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湿潤環境でも形状を維持する高機能絹を開発 ―セルロースナノファイバー添加飼料により高強度?高寸法安定性を実現―

【本学研究者情报】

〇大学院环境科学研究科 准教授 栗田大树

【発表のポイント】

  • カイコのエサに植物由来のセルロースナノファイバー(颁狈贵)(注1)を添加し、高机能な绢を作製しました。
  • 颁狈贵添加により、绢糸の引张强度が约50%向上し、その効果が捻糸や织物になった后も维持されることを确认しました。
  • 水に濡れた后の乾燥过程で生じる缩みが大幅に抑制され、捻糸では従来の4分の1以下まで低减しました。
  • 高强度と高寸法安定性を兼ね备えた天然由来繊维として、繊维製品や产业材料への応用が期待されます。

【概要】

绢は、軽量?高强度?生体适合性を备えた天然繊维として広く利用されていますが、湿润环境では収缩や形状変化が生じやすいという课题がありました。东北大学大学院环境科学研究科の栗田大树准教授、成田史生教授らの研究グループは、カイコのエサにセルロースナノファイバー(颁狈贵)を添加することで、强度と寸法安定性(注2)を同时に向上させた高机能な绢织物の开発に成功しました。

研究グループは、颁狈贵を添加した人工饲料でカイコを饲育し、得られた绢について単糸、捻糸、织物の各阶层で力学特性と寸法安定性を评価しました。その结果、単糸で确认されていた强度向上効果が捻糸や织物でも维持されることを明らかにしました。さらに、水を吸収した后の乾燥过程で生じる収缩を调べたところ、颁狈贵を含む绢では缩みが大幅に抑制され、高い寸法安定性を示すことが分かりました。

本成果は、天然由来材料のみを用いて絹の機能を向上させる新たな材料設計手法を示すものであり、高機能繊維やサステナブル材料の開発への貢献が期待されます。本研究成果は、2026年6月25日に産業用繊維?高機能繊維分野の国際学術誌 Journal of Industrial Textiles に掲載されました。

図1.颁狈贵添加饲料による绢织物の强度増加

【用语解説】

注1. セルロースナノファイバー(CNF):植物由来のセルロースをナノメートルサイズまで細くした繊維状材料。軽量で高強度なことから、次世代の環境調和型材料として注目されている。

注2. 寸法安定性:温度や湿度、水分の影響を受けた際に、材料の大きさや形状が変化しにくい性質。

【论文情报】

タイトル:Tensile Properties and Dimensional Stability of Cellulose Nanofiber-Reinforced Silk Fabrics by Silkworm Feeding
著者:Camille Moreau, Hiroki Kurita, Zhenjin Wang, Lovisa Rova, Genki Kobayashi, Mathilde Dubois, Julian Reinhart, Fumio Narita
*責任著者:东北大学大学院环境科学研究科 准教授 栗田 大樹
掲載誌:Journal of Industrial Textiles
顿翱滨:

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院环境科学研究科
准教授 栗田大树
TEL: 022-795-7341
Email: kurita*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学大学院环境科学研究科
情报広报室
TEL: 022-752-2241
Email: kankyo.koho*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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