編者按：中國是世界上最早養(yǎng)蠶、繅絲、并進行織造的國家，桑蠶絲的起源甚至可以追溯到新石器時代。時至今日，我國仍是蠶業(yè)和絲織業(yè)大國，但隨著世界市場需求的變化和新型纖維的競爭加劇，以科技力量推動產(chǎn)品改造、拓展應(yīng)用領(lǐng)域已成為繭絲綢行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。本期絲綢專題在收集整理絲綢行業(yè)處在前沿的技術(shù)與研究課題的基礎(chǔ)上，著重強調(diào)了目前較為熱門的原料改性和后整理改性技術(shù)，以使讀者能夠把握絲綢產(chǎn)品目前的發(fā)展方向。
蠶
家蠶：家蠶是以桑葉為食料的泌絲昆蟲，又稱桑蠶，簡稱蠶。家蠶起源于中國，飼育適溫為20~30℃，主要分布在溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū)。中國的蠶業(yè)產(chǎn)區(qū)經(jīng)過幾千年歷史變遷，逐漸形成了目前以浙、蘇、川等10省市為中心的分布格局，其蠶繭產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的90%以上。
野蠶：自然界鱗翅目昆蟲中除家蠶外，還有許多種類的幼蟲具有吐絲作繭的本能。他們屬于天蠶蛾科，習(xí)慣上把這些蠶類（非家蠶類）稱為野蠶，但它與桑樹害蟲中的野餐是不同的概念。野蠶中有經(jīng)濟價值并已利用的約有30多種，如柞蠶、蓖麻蠶、天蠶，以及琥珀蠶，樟蠶、樗蠶、大烏柏蠶、柳蠶、栗蠶等等，我國野生天蠶分布于黑龍江、吉林、遼寧等省區(qū)的天然柞林里，其中，柞蠶經(jīng)濟價值最高，已經(jīng)形成獨立的產(chǎn)業(yè)。
繭絲纖維的超微結(jié)構(gòu)
電子顯微鏡、x射線衍射法、光學(xué)顯微鏡是高分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)物理學(xué)研究的基礎(chǔ)，其中通過電子顯微鏡對繭絲纖維進行的研究已經(jīng)進入到家蠶分子生物學(xué)、基因工程等研究領(lǐng)域。對繭絲纖維的超微結(jié)構(gòu)的研究是今后進行蠶絲改性、開發(fā)研究新型原料絲及產(chǎn)品、賦予真絲纖維及其織物新的功能等工作的基礎(chǔ)。目前為止，對繭絲纖維的研究已經(jīng)在繭絲纖維的形成機理、絲素和絲膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、繭絲外形和橫截面結(jié)構(gòu)、繭絲微細(xì)結(jié)構(gòu)和纖維性質(zhì)的關(guān)系等研究方面取得了一系列的研究成果。
繭絲的結(jié)構(gòu)組成：
繭絲是由兩根單絲構(gòu)成，每根單絲由芯部的絲素和外被的絲膠構(gòu)成，其中絲素占70~80%，絲膠占20~30%以及少量繭絲臘、碳水化合物、色素和無機物。一根單絲絲素是由900~1400根直徑約0.2~0.4μm的細(xì)纖維構(gòu)成；一根細(xì)纖維是由1000根直徑約100~150的微纖維構(gòu)成，纖維自己有孔隙：微纖維內(nèi)部是取一種結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)相間的構(gòu)造。在顯微鏡下觀察，繭絲表面在纖維長度方向有0.04~0.05μm的平行的微原纖細(xì)波狀起伏，在纖維方向可以看到與原纖平行的溝狀結(jié)構(gòu)，這種溝狀結(jié)構(gòu)在野蠶絲纖維上更為明顯。柞蠶絲中巨原纖的排列基本平行絲軸，具有層狀排列結(jié)構(gòu)，基本呈疏松狀態(tài)，可能是柞蠶絲綢織物吸濕、透氣等性能良好的原因。
繭絲絲素微細(xì)結(jié)構(gòu)：
絲素是由蠶的后部絹絲腺分泌合成的蛋白質(zhì)。繭絲是由定向排列的絲素基本纖維所構(gòu)成，而這些絲素基本纖維是由球形絲素團滴在腺腔中移動時，經(jīng)構(gòu)象變化所形成的。家蠶絲素是由一種有乙氨酸、丙氨酸等十八種氨基酸組成的天然蛋白質(zhì)，絲素蛋白是生物材料及醫(yī)藥領(lǐng)域新原料，由繭絲絲素制得的絲素膜具有良好的生物相溶性和合適的透氣透水性。
繭絲絲膠微細(xì)結(jié)構(gòu)：
絲膠中具有許多直徑為2~5μm的先天性繭層分離細(xì)纖維，這也是絲織物上產(chǎn)生茸毛的主要原因，野蠶繭的絲膠層與家蠶情況相同，大致由a、b、c、d四種絲膠層構(gòu)成，對于標(biāo)準(zhǔn)系繭絲（含死角25%），a層指的是單絲外圍的絲膠，色澤暗淡、含有許多球形小泡狀物；b層色澤明亮；c層色澤暗淡，但不含球形小泡狀物；d層絲膠和絲素已經(jīng)開始混合。
桑蠶絲的特性
蠶絲手觸柔軟而有彈性，精煉脫膠后的練絲，表面平滑均勻，光潔雅致。蠶絲是多孔性蛋白質(zhì)纖維，具有良好的吸濕、散濕性能和含氣、透氣性能。四肢物柔和舒適，具有獨特的"絲鳴"特征。
蠶絲強伸力高，斷裂強度可達(dá)3.1~3.6dN/tex(3.50~4.09gf/旦)、斷裂伸長度可達(dá)15~25%；單位截面積所承受的切斷強度達(dá)到432.1~471.4N/mm2(44~48kgf/mm2)，接近于鋼絲。蠶絲的耐磨性能優(yōu)于其它天然纖維，22.2/24.42dtex(20/22旦)4A計生絲包和力達(dá)80次左右。
蠶絲耐熱性好，其分解點為150℃左右，同時，蠶絲的保暖性好，穿著時有冬暖夏涼的感覺。
蠶絲絕緣性能好，是電的不良導(dǎo)體，但回潮率高時會降低電阻而減低絕緣性能，一般情況下，蠶絲纖維回潮率為8%~14%。
蠶絲染色性能良好，可用直接染料、酸性染料、活性染料和多種媒染劑染色，堿性染料需加保護劑。染色效果美觀、鮮明、細(xì)膩。
蠶絲對酸的抵抗力比棉花強、比羊毛弱，隨著濃度的增加、溫度的提高，絲纖維中止膨潤而溶解�？列詨A即使低溫也能溶解絲膠并損傷絲素。
蠶絲中的絲素能吸附某些金屬（如錫），利用這一特性可進行錫增量加工，以增加絲素的體積和耐皺性。也可利用絲膠固著等方法處理蠶絲，獲得獨具風(fēng)格的蠶絲新素材，制作某些服用飾物以及夏令服裝。
蠶絲纖維的缺陷是長期保存或暴曬，容易引起黃變和脆化，絲織物洗滌后再經(jīng)日曬也容易褪色，某些微生物菌類能使蠶絲變色，影響絲織物品質(zhì)。另外，纖維的摩擦強度、屈曲強度、伸長疲勞等服用性能不如合成纖維。
柞蠶絲的特性
柞蠶絲是以柞蠶繭為原料繅制而成的天然蠶絲纖維。他比桑蠶絲粗，扁圓形，呈淡黃色。在顯微鏡下觀察，每根柞蠶絲由兩根扁平的單絲纖維并列結(jié)合而成。兩根扁平纖維又由若干纖維束組成，纖維束內(nèi)部有許多空隙，形成纖維的多孔性，它能吸收紫外線，抗日曬，不宜脆化。
柞蠶絲的強伸力較大，在干燥及濕潤狀態(tài)下，強力為3.34~3.48cN(3.41~3.55Ggf)，伸度為27.75%~51.0%，比桑蠶絲、羊毛等天然纖維大。柞蠶絲濕潤、干燥后還有卷曲性，成波浪形，精煉也不消失，用作短纖維能使纖維絡(luò)合，可混紡交織。柞蠶絲耐熱性能、絕緣性能好，干燥時抗電壓高達(dá)7~8kV(千伏)，此外還具有較強的耐酸堿性。柞蠶絲外觀光潔柔軟、富有彈性，其品質(zhì)等級劃分為4A、3A、2A、A、B、C、D7個等級以及等外級。分級評定是以肉眼外觀檢驗和機械物理性能檢驗共14個項目的成績來確定的。
柞蠶絲因其良好的理化性能，成為絲綢工業(yè)的重要原料，被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活、外貿(mào)出口，以及工業(yè)、國防等許多方面。
蓖麻蠶絹絲的特性
用蓖麻蠶繭作原料、進行絹紡加工而獲得的絲，成為蓖麻蠶絹絲。
蓖麻蠶絲截面結(jié)構(gòu)與桑蠶絲、柞蠶絲相似，但銳角較小，截面呈現(xiàn)麻紋并有孔腔。每根繭絲由兩根單纖維并列而成，平均線密度為2.78~3.11dtex（2.5~2.8旦），與桑蠶絲接近，精煉（脫膠）后先密度為1.22~1.44dtex（1.1~1.3旦），比桑蠶絲粗30%，繭的外層線密度較細(xì)，中層較粗，內(nèi)層中等。
蓖麻蠶絲強力小于桑蠶絲，但伸長度比桑蠶絲好，其精煉纖維連續(xù)日曬10天后強力損失僅為2.84%，遠(yuǎn)比桑蠶絲（17.5%）小。蓖麻蠶絲在標(biāo)準(zhǔn)適度狀態(tài)下吸濕、放濕性比桑蠶絲好，其精煉纖維的回潮率比桑蠶絲高；熱傳導(dǎo)系數(shù)也比桑蠶絲高，絕熱性能好。另外，蓖麻蠶絲具有較強的耐酸堿性、耐磨性及抗壓性，在工藝處理時不易引起纖維縱向分裂，不易產(chǎn)生毛茸；同時因蠶絲纖維簡報和性較差，不易僵結(jié)，伸長率較大，機械牽引時絲纖維不易切斷。
蓖麻蠶絲絲質(zhì)好、彈性大、耐磨性優(yōu)良，且纖維均勻、所制絹絲及絹綢節(jié)疵與白點少，綢面清晰。但蓖麻蠶絲的顯色鮮艷度較桑蠶絲差，織物光澤較暗，手感較粗。
天蠶絲的特性
天蠶絲是以天蠶絲作原料繅制而成的蠶絲長纖維。天蠶絲為天然的綠色或黃綠色蠶絲，具有閃爍光澤，且手感柔軟，繭絲無雷結(jié)，絲質(zhì)獨特優(yōu)美，無需染色而能織成艷麗華貴的絲織物，因而在各類蠶絲中經(jīng)濟價值最高，被譽為蠶絲中的"綠色寶石"。
天蠶絲的單絲截面為不規(guī)則的扁平形，也有橢圓形及其他不規(guī)則形狀，由于不同斷面形狀的單絲纖維組合在一起，使天蠶絲在光照條件下反射光線強烈，具有別具特色的優(yōu)雅光澤。同時，組成單絲纖維的微細(xì)纖維其聚集狀態(tài)是疏松的，形成了許多平行于纖維軸的微細(xì)長形空孔，以及相當(dāng)數(shù)量的縫隙，因此天蠶絲纖維的蓬松性、柔軟性好，具有優(yōu)良的吸濕、排濕性能。天蠶絲由于構(gòu)成微細(xì)纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與桑蠶絲不同，故其耐化學(xué)性也優(yōu)于桑蠶絲。天蠶絲強伸力明顯高于桑蠶絲及柞蠶絲，其絲織物堅牢、不皺。此外，天蠶絲的交織性能良好，在桑蠶絲或其他天然纖維中織入部分天蠶絲，即成為高檔絲織物。
利用天蠶絲優(yōu)良的絲纖維特性和高雅、柔和的特點，可制成高檔、華貴的織物面料，刺繡用線，以及各類飾品。天蠶絲是蠶絲中的佼佼者，其開發(fā)應(yīng)用前景十分廣闊。
