書に記載されるように、組成が異なるモチーフを含む。この繰り返し単位は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20回連結され、20 kDa〜535 kDaの、または20 kDaより大きい、または10 kDaより大きい、または5 kDaより大きい、または5〜400 kDaの、または5〜300 kDaの、または5〜200 kDaの、または5〜100 kDaの、または5〜50 kDaの、または5〜600 kDaの、または5〜800 kDaの、または5〜1000 kDaの、または10〜400 kDaの、または10〜300 kDaの、または10〜200 kDaの、または10〜100 kDaの、または10〜50 kDaの、または10〜600 kDaの、または10〜800 kDaの、または10〜1000 kDaの、または20〜400 kDaの、または20〜300 kDaの、または20〜200 kDaの、または20〜100 kDaの、または20〜50 kDaの、または40〜300 kDaの、または40〜500 kDaの、または20〜600 kDaの、または20〜800 kDaの、または20〜1000 kDaのポリペプチド分子が形成され得る。このポリペプチド繰り返し単位はまた、ナノ結晶領域に関連するポリアラニン領域、および結晶性のより低い領域を含有するβターンに関連するグリシンリッチ領域を含有する。他の態様において、繰り返しは、Seq ID No: 2〜97として列挙される配列のいずれかより選択される。
【００８０】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、SEQ ID No: 1〜97を含有するタンパク質を含むRPFを含有する。
【００８１】
いくつかの態様において、ポリペプチドの準繰り返し単位は、式{GGY-[GPG-X1]n1-GPS-(A)n2}によって記載され得、ここで、X1は、SGGQQ、GAGQQ、GQGPY、AGQQ、およびSQからなる群より独立して選択され、n1は4〜8の数であり、かつn2は6〜20の数である。繰り返し単位は複数の準繰り返し単位から構成される。追加の態様において、3つの「長い」準繰り返しの後に、3つの「短い」準繰り返し単位が続く。上述したように、短い準繰り返し単位は、n1=4または5であるものである。長い準繰り返し単位は、n1=6、7または8であるものと定義される。いくつかの態様において、短い準繰り返しの全ては、繰り返し単位の各準繰り返し単位内の同じ位置に同じX1モチーフを有する。いくつかの態様において、6個のうちの3個以下の準繰り返しが同じX1モチーフを共有する。
【００８２】
追加の態様において、繰り返し単位は、繰り返し単位内で連続して3回以上同じX1の出現を使用しない準繰り返し単位から構成される。追加の態様において、繰り返し単位は、準繰り返し単位から構成され、ここで、準繰り返しのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20個は、繰り返し単位の単一の準繰り返し単位中で3回以上同じX1を使用しない。
【００８３】
いくつかの態様において、記載されるポリペプチドから形成される繊維の構造は、βシート構造、βターン構造、またはαヘリックス構造を形成する。いくつかの態様において、形成された繊維の二次、三次および四次タンパク質構造は、ナノ結晶性βシート領域、アモルファスβターン領域、アモルファスαヘリックス領域、非結晶性マトリックス中に埋め込まれた無作為に空間的に分布されたナノ結晶領域、または非結晶性マトリックス中に埋め込まれた無作為に配向されたナノ結晶領域を有すると記載される。
【００８４】
いくつかの態様において、本明細書に記載されるような機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、4〜20アミノ酸長のポリアラニン領域と連結された20〜100アミノ酸長のグリシンリッチ領域を含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、5〜25%のポリアラニン領域(4〜20個のポリアラニン残基)を含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、25〜50%のグリシンを含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、15〜35%のGGXを含み、ここでXは任意のアミノ酸である。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、15〜60%のGPGを含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、10〜40%のアラニンを含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、0〜20%のプロリンを含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、10〜50%のβターンを含む。いくつかの態様において、良好な機械特性を有する繊維を形成するために利用されるポリペプチドは、10〜50%のαヘリックス組成を含む。いくつかの態様において、これらの組成範囲の全てが同じポリペプチドに当てはまる。いくつかの態様において、これらの組成範囲のうちの2つ以上が同じポリペプチドに当てはまる。
【００８５】
組換えタンパク質繊維の紡糸ドープおよび紡糸パラメータ
いくつかの態様において、本開示のポリペプチドのいずれかから表されるタンパク質を含有する紡糸ドープを合成する。紡糸ドープは、WO2015042164 A2、特に段落114〜134に見られるもののような公開された技法を使用して調製される。いくつかの態様において、標準混合技法を用いて、ギ酸ベースの紡糸溶媒中に精製および乾燥されたブロックコポリマーポリペプチドを溶解することによって、繊維紡糸液を調製した。目視検査によって決定されるようにポリペプチドが完全に溶解されるまで、紡糸ドープを混合した。紡糸ドープを脱気し、溶解しない微粒子を遠心分離によって除去した。
【００８６】
一態様において、意図される長さの少なくともいくらかのパーセンテージ(例えば、80%)であるタンパク質の割合を、サイズ分離プロセスの結果の定量分析によって決定する。一態様において、サイズ分離プロセスはサイズ排除クロマトグラフィーを含み得る。一態様において、サイズ分離プロセスはゲル電気泳動を含み得る。定量分析は、クロマトグラムまたは濃度測定スキャンピークの面積を積分することによって、指定されるサイズ範囲に入る全タンパク質の割合を決定することを含み得る。例えば、サンプルをサイズ分離プロセスに通し、完全長、60%完全長および20%完全長に対応するピーク下の相対面積が3:2:1である場合、完全長である割合は、合計6質量部のうちの3質量部＝50%質量比に対応する。
【００８７】
いくつかの態様において、本開示のポリペプチドのいずれかから表される紡糸ドープのタンパク質は、実質的に単分散である。いくつかの態様において、本開示のポリペプチドのいずれかから表される紡糸ドープのタンパク質は、コードタンパク質の分子量の5%〜99%、または5%〜50%、または50%〜99%、または20%〜80%、または40%〜60%、または5%〜30%、または70%〜99%、または5%〜20%、または5%〜10%、または80%〜99%、または90%〜99%の分子量を有する、5%〜99%、または5%〜50%、または50%〜99%、または20%〜80%、または40%〜60%、または5%〜30%、または70%〜99%、または5%〜20%、または5%〜10%、または80%〜99%、または90%〜99%のタンパク質を紡糸ドープ中に有する。「コードタンパク質」は、タンパク質発現において利用されるDNAによってコードされるポリペプチドアミノ酸配列と定義される。換言すれば、「コードタンパク質」は、タンパク質産生中の任意の段階で不完全なプロセス(例えば、転写エラー、タンパク質分解、相同組換え、切断、タンパク質断片化、タンパク質凝集)が存在しなかった場合に産生されるであろうポリペプチドである。紡糸ドープ中のタンパク質のより高い単分散度、換言すれば、より高い純度は、より高い初期モジュラス、より高い伸び率、より高い極限引張強度、およびより高い最大引張強度のような、より良好な機械特性を有する繊維を生成するという利点を有し得る。
【００８８】
他の態様において、紡糸ドープ中のタンパク質の<10%、または<15%、または<20%、または<25%、または<30%、または<35%、または<40%、または<45%、または<50%が、タンパク質発現において利用されるDNAによってコードされるタンパク質の分子量の>50%、または>55%、または>60%、または>65%、または>70%、または>75%、または>80%、または>85%、または>90%、または>95%、または>99%の分子量を有する、低い単分散度を有する繊維は、依然として、良好な機械特性を有する繊維を生成することができた。低純度紡糸ドープから形成された繊維による、本明細書に記載される機械特性(例えば、高い初期モジュラスおよび／または伸び率)は、本開示中の他のところに記載される、長いポリペプチド繰り返し単位、好適なポリペプチド組成、ならびに紡糸ドープおよび繊維紡糸パラメータの使用によって達成された。
【００８９】
他の態様において、タンパク質は、微生物、例えば、ピキア・パストリス（Pichia pastoris）、大腸菌（Escherichia coli）、バチルス・サブチリス（Bacillus subtilis）、または哺乳動物細胞からの分泌を介して産生される。任意で、分泌速度は、少なくとも20 mg /g DCW / hr (DCW = 乾燥細胞重量)である。任意で、タンパク質を、次いで、回収し、分離し、そして溶媒を含有する紡糸ドープを使用して繊維へと紡糸する。紡糸ドープ中で使用され得る溶媒のクラスのいくつかの例は、エタノール、メタノール、イソプロパノール、t-ブチルアルコール、酢酸エチル、およびエチレングリコールを含むがこれらに限定されない、水性、無機性または有機性のものである。WO2015042164 A2、特に段落114〜134に見出されるもののような、組換えタンパク質性ブロックコポリマーを合成するための様々な方法が、公開されている。
【００９０】
いくつかの態様において、繊維は、スピナレットを通して押し出され、例えば長さが20 mより長い、長く均一なRPFが形成される。連続繊維製造は以下のプロセスを含む：ポンピング、濾過、繊維形成、および任意で、繊維処理。紡糸ドープは、フィルターを通って、そしてその後、小さな穴を含有するスピナレットを通って、ポンピングされる。フィルターおよびスピナレットを通る流体路中の抵抗力は、これらの構成要素の各々を横切る圧力低下をもたらす。必要とされるポンピング圧力およびポンプタイプは、システム構成要素の固有の流体力学的特性、それらを相互連結するために使用される経路、および紡糸ドープ液体の粘度によって決定される。濾過は、繊維の欠陥をもたらすか、またはスピナレットホールの1つの閉塞をもたらすであろう粒子をふるいにかけて排除するために使用される。いくつかの態様において、スクリーン濾過または深層タイプ濾過システムが使用される。組換えタンパク質繊維は、湿式紡糸を使用して形成され、紡糸ドープは、スピナレットホールを離れる際に凝固浴中で凝固する。凝固した繊維と凝固剤との間の摩擦に起因して、連続繊維製造は、他の紡糸プロセス(例えば、溶融紡糸または乾式紡糸)について使用されるものと比べてより低い紡糸速度を用いる。いくつかの態様において、冷延伸または熱延伸のような、紡糸後繊維処理が使用される。延伸は、繊維中のより高度のポリマー配向を与え、これは改善された機械特性をもたらす。
【００９１】
いくつかの態様において、当技術分野において公知のプロセスの構成要素を用いて、ポリペプチド溶液を繊維へと紡糸する。これらのプロセスとしては、例えば、湿式紡糸、乾湿式紡糸、および乾式紡糸が挙げられる。好ましい湿式紡糸態様において、フィラメントが液体凝固浴中へオリフィスを通って押し出される。一態様において、フィラメントは、凝固浴と接触する前にエアギャップを通って押し出され得る。乾湿式紡糸法において、紡糸液は、凝固浴に入る前に、不活性非凝固性流体、例えば空気中で、細められ引き伸ばされる。適切な凝固流体は、湿式紡糸法において使用されるものと同じである。
【００９２】
他の態様において、湿式紡糸についての凝固浴条件は、ある特定の機械特性を有する繊維形成を促進するように選択される。任意で、凝固浴は、0〜90℃、より好ましくは20〜60℃の温度で維持される。任意で、凝固浴は、約60%、70%、80%、90%、またはさらには100%のアルコール、好ましくは、イソプロパノール、エタノール、またはメタノールを含む。任意で、凝固浴は、体積で95:5%、90:10%、85:15%、80:20%、75:25%、70:30%、65:35%、60:40%、55:45%または50:50%のメタノール:水である。任意で、凝固浴は、20〜60℃の温度で、硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、または他のタンパク質沈殿塩を含む添加剤のような、繊維の機械特性を増強するための添加剤を含有する。
【００９３】
いくつかの態様において、押し出されたフィラメントまたは繊維は、2つ以上の浴槽に通される。2つ以上の浴槽が使用される態様について、異なる浴槽は、異なるまたは同じ化学組成を有する。いくつかの態様において、押し出されたフィラメントまたは繊維は、2つ以上の凝固浴に通される。2つ以上の凝固浴が使用される態様について、異なる凝固浴は、異なるまたは同じ化学組成を有する。滞留時間は、凝固剤浴中で2秒間〜100分間のように、機械特性を改善するために調整され得る。巻取り/延伸速度は、0.1〜100メートル/分の速度のように、繊維の機械特性を改善するために調整され得る。
【００９４】
任意で、フィラメントまたは繊維はまた、残留溶媒および／または凝固剤を除去するために1つまたは複数のリンス浴に通される。好ましくは最終の水浴まで、減少する塩またはアルコール濃度のリンス浴が、塩またはアルコール浴の後に好ましくは続く。
【００９５】
押し出し後、フィラメントまたは繊維は延伸され得る。延伸は、フィラメントのコンシステンシー、軸配向および靭性を改善し得る。延伸は、凝固浴の組成によって増強され得る。延伸はまた、水、グリセロールまたは塩溶液などの可塑剤を含有する延伸浴において行われ得る。延伸はまた、グルタルアルデヒドまたはホルムアルデヒドなどの架橋剤を含有する延伸浴において行われ得る。延伸は、繊維特性を変えるために25〜100℃の温度で、好ましくは60℃で行われ得る。連続処理において一般的であるように、延伸は、前述した凝固、洗浄、可塑化、および／または架橋手順の間、同時に行われ得る。延伸率は、処理されるフィラメントに依存する。いくつかの態様において、延伸速度は、凝固浴からの巻取り速度の約4倍、または5倍、または6倍、または7倍、または8倍、または9倍、または10倍、または11倍、または12倍、または13倍、または14倍、または15倍である。
【００９６】
本発明のある態様において、フィラメントは、押し出し後または延伸後にスプール上に巻かれる。巻き速度は一般に1〜500 m/分、好ましくは10〜50 m/分である。
【００９７】
いくつかの態様において、押し出されたフィラメントまたは繊維は、2つ以上の凝固浴に通される。2つ以上の凝固浴が使用される態様について、異なる凝固浴は、異なるまたは同じ化学組成を有する。滞留時間は、凝固剤浴中で2〜100秒間のように、機械特性を改善するために調整され得る。巻取り/延伸速度は、2〜10メートル/分の速度のように、繊維の機械特性を改善するために調整され得る。
【００９８】
延伸倍率はまた、繊維の機械特性を改善するために調整され得る。異なる態様において、延伸倍率は1.5倍〜6倍であった。一態様において、より低い延伸倍率は、繊維の伸び率を改善した。一態様において、より高い延伸倍率は、繊維の最大引張強度を改善した。延伸はまた、溶液中、加湿空気中、または高温でのような、異なる環境において行われ得る。
【００９９】
開示される範囲の上限の凝固浴滞留時間で加工処理された本開示の繊維は、ひだ状断面をもたらす。即ち、各繊維は、繊維の外面に配置された複数のひだ(あるいは「溝」)を有する。これらのひだの各々は、ひだが配置されている対応する繊維の長手方向軸に平行である。凝固浴中でより高いエタノール含有量で加工処理された本開示の繊維は、中空コア繊維をもたらす。即ち、繊維は、内面および外面を含む。内面は、繊維の長手方向軸に平行な中空コアを画定する。
【０１００】
いくつかの態様において、凝固浴または第1凝固浴は、以下の化学物質のクラスを含むがこれらに限定されない、水、酸、溶媒および塩のうちの1つまたは複数の組み合わせを使用して調製される：ブレンステッド-ローリー酸、ルイス酸、二元水素化物酸、有機酸、金属陽イオン酸、有機溶媒、無機溶媒、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩。凝固浴または第1凝固浴の調製において使用される酸のいくつかの例は、希塩酸、希硫酸、ギ酸および酢酸である。第1凝固浴の調製において使用される溶媒のいくつかの例は、エタノール、メタノール、イソプロパノール、t-ブチルアルコール、酢酸エチル、およびエチレングリコールである。凝固浴または第1凝固浴の調製において使用される塩の例としては、LiCl、KCl、BeCl2、MgCl2、CaCl2、NaCl、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、および硝酸、硫酸またはリン酸の他の塩が挙げられる。
【０１０１】
いくつかの態様において、凝固浴または第1凝固浴の化学組成および押し出しパラメータは、繊維が凝固浴または第1凝固浴中で半透明のままであるように選択される。いくつかの態様において、凝固浴または第1凝固浴の化学組成および押し出しパラメータは、凝固浴または第1凝固浴中の繊維の凝固速度を減速させるように選択され、これは、結果として生じる繊維がその後の延伸ステップにおいて延伸する能力を改善する。様々な態様において、これらのその後の延伸ステップは、湿潤、乾燥、および加湿空気環境を含む、異なる環境において行われる。湿潤環境の例は、1つまたは複数の追加の浴槽または凝固浴を含む。いくつかの態様において、繊維は、第1凝固浴後に1つまたは複数の浴槽を通って移動する。態様において、1つまたは複数の追加の浴槽または凝固浴は、以下の化学物質のクラスを含むがこれらに限定されない、水、酸、溶媒および塩のうちの1つまたは複数の組み合わせを使用して調製される：ブレンステッド-ローリー酸、ルイス酸、二元水素化物酸、有機酸、金属陽イオン酸、有機溶媒、無機溶媒、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩。第2の浴槽または凝固剤浴の調製において使用される酸のいくつかの例は、希塩酸、希硫酸、ギ酸および酢酸である。第2凝固剤浴の調製において使用される溶媒のいくつかの例は、エタノール、メタノール、イソプロパノール、t-ブチルアルコール、酢酸エチル、およびエチレングリコールである。第2の浴槽または凝固浴の調製において使用される塩のいくつかの例としては、LiCl、KCl、MgCl2、CaCl2、NaCl、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、および硝酸、硫酸またはリン酸の他の塩が挙げられる。いくつかの態様において、2つの凝固浴があり、ここで、第1凝固浴は第2凝固浴とは異なる化学組成を有し、第2凝固浴は第1凝固浴と比べてより高濃度の溶媒を有する。いくつかの態様において、3つ以上の凝固浴があり、第1凝固浴は第2凝固浴とは異なる化学組成を有し、第2凝固浴は第1凝固浴と比べてより低濃度の溶媒を有する。いくつかの態様において、2つの浴槽があり、第1のものは凝固浴であり、第2のものは洗浄浴である。いくつかの態様において、第1凝固浴は第2洗浄浴とは異なる化学組成を有し、第2洗浄浴は第1浴槽と比べてより高濃度の溶媒を有する。いくつかの態様において、3つ以上の浴槽があり、第1浴槽は第2浴槽とは異なる化学組成を有し、第2浴槽は第1浴槽と比べてより低濃度の溶媒を有する。
【０１０２】
いくつかの態様において、紡糸ドープは、以下の化学物質のクラスを含むがこれらに限定されない、水、酸、溶媒および塩のうちの1つまたは複数の組み合わせを使用してさらに調製される：ブレンステッド-ローリー酸、ルイス酸、二元水素化物酸、有機酸、金属陽イオン酸、有機溶媒、無機溶媒、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩。紡糸ドープの調製において使用される酸のいくつかの例は、希塩酸、希硫酸、ギ酸および酢酸である。紡糸ドープの調製において使用される溶媒のいくつかの例は、エタノール、メタノール、イソプロパノール、t-ブチルアルコール、酢酸エチル、およびエチレングリコールである。紡糸ドープの調製において使用される塩のいくつかの例は、LiCl、KCl、MgCl2、CaCl2、NaCl、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、および硝酸、硫酸またはリン酸の他の塩である。
【０１０３】
いくつかの態様において、スピナレットは、繊維の機械特性を増強するように選択される。スピナレットの寸法は、長さ0.001 cm〜5 cm、直径25〜200 umであり得る。いくつかの態様において、スピナレットは、同時に複数の繊維を紡糸するために複数のオリフィスを含む。いくつかの態様において、スピナレットの断面は、オリフィスでの最小の直径へ向かって徐々に先細になり、真っすぐな壁となり、次いでオリフィスへ向かって急激に先細になるか、または複数の狭窄を含む。スピナレットからの紡糸ドープの押し出し圧力はまた、10〜1000 psiの範囲において、繊維の機械特性に影響を与えるように変わり得る。繊維特性と押し出し圧力との相互作用は、紡糸ドープ粘度、延伸/巻取り速度、および凝固浴の化学的性質によって影響され得る。
【０１０４】
紡糸ドープ中の溶媒に対するタンパク質の濃度もまた、重要なパラメータである。いくつかの態様において、タンパク質重量／重量の濃度は、残りを構成する溶媒および他の添加剤を有する溶液中で、20%、または25%、または30%、または35%、または40%、または45%、または50%、または55%、または20%〜55%、または20%〜40%、または30%〜40%、または30%〜55%、または30%〜50%である。
【０１０５】
組換えタンパク質繊維の糸
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む糸は、フィラメント糸、紡績糸、または混合糸へと作製される。いくつかの態様において、フィラメント糸、紡績糸、または混合糸は、高い初期モジュラス、高い伸び率、高いテナシティ、および高い靭性のような機械特性を有する組換えタンパク質繊維を含有する。フィラメント糸、紡績糸、または混合糸はまた、高い繊度(例えば、小さな直径、低い線密度、低いデニール)、高い柔軟性、平滑度、操作された断面形状および多孔性のような構造特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得る。フィラメント糸、紡績糸、または混合糸はまた、親水性のような化学特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得る。フィラメント糸、紡績糸、または混合糸はまた、抗菌性であることのような生物特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得る。
【０１０６】
糸RPFの線密度の操作
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、5 dtex未満、または3 dtex未満、または2 dtex未満、または1.5 dtex未満、または1.5 dtex超、または1.7 dtex超、または2 dtex超、または1〜5 dtex、または1〜3 dtex、または1.5〜2 dtex、または1.5〜2.5 dtexの線密度を示す。
【０１０７】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維のデニール中央値または平均値は、1デニール(直径約15ミクロン)未満である。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維のデニール中央値または平均値は、0.5デニール(直径約10ミクロン)未満である。マイクロファイバーは、1デシテックス(dtex)、直径およそ10μm未満の繊度を有する繊維の分類である。H.K., Kaynak and O. Babaarslan, Woven Fabrics, Croatia: InTech, 2012。マイクロファイバーの小さな直径は、消費者に望ましい様々な品質および特徴をマイクロファイバー糸およびファブリックに与える。マイクロファイバーは、本質的により柔軟であり（曲げは繊維直径に反比例する）、従って、柔らかな感触、低い剛性および高いドレープ性（drapeability）を有する。マイクロファイバーはまた、高い繊維密度（糸断面積当たり、より多くの繊維）を有するフィラメント糸へ形成され、同様の寸法の他の糸と比較してより高い強度をマイクロファイバー糸に与えることができる。マイクロファイバーはまた、糸内の個別の応力緩和に寄与し、しわの寄らないファブリックをもたらす。さらに、マイクロファイバーは、糸内で高い圧縮効率を有し、これは、他の防水および防風技術（例えば、ポリビニルコーティング）と比較して通気性を維持しながらファブリック防水性および防風性を改善する。マイクロファイバーファブリック内の高い繊維密度は、繊維間のマイクロチャネル構造を生じさせ、これは、毛細管効果を促進し、ウィッキングおよび速乾特徴を与える。マイクロファイバー糸の体積に対する高い表面積により、より明るくかつより鮮明に染色することが可能となり、印刷されたファブリックは、同様に、より明確かつより鮮明なパターン保持を有する。現在、組換えシルク繊維は、マイクロファイバータイプの特徴を有するシルクを生じさせるのに十分に小さな繊度を有していない。米国特許出願公開第2014/0058066号は、一般に、5〜100μmの繊維直径を開示しているが、5μmと同程度に小さな直径を有する繊維のいかなる実施例も実際には開示していない。
【０１０８】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維の線密度中央値または平均値は、5デニール未満であり、または10デニール未満であり、または15デニール未満であり、または20デニール未満であり、または1〜30デニール、もしくは1〜20デニール、もしくは1〜10デニール、もしくは1〜5デニール、もしくは0.1〜5デニール、もしくは0.1〜30デニールである。
【０１０９】
糸RPFの機械特性の操作
フィラメント糸、紡績糸、および混合糸は、多くの異なる技法および構成繊維を使用して形成することができる。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、115 cN/texより大きい初期モジュラス、7.7 cN/texより大きい最大引張強度、および少なくとも3%の伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、115 cN/texより大きい初期モジュラス、7.7 cN/texより大きい最大引張強度、および少なくとも3%の伸び率、または10%より大きい伸び率、または30%より大きい伸び率、または50%より大きい伸び率、または100%より大きい伸び率、または200%より大きい伸び率、または300%より大きい伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、10〜1000 cN/texの初期モジュラス、0.5〜100 cN/texの最大引張強度、および1%〜300%の伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、10〜1000 cN/texの初期モジュラスを含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、0.5〜100 cN/texの最大引張強度を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、1〜300%の伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、少なくとも3%の伸び率、または10%より大きい伸び率、30%より大きい伸び率、または50%より大きい伸び率、または100%より大きい伸び率、または200%より大きい伸び率、または300%より大きい伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、50 cN/texより大きい、または115 cN/texより大きい、または200 cN/texより大きい、または400 cN/texより大きい、または550 cN/texより大きい、または600 cN/texより大きい、または800 cN/texより大きい、または1000 cN/texより大きい、または2000 cN/texより大きい、または3000 cN/texより大きい、または4000 cN/texより大きい、または5000 cN/texより大きい、または200〜900 cN/texの、または100〜7000 cN/texの、または500〜7000 cN/texの、または50〜7000 cN/texの、または100〜5000 cN/texの、または500〜5000 cN/texの、または50〜5000 cN/texの、または100〜2000 cN/texの、または500〜2000 cN/texの、または50〜2000 cN/texの、または100〜1000 cN/texの、または500〜1000 cN/texの、または50〜1000 cN/texの、または50〜500 cN/texの、または100〜1000 cN/texの、または500〜1000 cN/texの、または100〜700 cN/texの初期モジュラスを含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、0.5 cN/texより大きい最大引���強度、または1 cN/texより大きい最大引張強度、または2 cN/texより大きい最大引張強度、または4 cN/texより大きい最大引張強度、または6 cN/texより大きい最大引張強度、または7.7 cN/texより大きい最大引張強度、または8 cN/texより大きい最大引張強度、または10 cN/texより大きい最大引張強度、または15 cN/texより大きい最大引張強度、または20 cN/texより大きい最大引張強度、または25 cN/texより大きい最大引張強度、または30 cN/texより大きい最大引張強度、または40 cN/texより大きい最大引張強度、または50 cN/texより大きい最大引張強度、または60 cN/texより大きい最大引張強度、または70 cN/texより大きい最大引張強度、または80 cN/texより大きい最大引張強度、または90 cN/texより大きい最大引張強度、または100 cN/texより大きい最大引張強度を含む。
【０１１０】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、50 cN/texより大きい、または115 cN/texより大きい、または200 cN/texより大きい、または400 cN/texより大きい、または550 cN/texより大きい、または600 cN/texより大きい、または800 cN/texより大きい、または1000 cN/texより大きい、または2000 cN/texより大きい、または3000 cN/texより大きい、または4000 cN/texより大きい、または5000 cN/texより大きい初期モジュラス、および0.5 cN/texより大きい、または1 cN/texより大きい、または2 cN/texより大きい、または4 cN/texより大きい、または6 cN/texより大きい、または7.7 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または15 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または25 cN/texより大きい、または30 cN/texより大きい、または40 cN/texより大きい、または50 cN/texより大きい、または60 cN/texより大きい、または70 cN/texより大きい、または80 cN/texより大きい、または90 cN/texより大きい、または100 cN/texより大きい最大引張強度、および少なくとも10%の、または20%より大きい、または30%より大きい、または50%より大きい、または100%より大きい、または200%より大きい、または300%より大きい伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、繊維の特性の中央値または平均値は、100〜7000 cN/tex、または500〜7000 cN/tex、または50〜7000 cN/tex、または100〜5000 cN/tex、または500〜5000 cN/tex、または50〜5000 cN/tex、または100〜2000 cN/tex、または500〜2000 cN/tex、または50〜2000 cN/tex、または100〜1000 cN/tex、または500〜1000 cN/tex、または50〜1000 cN/tex、または50〜500 cN/tex、または100〜1000 cN/tex、または500〜1000 cN/tex、または100〜700 cN/tex、または350〜500 cN/tex、または375〜460 cN/texの初期モジュラス、および0.5〜100 cN/tex、または5〜100 cN/tex、または5〜50 cN/texの最大引張強度、および10〜300%、または10〜100%、または10〜50%の伸び率を含む。シングルストランド法によって糸の引張特性を測定するための標準試験法は、ASTM D2256-10である。これらの繊維機械特性は、産業用の繊維延伸および糸形成方法における繊維の使用を可能にする。そのような糸はまた、ロープ、布および衣服、室内装飾品またはリネンの構築のような、無数の用途において有用である。
【０１１１】
態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、高い伸び率(即ち、破損までの歪み)を示す。具体的には、態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、1%より大きい、または5%より大きい、または10%より大きい、または20%より大きい、または100%より大きい、または200%より大きい、または300%より大きい、または400%より大きい伸び率(即ち、破損までの歪み)を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、1%〜400%、または1〜200%、または1〜100%、または1〜20%、または10〜200%、または10〜100%、または10〜50%、または10〜20%、または50%〜150%、または100%〜150%、または300%〜400%の伸び率(即ち、破損までの歪み)を示す。
【０１１２】
態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、高い弾性率を示す。具体的には、態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、1500 MPaより大きい、または2000 MPaより大きい、または3000 MPaより大きい、または5000 MPaより大きい、または6000 MPaより大きい、または7000 MPaより大きい弾性率を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、5200〜7000 MPa、または1500〜10000 MPa、または1500〜8000 MPa、または2000〜8000 MPa、または3000〜8000 MPa、または5000〜8000 MPa、または5000〜6000 MPa、または6000〜8000 MPaの弾性率を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100 cN/texより大きい、または200 cN/texより大きい、または300 cN/texより大きい、または400 cN/texより大きい、または500 cN/texより大きい、または550 cN/texより大きい、または600 cN/texより大きい弾性率を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100〜600 cN/tex、または200〜600 cN/tex、または300〜600 cN/tex、または400〜600 cN/tex、または500〜600 cN/tex、または550〜600 cN/tex、または550〜575 cN/tex、または500〜750 cN/tex、または500〜1000 cN/tex、または500〜1500 cN/texの弾性率を示す。
【０１１３】
態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、高い最大引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100 MPaより大きい、または120 MPaより大きい、または140 MPaより大きい、または160 MPaより大きい、または180 MPaより大きい、または200 MPaより大きい、または220 MPaより大きい、または240 MPaより大きい、または260 MPaより大きい、または280 MPaより大きい、または300 MPaより大きい、または400 MPaより大きい、または600 MPaより大きい、または1000 MPaより大きい最大引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100〜1000 MPa、または100〜500 MPa、または100〜300 MPa、または100〜250 MPa、または100〜200 MPa、または100〜150 MPaの最大引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100 MPaより大きい、または120 MPaより大きい、または140 MPaより大きい、または160 MPaより大きい、または180 MPaより大きい、または200 MPaより大きい、または220 MPaより大きい、または240 MPaより大きい、または260 MPaより大きい、または260 MPaより大きい、または280 MPaより大きい、または300 MPaより大きい、または400 MPaより大きい、または600 MPaより大きい、または1000 MPaより大きい極限引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、100〜1000 MPa、または100〜500 MPa、または100〜300 MPa、または100〜250 MPa、または100〜200 MPa、または100〜150 MPaの極限引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、0.5 cN/texより大きい、または1 cN/texより大きい、または2 cN/texより大きい、または5 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または15 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または25 cN/texより大きい最大引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、0.5〜30 cN/tex、または0.5〜25 cN/tex、または0.5〜20 cN/tex、または0.5〜10 cN/tex、または5〜30 cN/tex、または5〜25 cN/tex、または10〜30 cN/tex、または10〜20 cN/tex、または15〜20 cN/tex、または15〜50 cN/tex、または15〜75 cN/tex、または15〜100 cN/texの最大引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、5 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または15 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または25 cN/texより大きい極限引張強度を示す。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、5〜30 cN/tex、または5〜25 cN/tex、または10〜30 cN/tex、または10〜20 cN/tex、または15〜20 cN/tex、または15〜50 cN/tex、または15〜75 cN/tex、または15〜100 cN/texの極限引張強度を示す。
【０１１４】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、高い破壊仕事量(繊維靭性の指標として)を示す。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、0.1 cN*cmより大きい、または0.2 cN*cmより大きい、または0.3 cN*cmより大きい、または0.4 cN*cmより大きい、または0.5 cN*cmより大きい、または0.6 cN*cmより大きい、または0.7 cN*cmより大きい、または0.8 cN*cmより大きい、または0.9 cN*cmより大きい、または1 cN*cmより大きい、または1.3 cN*cmより大きい、または2 cN*cmより大きい、または5 cN*cmより大きい、または10 cN*cmより大きい、または0.1〜10 cN*cmの、または0.1〜5 cN*cmの、または0.1〜2 cN*cmの、または0.2〜5 cN*cmの、または0.2〜10 cN*cmの、または0.2〜2 cN*cmの、または0.3〜2 cN*cmの、または0.4〜10 cN*cmの、または0.4〜5 cN*cmの、または0.4〜2 cN*cmの、または0.4〜1 cN*cmの、または0.5〜2 cN*cmの、または0.5〜1.3 cN*cmの、0.6〜2 cN*cmの、または0.7〜1.1 cN*cmの破壊仕事量を示す。
【０１１５】
靭性(応力-歪み曲線下の面積として定義される)は、布繊維の重要な特徴である。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、2 cN/texより大きい、または0.5〜70 cN/texの、3 cN/texより大きい、または4 cN/texより大きい、または5 cN/texより大きい、または7.5 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または30 cN/texより大きい、または40 cN/texより大きい、または50 cN/texより大きい、60 cN/texより大きい、または70 cN/texより大きい、または2〜3 cN/texの、または3〜4 cN/texの、または4〜5 cN/texの、または5〜7.5 cN/texの、または7.5〜10 cN/texの、または10〜20 cN/texの、または20〜30 cN/texの、または30〜40 cN/texの、または40〜50 cN/texの、または50〜60 cN/texの、または60〜70 cN/texの靭性中央値または平均値を有する。高い靭性を有する繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、以下を含む多くの用途において使用され得る：敷物類およびカーペット裏地、産業用繊維製品(例えば、タイヤコードおよびタイヤファブリック、シートベルト、産業用ウェビングおよびテープ、テント、釣り糸および網、ロープ、ならびにテープ補強材)、衣類用ファブリック(例えば、女性用の薄い靴下類、下着、寝巻き、足首丈の靴下およびソックス、ならびに種々の衣類用ファブリック)、インテリアおよび家庭用品(例えば、ベッド用ティッキング、家具装飾品、カーテン、ベッドカバー、シーツ、およびドレープリー)。
【０１１６】
糸RPFの湿気特性の操作
繊維と水との相互作用を特徴付けるための多くの異なる測定基準がある。一つのそのような方法は、水との接触角によって特徴付けられる、繊維の表面の親水性を測定することである。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、繊維張力計で測定した場合、水が充填された張力計での標準アッセイを使用して試験した場合に、90度未満、または80度未満、または70度未満、または60度未満、または60〜90度または60〜80度、または60〜70度、または70〜90度、または70〜80度、または80〜90度の張力計接触角中央値または平均値を有する。そのような糸は、皮膚から湿気を引き離して着用者に対してより多くの快適さを与えるため使用される繊維特性および糸構築を使用する布において有用である。いくつかの態様において、これらのフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組み糸もしくは布、またはダブルニット生地へと構築され得る。いくつかの態様において、これらの布は、吸収された湿気が容易に蒸発することを可能にするために、布および／または衣服の外面に面した位置に配置され得る。
【０１１７】
繊維の別の湿気関連の特徴は、水中に浸漬させた場合の膨潤度である。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、高吸湿特性を有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、21℃+/-1℃の温度で水中に浸漬させると5%より大きい直径変化中央値または平均値を伴う、高吸湿特性を有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、21℃+/-1℃の温度で水中に浸漬させると0.1%〜100%の直径変化中央値または平均値を伴う、高吸湿特性を有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、21℃+/-1℃の温度で水中に浸漬させると、1%より大きい、または2%より大きい、または4%より大きい、または6%より大きい、または8%より大きい、または10%より大きい、または15%より大きい、または20%より大きい、または25%より大きい、または30%より大きい、または35%より大きい、または40%より大きい、または45%より大きい、または50%より大きい、または60%より大きい、または70%より大きい、または80%より大きい、または90%より大きい、または5%〜10%の、または10%〜20%の、または20%〜30%の、または30%〜40%の、または40%〜50%の、または50%〜60%の、または60%〜70%の、または70%〜80%の、または80%〜90%の、または90%〜100%の、または20%〜35%の、または15%〜40%の、または15%〜35%の直径変化中央値または平均値を伴う、高吸湿特性を有する。そのようなフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、アクティブウェア衣類のような、湿気が皮膚から離れるように移動することが望ましいスキンニットまたは織物のような布および衣服において有用である。いくつかの態様において、これらのフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組み糸もしくは布、またはダブルニット生地へと構築され得る。いくつかの態様において、これらの布は、吸収された湿気が容易に蒸発することを可能にするために、布および／または衣服の外面に面した位置に配置され得る。繊維直径の変化は、光学顕微鏡法を使用して直接測定され得る。
【０１１８】
繊維の他の2つの湿気関連の特徴は、環境からの水蒸気の取り込みを測定する、水分率および含水率である。一つのタイプの測定において、サンプルは、既知の相対湿度(例えば、60〜70%相対湿度)および温度(例えば、20〜25℃)を有する環境中で平衡化させ、次いで、水を追い出すために(例えば、100℃を僅かに上回る温度で)加熱する。熱重量分析(TGA)システムのようなツールを使用して、(いくらかの水を含有する)最初の馴化質量（conditioned mass）、最終乾燥質量、および質量変化が経時的に測定され得る。繊維の水分率は、乾燥質量で割った失われた水質量と定義される。RPFの含水率は、馴化質量で割った失われた水質量と定義される。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、高吸湿特性を有し、22℃にて65%相対湿度環境での平衡馴化質量から測定され、そして大体の平衡乾燥質量が達成されるまで110℃で加熱された場合、1%より大きい、または2%より大きい、または3%より大きい、または4%より大きい、または5%より大きい、または6%より大きい、または7%より大きい、または8%より大きい、または9%より大きい、または10%より大きい、または12%より大きい、または14%より大きい、または16%より大きい、または18%より大きい、または20%より大きい、または1%〜30%の、または1%〜30%の、または1%〜20%の、または1%〜15%の、または1%〜10%の、または5%〜15%の、または5%〜10%の水分率または含水率中央値または平均値を有する。
【０１１９】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、高い湿気ウィッキング特性を有する。ウィッキング速度を測定する標準方法は、布の垂直ウィッキングについてはAATCC試験法197-2011であり、布の水平ウィッキングについてはAATCC試験法198-2011である。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、72本/cmの経糸密度および40本/cmの緯糸密度を有する平織り1/1布は、AATCC試験法197-2011を使用して試験され、1 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値、または0.1〜100 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値、または0.1 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または0.2 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または0.4 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または0.6 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または0.8 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または2 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または4 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または6 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または8 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または10 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または15 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または20 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または40 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または60 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または80 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または100 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、72本/cmの経糸密度および40本/cmの緯糸密度を有する平織り1/1布は、AATCC試験法197-2011を使用して試験され、0.1 mm/s〜1 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または1 mm/s〜10 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または10 mm/s〜20 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または20 mm/s〜30 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または30 mm/s〜40 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または40 mm/s〜50 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または50 mm/s〜60 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または60 mm/s〜70 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または70 mm/s〜80 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または80 mm/s〜90 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有するか、または90 mm/s〜100 mm/sの水平ウィッキング速度中央値もしくは平均値を有する。そのようなフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、アクティブウェア衣類のような、湿気が皮膚から離れるようにウィッキングすることが望ましいスキンニットまたは織物のような布および衣服において有用である。いくつかの態様において、これらのフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組み糸もしくは布、またはダブルニット生地へと構築され得る。いくつかの態様において、これらの布は、吸収された湿気が容易に蒸発することを可能にするために、布および／または衣服の外面に面した位置に配置される。
【０１２０】
糸RPFの抗菌特性の操作
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、抗菌性である。AATCC試験法100-2012は、布材料の抗菌特性を評価するために使用され得る。この試験法において、布サンプルは、細菌が接種され、指定の条件下で指定の量の時間インキュベートされ、次いで培養物がカウントされる。結果は、典型的に、1サンプル当たりのCFU数(コロニー形成単位)として報告される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、布は、AATCC試験法100-2012を使用して試験され、24時間で100倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で100倍の減少から10000倍の増加までのコロニー形成単位の変化を有するか、または24時間で10倍以上のコロニー形成単位の減少を有するか、または24時間で50倍以上のコロニー形成単位の減少を有するか、または24時間で100倍以上のコロニー形成単位の減少を有するか、または24時間で500倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で1000倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で5000倍未満のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で10000倍未満のコロニー形成単位の増加を有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、布は、AATCC試験法100-2012を使用して試験され、24時間で1倍〜10倍のコロニー形成単位の減少を有するか、または24時間で10倍〜100倍のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で100倍〜500倍のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で500倍〜1000倍のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で1000倍〜5000倍のコロニー形成単位の増加を有するか、または24時間で5000倍〜10000倍のコロニー形成単位の増加を有する。そのようなフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、運動中に着用した後に臭いを保持する傾向があるアクティブウェア衣類のような、多くの布および衣服において有用である。
【０１２１】
糸RPFの断面の操作
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸、内面および外面を有し、内面は、繊維の長手方向軸に平行な中空コアを画定する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸および外面を有し、外面は複数のひだを含み、複数の各ひだは繊維の長手方向軸に平行であるかまたは実質的に平行である。実質的に平行とは、25°未満または20°未満または15°未満または10°未満または5°未満の、長手方向繊維軸を規定する線とひだの軸を規定する線との間の角度偏差を意味する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的に円形である断面形状とを有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的に三角形である断面形状とを有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的に二葉形である断面形状とを有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的に三葉形である断面形状とを有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的に卵形である断面形状とを有する。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、長手方向軸と、長手方向軸を横切る実質的にc形状である断面形状とを有する。
【０１２２】
表面積対体積の比率は、繊維が滑らかな表面および円形断面を有する場合、比較的小さい。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、1000 cm-1より大きい、または1000〜3x105 cm-1の、または1x104 cm-1より大きい、または1x105 cm-1より大きい表面積対体積比率を有する。表面積対体積の比率は、繊維が粗い表面および／または非円形断面を有する場合、例えば繊維に筋がある場合、実質的により大きくなり得る。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する組換えタンパク質繊維は、1000〜3x107 cm-1の、または1x106 cm-1より大きい、または1x107 cm-1より大きい表面積対体積比率を有する。高い表面積対体積比率を有する繊維は、生物医学的用途、フィルター、および衣服において有用であり得る。
【０１２３】
糸の線密度および機械特性の操作
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸の特性の中央値または平均値は、10000デニール未満の、または8000デニール未満である、または6000デニール未満である、または4000デニール未満である、または3000デニール未満である、または2000デニール未満である、または1000デニール未満である、または500デニール未満である、または100未満である、または75未満である、または50未満である、または35未満である、または20未満である、または10未満である、または10〜50デニールである、または10〜100デニールである、または10〜500デニールである、または10〜1000デニールである、または10〜10000デニールである、または50〜10000デニールである、または100〜10000デニール、もしくは100〜5000デニール、もしくは500〜5000デニール、もしくは700〜4300デニール、もしくは500〜4500デニール、もしくは2000〜4500デニールである線密度を含む。
【０１２４】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸の特性の中央値または平均値は、50 cN/texより大きい、または115 cN/texより大きい、または200 cN/texより大きい、または350 cN/texより大きい、または370 cN/texより大きい、または400 cN/texより大きい、または415 cN/texより大きい、または420 cN/texより大きい、または460 cN/texより大きい、または550 cN/texより大きい、または600 cN/texより大きい、または800 cN/texより大きい、または1000 cN/texより大きい、または2000 cN/texより大きい、または3000 cN/texより大きい、または4000 cN/texより大きい、または5000 cN/texより大きい初期モジュラス、および0.5 cN/texより大きい、または1 cN/texより大きい、または2 cN/texより大きい、または4 cN/texより大きい、または6 cN/texより大きい、または7.7 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または15 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または25 cN/texより大きい、または30 cN/texより大きい、または40 cN/texより大きい、または50 cN/texより大きい、または60 cN/texより大きい、または70 cN/texより大きい、または80 cN/texより大きい、または90 cN/texより大きい、または100 cN/texより大きい、または0.5〜30 cN/texの、または0.5〜25 cN/texの、または0.5〜20 cN/texの、または0.5〜10 cN/texの、または5〜30 cN/texの、または5〜25 cN/texの、または10〜30 cN/texの、または10〜20 cN/texの、または15〜20 cN/texの、または15〜50 cN/texの、または15〜75 cN/texの、または15〜100 cN/texの最大引張強度、および少なくとも1%の、または2%より大きい、または5%より大きい、または10%より大きい、または20%より大きい、または30%より大きい、または50%より大きい、または100%より大きい、または200%より大きい、または300%より大きい、または0.5%〜50%の、または0.5%〜35%の、または0.5%〜30%の、または0.5%〜25%の、または0.5%〜20%の、または0.5%〜15%の、または0.5%〜5%の、または0.5%〜3%の伸び率を含む。いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸の特性の中央値または平均値は、100〜7000 cN/tex、または500〜7000 cN/tex、または50〜7000 cN/tex、または100〜5000 cN/tex、または500〜5000 cN/tex、または50〜5000 cN/tex、または100〜2000 cN/tex、または500〜2000 cN/tex、または50〜2000 cN/tex、または100〜1000 cN/tex、または500〜1000 cN/tex、または50〜1000 cN/tex、または50〜500 cN/tex、または100〜1000 cN/tex、または500〜1000 cN/tex、または100〜700 cN/tex、または350〜500 cN/tex、または375〜460 cN/texの初期モジュラス、および0.5〜100 cN/tex、または5〜100 cN/tex、または5〜50 cN/texの最大引張強度、および10〜300 %、または10〜100%、または10〜50%の伸び率を含む。そのようなフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、ロープ、布および衣服、室内装飾品またはリネンの構築のような、無数の用途において有用である。
【０１２５】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、1%より大きい、または5%より大きい、または10%より大きい、または20%より大きい、または100%より大きい、または200%より大きい、または300%より大きい、または400%より大きい伸び率平均値または中央値を含む。態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を構成する合成繊維は、1%〜400%、または1〜200%、または1〜100%、または1〜20%、または10〜200%、または10〜100%、または10〜50%、または10〜20%、または50%〜150%、または100%〜150%、または300%〜400%の伸び率(即ち、破損までの歪み)を示す。
【０１２６】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、0.5 cN/texより大きい、または1 cN/texより大きい、または2 cN/texより大きい、または5 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または15 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または25 cN/texより大きい、または0.5〜30 cN/texの、または0.5〜25 cN/texの、または0.5〜20 cN/texの、または0.5〜10 cN/texの、または5〜30 cN/texの、または5〜25 cN/texの、または10〜30 cN/texの、または10〜20 cN/texの、または15〜20 cN/texの、または15〜50 cN/texの、または15〜75 cN/texの、または15〜100 cN/texの、または1〜100 cN/texの最大引張強度平均値または中央値を含む。
【０１２７】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、1500 MPaより大きい、または2000 MPaより大きい、または3000 MPaより大きい、または5000 MPaより大きい、または6000 MPaより大きい、または7000 MPaより大きい、または5200〜7000 MPaの、または1500〜10000 MPaの、または1500〜8000 MPaの、または2000〜8000 MPaの、または3000〜8000 MPaの、または5000〜8000 MPaの、または5000〜6000 MPaの、または6000〜8000 MPaの初期モジュラス平均値または中央値を含む。
【０１２８】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、ここで、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、2 cN/texより大きい、または0.5〜70 cN/texの、または3 cN/texより大きい、または4 cN/texより大きい、または5 cN/texより大きい、または7.5 cN/texより大きい、または10 cN/texより大きい、または20 cN/texより大きい、または30 cN/texより大きい、または40 cN/texより大きい、または50 cN/texより大きい、60 cN/texより大きい、または70 cN/texより大きい、または2〜3 cN/texの、または3〜4 cN/texの、または4〜5 cN/texの、または5〜7.5 cN/texの、または7.5〜10 cN/texの、または10〜20 cN/texの、または20〜30 cN/texの、または30〜40 cN/texの、または40〜50 cN/texの、または50〜60 cN/texの、または60〜70 cN/texの靭性平均値または中央値を含む。
【０１２９】
異なる程度の撚りが糸に適用され得、これは、糸に異なる機械特性を与える。一般に、紡績糸の撚角度が高いほど(または1センチメートル当たりの回転数が高いほど)、繊維の強度は高くなるが、繊維のモジュラスは低くなる。しかしながら、一定の撚りの程度を超えると、繊維の強度は減少し得る。紡績糸における撚りの程度は、低い撚りについての約5回転/センチメートル(TPC)から非常に高い撚りについての約200 TPCまでの範囲である。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、30より大きい回転数/センチメートルを有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、15〜200の回転数/センチメートルを有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、15より大きい、または50より大きい、または100より大きい、または150より大きい、または200より大きい回転数/センチメートルを有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、2 cN/texより大きい強度、および30 cN/texより大きいモジュラス、および15より大きい回転数/センチメートル、または30より大きい回転数/センチメートル、または50より大きい回転数/センチメートル、または100より大きい回転数/センチメートル、または150より大きい回転数/センチメートル、または200より大きい回転数/センチメートルを有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、2 cN/texより大きい強度、および30より大きい回転数/センチメートル、および30 cN/texより大きいモジュラス、または50 cN/texより大きいモジュラス、または100 cN/texより大きいモジュラス、または150 cN/texより大きいモジュラスを有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、30より大きい回転数/センチメートル、および30 cN/texより大きいモジュラス、および2 cN/texより大きい強度、または4 cN/texより大きい強度、または8 cN/texより大きい強度、または10 cN/texより大きい強度、または15 cN/texより大きい強度、または20 cN/texより大きい強度、または25 cN/texより大きい強度、または30 cN/texより大きい強度、または40 cN/texより大きい強度、または60 cN/texより大きい強度を有する。一態様において、組換えタンパク質繊維および1センチメートル当たり約150回の撚りを含む、リング紡績されている紡績糸または混合糸は、非常に強いだろう。開示される撚りの全ては「S」タイプまたは「Z」タイプのいずれかであり得る。
【０１３０】
糸の撚りの操作
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含有するフィラメント糸は、加撚されている。組換えタンパク質繊維を含有するフィラメント糸は、Z撚(反時計回り方向に加撚される)またはS撚(時計回り方向に加撚される)のいずれかを形成するように加撚され得る。
【０１３１】
組換えタンパク質繊維のフィラメント糸は、フラットヤーンおよびテクスチャード加工糸という、2つの主要なクラスに分類される。組換えタンパク質繊維を含むテクスチャード加工糸は、同じ繊維、番手および線密度の従来のフラットヤーンと比べて顕著により大きな見かけの体積を有する。
【０１３２】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む2本以上のフィラメント糸、紡績糸または混合糸(例えば、混紡糸)は、合撚された(plied)またはマルチプルのまたは諸撚りされた(folded)フィラメント糸、紡績糸または混合糸を形成するために互いと撚り合わされ得る。合撚またはマルチプルフィラメント糸、紡績糸または混合糸を構成するフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、異なる糸特質をもたらすために、「S」(時計回り方向に加撚される)または「Z」(反時計回り方向に加撚される)方向に加撚され得る。いくつかの場合においては、そのような合撚またはマルチプルフィラメント糸、紡績糸または混合糸における撚りの方向は、合撚またはマルチプルフィラメント糸、紡績糸または混合糸を構成するフィラメント糸、紡績糸または混合糸の撚りの方向とは反対である。2本以上の合撚糸が撚り合わされる場合、これらは時にケーブルヤーンと呼ばれる。本開示において、「フィラメント糸」、「紡績糸」または「混合糸」は、シングルヤーン、合撚糸、マルチプルヤーン、またはケーブルヤーンを指し得る。
【０１３３】
いくつかの態様において、フィラメント糸、または紡績糸、または混合糸は、組換えタンパク質繊維を含み、かつ、5回転/センチメートルを超える、または10回転/センチメートルを超える、または15回転/センチメートルを超える、または20回転/センチメートルを超える、または25回転/センチメートルを超える、または30回転/センチメートルを超える、または35回転/センチメートルを超える、または40回転/センチメートルを超える、または50回転/センチメートルを超える、または60回転/センチメートルを超える、または70回転/センチメートルを超える、または80回転/センチメートルを超える、または90回転/センチメートルを超える、または100回転/センチメートルを超える、または5〜200回転/センチメートルの、または5〜100回転/センチメートルの、または5〜50回転/センチメートルの、または10〜100回転/センチメートルの、または10〜50回転/センチメートルの、または20〜100回転/センチメートルの撚りを有する。
【０１３４】
組換えタンパク質繊維の混合糸の態様
いくつかの態様において、混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。本開示に記載される全ての混合糸は、RPFの上記割合のいずれかを有し得る。そのような混合RPF糸もまた、ロープ、布および衣服、室内装飾品またはリネンの構築のような、無数の用途において有用である。
【０１３５】
いくつかの態様において、RPFおよび非RPFは、種々の色の繊維を有する混合糸を生成するために種々の色に染色される。いくつかの態様において、RPFは染色されており、非組換えタンパク質繊維は染色されていない。いくつかの態様において、RPFは染色されておらず、非組換えタンパク質繊維は染色されている。いくつかの態様において、RPFおよび非RPFは、異なる程度の濃さまで色素を取り込む。
【０１３６】
いくつかの態様において、RPFは綿繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/綿混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。綿は、柔らかな感触、素肌に着けたときの快適さを与え、かつ／または布の光沢を鈍らせる。本開示に記載されるように、RPFは、滑らかな表面を有するように操作され得、従って、混合RPF/綿糸に増加した光沢をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、柔軟性を増加させ、従って、混合RPF/綿糸に改善された柔軟性をもたらす。この混合糸の用途としては、より高級感がある手触りおよび魅力を綿に与えるための、スポーツウェア衣服が挙げられる。いくつかの態様において、繊維の1つのみが染色され、RPFおよび綿繊維が異なる程度の濃さまで色素を取り込む場合、糸の色はまた、杢色である。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１３７】
いくつかの態様において、RPFはウール繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/ウール混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。この態様におけるウール繊維は、ヒツジならびに他の動物から得られ得、ヤギからのカシミヤ、ヤギからのモヘア、ジャコウウシからのキヴィゥト(qiviut)、ウサギからのアンゴラ、およびラクダ科の動物からの他のタイプのウールを含むがこれらに限定されない。ウールは糸に暖かさを与える。ファブリックおよび衣服へと形成されると、ウールは体温を加減し、着用者を低温条件では温かく、高温条件ではより涼しく維持する。理論によって制限されないが、これは、断熱材として作用する保温隙間を提供するウール繊維の中空コア構造に起因する。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、RPFを含むファブリックのドレープを増加させ、従って、混合RPF/ウールファブリックに改善されたドレープをもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、滑らかな表面を有するように操作され得、従って、混合RPF/ウール糸に増加した光沢をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、柔軟性を増加させ、従って、混合RPF/ウール糸に改善された柔軟性をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、親水性となるように操作され得、従って、糸にウィッキング性をもたらす。RPFによって与えられる柔軟性は、この混合糸から作られる結果として生じるファブリックおよび／または衣服を、より快適なものにし、これは、この種の混合を、素肌の上に着用される衣服について特に有用なものにする。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１３８】
いくつかの態様において、RPFはポリアミド繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/ポリアミド混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。ポリアミド繊維は、強度および耐摩耗性を糸に与える。本開示に記載されるように、RPFは、改善された親水性、吸湿およびウィッキング性を有するように操作され得、従って、混合RPF/ポリアミド糸に増加した親水性、吸湿およびウィッキング性をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、柔軟性を増加させ、従って、混合RPF/ポリアミド糸に改善された柔軟性をもたらす。糸の色もまた、RPF/ポリアミドの混合において改変され得、メランジ染色効果がもたらされ得る。この混合が有用である一つの用途は、ソックスであり、何故ならば、素肌に着けたときに快適でありかつ良好な湿気関連特性を保持しながら、踵およびつま先の耐摩耗性を改善するであろうためである。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１３９】
いくつかの態様において、RPFはウールおよびアクリル繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/ウール/アクリル混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。この混合におけるRPFおよびウール繊維は、本開示におけるRPF/ウールの混合において記載される特質の全てを与え、さらに、アクリルは、追加の柔軟性および嵩を与える。さらに、アクリルは、RPFと混合される他の繊維として全てウールを使用することと比較してコストを削減できるだろう。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４０】
いくつかの態様において、RPFはウールおよびナイロン繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/ウール/ナイロン混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。この混合におけるRPFおよびウール繊維は、本開示におけるRPF/ウールの混合に記載される特質の全てを与え、さらに、ナイロンは糸に強度を与える。この混合が有用である一つの用途は、ソックスであり、何故ならば、素肌に着けたときに快適でありかつ良好な湿気関連特性を保持しながら、踵およびつま先の耐摩耗性を改善するであろうためである。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４１】
いくつかの態様において、RPFはリネン繊維と混合され得る。いくつかの態様において、RPF/リネン混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、RPFを含むファブリックのドレープを増加させ、従って、混合RPF/リネンファブリックに改善されたドレープをもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、滑らかな表面を有するように操作され得、従って、混合RPF/リネン糸に増加した光沢をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、柔軟性を増加させ、従って、混合RPF/リネン糸に改善された柔軟性をもたらす。この混合糸にリネンを含めることは、審美的な目的のために糸の手触りを変更し、糸を素肌に着けたときにより快適なものにするだろう。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４２】
いくつかの態様において、RPFは綿およびリネン繊維と混合され得る。いくつかの態様において、RPF/綿/リネン混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。この混合におけるRPFおよび綿繊維は、本開示におけるRPF/綿の混合において記載される特質の全てを与え、さらに、リネンは、糸に強度、柔らかな感触、および／または快適さを与える。この混合糸にリネンを含めることは、審美的な目的のために糸の手触りを変更し、糸を素肌に着けたときにより快適なものにするだろう。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４３】
いくつかの態様において、RPFは綿およびナイロンと混合される。いくつかの態様において、RPF/綿/ナイロン混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。この混合におけるRPFおよび綿繊維は、本開示におけるRPF/綿の混合に記載される特質の全てを与え、さらに、ナイロンは糸に強度を与える。この混合が有用である一つの用途は、ソックスであり、何故ならば、素肌に着けたときに快適でありかつ良好な湿気関連特性を保持しながら、踵およびつま先の耐摩耗性を改善するであろうためである。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４４】
いくつかの態様において、RPFはアクリルおよびポリアミド繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/アクリル/ポリアミド混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。本開示に記載されるように、RPFは、小さな直径を有するように操作され得、これは、柔軟性を増加させ、従って、混合RPF/アクリル/ポリアミド糸に改善された柔軟性をもたらす。本開示に記載されるように、RPFは、改善された親水性、吸湿およびウィッキング性を有するように操作され得、従って、混合RPF/ポリアミド糸に増加した親水性、吸湿およびウィッキング性をもたらす。ポリアミド繊維は、強度および耐摩耗性を糸に与える。アクリルは、嵩および柔軟性を糸に与える。この混合が有用である一つの用途は、ソックスであり、何故ならば、素肌に着けたときに快適でありかつ良好な湿気関連特性を保持しながら、踵およびつま先の耐摩耗性を改善するであろうためである。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４５】
いくつかの態様において、RPFはポリエステル繊維と混合される。いくつかの態様において、RPF/ポリエステル混合糸は、少なくとも10%のRPF、または少なくとも20%のRPF、または少なくとも30%のRPF、または少なくとも40%のRPF、または少なくとも50%のRPF、または少なくとも60%のRPF、または少なくとも70%のRPF、または少なくとも80%のRPF、または少なくとも90%のRPF、または10%〜90%のRPF、または20%〜80%のRPF、または30%〜70%のRPF、または40〜60%のRPFを含む。ポリエステル繊維は、強度を与え、乾燥時間を改善し、糸中の湿気を管理する。本開示に記載されるように、RPFは、改善された親水性、吸湿およびウィッキング性を有するように操作され得、従って、混合RPF/ポリアミド糸に増加した親水性、吸湿およびウィッキング性をもたらす。糸の色もまた、RPF/ポリエステルの混合において改変され得、メランジ染色効果がもたらされ得る。この混合が有用である一つの用途は、ソックスであり、何故ならば、素肌に着けたときに快適でありかつ良好な湿気関連特性を保持しながら、踵およびつま先の耐摩耗性を改善するであろうためである。この態様における他のタイプの繊維に対するRPFの比率は、少なくとも10重量% RPF、または少なくとも20% RPF重量、または少なくとも30% RPF重量、または少なくとも40% RPF重量、または少なくとも50重量% RPF、または少なくとも60重量% RPF、または少なくとも70% RPF、または少なくとも80% RPF重量、または少なくとも90% RPF重量、または1〜99重量%、または30〜70重量%、または1〜10重量%、または1〜20重量%、または1〜30重量%、または40〜60重量%、または70〜99重量%、または80〜99重量%、または90〜99重量%である。
【０１４６】
組換えタンパク質繊維の布の態様
いくつかの態様において、編み布、織り布、または不織布は、本開示に記載される特性を有する組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸から構築される。編み布、織り布、または不織布は、本開示に記載される機械特性、物理特性、化学特性および生物特性のうちの1つまたは複数を有する組換えタンパク質繊維を含有するフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸から作られ得る。
【０１４７】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、編み布を構築する。組換えタンパク質繊維を含む糸を含む編み布のいくつかの例は、丸編みの布、平編みの布、および経編みの布である。これらの主要な例の中には、組換えタンパク質繊維を含む編み布のさらに多くの例がある。
【０１４８】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、織り布を構築する。組換えタンパク質繊維を含む糸を含む織り布のいくつかの例は、平織りの布、ドビー織りの布、およびジャカード織りの布である。これらの主要な例の中には、組換えタンパク質繊維を含む織り布のさらに多くの例がある。
【０１４９】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、不織布を構築する。組換えタンパク質繊維を含む糸を含む不織布のいくつかの例は、ニードルパンチ布、スパンレース布、湿式布、乾式布、メルトブロー布、および3Dプリントされた不織布である。主要な例の中には、組換えタンパク質繊維を含む不織布のさらに多くの例がある。
【０１５０】
いくつかの態様において、織り布、編み布または不織布は、高い初期モジュラス、高い伸び率、高いテナシティ、および高い靭性のような機械特性を有する組換えタンパク質繊維を含有するフィラメント糸、紡績糸または混合糸を含有する。織り布はまた、高い繊度(例えば、小さな直径、低い線密度、低いデニール)、高い柔軟性、平滑度、操作された断面形状および多孔性のような構造特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得るフィラメント糸を含有し得る。織り布はまた、親水性のような化学特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得るフィラメント糸、紡績糸または混合糸を含有し得る。織り布はまた、抗菌性であることのような生物特性を有する組換えタンパク質繊維を含有し得るフィラメント糸、紡績糸または混合糸を含有し得る。
【０１５１】
組換えタンパク質繊維を含むフラットフィラメント糸から構築されたファブリックは、テクスチャード加工糸から構築されたファブリックと比べてより大きな隙間を有するだろう。糸の嵩がステッチ間または緯糸間の隙間を塞ぐため、組換えタンパク質繊維を含むテクスチャード加工フィラメント糸から構築された布は、より良好な被覆性を有する。従って、組換えタンパク質繊維を含むテクスチャード加工フィラメント糸から構築されたファブリックは、より低い光沢を有し、手触りがより自然であり、かつより柔軟である傾向がある。組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸から構築された布は、敷物類およびカーペット裏地、産業用繊維製品(例えば、タイヤコードおよびタイヤファブリック、シートベルト、産業用ウェビングおよびテープ、テント、釣り糸および網、ロープ、ならびにテープ補強材)、衣類用ファブリック(例えば、女性用の薄い靴下類、下着、寝巻き、運動着、足首丈の靴下およびソックス)、ならびにインテリアおよび家庭用品(例えば、ベッド用ティッキング、家具装飾品、カーテン、ベッドカバー、シーツ、およびドレープリー)を含む多くの用途において使用される。
【０１５２】
異なるタイプの組換えタンパク質繊維および異なる紡績方法から製造された糸は異なる特性を有するため、これらの異なる糸から製造された布もまた異なる特性を有する。例えば、糸周縁部でより高い撚りを有する、組換えタンパク質繊維から形成された十分に加撚されたリング紡績糸から製造された布は、組換えタンパク質繊維から形成されたオープンエンド紡績糸から製造された布と比べてより高い引張強度を有するが、より低い耐摩耗性を有する。対照的に、周縁部と比べて糸コアでより高い撚りを有する、組換えタンパク質繊維から形成されたオープンエンド紡績糸から製造された布は、組換えタンパク質繊維から形成されたリング紡績糸から形成された布と比べてより低い強度およびより高い耐摩耗性を有する。糸シースで繊維の真の撚りを有する、組換えタンパク質繊維から形成されたエアジェット紡績糸は、非常に低い毛羽立ちを有し、擦り減り、摩耗および積み重ねに対する良好な耐性を布に提供する。
【０１５３】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、布を構築し、ここで、布は、高い最大テナシティを有する。布サンプルの強度は、試験サンプル中の糸1本当たりのテナシティとして報告される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む布は、糸1本あたり7.7 cN/tex超の、もしくは糸1本あたり0.5〜150 cN/texの、もしくは糸1本あたり0.5 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり1 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり2 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり4 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり6 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり10 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり20 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり30 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり40 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり50 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり75 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり100 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり125 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値、または糸1本あたり150 cN/tex超の最大引張強度中央値または平均値を有する。いくつかの態様において、上記の布は、編まれているか、または織られている。
【０１５４】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、軽量の布を構築することができ、ここで、組換えタンパク質繊維は、本開示において記載されるように、5未満のような、小さなデニールを有する。
【０１５５】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、非常に快適な布を構築することができ、ここで、組換えタンパク質繊維は、本開示において議論されるような良好な吸湿特性、本開示において議論されるような良好な湿気ウィッキング特性、および本開示において議論されるような良好な柔軟性を有する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、非常に快適な布を構築することができ、ここで、組換えタンパク質繊維は、水に浸すと5%より大きい直径変化中央値または平均値を有し、組換えタンパク質繊維は、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、72本/cmの経糸密度および40本/cmの緯糸密度を有する平織り1/1布へと構築される場合、AATCC試験法197-2011を使用して試験されて、1 mm/sより大きい水平ウィッキング速度中央値または平均値を有し、かつ、組換えタンパク質繊維は、約5未満のデニール中央値または平均値を有する。
【０１５６】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、または紡績糸、または混合糸を含む、超柔軟な布を構築することができ、ここで、組換えタンパク質繊維は、本開示に記載されるように、5未満のような、小さなデニールを有し、かつ、布は、非常に低い曲げ剛性を有し、これにより非常に柔らかな手触りのファブリックを形成する能力が布に与えられる。
【０１５７】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、化学仕上げを使用することなく、本開示に記載される特性を達成する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、抗菌仕上げ、例えば、臭素化フェノール、第四級アンモニウム化合物、過酸化ジルコニウム、エチレンオキシド、有機銀化合物および／または有機スズ化合物を含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、光沢仕上げ、例えば、カレンダ加工、ビートリングおよび／またはバーンアウト加工を含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、ドレープ仕上げ、例えば、パーチメント加工、酸デザイン、バーンアウト加工および／またはサイジングを含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、テクスチャー仕上げ、例えば、シャーリング、ブラッシング、3Dもしくは隆起エンボス加工、プリーツ加工、フロック加工、刺繍、発泡フォーム、および／またはナッピングを含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、柔軟仕上げ、例えば、シリコーン化合物、乳化油、スルホン化油、および／またはワックスを含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、防しわ仕上げ、例えば、ホルムアルデヒド、ジメチロール尿素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールジヒドロキシルエチレン尿素、および／または修飾ジメチロールジヒドロキシルエチレン尿素を含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、機能仕上げ、例えば、防水仕上げ(例えば、樹脂、ワックスおよび／もしくは油を用いて)、撥水仕上げ(例えば、シリコーン、フルオロカーボンおよび／もしくはパラフィン)、難燃仕上げ(例えば、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド)、防虫仕上げ(例えば、フッ素化合物、ナフタレン、DDT、パラジクロロベンゼン)、防かび仕上げ(例えば、ホウ酸)、ならびに／または帯電防止仕上げ(例えば、吸湿性フィルム)を含まない。
【０１５８】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、化学仕上げを含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、抗菌仕上げ、例えば、臭素化フェノール、第四級アンモニウム化合物、過酸化ジルコニウム、エチレンオキシド、有機銀化合物および／または有機スズ化合物を含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、光沢仕上げ、例えば、カレンダ加工、ビートリングおよび／またはバーンアウト加工を含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、ドレープ仕上げ、例えば、パーチメント加工、酸デザイン、バーンアウト加工および／またはサイジングを含まない。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、テクスチャー仕上げ、例えば、シャーリング、ブラッシング、3Dもしくは隆起エンボス加工、プリーツ加工、フロック加工、刺繍、発泡フォーム、および／またはナッピングを含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、柔軟仕上げ、例えば、シリコーン化合物、乳化油、スルホン化油、および／またはワックスを含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、防しわ仕上げ、例えば、ホルムアルデヒド、ジメチロール尿素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールジヒドロキシルエチレン尿素、および／または修飾ジメチロールジヒドロキシルエチレン尿素を含む。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む繊維、糸および／または布は、機能仕上げ、例えば、防水仕上げ(例えば、樹脂、ワックスおよび／もしくは油を用いて)、撥水仕上げ(例えば、シリコーン、フルオロカーボンおよび／もしくはパラフィン)、難燃仕上げ(例えば、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド)、防虫仕上げ(例えば、フッ素化合物、ナフタレン、DDT、パラジクロロベンゼン)、防かび仕上げ(例えば、ホウ酸)、ならびに／または帯電防止仕上げ(例えば、吸湿性フィルム)を含む。
【０１５９】
いくつかの態様において、RPFを含有するフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、プッシュ／プル構築で編み布へと組み入れられ得る。例えば、布は、ダブルニット構築（丸編みまたは経編みのいずれか）を使用して編まれ得、ここで、疎水性RPFまたは非RPFは、素肌の上の層中に位置され得、親水性RPFまたは非RPFは、素肌から離れた層中に位置され得、その結果、湿気が、毛細管作用によって繊維の外側に沿って運ばれ得る。いったん湿気が外側親水性繊維に達すると、湿気はファブリックの外表面にわたって急速に広げられ、ここで、湿気は蒸発し、従って、着用者をより乾燥して、より快適にしておくことができる。
【０１６０】
いくつかの態様において、RPFを含有するフィラメント糸、紡績糸または混合糸は、プッシュ／プル構築で織り布へと組み入れられ得る。例えば、布は、二重織り構築を使用して織られ得、ここで、疎水性RPFまたは非RPFは、素肌の上の層中に位置され得、親水性RPFまたは非RPF糸は、素肌から離れた層中に位置され得、その結果、湿気が、毛細管作用によって繊維の外側に沿って運ばれ得る。いったん湿気が外側親水性繊維に達すると、湿気はファブリックの外表面にわたって急速に広げられ、ここで、湿気は蒸発し、従って、着用者をより乾燥して、より快適にしておくことができる。
【０１６１】
異なる態様において、いくつかの繊維、糸および布の特徴は、合わせてグループ化され得る。例えば、繊維は、高い吸湿を有しかつ高い伸び率を有するように操作され得る。実際に、本開示において議論される繊維、糸および布の特性の全ては、互いと組み合わせられ得る。しかしながら、いくつかの場合においては、繊維、糸または布の特性の定量化、および特性が得られる方法は両方とも重要であり、どの特性が組み合わされ得るかを変え得る。例えば、吸湿は、タンパク質配列中のグリシンリッチ領域に対するポリアラニン領域の比率を増加させることによって繊維へ与えられ得るが、タンパク質配列中のポリアラニン領域の比率を増加させることは、繊維の伸長性をより低くする傾向がある。表2は、互いに排他的ではない繊維、糸および布の特性(Y)、ならびに互いに排他的である繊維の特性(N)の組み合わせを示す。
【０１６２】
（表２）繊維、糸および布の特性、実行可能な組み合わせ
2019518882.tif 000011
【０１６３】
組換えタンパク質繊維の糸および布を形成する方法
個々の組換えタンパク質繊維は、布において使用される糸にされる。RPFから糸を形成する種々の方法があり、RPFを含む糸から布を形成する種々の方法があり、これらは、種々の構造および特性を有する糸および布を生成する。
【０１６４】
所望の糸のタイプに依存して、いくつかのフィラメント糸形成方法が、組換えタンパク質繊維を含有するフィラメント糸を作るために使用され得る。これらの方法は、絹撚糸装置または連続紡績を使用してフラットフィラメント繊維を単純に撚ることを含み得る。組換えタンパク質繊維を含むテクスチャード加工フィラメント糸は、嵩、テクスチャーまたはストレッチを得るために、真っすぐなフィラメントを捲縮された、コイル状の、またはループ状のフィラメントへアレンジするプロセスにさらに供され得る。組換えタンパク質繊維を含むテクスチャード加工フィラメント糸を加工処理するために使用される方法のいくつかの例は、エアジェットテクスチャード加工、仮撚りテクスチャード加工、またはスタッファーボックステクスチャード加工である。フィラメント糸はまた、仮撚りテクスチャード加工、エアジェットテクスチャード加工またはスタッファーボックス装置を使用して、紡績中にテクスチャー加工され得る。加熱、化学結合形成または合撚を用いてもよい。
【０１６５】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む糸を、リング紡績装置を使用して作製する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む糸を、オープンエンド紡績装置を使用して作製する。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む糸を、エアジェット紡績装置を使用して作製する。ある態様において、糸の所望の機械特性、構造特性または他の特性について最適化された撚角度を生じさせる撚りを適用する。ある態様において、糸の内部コアへ適用される撚りは、糸の外皮とは異なる撚角度を有する。本開示の全体にわたって、「紡績」糸は、リング紡績糸、オープンエンド紡績糸、エアジェット紡績糸、ボルテックス紡績糸、または任意の他の糸製造方法を指し得、ここで、糸はステープルファイバーを含む。
【０１６６】
いくつかの態様において、RPFおよび／または非RPFを含む混合糸を、紡績によって作製する。紡績糸の構造は紡績法パラメータによって影響される。紡績糸の特性は、糸の構造、ならびに構成繊維によって影響される。態様において、混合糸の構造および組換えタンパク質繊維(RPF)の特性、ならびにRPFと混合される非組換えタンパク質繊維のタイプは、全て、結果として生じる糸に様々な特徴を与えるために選択される。いくつかの態様において、混合糸を、リング紡績装置を使用して作製する。いくつかの態様において、混合糸を、オープンエンド紡績装置を使用して作製する。いくつかの態様において、混合糸を、エアジェット紡績装置を使用して作製する。多くの態様において、混合糸の機械特性を最適化するために、ある特定の撚角度の撚りを適用する。多くの態様において、糸の内部コアへ適用される撚りは、混合糸の外皮とは異なる撚角度を有する。
【０１６７】
いくつかの態様において、紡績糸を作る方法が用いられ、ここで、複数の組換えタンパク質繊維が提供され、繊維はステープルへと切断され、繊維は紡績装置へ運搬され、そして撚りが提供されて繊維が糸へと紡績される。いくつかの態様において、紡績装置はリング紡績装置である。いくつかの態様において、紡績装置はオープンエンド紡績装置である。いくつかの態様において、紡績装置はエアジェット紡績装置である。いくつかの態様において、繊維を紡績前にカーディングする。いくつかの態様において、繊維を紡績前にコーミングする。
【０１６８】
いくつかの態様において、混紡糸を作る方法が用いられ、ここで、複数の組換えタンパク質繊維および非組換えタンパク質繊維が提供され、繊維はステープルへと切断され、繊維は紡績装置中へ装填され、そして撚りが提供されて繊維が糸へと紡績される。いくつかの態様において、紡績装置はリング紡績装置である。いくつかの態様において、紡績装置はオープンエンド紡績装置である。いくつかの態様において、紡績装置はエアジェット紡績装置である。いくつかの態様において、繊維を紡績前にカーディングする。いくつかの態様において、繊維を紡績前にコーミングする。
【０１６９】
いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維を含む糸は、例えば織ることまたは編むことによって、布へと作製される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維は、丸編み装置、経編み装置、平編み装置、ワンピース編み装置、または3D編み装置を使用して、編むことによって布へと作製される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維は、平織り機、ドビー織り機またはジャカード織り機を使用して織ることによって、布へと作製される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維は、3D印刷法を使用して布へと作製される。いくつかの態様において、組換えタンパク質繊維は、ウェット・レイイング、スピン・ボンディング、ステッチ・ボンディング、スパンレーシング(即ち、水流交絡)、またはニードルパンチングのような技法を使用して、不織布へと作製される。態様において、布の構築、糸の構造および組換えタンパク質繊維の特性は、結果として生じる糸および布に様々な特徴を与えるように選択される。
【実施例】
【０１７０】
実施例1：組換えタンパク質繊維の紡糸
この実施例におけるコポリマーは、WO2015042164 A2、特に段落114〜134に記載されるもののような、公開された技法を使用して、組換えDNAの発現のために一般的に使用されるピキア・パストリスから分泌された。いくつかの態様において、少なくとも20 mg /g DCW / hr (DCW =乾燥細胞重量)の分泌速度が観察された。分泌されたタンパク質を、標準技法を使用して、精製し、乾燥し、ギ酸ベースの紡糸溶媒中に溶解させ、均質な紡糸ドープを作製した。
【０１７１】
この実施例における繊維を、本開示に記載される方法を使用して、紡糸ドープを、28秒間の滞留時間で、20%ギ酸を含む室温のアルコールベースの凝固浴中へ、2:1比の長さ対直径を有する50〜200μm直径オリフィスを通して押し出して、生成した。繊維を張力下で凝固浴から引き上げ、100%アルコールからなる洗浄浴を通して張り、それらの長さを4倍延伸し、続いて乾燥させた。
【０１７２】
実施例2：組換えタンパク質繊維の断面
実施例1の繊維における合成方法を使用して、押し出された繊維のモルフォロジーを、凝固浴の様々なパラメータを調節することによって変えた。例えば、中空コア繊維を、後述されるように、より高いエタノール含有量の凝固浴を有することによって合成した。別の例において、ひだ状モルフォロジーを、後述されるように、凝固浴中での滞留時間を増加させることによって生成した。
【０１７３】
60秒間より長い凝固浴滞留時間で加工処理された本開示の繊維は、上述したように、ひだ状断面を示す。
【０１７４】
80:20体積%の凝固浴中のエタノール：水の比、またはより高い割合のエタノールで加工処理された本開示の繊維は、上述したように、中空コアを含む。
【０１７５】
実施例3：組換えタンパク質繊維の機械特性
図2A〜2Dは、本明細書に記載される組成を有し、かつ実施例1に記載される方法によって生成された繊維の、測定されたサンプルの様々な機械特性を示す。
【０１７６】
本開示における繊維の機械特性のいくつかを、MPa(即ち、106 N/m2、または単位面積当たりの力)の単位で報告し、いくつかをcN/tex(線密度当たりの力)の単位で報告する。MPaで報告される繊維機械特性の測定値を、リニアアクチュエーターおよび較正ロードセル（calibrated load cell）を含むカスタム機器を使用して得、繊維直径を光学顕微鏡検査によって測定した。cN/texで報告される繊維機械特性の測定値を、FAVIMAT試験設備を使用して得、これは、振動方法(例えば、ASTM D1577に従う)を使用する繊維線密度の測定値を含む。測定値をMPaからcN/texへ正確に変換するために、繊維の嵩密度(例えば、g/cm3)の推定値を使用する。g/cm3での嵩密度「BD」を使用して、MPaでの単位面積当たりの力「FA」を、cN/texでの線密度当たりの力「FLD」へ変換するために使用され得る式は、FLD = FA/(10*BD)である。組換えシルクの嵩密度は変化し得るため、MPaでの繊維テナシティの所与の値は、cN/texでの繊維テナシティの所与の値へ変換されない。しかしながら、組換えシルクの嵩密度が1.1〜1.4 g/cm3であると仮定される場合、機械特性値は、一定の誤差範囲内で一方の単位のセットから他方へ変換することができる。例えば、100 MPaの最大引張応力は、繊維の質量密度が1.1 g/cm3である場合は約9.1 cN/texに等しく、100 MPaの最大引張応力は、繊維の質量密度が1.4 g/cm3である場合は約7.1 cN/texに等しい。
【０１７７】
4つの繊維のセットを、リニアアクチュエーターおよび較正ロードセルを含む機器を使用して、引張機械特性について試験した。繊維を破断まで1秒当たり1%の歪み速度で引っ張った。繊維直径を、画像処理ソフトウェアを使用して20x倍率で光学顕微鏡検査によって測定した。平均直径は、10.25 um, +/- 1 st.dev = 6.4〜14.1 umであった。平均最大引張応力は、97.9 MPa, +/- 1 st.dev = 68.1〜127.6 MPaであった。平均最大歪みは、37.2%, +/- 1 st.dev = -11.9〜86.3%であった。平均降伏応力は、87.4 MPa, +/- 1 st.dev = 59.2〜115.6 MPaであった。平均初期モジュラスは、5.2 GPa, +/- 1 st.dev = 3.5〜6.9 GPaであった。
【０１７８】
7つの繊維の異なるセットを、リニアアクチュエーターおよび較正ロードセルを含む機器を使用して、引張機械特性について試験した。繊維を破断まで1秒当たり1%の歪み速度で引っ張った。繊維直径を、画像処理ソフトウェアを使用して20x倍率で光学顕微鏡検査によって測定した。平均直径は6.2 um, +/- 1 st.dev = 4.9〜7.5 umであった。平均最大引張応力は、127.9 MPa, +/- 1 st.dev = 106.4〜149.3 MPaであった。平均最大歪みは、105.5%, +/- 1 st.dev = 61.0〜150.0%であった。平均降伏応力は、109.8 MPa, +/- 1 st.dev = 91.4〜128.2 MPaであった。平均初期モジュラスは、5.5 GPa, +/- 1 st.dev = 4.4〜6.6 GPaであった。
【０１７９】
4つの繊維の異なるセットを、リニアアクチュエーターおよび較正ロードセルを含む機器を使用して、引張機械特性について試験した。繊維を破断まで1秒当たり1%の歪み速度で引っ張った。繊維直径を、画像処理ソフトウェアを使用して20x倍率で光学顕微鏡検査によって測定した。平均直径は8.9 um, +/- 1 st.dev = 6.9〜11.0 umであった。平均最大引張応力は、93.2 MPa, +/- 1 st.dev = 81.4〜105.0 MPaであった。平均最大歪みは、128.9%, +/- 1 st.dev = 84.0〜173.8%であった。平均降伏応力は、83.3 MPa, +/- 1 st.dev = 64.9〜101.7 MPaであった。平均初期モジュラスは、2.6 GPa, +/- 1 st.dev = 1.5〜3.8 GPaであった。
【０１８０】
図2Aは、本開示の繊維の応力歪み曲線を示し、ここで、最大引張応力は100 MPaより大きく、最大引張応力は111 MPa〜130 MPaであり、初期モジュラスは6 GPa〜7.1 GPaであり、最大歪み(即ち、伸び率)は18%〜111%であり、降伏応力は107 MPa〜112 MPaである。極限引張応力はまた、この図における繊維のうちの1つについて100 MPaより大きい。
【０１８１】
理論によって拘束されることを望まないが、スパイダーシルク内のタンパク質の構造特性は、繊維の機械特性と関連すると理論付けられる。繊維中の結晶領域は繊維の引張強度と関連付けられ、一方、アモルファス領域は繊維の伸び率と関連付けられた。大瓶状腺(MA)シルクは、鞭状腺シルクと比べてより高い強度およびより低い伸び率を有する傾向があり、同様に、MAシルクは、鞭状腺シルクと比較してより高い体積分率の結晶領域を有する。さらに、スパイダーシルクタンパク質の結晶領域およびアモルファス領域の分子動力学に基づく理論モデルは、結晶領域は繊維の引張強度と関連付けられ、一方、アモルファス領域は繊維の伸び率と関連付けられるという主張を支持している。さらに、理論モデリングは、組換えタンパク質繊維の機械特性に対する二次、三次および四次構造の重要性を支持している。例えば、ランダムな、パラレルなおよび連続的な空間分布でのナノ結晶ドメインの集合、ならびに、アモルファス領域内の絡み合った鎖間の相互作用力の強度、およびアモルファス領域とナノ結晶領域との間の相互作用力の強度は両方とも、結果として生じる繊維の理論的な機械特性に影響を及ぼした。
【０１８２】
本明細書に記載される繊維のセットを、リニアアクチュエーターおよび較正ロードセルを含む機器を使用して、引張機械特性について試験した。繊維を破断まで1秒当たり1%の歪み速度で引っ張った。繊維直径を、画像処理ソフトウェアを使用して20x倍率で光学顕微鏡検査によって測定した。図2Bは、本開示からの繊維の応力歪み曲線を示し、ここで、平均最大応力は24〜172 MPaの範囲であった。平均最大歪みは2〜342%の範囲であった。図2Cは、本開示からの繊維の応力歪み曲線を示し、ここで、平均初期モジュラスは1617〜7040 MPaの範囲であり、かつ平均破断点伸びはおよそ300%〜350%であった。3つの繊維の平均靭性は、0.5 MJ m-3(標準偏差0.2)、20 MJ m-3(標準偏差0.9)、および59.2 MJ m-3(標準偏差8.9)と測定された。直径は4.48〜12.7μmの範囲であった。
【０１８３】
図2Dは、23個の本開示の繊維の応力歪み曲線を示し、これは、20 cN/texより大きい最大引張応力を有する繊維を含み、23個の繊維の最大引張応力の平均値は約18.6 cN/texである。最大引張応力は約17〜21 cN/texの範囲であり、この実施例における最大引張応力の標準偏差は約1.0 cN/texである。23個の繊維の平均初期モジュラスは、約575 cN/texであり、この実施例における標準偏差は約6.7 cN/texである。23個の繊維の平均最大伸びは約10.2%であり、この実施例における標準偏差は約3.6%である。23個の繊維の平均破壊仕事量(靭性の指標)は約0.92 cN*cmであり、この実施例における標準偏差は約0.43 cN*cmである。23個の繊維の平均線密度は約3.1 dtexであり、この実施例における標準偏差は約0.11 dtexである。
【０１８４】
実施例4：組換えタンパク質繊維の湿気データ
繊維、糸および布が水と相互作用する多数の異なる様式があり、異なる測定は、異なるタイプの繊維-水相互作用への洞察を提供する。この実施例における繊維は、本明細書に記載される組成を有し、実施例1に記載される方法によって生成する。
【０１８５】
図3Aは、繊維膨潤測定からのデータの例を示し、これは、21℃+/-1℃の温度で水中に浸漬させた場合の繊維の形態変化を調べる。これは、水を繊維中へ吸収する繊維の能力に関連する。試験されたRPFの平均直径は、水中に浸漬させる前はおよそ25ミクロンであり、水中に浸漬させてそして60分間待機した後、およそ30〜およそ33ミクロンに変化した。RPFは、従って、21℃+/-1℃の温度で水の下に浸漬させると、およそ20〜35%の直径変化を有した。
【０１８６】
本開示に記載されるRPFを、それらの水分率および含水率について試験した。図3Bは、RPF水分率、および含水率実験において測定された1つのサンプルからのデータを示す。この実験において、RPFサンプル中の湿気を、およそ65%相対湿度を有する環境中で平衡化させ、次いで、熱重量分析(TGA)システム中で110℃へ加熱し、質量変化を経時的に測定した。馴化重量は、およそ65%相対湿度環境において平衡に達した後のRPFサンプルの重量である。乾燥重量は、ほぼ定常状態に達するまで110℃で維持された後のRPFサンプルの重量であった。図3BにおけるRPFサンプルについての馴化重量は5.1930 mgであり、失われた水重量は0.4366 mgであった。乾燥重量で割った失われた水重量と定義される、この実施例において測定されたRPFの平均水分率は、およそ7.5%〜8%であった。馴化重量で割った失われた水重量と定義される、この実施例において測定されたRPFの平均含水率は、およそ7〜7.5%であった。
【０１８７】
実施例5：組換えタンパク質繊維の糸の特性
この実施例における繊維は、本明細書に記載される組成を有し、実施例1に記載される方法によって生成し、この実施例に記載される方法を使用して糸へと作製した。図4は、組換えタンパク質繊維を含む5種の糸を示す：組換えタンパク質繊維を含むフィラメント糸、組換えタンパク質繊維を含む紡績糸、ならびに組換えタンパク質繊維および非RPFウール繊維を含む3種の混合糸。RPFを含有するこれらの糸のサンプルの機械特性を、ASTM D2256-10を使用して測定した。この実施例における機械特性測定の全てについての最初のゲージ長は、127 mmであった。
【０１８８】
フィラメント糸は、50本の組換えタンパク質繊維を含有し、かつ、およそ2.5回の1インチ当たりの撚りを有するフィラメント糸を形成するために撚りを与えた。この実施例におけるRPFの平均直径はおよそ10ミクロンであり、平均線密度は1フィラメント当たりおよそ3 dtexであった。RPFフィラメント糸の平均線密度はおよそ750 denであった。RPFフィラメント糸平均最大テナシティはおよそ4.4〜8.7 cN/tex (0.50〜0.99 gf/den)の範囲であり、平均破断点伸びはおよそ2.5%〜6%の範囲であり、かつ、平均破壊力はおよそ350〜750 gfの範囲であった。図5Aは、1つのRPFフィラメント糸サンプルの機械特性を示す。このRPFフィラメント糸サンプルは、およそ8.7 cN/tex (0.99 gf/den)の最大テナシティ、およそ2.6%の伸び率(即ち、破断点伸び)、およびおよそ740 gfの破壊力を有した。
【０１８９】
紡績糸は、平均でおよそ1.5"ステープル長へ切断された、組換えタンパク質繊維を含有する。組換えタンパク質繊維を、紡績前にサンプル梳綿機で加工処理した。さらに、カーディングプロセスは、繊維を様々な長さのステープルへ分けることができる。カーディングに続いて、糸を、サンプル作製タイプの紡績装置を使用して紡績し、糸オリフィス中へ手動でドラフトした。このステップに続いて、糸をそれ自体と合撚して、2プライヤーンを生成した。この実施例におけるRPF紡績糸は、およそ3.5回の1インチ当たりの撚りを有した。この実施例におけるRPFの平均直径はおよそ10ミクロンであり、平均線密度はおよそ3 dtexであった。RPF紡績糸の平均線密度はおよそ3080 denであった。RPF紡績糸平均最大テナシティはおよそ1.06〜1.50 cN/tex (0.12〜0.17 gf/den)の範囲であり、平均破断点伸びはおよそ12%〜22%の範囲であり、平均破壊力はおよそ350〜515 gfの範囲であり、そして平均ヤング率はおよそ22〜42 cN/tex (2.5〜4.8 gf/den)の範囲であった。図5Bは1つのRPF紡績糸サンプルの機械特性を示す。このRPF紡績糸サンプルは、およそ1.50 cN/tex (0.17 gf/den)の最大テナシティ、およそ12%の伸び率(即ち、破断点伸び)、およそ22 cN/tex (2.5 gf/den)のヤング率、およびおよそ440 gfの破壊力を有した。
【０１９０】
混合糸を、およそ50%のRPFおよび50%のカシミヤウールから紡績した。この実施例における混合糸は、平均でおよそ1.5"ステープル長へ切断された組換えタンパク質繊維、および平均でおよそ1.5"ステープル長へ切断されたカシミヤウール繊維を含有する。組換えタンパク質繊維およびカシミヤウール繊維を、梳綿機で加工処理し、紡績前に繊維の密接な混合を生成した。さらに、カーディングプロセスは、繊維を様々な長さのステープルへ分けることができる。カーディングに続いて、RFP/カシミヤ混合糸を、サンプル作製タイプの紡績装置を使用して紡績し、糸オリフィス中へ手動でドラフトした。このステップに続いて、混合糸をそれ自体と合撚して、2プライヤーンを生成した。この実施例におけるRPF/カシミヤ混合糸は、およそ3.5回の1インチ当たりの撚りを有した。この実施例におけるRPFの平均直径はおよそ10ミクロンであり、平均線密度はおよそ3 dtexであった。混合糸中のカシミヤ繊維は、およそ16ミクロンの平均直径を有する。RPF/カシミヤ混合糸の平均線密度はおよそ4200 denであった。RPF/カシミヤ混合糸平均最大テナシティはおよそ0.71〜1.77 cN/tex (0.08〜0.20 gf/den)の範囲であり、平均破断点伸びはおよそ26%〜33%の範囲であり、平均破壊力はおよそ350〜840 gfの範囲であり、そして平均ヤング率はおよそ10.6〜25.6 cN/tex (1.2〜2.9 gf/den)の範囲であった。図5Cは、1つのRPF/カシミヤ混合糸サンプルの機械特性を示す。このRPF/カシミヤ混合糸サンプルは、およそ1.4 cN/tex (0.16 gf/den)の最大テナシティ、およそ33%の伸び率(即ち、破断点伸び)、およそ18 cN/tex (2.0 gf/den)のヤング率(初期モジュラスと同様)、およびおよそ680 gfの破壊力を有した。
【０１９１】
混合糸を、およそ50%のRPFおよび50%のメリノウールから紡績した。この実施例における混合糸は、平均でおよそ1.5"ステープル長へ切断された組換えタンパク質繊維、および平均でおよそ4-6"ステープル長へ切断されたメリノウール繊維を含有する。組換えタンパク質繊維およびメリノウール繊維を、紡績前にサンプル梳綿機で加工処理した。さらに、カーディングプロセスは、繊維を様々な長さのステープルへ分けることができる。カーディングに続いて、RPF/メリノ混合糸を、サンプル作製タイプの紡績装置を使用して紡績し、糸オリフィス中へ手動でドラフトした。このステップに続いて、RPF/メリノ混合糸をそれ自体と合撚して、2プライヤーンを生成した。この実施例におけるRPF/メリノ混合糸は、およそ3.5回の1インチ当たりの撚りを有した。この実施例におけるRPFの平均直径はおよそ10ミクロンであり、平均線密度はおよそ3 dtexであった。混合糸中のメリノ繊維は、およそ18ミクロンの平均直径を有する。RPF/メリノウール混合糸の平均線密度はおよそ4200 denであった。RPF/メリノウール混合糸平均最大テナシティはおよそ3.18〜6.00 cN/tex (0.36〜0.68 gf/den)の範囲であり、平均破断点伸びはおよそ18%〜32%の範囲であり、平均破壊力はおよそ770〜1450 gfの範囲であり、そして平均ヤング率はおよそ44〜74 cN/tex (5.0〜8.4 gf/den)の範囲であった。図5Dは、1つのRPF/メリノウール混合糸サンプルの機械特性を示す。このRPF/メリノウール混合糸サンプルは、およそ6.0 cN/tex (0.68) gf/den)の最大テナシティ、およそ26%の伸び率(即ち、破断点伸び)、およそ64 cN/tex (7.3 gf/den)のヤング率(初期モジュラスと同様)、およびおよそ1450 gfの破壊力を有した。
【０１９２】
混合合撚紡績糸を、およそ50%のRPFおよび50%のモヘアウールから紡績した。この実施例における糸は、平均でおよそ1.5"ステープル長へ切断された組換えタンパク質繊維、および平均でおよそ3"ステープル長へ切断されたモヘアウール繊維を含有する混合合撚紡績糸である。組換えタンパク質繊維およびモヘア繊維を、紡績前に梳綿機で加工処理した。さらに、カーディングプロセスは、繊維を様々な長さのステープルへ分けることができる。カーディングに続いて、RPF糸およびモヘアウール糸を、サンプル作製タイプの紡績装置を使用して紡績し、糸オリフィス中へ手動でドラフトした。次いで、この場合、1つのプライがモヘアであり、1つのプライがRPFであるように、モヘア紡績糸をRPF紡績糸と合撚し、RPF/モヘア混合合撚紡績糸を生成した。RPF/モヘア混合合撚紡績糸は、およそ3.5回の1インチ当たりの撚りを有した。この実施例におけるRPFの平均直径はおよそ10ミクロンであり、平均線密度はおよそ3 dtexであった。混合糸中のモヘア繊維は、およそ30ミクロンの平均直径を有する。RPF/モヘア混合合撚糸の平均線密度はおよそ4100 denであった。RPF/モヘア混合合撚紡績糸平均最大テナシティはおよそ1.60〜4.68 cN/tex (0.18〜0.53 gf/den)の範囲であり、平均破断点伸びはおよそ14%〜24%の範囲であり、平均破壊力はおよそ730〜2180 gfの範囲であり、そして平均ヤング率はおよそ16.0〜132 cN/tex (1.8〜15.0 gf/den)の範囲であった。図5Eは、1つのRPF/モヘア混合糸サンプルの機械特性を示す。このRPF/モヘア混合合撚紡績糸サンプルは、およそ4.68 cN/tex (0.53 gf/den)の最大テナシティ、およそ23%の伸び率(即ち、破断点伸び)、およそ132 cN/tex (15.0 gf/den)のヤング率(初期モジュラスと同様)、およびおよそ1390 gfの破壊力を有した。
【０１９３】
上記3種の混合糸において、ウールは、混合RPF含有糸に暖かさを与える。この実施例におけるRPFはウール繊維と比べてより小さな直径を有し、これは、混合RPF/ウール糸から構築されるファブリックに、改善された柔軟性およびドレープをもたらす。この実施例におけるRPFはまた、ウール繊維よりもより滑らかな表面を有し、従って、混合RPF/ウール糸の光沢は、純粋なウール糸と比べてより高い。
【０１９４】
実施例6：組換えタンパク質繊維のフィラメント糸の特性
この実施例における繊維は、本明細書に記載される組成を有し、実施例1に記載される方法によって生成され、連続繊維製造プロセスに適用され、平均初期モジュラス379 cN/tex ± 86 cN/texおよび線密度およそ9.3 dtex ± 1.3 dtexを有する繊維を生成した。後述されるような異なる数のトウ、撚りおよび技術を用いて、組換えタンパク質繊維をフィラメント糸へと製造した。「トウ」は、本明細書において使用される場合、組換えタンパク質繊維の加撚されていない束を指す。これらの糸のサンプルの機械特性を、50 mmの最初のゲージ長を使用して測定した。
【０１９５】
単一トウ中に50本の組換えタンパク質繊維を含む単一トウ糸を作り、1インチ当たりの撚り数(twist per inch(tpi))がおよそ3回である撚りを、糸へ適用した。単一トウ糸は、糸フィラメント1本当たりおよそ247 dtexまたは222 denの平均線密度を有した。単一トウ糸の初期モジュラスは419.60 cN/texであった。図6Aは、単一トウ糸の10個のサンプルの機械特性を表す。単一トウ糸のサンプルは、平均最大テナシティ11.48 cN/tex、平均最大破壊力283.5 cNおよび最大力での平均伸び14.69%を有した。単一トウ糸のサンプルについての機械特性の測定値を、下記表3に提供する。
【０１９６】
（表３）単一トウ糸の測定された機械特性(加撚、3 tpi)
2019518882.tif 000012
【０１９７】
個々のトウの各々に50本の組換えタンパク質繊維（即ち、2つのトウに100本の繊維）を含む第1の2トウ糸を作り、1インチ当たりおよそ3回の撚りを、組み合わされたトウへ適用した。第1の2トウ糸は、糸フィラメント1本当たりおよそ544 dtexまたは490 denの平均線密度を有した。第1の2トウ糸の初期モジュラスは460.18 cN/texであった。図6Bは、第1の2トウ糸の10個のサンプルの機械特性を表す。第1の2トウ糸のサンプルは、平均最大テナシティ12.36 cN/tex、平均最大破壊力672.48 cNおよび最大力での平均伸び6.1%を有した。第1の2トウ糸のサンプルの機械特性の測定値を下記表4に提供する。
【０１９８】
（表４）第1の2トウ糸の測定された機械特性(加撚、3 tpi)
2019518882.tif 000013
【０１９９】
個々のトウの各々に50本の組換えタンパク質繊維（即ち、2つのトウに100本の繊維）を含む第2の2トウ糸を作り、1インチ当たりおよそ6回の撚りを、各個々のトウへ適用した。次いで、2つの個々のトウを、個々のトウの撚りの反対方向において1インチ当たりおよそ3回の撚りを使用して、2トウ糸へと「合撚した」または組み合わせた。合撚は、トウへ適用された撚りの反対方向において複数のトウを撚るプロセスを記載するために使用される専門用語である。第2の2トウ糸は、糸1本当たりおよそ556 dtexまたは500 denの平均線密度を有した。第2の2トウ糸の平均初期モジュラスは426.31 cN/texであった。図6Cは、第2の2トウ糸の10個のサンプルの機械特性を表す。第2の2トウ糸のサンプルは、平均最大テナシティ10.97 cN/tex、平均最大破壊力609.81 cNおよび最大力での平均伸び6.54%を有した。第2の2トウ糸のサンプルの機械特性の測定値を下記表5に提供する。
【０２００】
（表５）第2の2トウ糸の測定された機械特性(加撚および合撚、3 tpi)
2019518882.tif 000014
【０２０１】
個々のトウの各々に50本の組換えタンパク質繊維（即ち、2つのトウに100本の繊維）を含む第3の2トウ糸を作り、1インチ当たりおよそ5回の撚りを、組み合わされたトウへ適用した。第3の2トウ糸は、糸フィラメント1本当たりおよそ591 dtexまたは532 denの平均線密度を有した。第3の2トウ糸の平均初期モジュラスは397.12 cN/texであった。図6Dは、第3の2トウ糸の10個のサンプルの機械特性を表す。第3の2トウ糸のサンプルは、平均最大テナシティ9.08 cN/tex、平均最大破壊力536.45 cNおよび最大力での平均伸び7.20%を有した。第3の2トウ糸のサンプルの機械特性の測定値を下記表6に提供する。
【０２０２】
（表６）第3の2トウ糸の測定された機械特性(加撚、5 tpi)
2019518882.tif 000015
【０２０３】
追加の考慮
本開示の態様の前述の記載は、説明の目的のために提示され、網羅的であるようにも、開示される厳密な形態へ特許請求の範囲を限定するようにも意図されない。当業者は、上記の開示を考慮して多くの改変および変形が可能であることを認識することができる。
【０２０４】
本明細書において使用される言語は、主に、読みやすさおよび教育の目的のために選択されており、本発明の主題を定めたり、限定したりするために選択されたものであってはならない。従って、本開示の範囲は、この詳細な説明によっては限定されず、しかしむしろ、この詳細な説明に基づいて出願時に生じるいずれかの請求項によって限定されることが意図される。従って、態様の開示は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するのではなく、説明するように意図される。
【図１】
2019518882.tif 000017
【図２Ａ】
2019518882.tif 000018
【図２Ｂ】
2019518882.tif 000019
【図２Ｃ】
2019518882.tif 000020
【図２Ｄ】
2019518882.tif 000021
【図３Ａ】
2019518882.tif 000022
【図３Ｂ】
2019518882.tif 000023
【図４】
2019518882.tif 000024
【図５Ａ】
2019518882.tif 000025
【図５Ｂ】
2019518882.tif 000026
【図５Ｃ】
2019518882.tif 000027
【図５Ｄ】
2019518882.tif 000028
【図５Ｅ】
2019518882.tif 000029
【図６Ａ】
2019518882.tif 000030
【図６Ｂ】
2019518882.tif 000031
【図６Ｃ】
2019518882.tif 000032
【図６Ｄ】
2019518882.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月19日(2019.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】配列表
【補正方法】追加
【補正の内容】
【配列表】
2019518882000001.app
【国際調査報告】
2019518882.tif 000034
2019518882.tif 000035