柞蚕丝结构性能分析
桑蚕丝和柞蚕丝组成结构对比及鉴别方法

桑蚕丝和柞蚕丝组成结构对比及鉴别方法据考古发现,约在4700年前中国已利用蚕丝制做丝线、编织丝蚕茧蚕丝带和简单的丝织品。
商周时期用蚕丝织制罗、绫、纨、纱、绉、绮、锦、绣等丝织品。
蚕丝的品种视蚕或茧的品种而异,蚕分为家蚕与野蚕两类。
家蚕以桑叶为饲料,也称桑蚕。
桑蚕茧制成的丝称桑蚕丝,因为是在室内饲养的,所以也叫家蚕丝,桑蚕丝质量最好,是天然丝的主要来源,俗称真丝、厂丝。
野蚕有柞蚕、蓖麻蚕、天蚕、樟蚕和柳蚕等数种,有的可在室外放养,所食饲料亦各不相同,其中以在柞树上放养的柞蚕为主,柞蚕茧可制成柞蚕丝,是天然丝的第二来源。
其次还有天蚕茧可以缫制成天蚕丝,天蚕丝较为昂贵,可作为高档的绣花线。
其他野蚕结的茧不易缫丝,一般切成段纤维用作绢纺原料或拉制丝绵。
由于野蚕丝中可以用长丝形式作为丝织原料的只有柞蚕丝,因此一般把桑蚕丝和柞蚕丝成为天然丝的两大部分,而其中又以桑蚕丝为主。
蚕丝的结构和组成1形态结构横截面:近似三角形纵向:表面光滑,粗细均匀,少数地方有粗细变化,光泽强而不刺眼。
茧丝(茧层之丝):纵向有许多异状的颣结,造成外观毛糙。
生丝(缫丝之丝):比茧丝要光滑、均匀熟丝(全脱胶之丝):表面光滑,粗细均匀,少数地方有慈溪变化,光泽强而柔和。
2蚕丝的物质组成每一根茧丝都是由两种主要物质——丝素与丝胶组成,丝素是纤维的主体,丝胶包覆在丝素外面起保护作用。
其次还有少量的蜡质和脂肪,可以保护茧丝免受大气的侵蚀,此外还包含少量的色素和灰分等。
△一般桑蚕丝和柞蚕丝的物质组成情况3蚕丝的化学组成蚕丝是蛋白质纤维,是一种天然含氮的高分子化合物。
蚕丝中含有97%以上动物蛋白以及人体必需的18种氨基酸。
桑蚕丝和柞蚕丝的区分❂桑蚕丝桑蚕产自南方,是人工家养的。
养殖及处理技术成熟,桑蚕所吐之丝全长可达1000米以上。
丝质光滑,手感细腻,柔软贴身,色泽典雅,是高档服装面料的首选。
由于从栽桑养蚕至缫丝织绸的生产过程中未受到污染,又因其为蛋白质纤维,含有对人体极具营养价值的18种氨基酸,对皮肤有保养滋润作用,且属多孔性物质,透气性好,吸湿性极佳——蚕丝的吸湿性是纯棉的1.5倍,从而被世人誉为“纤维皇后”。
桑蚕丝和柞蚕丝的区别

桑蚕丝和柞蚕丝的区别(1)、柞蚕丝当作桑蚕丝桑蚕丝和柞蚕丝的区别桑蚕丝就是桑蚕结的茧里抽出的蚕丝,这种蚕丝色泽白里带黄,手感细腻、光滑,有一股淡淡的动物纤维特有的气味。
用这种蚕丝制作出来的被子特别柔软、贴身;同时也有一个缺点,就是使用一段时间之后,蚕丝之间的空隙容易收紧,导致被子变薄,饱暖的效果没有以前好。
柞蚕丝主要产于中国的北方,为柞蚕吐丝而成,其原始色泽为灰黑色,因此,在生产过程中需用酸碱性化学药剂进行褪色处理,因而对人体健康具有一定的危害性。
柞蚕丝呈块状联结,采用柞蚕丝制被,其原始结构不易进行重新整制,只能稍作整理,因而其内在结构仍较不规整。
另外,柞蚕丝丝体中所含的“丝胶”比较多,导致它本身手感比较粗糙,不够光滑,光泽也比较暗淡,为此,不少厂家会使用化学添加剂对柞蚕丝进行去胶处理;更有厂家为了增加蚕丝的光泽度,会给蚕丝上工业硅油甚至猪油,这些添加物对人体显然是没有好处的。
现在国内市场桑蚕丝的价格近年持续上涨,现在最好的桑蚕丝价格已经达到250元/千克;而柞蚕丝的价格只要200元/千克,比较差的柞蚕丝只要150元/千克。
既然同样是原料蚕丝,那么不法厂家当然会使用更加廉价的原料了。
所以,不法厂家把柞蚕丝夹杂在桑蚕丝里,让人很难鉴别。
最常用的办法就是先用桑蚕丝铺底,然后一层桑蚕丝隔一层柞蚕丝,最后再用桑蚕丝把上面包起来。
以一床2千克的被子计算,如果使用30%的柞蚕丝,成本就能减少140元。
(2)、短丝冒充长丝用优质的蚕茧,经过浸泡、煮练,使丝胶充分舒解,由熟练工人制作的抽出没有断开就是惟一的天然长纤维,这种纤维经过特殊加工之后制作的被子可以免翻新,只需要适度晾晒、折叠保存就能保持以前的形状,不发生形变。
而用次品蚕茧、蚕丝下角料生产出来的就只能是短丝,这种丝做成的被子容易变形,需要定期进行翻新。
另外,还有部分短丝是废旧丝织品经过打碎处理之后重新制成的,其饱暖效果根本就不能和真正的蚕丝相比。
短丝的原料比较杂乱,其颜色也会有差异;因此,为了使蚕丝保持较白的颜色,又往往会添加一些漂白剂,从而使蚕丝纤维的弹韧性、延展性等自然性状受到损害,对人体健康也构成一定的威胁。
柞蚕丝经低温氧等离子体处理后的结构变化研究

柞蚕丝经低温氧等离子体处理后的结构变化研究
陈宇岳;邹利云;盛家镛;朱良均
【期刊名称】《丝绸》
【年(卷),期】2001(000)012
【摘要】采用不同条件低温氧等离子体对柞蚕生、熟丝纤维进行处理 ,并通过对柞蚕丝经低温氧等离子体处理后的纵向形态和聚集态结构的分析,探讨了低温氧等离
子体对柞蚕丝纤维微细结构的影响.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】陈宇岳;邹利云;盛家镛;朱良均
【作者单位】浙江大学动物科学学院,浙江杭州310029;苏州大学材料工程学院,江苏苏州 215021;苏州大学材料工程学院,江苏苏州 215021;苏州大学材料工程学院,江苏苏州 215021;浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310029
【正文语种】中文
【中图分类】TS141.921.1
【相关文献】
1.低温氧等离子体处理羊毛的研究 [J], 何瑶
2.羊毛低温等离子体处理后的染色性能研究 [J], 朱若英;滑钧凯;黄故;忻浩忠
3.低温氧等离子体处理对单层石墨烯微观结构影响的研究 [J], 邓海君;王权
4.柞蚕丝织物等离子体处理接枝后性能变化研究 [J], 谢洪德;王红卫;李宁;张卫东
5.低温等离子体处理微弧氧化后钛片对钛瓷结合强度影响的研究 [J], 陈芳兵;柏娜;谈飞;王英;王丽喆;王少磊;刘杰
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
桑蚕丝的纤维结构与性能分析

桑蚕丝的纤维结构与性能分析桑蚕丝是一种天然纤维,以其独特的结构和优良的性能而闻名于世。
本文将对桑蚕丝的纤维结构和性能进行分析,探讨其在纺织和材料领域中的应用前景。
首先,让我们了解一下桑蚕丝的纤维结构。
桑蚕丝是由桑蚕的腺体分泌物组成的,其主要成分是由二聚体组成的丝胶蛋白,这些丝胶蛋白通过丝腺分泌出来后,在接触空气中迅速凝固形成纤维。
桑蚕丝的纤维由内外两层结构组成,内层被称为纺丝液层,外层被称为纤维膜层。
纺丝液层由无规则排布的丝胶蛋白纳米纤维构成,而纤维膜层则是由有序排列的纤维蛋白构成。
这种双层结构赋予了桑蚕丝优异的力学性能和稳定性。
接下来,我们将对桑蚕丝的性能进行分析。
桑蚕丝具有很高的强度和韧性,比强度和比模量分别是钢的6倍和木材的2倍。
这使得桑蚕丝成为一种理想的纺织材料,可以用于制作高质量的衣物和织品。
此外,桑蚕丝还具有优异的吸湿性和透气性,使得穿着桑蚕丝制成的衣物舒适而且不易产生静电。
桑蚕丝还具有良好的染色性能,可以在染色过程中吸收染料并保持色牢度。
此外,桑蚕丝还具有较低的密度和较好的耐腐蚀性能,使其在航空航天和医疗器械等领域中有广泛的应用前景。
桑蚕丝的纤维结构和性能使其成为一种多功能材料,适用于各种领域的应用。
在纺织领域,桑蚕丝被广泛应用于高档面料、丝巾和内衣等制品。
由于其优异的机械性能和良好的弯曲性能,桑蚕丝也被应用于医疗领域,例如制作人工血管和缝合线等。
此外,桑蚕丝还具有良好的生物相容性,使其在组织工程中有潜在的应用价值。
此外,桑蚕丝还可以用于制作高性能的复合材料,在航空航天领域和汽车制造业中有广泛的应用前景。
然而,尽管桑蚕丝具有许多优异的性能和应用前景,但也存在一些问题和挑战。
首先,桑蚕丝的生产过程相对复杂,需要大量的人工操作和时间。
此外,桑蚕丝的生产过程还涉及到桑蚕的养殖和桑树的种植等问题,对环境和资源的需求较大。
此外,由于桑蚕丝是一种天然纤维,其生产量较低,价格相对较高。
这些问题限制了桑蚕丝的规模化应用以及普及度。
桑蚕丝、柞蚕丝混合产品纤维定量分析.

桑蚕丝、柞蚕丝混合产品纤维定量分析桑蚕丝、柞蚕丝混合产品纤维定量分析使用的测试方法为扫描电子显微镜法。
测试原理:桑蚕丝和柞蚕丝都是由蚕分泌的粘液所形成的蛋白质类纤维,采用一般的化学方法很难将两者分离,但是由于蚕茧品种、饲养条件及饲料来源等不同,桑蚕丝和柞蚕丝截面形态差异较大。
用电子显微镜观察,可以看到,桑蚕丝截面为三角形,柞蚕丝截面为较长的三角形,而且蚕丝线密度也大不相同,柞蚕丝直径远比桑蚕丝大,最高甚至达两倍以上。
根据它们的这些特性,若利用显微镜能测得纤维集合体中柞蚕丝与桑蚕丝的面积及根数比,即定量算出柞蚕丝和桑蚕丝的百分含量。
一、测试方法1.检测准备仪器和材料:扫描电子显微镜,真空喷镀仪或溅射仪,哈氏切片器,单面刀片,双面胶纸,金属丝,铜制样品台等。
2.试样准备参见山羊绒、绵羊毛混纺产品定量分析3.测试将镀膜的样品利用扫描电子显微镜微镜进行分辨观察,鉴别纤维的种类(截面形态见图2-8-6),并分别测得桑蚕丝和柞蚕丝的根数和截面积。
其中,每种纤维的截面积分别测定100个以上,求得截面面积平均值S1、S2。
以此为基础,测定混合纤维中桑蚕丝和柞蚕丝的根数,两种纤维共测定1000根以上,最终可求得桑蚕丝、柞蚕丝的百分比含量W1、W2。
图2-8-6桑蚕丝、柞蚕丝纤维截面形态图4.计算nsdw 111+= (2-8-13) 121w w −= (2-8-14) 其中12N N n = 12S S S = 12D D d = 式中:N 1、N 2——分别为桑蚕丝与柞蚕丝纤维的根数;S 1、S 2——分别为桑蚕丝与柞蚕丝纤维的截面积;D 1、D 2一—分别为桑蚕丝与柞蚕丝纤维的密度(见表2-8-6);W 1、W 2——分别为桑蚕丝与柞蚕丝纤维的百分含量。
表2-8-6桑蚕丝与柞蚕丝的纤维密度 纤维种类生丝密度(g/cm 3) 熟丝密度(g/cm 3) 桑蚕丝1.30~1.37 1.25~1.30 柞蚕比 1.315 1.305。
野蚕丝的结构和性能分析

由表 2可 知 , 丝 在 0 5 、2 ~ 4 ℃ 的 盐 酸 溶 液 中 .N 0 0
开始水解 , 强力损失4 2 ~29 , .% .% 丝的手感、 光泽 都比未 处理好 , 因此在漂染过程 中, 加适 当的酸 以改善其光泽 可 和手感 。 当浓度 不变 、 而 温度升至 6 ℃时 , 0 丝的强力剧烈 下 降 (28 ) 1. % ,丝质遭到剧烈破坏 。
● 收 稿 日期 :2 O5 l 2 O 一l 一 5 作 者 简介 :董 风春 ( ) 女, 高 级实 验师 ,主 要 1 5一 96 , 从 事纺 织 实验 教 学 工作 。
根据 以上情 况 , 明天 蚕 丝 的确 是 难 以上 色 的 , 不 说 而 是 不 能上 色 。
1 3 碱 性溶液对柞蚕 丝的影响 . 柞 蚕丝在碱 液 中浸 渍后 ,其 性 能变化 如表 3 。
l 8
维普资讯
表 3 柞蚕丝经碱液 处理 后机 械性 能的变化
№m a 咻 强力 伸长度 断裂功 初始摸量 屈服应力 屈服 强力
( )盐基性染料和活性染料染色, 4 染料有 筛选性, 有 的不上染, 的需要长时间才能染 浅色 。 有
由表 1 可知 ,柞蚕丝 在 7 %的硫酸 中、浓硝 酸中立 5 刻溶解 ;在浓 盐酸 中常温 下 不能 立刻 溶解 , 如果浸 渍 3m n , 0 i 后 用玻璃棒触及丝 条,出现一触即断 的现象 , 如 果将盐酸升温至 6 ℃,丝立刻溶解 ;丝在各种无机酸 中 0 呈现的颜色如表 1 中所示。 而柞蚕丝在 甲酸和 乙酸 中既不
柞蚕丝的结构性能及其抗皱整理

2柞 蚕 丝 的结构
柞 蚕丝 的内部结 构有结 晶 区和非结 晶区两 部分 . 分 子排列整 齐有序 的 区域 为 结晶 区 ,其 分子 构象 为 B 一 折 叠和 0 【 一 螺旋结 构 , 主要 由聚丙氨 酸构成 分 子排列不规 则的 区域 为非结 晶 区 . 其 分子构 象 中含 有无 规则 卷 曲结 构。柞蚕 丝的外 部结构 为 : 一根 柞蚕茧 丝 由两 根 扁平 的
聚等方法 在采 用化学 药剂 来改 性柞蚕 丝纤 维时 . 非晶 区的膨 胀程度 是 关键 因素 .这是 由于纤 维对 化 学药 剂 的反 应 主要发 生 在非 晶区 而纤 维 内非 晶 区的 微孔 的 大小 则是 表征 化 学药 剂接 枝 程度 的一项 衡量 指标 。因 此, 对 柞蚕 丝纤 维 中的微孔 的研究 有着 重要 的意义 通
氨 酸 的含量> 丝 氨 酸 的含 量 . 从表 2中数 据 可 以计算 出 这 三种 氨 基 酸 占柞 蚕 丝 素 中氨基 酸总 量 的 8 0 %以上 . 其余 1 5种 氨基 酸仅 占 1 0 %多些 。
键, 缺 少 化学交 联 。 当纤维 在 水 中被溶 胀 时 , 水分 子渗 透到纤 维 内部 . 打 开 了分 子间 的氢 键 , 削 弱 了分子 间 的 作用力 , 在 外力 作 用 下 , 分 子 间产 生 相 对 滑移 , 使得 纤 维 产生 变形 而形成 折皱 对 柞 蚕 丝纤 维 进 行抗 皱 整 理 的方 法 有 很 多种 . 如
单 丝粘 合而 成 , 每根 单丝 又 由若 干根 小 纤维 构 成 . 小纤
维 间微 隙较 大 , 约在 0 . 5 — 0 . 6 v L m之间 . 越 至纤 维 中心空 隙越大 。每根单丝 的中心为丝素纤维 , 丝胶包覆在丝素外 围。在丝素 的外 围 , 不规则 地凝 固着许多 丝胶颗粒 , 这 些
蚕茧茧壳的结构性能分析及其仿生设计

蚕茧茧壳的结构性能分析及其仿生设计作者:莫晓璇刘福娟来源:《现代纺织技术》2021年第05期摘要:蚕茧作为具有特殊几何特性的天然材料,表现出了优异的性能,在仿生应用领域中是良好的参考模型。
从仿生学的角度出发,对两种代表性蚕茧做了全面的测试和比较,对茧壳的尺寸、各层级的表面形貌、蚕丝直径、孔隙率、透气性、力学性能和热传导性能进行了表征、分析和总结。
基于对蚕茧层级和性能的研究,仿生设计了一种层级结构,可应用于隔热服上,使其具有良好隔热性能和透气透湿性能。
当外界温度发生骤降时,能够使温度缓慢变化到达人体,并接近体温,避免了高温给人体带来的不适。
关键词:蚕茧;性能研究;层级结构;仿生设计;隔热服中图分类号:TS101.8文献标志码:A文章编号:1009-265X(2021)05-0001-07Structural Performance Analysis of Cocoons and their Bionic DesignMO Xiaoxuan, LIU Fujuan(College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University, Suzhou 215123,China)Abstract: As a natural material with special geometric characteristics, the silkworm cocoon shows excellent performance and is regarded as a good reference model in the field of bionic applications. From the perspective of bionics, this article has made comprehensive tests and comparisons on two representative silkworm cocoons. The sizes of the cocoons, the surface morphology of each layer, the silk diameter, porosity, air permeability, mechanical properties and thermal conductivity were characterized, analyzed and summarized. Based on studies on the layers and performances of silkworm cocoons, this paper designs a hierarchical structure that can be applied on the proximity suit bionically, so that it can have good heat insulation performance, air permeability and moisture permeability. When the external temperature drops sharply, it makes the temperature slowly change to the human body, and approaches the body temperature, which avoids the discomfort caused by high temperature to the human body.Key words: cocoon; performance research; hierarchical structure; bionic design; proximity suit蠶茧是天然材料,具有明显的多层结构,可分为茧衣、茧层和茧衬三部分,且各部分的性能均不相同,其特殊且复杂的结构和优异的特性被应用在纺织、环境工程、建筑学和生物医学等许多领域[1-5]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
柞蚕丝结构性能分析
杨陈
【摘要】通过对柞蚕丝成分的介绍,分析了柞蚕丝丝素的分子结构与性能特点.分析表明,柞蚕丝丝素主要由β-折叠链和α-螺旋链组成,具有良好的生物及物理化学性能,与细胞组织具有很好的亲和性,是良好的组织工程支架与药物控制释放材料,具有广阔的医学应用前景.
【期刊名称】《国际纺织导报》
【年(卷),期】2016(044)004
【总页数】4页(P18-20,22)
【关键词】柞蚕丝;成分;丝素;分子结构;性能
【作者】杨陈
【作者单位】江西服装学院服装工程分院(中国)
【正文语种】中文
柞蚕丝是以柞蚕所吐之丝为原料缫制的长丝,为中国所特有的天然蛋白质纺织原料之一,手工柞蚕丝制品多具有自然疙瘩花纹,且绸面挺括、富丽且粗犷,并兼具滑爽舒适、抑菌防腐、较好的力学性能和光泽,受到消费者的推崇,历来被用作高档纺织服装的原料[1-2]。
随着科技进步,人们对柞蚕丝的开发利用早已突破服装领域的限制,而广泛应用于生物、医学等领域。
目前,柞蚕丝的主产区主要集中在河南、辽宁及山东等省,由于柞蚕主要以野生和放养为主,因此柞蚕丝产量与质量受自然因素影响很大。
本文主要介绍柞蚕丝的结构与性能,对柞蚕丝的开发与利用具有一定的参考价值。
柞蚕茧与柞蚕丝的外观形貌如图1所示。
源于柞蚕丝的组成成分,柞蚕丝外观呈
一定的黄褐色,且由2根扁平状的单丝平行排列构成。
刚缫制的丝的手感与光泽
度相对桑蚕丝而言较差,但柞蚕丝耐碱、耐酸、耐湿热,力学性能与绝缘性能明显优于桑蚕丝。
由图2所示的柞蚕丝纵、横向扫描电镜照片可见,柞蚕丝纵向呈条
纹状,表面比较粗糙;柞蚕丝横截面呈近似三角形,且有一定的沟槽。
由此推知,柞蚕丝具有较高的纤维摩擦因数,蚕丝间的抱合力较强。
柞蚕丝由丝素、丝胶、蜡质、无机物、色素及其他杂质组成,其丝素、丝胶和蜡质的质量分数分别为 70%~80%、12%~13%和4%左右[3]。
与桑蚕丝相比,柞蚕丝中丝胶含量较低(桑蚕丝中丝胶的质量分数为20%~30%),丝素含量较高,且柞蚕丝丝素的生物性能、物理性能、化学性能及与细胞组织的亲和性能均高于桑蚕丝丝素,因而开发利用价值较高。
柞蚕丝主要由丝素与丝胶组成,柞蚕丝丝素由高分子重叠链构成的蛋白质分子组成,蛋白质由各种氨基酸组成,因而柞蚕丝丝素主要由氨基酸组成。
根据相关文献,柞蚕丝丝素和桑蚕丝丝素中各种氨基酸及其质量分数如表1所示。
由表1明显可见,柞蚕丝丝素主要由丙氨酸、甘氨酸及丝氨酸组成,这3种氨基
酸占柞蚕丝丝素氨基酸质量分数的80%以上。
柞蚕丝丝素中氨基酸的种类与桑蚕
丝丝素中的大致相同,但含量却有明显差异。
柞蚕丝丝素的RGD三肽序列(由精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸组成)中的天门冬氨酸(质量分数8.22 %)与精氨酸(质量分数5.13%)的质量分数明显高于桑蚕丝丝素的1.73%与0.90%。
由Minoura等[4]的研究可知,柞蚕丝丝素分子结构的排列与成分使柞蚕丝分子结构中存在一定比例带有正电荷的氨基酸,因而相比桑蚕丝丝素,其对皮肤的亲和性更好,这也使得柞蚕丝比桑蚕丝更适合用于制作组织工程的支架、生物传感器、药物控制释放材料及手术缝合线。
丝胶是柞蚕丝的另一个主要组成部分。
丝胶是一种以无定型颗粒状包裹在丝素外围的球状蛋白,其大分子链段呈无规律随机排列,且大分子链段所带支链上具有较多的亲水基团,易溶于弱碱与弱酸。
柞蚕丝丝胶中各种氨基酸及其质量分数如表2
所示。
可见柞蚕丝丝胶中乙氨酸、天门冬氨酸、苏氨酸及丝氨酸占氨基酸总量的58%(质量分数)以上。
对柞蚕丝的开发与利用主要集中在对柞蚕丝丝素蛋白的开发与利用上,柞蚕丝丝素蛋白主要由里层结晶结构组成的晶区与表层的非晶结构区(即无定形区)构成。
其晶区结构则由聚丙氨酸构成的β- 折叠链和α- 螺旋链两种分子结构组合而成(图3),由β- 折叠链和α- 螺旋链的分子构象及无规则卷曲的非β- 折叠链分子构象共同构成柞蚕丝丝素蛋白的silk I和silk II 两种晶型结构 [5-6]。
由图3(a)明显可见,β- 折叠链片间呈锯齿状连接,连接夹角为110°,β- 折叠链片间的锯齿状连接模式形成了反平行β- 折叠和平行β- 折叠两种构象[7]。
在目前对丝素蛋白的研究中,定
义由氢键连接的反平行β- 折叠结构组成的蛋白为silk II,而由氢键连接的反平行
β- 折叠结构组成的蛋白为silk I。
由于反平行β- 折叠中的氢键能量较低,属于能
量最低的分子结构构象状态,因此,silk II 的结构稳定性明显高于silk I。
丝素蛋白的分子构象并不是一成不变的,柞蚕丝的丝素蛋白属于不具有生物活性的高分子蛋白质,其分子构象对柞蚕丝丝素的生物降解性能与力学性能等有很大影响。
同时,柞蚕丝的丝素蛋白自身分子结构较易因环境变化而改变。
如在稀溶液中,柞蚕丝丝素蛋白分子构象会以无规则线团的形式出现,而在受
柞蚕丝丝素分子的特殊结构,造就了柞蚕丝丝素的特殊性能。
相比桑蚕丝丝素分子,柞蚕丝丝素蛋白分子中肽链的缠结与弯曲程度较高,且柞蚕丝的线密度高于桑蚕丝,达6.14 dtex,其断裂强度为3.34~3.48 cN/tex,断裂
伸长率为27.8%~51.0%,热分解点为150 ℃,均优于桑蚕丝。
柞蚕丝还具有较
好的吸湿与耐热性能,对湿热的抵抗能力较强。
柞蚕丝丝素分子结构中含有大量的—COOH、—OH等疏水性基团,这些基团很
容易与其他官能团构成键能较高的氢键,从而使柞蚕丝丝素分子间具有较强的分子作用力。
即使受外力作用时,柞蚕丝丝素也能通过分子构象向β- 折叠链转变,从而保持较好的力学性能。
本文所探讨的柞蚕丝丝素的溶解性能是指柞蚕丝丝素在酸碱状态下的溶解性能(也
可以理解为柞蚕丝丝素耐酸碱的能力)。
由于柞蚕丝丝素分子中含有一定量的二硫键,使其分子结构间具有很强的结合力,相比使用稀碱、稀酸便可溶解的桑蚕丝而言,柞蚕丝不易溶于稀碱、稀酸。
只有在强碱或强酸条件下,才会导致柞蚕丝丝素分子相对分子质量与聚合度降低,使用性能下降。
柞蚕丝丝素蛋白分子具有较强的可降解性与生物相容性,因此,在生物医药领域柞蚕丝丝素蛋白具有较为广阔的应用前景。
相比桑蚕丝,柞蚕丝丝素蛋白具有独特的RGD三肽结构,致使丝素蛋白分子结构中存在具有静电作用的一定量的碱性基团,对细胞具有较好的吸附作用,是优良的细胞黏附受体。
目前,柞蚕丝在生物领域主要应用于组织工程的支架、生物传感器、药物控制释放材料及手术缝合线等方面,临床效果明显,深受广大患者的青睐。
虽然柞蚕丝的应用前景广阔,但有关其开发利用的报道仍然较少[8-9],因此应继续对柞蚕丝进行深入研究,使柞蚕丝能更好
地为人类生活服务。
通过对柞蚕丝的组成成分、分子构象及性能特点的介绍和分析,可知柞蚕丝具有良好的生物性能与物理化学性能,与细胞组织具有很好的亲和性,是良好的组织工程的支架材料,其医学应用前景广阔。