(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絹繊維からセリシンを分離して得るセリシンの抽出方法であって、
絹繊維の集合体を準備するステップと、
４０℃以上１００℃未満の温度の処理水で前記絹繊維の集合体を濡らして、該繊維に含まれているセリシンを膨潤させるステップと、
セリシンを膨潤させた該集合体に対して、トラバースガイドを通過するときのしごき、巻糸体で巻かれることによって生じた圧力による糸条の圧縮、糸条やかせの捩りによる圧迫による圧縮、又は、糸の塊に対する、プレス機、ニップロール、遠心脱水機から選択される手段による圧縮、を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離するステップと、
分離された該セリシンを回収するステップと、
分離された該セリシンを乾燥するステップと
を含むことを特徴とするセリシンの抽出方法。
【請求項２】
前記セリシンを膨潤させるステップが、槽に入った前記処理水に前記絹繊維の集合体を浸漬し、その後該槽から前記絹繊維の集合体を取り出すステップであることを特徴とする請求項１に記載のセリシンの抽出方法。
【請求項３】
回収された前記セリシン及び水を含む混合物を凍結するステップと、
凍結された該混合物を解凍するステップと、
解凍された該混合物中に生成したセリシンの含水凝集物を濾過して分離するステップと、
分離された該セリシンの含水凝集物を乾燥するステップと
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のセリシンの抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絹繊維から抽出されたセリシンを抽出する方法に関する。詳しくは、絹繊維に含まれるセリシンを、過度に分子量を低下させることなく絹繊維から抽出しセリシン粉末を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絹繊維からセリシンを抽出する方法としては、絹織物をマルセルセッケンやアルカリ液で常圧又は高圧で煮沸することが行われる。この方法は、絹織物の通常の精錬工程で用いられるものであり、精錬廃液からセリシンを回収することも行われる。
【０００３】
しかし、この方法で回収されたセリシンは、マルセルセッケンやアルカリ液の成分をはじめ精錬に必要な漂白剤等の不純物を多く含んでおり、食品分野や化粧品分野に用いる場合には問題となる。また、不純物を除去するためには、限外濾過等の高コストの精製処理が必要となる。
【０００４】
一方、特開平１１−１３１３１８号のように、絹織物を高温高圧水で処理し、セリシンを抽出する技術が公開されている。この方法は処理のために薬液を使用しなくともよいので、得られるセリシンは、通常の精錬工程の廃液から回収されるセリシンに比べて不純物が少ないが、高温高圧処理によりセリシンの分子量が低下する。又、高温高圧水による処理には高圧釜等大規模な装置を要し、設備コストが高いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これら課題を解決し、セリシンを分子量の低下が少なく不純物の少ない状態で回収でき、且つ大規模な装置を要せずに効率的に抽出できる方法を提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは、絹繊維からセリシンを分離して得るセリシンの抽出方法であって、
絹繊維の集合体を準備するステップと、
４０℃以上１００℃未満の温度の処理水で前記絹繊維の集合体を濡らして、該繊維に含まれているセリシンを膨潤させるステップと、
セリシンを膨潤させた該集合体に対して、トラバースガイドを通過するときのしごき、巻糸体で巻かれることによって生じた圧力による糸条の圧縮、糸条やかせの捩りによる圧迫による圧縮、又は、糸の塊に対する、プレス機、ニップロール、遠心脱水機から選択される手段による圧縮、を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離するステップと、
分離された該セリシンを回収するステップと、
分離された該セリシンを乾燥するステップと
を含むことを特徴とするセリシンの抽出方法であることにある。
【０００７】
前記セリシンを膨潤させるステップは、槽に入った前記処理水に前記絹繊維の集合体を浸漬し、その後該槽から前記絹繊維の集合体を取り出すステップであり得る。
【０００８】
前記絹繊維の集合体は絹の糸条であり、
セリシンを膨潤させた前記集合体に対して、しごき又は圧縮を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離するステップは、
セリシンを膨潤させた前記糸条が管に所定の張力で巻かれたときに、巻糸体内部に生ずる圧力により、該セリシンを前記繊維から分離するステップであり得る。
【０００９】
又、セリシンを膨潤させた前記集合体に対して、しごき又は圧縮を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離するステップは、
セリシンを膨潤させた前記集合体に対して、プレス機による圧縮を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離するステップであり得る。
【００１０】
又、本発明のセリシンの抽出方法は、
回収された前記セリシン及び水を含む混合物を凍結するステップと、
凍結された該混合物を解凍するステップと、
解凍された該混合物中に生成したセリシンの含水凝集物を濾過して分離するステップと、
分離された該セリシンの含水凝集物を乾燥するステップと
を含み得る。
【００１１】
又、本発明により得られるセリシンは、絹繊維から抽出されたセリシンであって、
絹繊維の集合体を４０℃以上１００℃未満の温度の処理水で濡らして、該繊維に含まれているセリシンを膨潤させ、該集合体に対してしごき又は圧縮を行うことにより、該セリシンを前記繊維から分離し、分離された該セリシンを乾燥して得られた粉末状のセリシンであり得る。
【００１２】
前記粉末状のセリシンは、水１００に対して重量比０．５の比率で混合した混合液を２分間沸騰させた後の、その混合液の光線（波長８００ｎｍ）の光路１ｃｍ当たりの透過率が１０乃至４０％であり得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明においては、絹繊維に他の物体による圧縮及びまたはそれ自身による圧迫やしごきの作用を与えることにより、絹繊維に含まれて付着しているセリシンを、絹繊維から分離することがなされる。これらの圧縮、圧迫を本明細書では圧縮という。このような分離操作がなされるセリシンは、分子量を殆ど低下させずに、又、不純物の混入が少ない状態で絹繊維から分離される。この圧縮やしごきの作用を与える本発明の態様を以下に説明する。
【００１４】
本発明においては、絹の繊維又は糸条は、濡れた状態で圧縮やしごきの作用が与えられる。又、繊維又は糸条に圧縮やしごきの作用を与えるときには、セリシンが水等により膨潤していると、繊維からセリシンが分離しやすくなる。セリシンを膨潤させるステップが、槽に入った処理水に絹の糸条のような絹繊維の集合体を浸漬し、その後その槽からその絹繊維の集合体を取り出すものであれば、取り出された絹繊維の集合体が水分を含有しており、そのまま糸条に圧縮やしごきの作用を与えれば濡れた状態で圧縮やしごきの作用が与えられるので、セリシンは水とともに分離されるので分離されやすく好ましい。
【００１５】
本発明の実施の態様においては、セリシンを糸条から分離することが、下管巻き工程で行われる。下管巻き工程は、緯糸を撚糸する八丁撚糸機にかけるために下管に巻く工程であり、絹繊維が６乃至数十本合糸された糸条を水に濡らした状態で高張力で下管に巻く工程である。下管巻き工程においては、合糸された糸条を予め枷に巻いて、枷巻きされた糸条を９５℃前後の熱水に浸漬する。この浸漬工程は緯煮き（ぬきたき）工程と称され、この工程で繊維に存在するセリシンが水で膨潤させられる。緯煮き工程を経た枷巻きされた糸条は、湿潤状態のまま下管巻き工程にかけられる。図１の下管巻き工程の概略説明図において、枷体（枷巻きされた糸条）２から湿潤状態の糸条４が繰り出され、ガイドロール６、トラバースガイド７を経て、約１００乃至約１０００ｍＮの間の所定の張力が与えられ、管８に巻き取られる。糸条４はトラバースガイド７を通過するときにしごかれ、このとき、セリシンの一部が剥離する。剥離したセリシンは糸条に付着して管８に巻き取られる。管８は回転駆動装置１０により矢印Ａのように回転して糸条４を巻き取る。管８に巻き取られた糸条４は、巻糸体１２を形成する。
【００１６】
巻糸体１２は糸条４が高い張力で巻かれて形成されているので、巻糸体１２の内部には糸条間に圧力が生じている。この圧力により糸条が圧縮され、絹繊維のフィブロインに付着しているセリシンが剥離して水とともに巻糸体１２から滲み出て、受皿１４の中に落下する。トラバースガイドで剥離したセリシンも水とともに巻糸体１２から滲み出て受皿１４の中に落下する。この落下したセリシンと水との混合物１６を集めて下管廃液として回収する。
【００１７】
この加圧方法は、集合体を板等で挟んで加圧する場合と違い、セリシンを含む糸条自体で加圧が行われ、加圧により絞り出され液の沁み出しを妨げる板のような障害物がないので効率よくセリシンと水との混合液の回収を行うことが出来る。
【００１８】
下管巻き工程において発生する廃液（以下、下管廃液と称する）には、絹繊維から剥離したセリシンが含まれている。下管廃液に含まれるセリシンは平均分子量が高くゲル化しやすいので下管廃液が下管巻き工程で回収された直後でも廃液が濁っている。
【００１９】
下管廃液に含まれるセリシンは一部は水に解け、大部分は水に膨潤した状態で含水凝集物として下管廃液中に分散している。この状態は、外観上は、水と混じった雪が解けきらずに水中にシャーベット状に半透明状態で白濁して漂っている様子に似ている。なお、精錬廃液、あるいは絹繊維を１００℃以上の高温で処理して得た直後の処理水では、セリシンが水に溶解しており、このような半透明状態の白濁の状態は殆どみられない。
【００２０】
下管廃液には、織物の精錬で使用する薬液が含まれていないので、このようにして得られるセリシンを含む下管廃液をそのまま凍結乾燥し、あるいはスプレイドライヤーにかけて粉末化して得られるセリシンには、精錬で使用する石鹸、界面活性剤、アルカリ性薬剤等の精錬剤、助剤、漂白剤などの薬剤を成分とするような不純物が含まれていない。又、下管廃液から得られるセリシンは、高温高圧水、あるいはセリシンを変性したり分解したり分子鎖を切断する薬品の作用を受けていないので、繭の状態のもとに天然に存在するセリシンに近く、天然に存在するセリシンに比べて分子量の低下も少ない。
【００２１】
絹の繊維又は糸条に圧縮やしごきの作用を与える他の態様としては、絹の繊維又は糸条の塊を湿潤状態でプレス機等により圧縮してセリシンを絞り出す方法が有効である。この方法は、絹の糸条の屑又は絹の繊維の屑にも好適に適用でき、絹の糸条の屑や、屑繭等の絹の繊維の屑の、有効活用に寄与する。又、糸条に圧迫の作用を与える更に他の態様としては、糸条又はかせ状の糸条に捩りを与えることも有効である。この圧縮や捩りの前に絹の繊維又は糸条の塊を予め常温乃至１００℃の水等のセリシンを膨潤させる液体に濡らして、繊維に付着しているセリシンを膨潤させておくことがより好ましい。あるいは繊維又は糸の塊をスチームで処理して繊維に付着しているセリシンを膨潤させておくことがより好ましい。圧縮や捩りの前に繊維又は糸条を４０℃以上１００℃未満の水に浸漬して繊維に付着しているセリシンを膨潤させておくことが、膨潤を促進させ、且つセリシンにダメージを与えず、又、残留薬品を除去する手間が省けて更に好ましい。水の温度が４０℃未満の場合は、セリシンの膨潤が所定の時間例えば３０分以内で充分になされず、圧縮や捩りによってセリシンが絹繊維から分離する量が極めて少ない。
【００２２】
圧縮や捩りの前に７５乃至９８℃の水に浸漬して繊維に付着しているセリシンを膨潤させておくことが、膨潤を更に促進させ、且つセリシンにダメージを与えず、又、残留薬品を除去する手間が省けて最も好ましい。圧縮の具体的方法としてはプレス機を用いプレスする、一対のロールから成る絞りロールにより液を絞り出す、遠心脱水機にかけて繊維又は糸条の塊を圧縮して液を絞り出すこと等が有効である。圧縮時に予め水等の液状体を繊維又は糸条の塊に加えておいて、セリシンの滲み出しを助長することも出来る。
【００２３】
又、湿潤状態の糸条又は糸条の塊をニップロールで加圧ニップすることも圧縮の手段として有効である。
【００２４】
これら絹の繊維又は糸条の塊を湿潤状態で圧縮してセリシンを絞り出す方法は、くず繭やくず糸からセリシンを回収する方法として好適である。
このようにして絹の繊維又は糸条に圧縮やしごきの作用を与えて得られる、セリシンを分散状態で含む分散液（以下セリシン分散液と称する）は、そのまま凍結乾燥、あるいはスプレイドライヤーによって水分を除去しセリシン粉末とすることが出来るが、更に効率よく水分を分離除去することが出来る。以下にこの態様を説明する。
【００２５】
即ち、本発明に係るセリシン抽出方法の好ましい態様においては、セリシン分散液を凍結し、その凍結したセリシン分散液を解凍する。この解凍により、セリシン分散液が、セリシンの高濃度のゲル状の含水凝集物と水とに分離する。この解凍物を濾過して、この高濃度のゲル状の含水凝集物を取り出すことが出来る。このセリシンの高濃度のゲル状の含水凝集物は、もとのセリシン分散液に比べて高濃度のセリシンを含有しており、乾燥することにより効率よく水分を分離除去することが出来る。
【００２６】
なお、精錬廃液など、セリシンが水に溶解した水溶液についても、この水溶液を凍結し、解凍してゲル状にし、次いで濾過して水分を分離することが出来るが、本発明により得られたセリシンの分散液に比べると、濾過時に水分が濾材を通過しにくく、濾過後のゲル状物に含まれるセリシンの濃度が低く、乾燥の効率が悪い。
【００２７】
上述のように、このようにして乾燥して得られたセリシンは、粉末状であり、不純物が少なく、平均分子量が大きくて性状が安定しており、化粧品の原料や食品添加物としても好適に用いることが出来る。
【００２８】
更に、このようにして乾燥して得られたセリシンは、水と混合して、その混合物を１００℃に加熱しても完全に溶解することはなく、これにより平均分子量が大きくて性状が安定していることが裏付けられる。即ち、このセリシンは水１００に対して重量比０．５の比率で混合した混合液を、２分間沸騰させた後、その混合液の光線（波長８００ｎｍ）の光路１ｃｍ当たりの透過率が１０乃至４０％である。一方、従来の精錬廃液から乾燥して得られたセリシン粉末は、同様の処理により得られた混合液の、光線（波長８００ｎｍ）の光路１ｃｍ当たりの透過率が７０〜９０％程であり、殆どが水に溶解した状態である。このために、化粧品や食品添加物として加工する際に水に溶出して、工程の途上で水もしくは水を含む副生物とともに廃棄される量が多くなるおそれがある。
【００２９】
以下に本発明の実施例を示す。
［実施例］
（実施例１）
１２本の繭糸を引きそろえた糸条を木枠に巻き取った。この木枠に巻き取った糸条を木枠に巻かれたまま９５℃の水に３０分間浸漬し、引き揚げた。その後、図１に示すように、木枠２に巻かれ濡れたままの糸条４を引き出して、ガイドロール６を経て、トラバースガイド７でトラバースしながら下管ボビン８に巻き取る。符号１２は巻き取られた巻糸体であり、符号１０は下管ボビン８を回転させる駆動装置である。巻き取りの糸速は平均４０ｍ／ｍｉｎであり、巻き取りの糸張力は平均１．１Nであった。この糸張力により、糸条４はトラバースガイド７でしごかれ、又、巻糸体８を構成する糸条には隣接の糸の張力による圧力が生じ、繊維に付着しているセリシンが水とともに絞りだされ受け樋１４の中に落下した。この落下したセリシンと水との混合物（下管廃液）を各錘から集めて回収した。回収した下管廃液はセリシンの含水凝集物で白濁しており、セリシン濃度は０．７重量％であった。
【００３０】
この下管廃液３００ｃｃを１リットル入りのビーカーに入れて−１０℃の雰囲気に８時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された下管廃液はセリシンが水と分離してゲル状の含水凝集物として析出しており、解凍された下管廃液を不織布（１．６５ｄｔｅｘポリエステル／レーヨン使い：厚さ０．３３ｍｍ、目付３５ｇ／ｍ２）にて吸引濾過して水を通過させた残物として、１５４ｇのゲル状の含水凝集物のセリシンを得た。このゲル状の含水凝集物のセリシン中のセリシン濃度は１．０％であり、下管廃液に比べてセリシン濃度が増加していた。このゲル状の含水凝集物のセリシンを乾燥して１．６ｇの乾燥セリシンを得た。下管廃液中のセリシンからの回収率は７６％であった。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。得られた乾燥セリシンを、水１００に対して重量比０．５の比率で混合した混合液を、２分間沸騰させた後、その混合液の光路１ｃｍ当たりの光線（波長８００ｎｍ）の透過率が２０％であった。
【００３１】
（実施例２）
実施例１と同様して得られた下管廃液３００ｃｃを１リットル入りのビーカーに入れて−２５℃の雰囲気に４時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された下管廃液を実施例１と同様に吸引濾過して水を通過させた残物として、１５０ｇのゲル状の含水凝集物のセリシンを得た。このゲル状の含水凝集物のセリシン中のセリシン濃度は１．１％であり、下管廃液に比べてセリシン濃度が増加していた。このゲル状の含水凝集物のセリシンを乾燥して１．６ｇの乾燥セリシンを得た。下管廃液中のセリシンからの回収率は７６％であった。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。
【００３２】
（実施例３）
実施例１と同様にして得られた下管廃液３００ｃｃを１リットル入りのビーカーに入れて−２０℃の雰囲気に５時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された下管廃液を実施例１と同様に吸引濾過して水を通過させた残物として、１４９ｇのゲル状の含水凝集物のセリシンを得た。このゲル状の含水凝集物のセリシン中のセリシン濃度は１．１％であり、下管廃液に比べてセリシン濃度が大幅に増加していた。このゲル状の含水凝集物のセリシンを乾燥して１．６ｇの乾燥セリシンを得た。下管廃液中のセリシンからの回収率は７６％であった。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。
【００３３】
（実施例４）
木枠に巻き取った糸条を木枠に巻かれたまま７０℃の水に１００分間浸漬した他は、実施例１と同様にして下管廃液を得た。得られた下管廃液を実施例３と同様に凍結、解凍して濾過し、得られたゲル状の含水凝集物のセリシンを乾燥して１．５ｇの乾燥セリシンを得た。下管廃液中のセリシンからの回収率は７１％であった。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。
【００３４】
（実施例５）
木枠に巻き取った糸条を木枠に巻かれたまま９５℃の水に２０分間浸漬した他は、実施例１と同様にして下管廃液を得た。得られた下管廃液を実施例３と同様に凍結、解凍して濾過し、得られたゲル状の含水凝集物のセリシンを乾燥して１．４ｇの乾燥セリシンを得た。下管廃液中のセリシンからの回収率は６７％であった。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。
【００３５】
（実施例６）
絹のくず糸の塊５００ｇを８０℃の水に３０分浸漬し、引き揚げてプレス機にて１０ｋＮの荷重でプレスし、セリシンを含有した絞り液を回収した。絞り液中のセリシン濃度は、０．９重量％であった。この絞り液３００ｃｃを１ットル入りのビーカーに入れて−２５℃の雰囲気で４時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された下管廃液を実施例１と同様に吸引濾過して水を通過させた残物として、１５５ｇのゲル状の含水凝集物のセリシンを得た。このゲル状の含水凝集物のセリシン中のセリシン濃度は１．２％であり、絞り液に比べてセリシン濃度が大幅に増加していた。このゲル状のセリシンを乾燥して１．８ｇの乾燥セリシンを得た。得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分やアルカリ液の成分や漂白剤が検出されず、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来るものであった。
【００３６】
（比較例１）
絹織物を１２０℃の高温高圧水で処理した処理液（セリシンの濃度：０．７重量％）３００ｃｃを１リットル入りのビーカーに入れて−２０℃雰囲気で５時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された処理液はセリシンが水と分離してゲル状に析出しており、解凍された処理液を実施例１で用いたと同様の不織布にて吸引濾過して水を通過させた残物として、１８０ｇのゲル状のセリシンを得た。このゲル状のセリシンを乾燥して１．６ｇの乾燥セリシンを得た。このゲル状のセリシン中のセリシン濃度は０．９％であり、処理液に比べてセリシン濃度は僅かに増加していただけであった。処理液中のセリシンからの回収率は７６％であった。得られた乾燥セリシンを、水１００に対して重量比０．５の比率で混合した混合液を、２分間沸騰させた後、その混合液の光路１ｃｍの光線（波長８００ｎｍ）の透過率が８０％  であった。
【００３７】
（比較例２）
絹織物を１２０℃の高温高圧水で処理した精錬廃液を回収し、３００ｃｃを１リットル入りのビーカーに入れて−２０℃の雰囲気で５時間放置して凍結させ、その後直ちに解凍した。解凍された精錬廃液はセリシンが水と分離せず溶液の状態であった。この解凍された精錬廃液を実施例１で用いたと同様の不織布にて吸引濾過したが、精錬廃液は殆どこの濾布を通過し、ゲル状物が残物として濾布に残らなかった。又、この精錬廃液を乾燥して得られた乾燥セリシンからは、マルセルセッケンの成分や漂白剤が検出され、食品分野や化粧品分野に用いることは問題であった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のセリシンの抽出方法によりセリシンを分子量の低下が少なく不純物の少ない状態で効率よく且つ高圧釜等の大掛かりな装置を用いずに回収出来る。
又、この方法で得られたセリシンは抽出による分子量の低下が少ないものであり、性状が安定しており、食品分野や化粧品分野に好適に用いることが出来る。更に、沸騰水にも完全に溶出することがなく、最終用途に加工される工程で水に溶出して廃棄されてロスとなる率が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の態様における、下管巻き工程の説明図である。
【符号の説明】
２：木枠
４：糸条
６：ガイドロール
７：トラバースガイド
８：下管ボビン
１０：駆動装置
１２：巻糸体
１４：受け樋
１６：混合物
【図１】
0003959452.tif 000002