蚕丝基柔性压力传感器的制备及其性能研究

蚕丝具有优异的生物相容性、可降解性和易加工性等,是应用于柔性电子领域的理想柔性基底材料。本文通过气液界面聚合法,在蚕丝织物、平板丝和静电纺丝素膜三种蚕丝材料表面实现聚苯胺的原位生长,成功制备出以聚苯胺为活性导电介质的柔性基材,并将其组装成柔性压阻式压力传感器,这为开发高性能、安全可靠和轻质便携的可穿戴电子产品提供新的方法和途径。结果表明:三种蚕丝基柔性压力传感器中,蚕丝织物聚苯胺传感器具有最大的压力检测范围(16.27~504.79 kPa),拉伸变形可达20%,灵敏度仅为0.00129 kPa^(-1);静电纺丝素膜聚苯胺传感器灵敏度最高(0.01376 kPa^(-1)),但拉伸变形能力差,仅可拉伸2.3%;平板丝聚苯胺传感器压力检测灵敏度略高于蚕丝织物聚苯胺传感器,达到0.00134 kPa^(-1),线性检测范围为9.8~87.6 kPa。本文研究开发的蚕丝基柔性压力传感器在运动检测领域具有较好的应用前景。

纺织精炼酶对蚕丝脱胶工艺条件优化及性能影响

为提高蚕茧脱胶率和蚕丝性能,实现绿色环保的蚕茧脱胶工艺,可对蚕茧进行酶法脱胶。文章采用碱性蛋白酶(NP-TEE)和纺织精炼酶(AP-TRE)对蚕茧进行脱胶处理,以脱胶率、单纤维拉伸断裂强力及白度作为考察蚕丝性能的指标,并通过正交试验确定蚕茧酶脱胶法的最佳工艺。试验结果表明:两种酶脱胶工艺对蚕茧脱胶效果均有影响,用纺织精炼酶法脱胶后的蚕丝性能与碱性蛋白酶法脱胶相比更好。纺织精炼酶对蚕茧的最佳脱胶工艺条件为酶解温度55℃、酶解时间60 min、酶体积浓度5 mL L,得到蚕茧脱胶率17.07%,单根蚕丝纤维平均断裂强力12.20 cN dtex,白度(66.04)高于原蚕茧(58.78);红外光谱表明,采用纺织精炼酶法脱胶后的蚕茧与原蚕茧结构无明显差异;扫描电镜下观察到与原蚕丝相比,纺织精炼酶脱胶后蚕丝表面更加光滑平整;热重分析显示,纺织精炼酶脱胶后蚕丝的热稳定性无明显变化。

二化螟盘绒茧蜂茧丝纤维的形态结构与理化性能

本文通过扫描电镜(SEM)、氨基酸分析、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线晶体衍射(XRD)和热重分析(TG)等技术对二化螟盘绒茧蜂Cotesia chilonis茧丝纤维的微观形态、氨基酸类别与组成、二级结构和热稳定性等作了分析。结果表明,二化螟盘绒茧蜂的茧丝纤维表面较为粗糙,直径为1.89±0.04μm。茧丝纤维主要由碳(60.67%)、氮(21.17%)和氧(17.22%)等元素组成,其丝蛋白主要成分包括天冬氨酸/天冬酰胺、丝氨酸和丙氨酸等;蛋白二级结构主要为β-折叠;其峰值降解温度为332.27℃±2.58℃。本文研究揭示了二化螟盘绒茧蜂茧丝纤维的结构特征与理化性能,为拓展该蜂的应用领域、开发性能优越的非蚕丝蛋白以及设计改造新型丝蛋白纤维提供基础。

基于家蚕平板丝结构的柔性压力传感器制备及其传感性能

为获得基于天然平板丝结构的柔性压力传感器,以家蚕平板丝为柔性基底,在家蚕吐丝过程中循环喷洒过渡金属碳化物/氮化物和银纳米线作为导电材料,制备出具有天然多层结构的导电传感层复合材料。借助扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对制备的平板丝传感层进行形貌观察和结构分析,并通过优化传感层的层数开发出性能更优异的传感器。结果表明:具有2层传感层的传感器的灵敏度最高,在42.03~60.00 kPa的高压范围内灵敏度可达0.20 kPa^(-1),比仅有1层传感层的传感器灵敏度提高了20倍;该传感器响应/恢复时间均在1 s以内,且在施加不同压缩速率时仍能保持电流值稳定,可准确响应动态变化的压力,在超过1500次压力加载/卸载循环后传感性能依旧保持稳定;该传感器可很好地贴附到人体关节表面用于监测人体运动状态,通过按压时间长短来模拟摩斯密码,可用于信息加密传输和困境救援;将传感器制成传感阵列,可应用于压力位置轨迹追踪。

过表达BmAbl1基因促进家蚕茧丝产量

在过去5000多年的驯化过程中,家蚕茧丝的产量是人们努力改进的重要指标之一。研究发现,在家蚕BmN细胞中过表达非受体酪氨酸蛋白激酶基因BmAbl1时,部分谷胱甘肽S转移酶(glutathione S-transferase)编码基因的表达水平显著上升。基于piggyBac转座系统构建了过表达BmAbl1的转基因家蚕品系,发现其与对照品系家蚕相比,5龄幼虫的体重显著增加,全茧量、蛹重、茧层量以及茧层率均显著上升。且后部丝腺中谷胱甘肽S转移酶编码基因的转录水平显著上调,丝素重链和丝素轻链基因表达量分别是对照品系的3.3倍和1.3倍。上述结果表明,过表达BmAbl1提高了家蚕的茧丝产量。

数据报告:2023—2024年中国茧丝绸行业经济运行分析及展望

文章公布并分析了2023年中国茧丝绸行业的农业环节、工业环节、贸易环节的经济运行情况,并对2024年茧丝绸行业发展趋势进行展望。2023年,虽然全国桑园面积同比减少,但全国蚕种产量同比增长。受丝价上涨、蚕茧生产成本增加等影响,全国桑蚕茧收购均价也同比增长。丝绸行业规模以上企业主要产品产量同比有所下滑,但540家规模以上丝绸企业营业收入同比增长,2023年初以来,丝绸行业经济运行呈现持续恢复增长态势,企业营业收入和利润增速实现双增长。2023年,丝绸内销市场明显回暖,但真丝绸商品出口整体下滑。预计2024年国内蚕桑生产总体形势有望维持基本稳定格局,蚕茧产量能否实现较大幅度增长仍然存在较大变数,国内丝绸工业生产有望逐步走出低谷,生丝等主要产品产量降幅收窄,行业经济效益增速逐步趋缓,国内丝绸市场大概率延续温和回暖势头,但企业线上线下销售的压力和挑战仍然较大。考虑到目前国际消费市场形势仍不明朗,2024年国内丝绸商品出口能否实现止跌企稳,迎来阶段性拐点仍有待观察。

全龄人工饲料育与桑叶育蚕茧质量及生丝性能比较

为探究不同饲育方式对蚕茧质量、生丝品质及生丝结构与性能的影响,采用单因素方差分析,考察全龄人工饲料育蚕茧与桑叶育蚕茧各项性能指标的差异显著性,并进行对比分析。结果表明:在外观形态方面,全龄人工饲料育与桑叶育蚕茧的外观均为椭圆形,桑叶育蚕茧的茧幅较大;在蚕茧质量方面,全龄人工饲料育蚕茧全茧质量和茧层质量较低,但茧层率较高;生丝品质方面,全龄人工饲料育蚕茧的茧丝长和解舒率低于桑叶育蚕茧,万米吊糙次数高于桑叶育蚕茧,影响缫丝过程中生丝的产量和质量;另外,是否工厂化养蚕也会对全龄人工饲料育蚕茧的蚕茧质量、生丝品质产生影响,工厂化全龄人工饲料育蚕茧的综合性能优于非工厂化全龄人工饲料育蚕茧;在生丝结构与性能方面,全龄人工饲料育生丝含胶率较高,通过丝胶的黏附作用,全龄人工饲料育生丝表面的各根茧丝黏合更紧密,且生丝的二级结构没有明显不同。

气候变化对中国茧丝绸产品出口质量的影响研究

蚕丝作为茧丝绸行业的重要原材料之一,其生产质量受到气温、光照等气候因素影响,而蚕丝质量直接决定了茧丝绸产品的生产质量。在环境形势日益严峻、气候频繁变化以及向全球价值链高端攀升的背景下,为研究气候变化对我国茧丝绸行业产品出口质量的影响,文中基于2000—2013年中国工业企业数据、中国海关数据进行实证研究。结果表明,气候变化会显著抑制我国茧丝绸产品出口质量,且该结论在替换被解释变量及剔除异常值等影响后仍然成立;政府对企业补贴越多,气候变化对丝绸企业的抑制作用越小;异质性分析表明,气候变化对丝绸原材料和绸缎类半制成品企业、非国有企业、东部地区企业的抑制作用更明显。

不同龄期人工饲料育对优食一号生长发育和茧丝质的影响

以家蚕品种优食一号为研究对象,以全龄桑叶育为对照(CK),研究比较了1~3龄人工饲料育、1~4龄人工饲料育和1~5龄人工饲料育的饲养效果,并检测了不同饲育处理家蚕的丝质成绩。结果表明:优食一号经不同人工饲料育饲养后,其龄期经过、生命力、产茧量、全茧量、茧层量和茧层率等均表现出明显的差异,其中1~3龄人工饲料育处理的饲养效果最好,虽然与CK差异不显著,但是显著优于1~4龄饲料育和1~5龄饲料育的,且1~5龄人工饲料育处理的饲养效果最差;1~3龄饲料育处理的各项丝质成绩指标除了洁净和清洁得分外均明显优于1~4龄人工饲料育和1~5龄人工饲料育的。因此,目前适于江西农村推广普及的家蚕饲料育方式为1~3龄人工饲料育。

单因素结合响应面法优化茧丝多酚含量的测定方法

茧丝中的多酚含量是进行茧丝身份溯源的重要依据。以茧丝多酚含量的定量测定为研究对象,通过响应面优化法建立了由Folin酚比色法定量检测茧丝多酚含量的方法,同时考察了Folin酚试剂的用量、Na_(2)CO_(3)溶液的用量、反应时间及检测波长对茧丝多酚含量测定的影响。在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken设计优化茧丝多酚的检测条件。结果表明:茧丝多酚的最适检测条件为1.1 mL的Folin酚溶液用量、0.65 mL的Na_(2)CO_(3)溶液用量、32 min的反应时长和760 nm的检测波长。文章建立的方法具有较好的重复性和重现性,且稳定性高,准确可靠,成本低廉,可用于桑蚕茧和生丝产品中多酚含量的检测。

鲜茧/干茧生丝HPLC指纹图谱的构建研究

利用高效液相色谱,获取不同来源鲜茧和干茧生丝的高效液相色谱图,然后通过特征组分信息的提取,文章分别建立鲜茧/干茧生丝各自的HPLC(高效液相色谱法)指纹图谱,并利用指纹图谱对生丝样品进行相似度评价和系统聚类分析,来验证其对生丝的区分效果。结果表明:鲜茧生丝样品之间相似度大于0.919,干茧生丝样品之间相似度大于0.945,同类生丝的一致性良好。但鲜茧、干茧生丝的指纹谱图存在明显差别,说明两类生丝的特征组分不同。根据两类生丝的特征差异进行系统聚类分析,可以完成对两类生丝的准确区分。经方法学验证,指纹图谱用于鲜茧、干茧生丝定性时具有良好的可靠性和可重复性。鲜茧/干茧生丝HPLC指纹图谱能反映出两类生丝的组分差异,可以作为鲜茧/干茧生丝的区分依据。

基于轮廓拟合与距离分析的茧丝疵点分割算法

针对目前茧丝疵点检测自动化程度低、分割精度不高等问题,提出一种基于轮廓拟合与距离分析的茧丝疵点分割算法。背景糙点的外接矩形面积较小,据此将其剔除。针对疵点边缘分割易失真的问题,对茧丝曲线轮廓重新进行多线段拟合。根据采用多线段拟合疵点与丝干轮廓时两者相邻线段端点距离差异较大的特点,设置距离阈值先删除疵点轮廓,再与曲线轮廓作差得到疵点图像。研究结果表明,基于轮廓拟合与距离分析的茧丝疵点分割算法的平均交并比与平均F1分数分别达85.57%和91.50%,能较好地保留疵点边缘轮廓信息,同时显著提升疵点提取精度。

家蚕新品种“桂蚕8号”在高寒山区的秋季试养简报

“桂蚕8号”是广西壮族自治区蚕业技术推广站选育的家蚕优良新品种,为了解其对广西高寒山区环境与饲养条件的适应性,在高温多湿的早秋季选择地处高寒山区的凌云县养蚕农户进行新品种“桂蚕8号”的饲养试验。试验结果表明“桂蚕8号”具有以下优点:产量高、茧质优,张种产茧量较对照品种“两广二号”增产5.80%,平均茧层率提高1.10%,且茧形大、茧色洁白,上车茧率97%;体质强健,死笼率较对照品种减少3%;容易饲养,蚕体壮,食桑旺,眠起、老熟齐一,对高温多湿环境及不良叶质的适应性较强。根据试养结果初步认为,“桂蚕8号”能适应高寒山区昼夜温差大的自然环境和较粗放的地面片叶育饲养模式,可作为高寒山区更新换代的家蚕新品种。

天然彩色茧丝资源及其开发利用(1)

系统介绍了彩色茧丝资源的世界分布情况和色彩遗传控制规律,彩色蚕丝与彩色棉的特性差异,以及彩色蚕丝保湿、抗菌、抗氧化和遮蔽紫外线等特殊功能。综合比较了日本、中国、泰国、印度和柬埔寨等国彩色茧丝资源开发利用的情况和技术方法。

桑蚕鲜茧与干茧缫丝成绩的对比分析

【目的】进一步论证桑蚕鲜茧直接缫丝的可行性,为今后在实际生产中推广应用提供参考依据。【方法】在无煮茧工艺的基础上,对比分析采用桑蚕鲜茧直接缫丝与干茧缫丝成绩的差异。【结果】与桑蚕干茧缫丝相比,桑蚕鲜茧直接缫丝可提高解舒率,降低万米吊糙,提高运转率、运转车速、台时产量,减少生丝纤度均方差和最大偏差,但生丝的清洁、洁净程度较差,进而导致生丝的综合等级稍低。【结论】以桑蚕鲜茧直接缫丝是可行的,但不适用于高品位、高等级生丝的缫制。

干茧丝与鲜茧丝抱合指标的差异性实验与分析

通过对干茧丝和鲜茧丝的抱合实验,证明了干茧丝的抱合指标明显的优于鲜茧丝,分析了形成抱合指标差异的原因,指出干茧丝适于生产高档产品,而鲜茧丝却仅限于低档产品。

中国茧丝绸产业区域布局与发展重点

从全产业链视角,对中国茧丝绸产业链上、中、下游,即蚕桑生产、茧丝绸加工、丝绸产品贸易3个环节,在全国不同区域、不同省份的布局状况进行系统而全面的比较分析,并在剖析世界茧丝绸产业发展形势,中国茧丝绸产业发展具有的优势与机遇、面临的问题与挑战的基础上,明确我国及各区域的茧丝绸产业发展定位与发展重点,旨在推进我国茧丝绸产业供给侧结构性改革,加快产业链整合和区域布局调整,促进资源优化配置和产业结构优化升级,为我国由丝绸大国转变为丝绸强国提供决策参考。

三种类型蜘蛛丝的结构及生物学功能

利用付里叶变换红外光谱仪 (FTIR)对棒络新妇 (Nephilaclavata)、悦目金蛛 (Argiopeamoena)的大壶状腺丝 (拖丝 )、悦目金蛛的捕丝 (粘性螺旋丝 )和卵袋丝这 3种不同类型蜘蛛丝的二级结构进行了测试研究。结果表明 :蜘蛛丝同时包含无规则卷曲、α 螺旋和 β 折叠构象 ;对这 3种蛛丝的红外光谱进行比较表明同一蜘蛛的不同类型蛛丝所含的这 3种二级结构的比例不同 ,这种不同组成的二级结构就赋予了蜘蛛丝不同的特性 ,这种特性又与其不同的功能相适应。此外 ,还用扫描电镜 (SEM)和光学显微镜对悦目金蛛和小悦目金蛛 (A .minuta)的拖丝和捕丝做了形态结构观察。蜘蛛丝这种天然动物蛋白纤维所具有的特殊的形态结构、蛋白质二级结构与其特殊的性能和生物学功能是高度一致的。

彩色茧丝资源应用及其机理研究进展

我国彩色茧丝资源丰富,彩色茧丝具有保湿、抗菌、抗氧化、防紫外线等特殊性状,作为纯天然纺织材料的彩色茧丝制品充满了新的市场魅力。为更好地开发利用天然彩色茧丝资源,将近年来彩色茧丝的有关研究情况进行了综述。

天然黄色蚕茧的茧丝质性能研究

研究了4种天然黄色蚕茧的经济性状和茧丝的丝质及力学性能,并与白厂丝进行了比较分析。结果表明:天然黄色蚕茧的解舒率较高,平均值达到78.66%,出丝率达40%～42%,茧层率21%～24%,净度成绩92～93分。其生丝的相对强度39.63cN/tex,伸长率21.31%,初始模量42.77cN/dtex。可见,天然黄色品种茧的经济性状比较好,并且黄色茧丝具有良好的服用性能,柔软性较好。