饲料与桑叶饲喂的家蚕蚕丝品质分析

为明确人工饲料饲喂和桑叶饲喂对家蚕蚕丝品质的影响,借助扫描电子显微镜、氨基酸分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、二维广角X射线衍射仪等,系统性地对2种饲喂方式获得的蚕丝的形态、组成、结构与性能进行分析。结果表明:与桑叶饲喂所获得的蚕丝相比,人工饲料饲喂所获得的蚕丝在外观、蛋白质组分方面无显著差异,而在元素含量、脯氨酸含量、二级结构、结晶度等方面存在差异;大量元素中,除Na和Si外,其余元素在人工饲料饲喂蚕丝中的含量均显著低于桑叶饲喂蚕丝,微量元素Al、Cr、B在人工饲料饲喂蚕丝中含量低于桑叶饲喂蚕丝,而Fe、Mn、Zn、Cu元素的含量反之;脯氨酸在人工饲料饲喂蚕丝中的含量显著高于桑叶饲喂蚕丝;饲料饲喂蚕丝中β转角结构含量大于桑叶饲喂蚕丝,而无规则卷曲结构含量相反,其结晶度也较桑叶饲喂蚕丝的降低5.1%;人工饲料饲喂蚕丝具有更高的平均断裂应变,而桑叶饲喂蚕丝具有更高的断裂强度,但二者差异并不显著;虽然桑叶饲喂蚕丝与人工饲料饲喂蚕丝在部分元素、氨基酸和二级结构上存在一定差异,但反映到蚕丝力学性能上其差异并不显著,说明家蚕蚕丝品质受饲喂方式的影响不显著,人工饲料饲喂具有替代桑叶饲喂家蚕的可能性。

柞蚕丝和羊毛织物的橄榄苦苷苷元染色

为了提升化合物橄榄苦苷苷元的利用价值,将其作为天然染料用于柞蚕丝和羊毛织物的染色,优化了染色工艺条件,利用UV-vis分析了两种织物的呈色反应过程,测试了染色织物的色牢度和抗菌性。结果表明:橄榄苦苷苷元作为蛋白质纤维天然染料具有可行性,织物获得了较高的染色深度,生成颜色产物的最大吸收波长在280nm和341nm处。柞蚕丝织物的最佳染色工艺为:橄榄苦苷苷元质量分数4%(omf),染色pH=8.0,50℃染色2.0h;羊毛织物的最佳染色工艺为:橄榄苦苷苷元质量分数5%(omf),染色pH=7.5,50℃染色2.0h。染色织物的各项色牢度均在4级及以上,抗菌效果较好。

张纯如《蚕丝:钱学森传》中的中国科学家精神书写

《蚕丝:钱学森传》是美国华裔作家张纯如创作的科学家传记,也是纪念钱学森的红色档案。张纯如以丰富的史料再现了钱学森的传奇人生,充分展现了一位中国科学家和共产党员的人格魅力。她以朴实的文笔勾勒出一位智慧非凡、个性鲜明的天才科学家形象,突出表现了钱学森身上特有的中国科学家精神品质——爱国、奉献、求实、创新,为传承和发展中国科学家精神提供了强大动力。

蚕丝含油率微波萃取试验方法探讨

针对目前蚕丝含油率检测效率低、耗时长、资源浪费大的问题,选用微波萃取工艺,设计4因素3水平的正交试验,分析比较微波萃取法与索式萃取法在蚕丝含油率检测方面的应用,探讨微波萃取法的测试条件。试验结果表明:微波萃取法相比索式萃取法检测准确度更高,过程更环保,且检测时间和试剂用量更少;微波萃取温度、萃取时间、萃取功率及乙酸乙酯用量各因素对样品含油率测试结果的影响从大到小依次为萃取温度、乙酸乙酯用量、萃取时间和萃取功率。最优检测条件为:萃取温度67℃,乙酸乙酯用量40 mL,萃取时间15 min,萃取功率800 W。

日本蚕丝业近代化历史演进中的政府角色分析

17—18世纪,日本曾大量进口生丝,造成白银资本大量外流。故此,德川幕府曾对蚕丝业出台保护鼓励政策。这可以说是后来蚕丝业近代化进程中政府保护扶植角色的预演。幕末,世界生丝市场出现的商机使日本蚕丝产品出口一度激增,但同时也出现粗制滥造、质量低下、国际信誉大幅降低等问题。为解决相关问题,并推动日本蚕丝业实现近代化,明治初期,日本政府开办官营示范工厂,进行蚕种改良等试验,引进并推广新技术,倡导结社,扮演了示范、诱导蚕丝业走向近代化的“助产士”的角色。1880年,官营示范工厂民营化处理后,明治政府又在蚕丝业产业革命进程中扮演了监督、扶植的“保姆”角色,促成日本蚕丝业在世界市场确立了比较优势的地位。

天然蚕丝/氨纶包覆参数对包覆纱力学性能的影响

研究包覆纱纺纱参数与力学性能间的关系是精确调控压力衣的服装压的基础。设计L_(9)(3^(4))正交试验,研究纺纱参数(捻度比、内捻度、牵伸倍数)对力学指标(应力松弛率、弹性回复率、断裂强度)的影响并评选最优组合。采用二次通用旋转组合设计分析纺纱参数与纱线模量的关系,并建立数学预测模型。结果表明:影响应力松弛率和断裂强度的因素依次为捻度比>内捻度>牵伸倍数;影响弹性回复率的因素依次为牵伸倍数>内捻度>捻度比。排队评分法得出,牵伸倍数2.8、内捻度1600捻/m、捻度比70%时纱线的综合性能最优。初始模量随捻度和牵伸倍数的增大而先减小后增大,随捻度比的增大而增大;拉伸模量随牵伸倍数的增大而先减小后增大,随内捻度和捻度比的增大而增大。

蚕丝织物的巴西莓生态染色及功能性

为提高蚕丝织物的附加值和多功能性,以天然绿色抗氧化能力强的巴西莓进行生态染色。研究了壳聚糖、阳离子瓜尔胶、木瓜蛋白酶改性对织物K/S值的影响,通过单因素法确定了直接染色的最优工艺,考察了媒染剂氯化铈、单宁酸以及桃胶对织物色牢度的影响,测试了染色织物的色牢度、抗紫外性能以及吸湿导热性能。结果表明:木瓜蛋白酶改性蚕丝织物能够提高巴西莓的上染能力;直接染色最优工艺为pH=4,温度50℃,时间50 min,浴比1∶40;氯化铈同浴媒染时织物K/S值最大,但匀染性较差;染色后蚕丝织物耐摩擦和耐水洗色牢度均能达到3级,紫外防护性能以及吸湿导热性能得到增强。

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。

功能性蚕丝纤维研究新进展

蚕丝纤维因其优异的穿着舒适性,出色的力学性能、生物相容性、生物可降解性及其对人体无毒无炎症的特点,逐渐在多学科交叉融合应用方面表现出巨大的潜力,但同时也因其存在光致发黄、老化、细菌引起的变形甚至降解、不能机洗、难打理等缺陷,急需实现技术创新,开发具有更广阔应用场景的高性能/多功能蚕丝纤维。本文系统总结了高性能/多功能蚕丝纤维制备新技术,包括基因编辑法、添食法、物理改性法、化学改性法,并指出其所存在的问题和面临的挑战。在此基础上,进一步探讨了高性能/多功能蚕丝纤维的未来发展方向,以期为我国桑蚕产业的转型升级提供理论支撑。

基于显微共焦拉曼光谱技术的桑蚕丝及其织物的鉴别与分析

利用显微共焦拉曼光谱技术对桑、柞蚕丝的纤维及其织物进行鉴别,分析桑蚕丝织物的种类、颜色对拉曼光谱检测法的影响。结果显示:同品种不同产地的蚕丝间拉曼光谱没有明显差异;桑蚕丝与柞蚕丝的主要区别是二者酰胺III带的主峰位置分别出现在1229 cm^(-1)和1240 cm^(-1),β-折叠构象的特征峰位置分别出现在1084cm^(-1)和1094cm^(-1),且柞蚕丝的拉曼光谱在905 cm^(-1)处有一独有特征峰,因此通过显微共焦拉曼光谱技术可以实现桑、柞蚕丝之间的有效鉴别;桑蚕丝织物种类不影响其拉曼测试结果,而桑蚕丝织物颜色是影响其拉曼测试结果的主要因素。

蚕丝基柔性可穿戴传感器在人体健康监测中的研究进展

传感器是智能可穿戴器件的关键组成部分之一,通过信号转换机制能够全天候、实时连续采集人体生命体征和生理信息,被广泛应用于实时健康监测、医疗诊断及科学化运动训练领域。蚕丝材料具有易再生成型、富含功能化基团、结构可控及生物相容等特点,被广泛研究并应用在柔性可穿戴传感器中。本文结合蚕丝的组成、结构与性能特点,聚焦蚕丝基可穿戴传感器的构筑及在健康监测领域的应用,围绕其构筑方法及应用领域,系统地阐述了蚕丝基柔性可穿戴传感器的研究进展,并对蚕丝基可穿戴传感器面临的挑战和未来的发展趋势进行了探讨。

蚕丝基小口径人工血管研究进展

心血管疾病居全球死亡率首位,其中冠状动脉和周边堵塞性血管疾病威胁巨大。为了降低该疾病对人类生命的严重威胁,小口径人工血管移植术(搭桥)是较为普遍的治疗手段,但目前常用的制备方法和材料存在长期通畅率低、易形成血栓和难以在体内促进血管内皮化等问题。桑蚕丝因具备良好的力学性能、生物相容性及可控的生物降解性而被广泛用于小口径人工血管。本文综述了蚕丝基小口径人工血管在动物体内的应用,总结了以蚕丝基为材料制备小口径血管的优势,分析了存在的缺陷和改进方向,以期为蚕丝基小口径人工血管的研究发展提供参考。

柞蚕丝素纳米纤维温敏复合膜制备及其生物相容性

为探究柞蚕丝素蛋白温敏纳米纤维的水溶液静电纺丝工艺及其生物相容性,以烯丙基缩水甘油醚改性柞蚕丝素蛋白(ASF-AGE)为基材、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,通过原位溶液聚合和静电纺丝技术制备p(ASF-AGE-PNIPAAm)温敏纳米纤维膜,探究单体质量配比对纳米纤维膜形成的影响,分析纳米纤维膜的温度响应性、亲疏水性、体外降解及细胞相容情况。结果表明:ASF-AGE与NIPAAm以1∶1.5质量比进行聚合并经静电纺丝成功制备均匀连续的纳米纤维膜,平均直径为(452±120)nm;纳米纤维膜在32.7~33.4℃具有明显的温度响应性,在45℃具有显著的疏水性;纳米纤维膜在蛋白酶XIV中更易发生降解,降解28 d质量损失率可达39.6%;纳米纤维膜与小鼠脑微血管内皮细胞b End.3共培养未表现出细胞毒性,经5 d和7 d培养展现出良好的细胞相容性,有利于b End.3细胞增殖黏附。

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。

面向可穿戴生理传感应用的氧化锌纳米棒阵列修饰蚕丝

蚕丝是天然蛋白质纤维,具有光滑、亲肤、机械强度高等优点,作为纺织纤维在我国已有数千年的使用历史。随着智能时代的到来,织物电子研究逐渐兴起,但是蚕丝纤维在智能可穿戴应用领域的研究还非常有限。该文提出了一种在单根蚕丝纤维表面原位修饰氧化锌(ZnO)纳米棒阵列的低成本方法,成功制备了基于单根蚕丝纤维的ZnO纳米棒阵列。研究表明,ZnO纳米棒致密且均匀地垂直排列于蚕丝表面,其直径为100~200 nm,长度约为2μm,其晶型为六方纤锌矿结构。结合ZnO纳米棒的压电性质,构建了基于ZnO纳米棒阵列修饰单根蚕丝的压电传感器。该传感器可有效地将机械能转换为电能,可对手指的敲击、按压、弯曲动作实时响应,将其固定于腹部或体表心脏部位可对人体呼吸、心跳等生理数据进行监测。此外,该传感器还可分辨木琴敲击过程中音调和音阶的变化。该文所构建的蚕丝基压电传感器在人体动作、生理参数实时监测方面展示了极大潜力,有望拓展蚕丝在可穿戴织物器件和智能传感领域的实际应用。

姜黄素与木犀草素对蚕丝的拼色及功能改性

从姜黄中提取天然多酚类姜黄素化合物作为色素,对提取物进行结构鉴定和表征,并将其与木犀草素拼染,探讨了拼染的协同效应与机理。结果表明:姜黄提取物的主要成分为姜黄素类化合物;将其与木犀草素拼混对蚕丝织物进行染色,可呈现出与直接染色不同的黄色色泽;拼染蚕丝织物的各项色牢度可达3级以上;抗氧化、抗紫外和抑菌性能均有明显提升。1%(omf)姜黄素类化合物和2%(omf)木犀草素拼色染色的蚕丝织物抗氧化性达90%以上,UPF值为191.44,抑菌带宽度为0.45 cm以上。

原位还原法制备纳米银/废旧蚕丝及其对直接染料的催化降解

以废旧蚕丝为载体,使用原位还原法制备纳米银/废旧蚕丝(Ag/SF),讨论工艺条件对纳米银粒子的制备及负载的影响。以硼氢化钠为还原剂,直接蓝15和直接橙26为目标降解物,探讨不同还原剂浓度条件下Ag/SF的催化降解性能。结果表明:单独使用硼氢化钠无法实现对直接蓝15和直接橙26的有效降解,Ag/SF的催化效率随反应温度和还原剂浓度的升高而上升,直接蓝15和直接橙26的降解率分别为59.70%和82.59%。

板栗壳色素蚕丝织物印花工艺

针对天然染料印花湿处理和耐日晒色牢度较差的问题,选用板栗壳色素作为研究对象,探究明矾预媒染印花工艺对印花性能的影响。实验结果表明,当预媒染明矾用量为6%(omf),印花汽蒸条件为102℃饱和蒸汽下汽蒸45 min时,板栗壳色素印花蚕丝织物的各项色牢度均大于等于3~4级,达到服用纺织品的要求。

姜黄和黑米染料对柞蚕丝的拼色染色

为提高柞蚕丝织物的抗紫外线性能,同时获得较为齐全的色谱,采用天然姜黄染料及黑米染料对柞蚕丝进行同浴拼色染色,研究两种染料配比及FeSO_(4)后媒染处理对柞蚕丝颜色及抗紫外线性能的影响。结果表明,将姜黄染料和黑米染料进行拼色可以得到从黄色到暗红色等一系列色泽的染色柞蚕丝,FeSO_(4)媒染可进一步丰富柞蚕丝的色谱,得到暗黄、黄绿、暗蓝等一系列色泽;FeSO_(4)媒染试样染色牢度达到3级以上。与单一染料染色试样相比,同浴拼色染色试样的紫外线防护性能更佳,且FeSO_(4)媒染可以进一步提高试样的UPF指数,最高可达到45.88。

茶梗儿茶素的制备及其对蚕丝织物的染色和功能改性

为提高茶梗废弃物的利用率,从中提取天然色素用于蚕丝织物的染色和功能改性。采用LC-MS、FTIR以及UV对茶梗提取物进行结构鉴定及表征;探究染色时间、染色温度、染色pH值等工艺参数对染色蚕丝颜色性能的影响,比较铁观音茶梗、铁观音茶叶、高山绿茶的提取物对蚕丝织物的染色性能以及抗紫外、抗氧化性能差异。结果表明:该茶梗提取物主要成份为儿茶素,对蚕丝染色的最佳工艺条件为染色时间70 min、染色温度80℃、染色pH值为7.5;3种不同来源儿茶素染色性能相比,铁观音茶梗儿茶素染色蚕丝的表面得色量稍高,色牢度三者相当;3种儿茶素染色蚕丝的抗氧化和抗紫外性能较未处理蚕丝有大幅度提高,直接染色蚕丝的紫外防护系数UPF值均大于150,抗氧化活性均大于60%;采用铝离子前媒染后染色蚕丝的UPF值均大于230,抗氧化活性均大于70%,铁观音茶梗儿茶素染色蚕丝的抗紫外性能优于另外两种茶叶,抗氧化性能比绿茶低、与铁观音绿茶相当。