摘要
科研工作者们对蚕丝的研究抱有很大的兴趣，并且一直致力于提高蚕丝的性能。在研究过程中发现，雄蚕与雌蚕相比，具有一系列优势性状，如抵抗力较强、体质较强健，在四龄、五龄的生长速度较快，食桑量较少等,这些特性在一定程度上能提高茧丝绸行业的经济效益。雄蚕丝作为一种新型蚕丝，与市场上流通的由雌雄蚕茧混合缫制的普通蚕丝相比，具有茧丝长、净度优、生丝等级高、织物弹性好等特点，是一种缫制高品位生丝的理想原料。目前获得纯净的雄蚕丝的途径主要分为两种：一是通过性别特征鉴别雄蚕与雌蚕，将其分开饲养、缫丝；二是培育专门的雄蚕品种，直接获得雄蚕茧。因对雄蚕丝的结构与性能的研究尚不够系统与深入，对雄蚕丝与雌蚕丝的差异性还缺乏足够的了解，使得在后续的加工过程中无法根据雄蚕丝的特性配套相应的生产工艺，从而不能发挥雄蚕丝及其制品的性能优势。对于市场上出现的雄蚕丝及其制品也无法鉴别，不利于雄蚕丝的开发与应用。因此，系统深入的对雄蚕丝的结构与性能进行研究，并与雌蚕丝作对比，分析其差异性，能为雄蚕丝的发展提供更多的理论支撑，是开发应用雄蚕丝的当务之急。 本研究以普通白色家蚕茧为原料，对比分析了雄蚕茧与雌蚕茧的茧质差异；通过扫描电镜、透射电镜对雄蚕丝与雌蚕丝的微观形貌进行观察；通过傅里叶红外光谱、X射线衍射等测试技术对雄蚕丝与雌蚕丝的二级结构进行了分析；除此之外，研究了雄蚕丝与雌蚕丝的吸放湿性能、热学性能、力学性能以及酸性染料和活性染料的染色性能；分析了雄蚕丝与雌蚕丝的组成成分。研究结果如下。 通过对雄蚕茧与雌蚕茧的茧质调查发现，雄蚕茧的茧型与蛹重都小于雌蚕茧，雌蚕茧的茧长、茧宽分别比雄蚕茧高约5.40%和7.24%。雌蚕茧的全茧量比雄蚕茧高约25.50%，但雄蚕茧的茧层率比雌蚕茧高约19.53%。雄蚕茧各茧层的丝胶含量小于雌蚕茧。 扫描电镜结果表明，雄蚕丝与雌蚕丝的横截面都近似为三角形，但雄蚕丝的截面尺寸明显小于雌蚕丝。两种蚕丝的纵向表面光滑，雄蚕丝的纤度小于雌蚕丝，其中雌蚕丝的平均直径约为（12.34±0.98）μm，雄蚕丝的平均直径约为（11.01±0.15）μm。透射电镜结果表明，雄蚕丝与雌蚕丝都能观察清楚的晶格条纹，但两者的晶格条纹差异明显。红外光谱和X射线衍射分析表明，两种蚕丝的基本结构相同。两种蚕丝都含有β-折叠、α-螺旋/无规卷曲以及β-转角结构，其中雄蚕茧各茧层蚕丝中β-折叠含量大于雌蚕丝，平均高约24.09%，雄蚕茧各茧层的结晶度大于雌蚕茧，平均高约6.35%。 热分析结果表明，雄蚕丝的热分解温度较高，分解后的残余质量大于雌蚕丝。力学性能结果表明，在干态下，雄蚕丝的平均断裂强度比雌蚕丝高约6.87%，平均初始模量高约6.24%，平均断裂伸长率低约5.83%。在湿态下，雄蚕丝的平均断裂强度比雌蚕丝高约4.55%，平均初始模量高约3.10%，平均断裂伸长率比雌蚕丝低约6.67%。酸性染料染色，雄蚕丝相对于雌蚕丝，未表现出明显的优势性能。活性染料染色，雄蚕丝的上染率较高，染色后蚕丝试样的表观深度较深。 雄蚕丝与雌蚕丝在液相色谱和气相色谱分析下的结果表明，两种蚕丝含有的组分种类基本相同，但组分间的相对含量存在较为明显的差异。
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