蚕 业 科 学 CANYE KEXUE 2008;34(1)收稿日期:2007-10-15资助项目:江苏省自然科学基金项目(编号BK2006054),江苏省丝绸工程重点实验室开放课题(编号K J S0708)。
作者简介:王建南(1970-),女,江苏,博士,讲师。
Te:l 0512 ********,E ma i :l w angjn @s ud a ,y w y_sd @s i na .co m天然黄色家蚕丝纤维与其他蚕丝纤维的形态结构比较王建南1 裔洪根2 孙琳霞3 李 娜1(1苏州大学材料工程学院,江苏苏州 215021;2苏州大学科学技术处,江苏苏州 215006;3山东丝绸纺织职业学院染化工程系,山东淄博 255300)摘 要 为了进一步促进彩色蚕丝的开发和应用,研究了通过杂交育种获得的天然黄色家蚕茧丝的外观形态和截面结构特征,并与普通白色家蚕丝、柞蚕丝和来自柬埔寨的多化性黄茧家蚕丝进行了比较研究。
结果显示:天然黄色家蚕丝纤维的横截面形态主要呈三角形,与普通白色家蚕丝、多化性黄茧家蚕丝纤维的横截面形态相似,而柞蚕丝的横截面形态呈长椭圆形。
天然黄色家蚕丝的颜色鲜艳,光泽感优于普通白色家蚕丝和柞蚕丝。
离子刻蚀显示,天然黄色家蚕丝纤维内部的原纤表面组织结构比普通白色家蚕丝紧密。
关键词 家蚕丝;天然黄色;横截面结构;光泽中图分类号 T S102.3+3 文献标识码 A 文章编号 0257-4799(2008)01-0158-04Co mparison ofM orphol og i cal Structure of Nature Yell o wSil kwor m S il k F i berW it h O t her S il k F i bersWANG J i a n Na n 1 YI Ho ng Ge n 2 SUN L i n X i a 3 LI Na1(1C o ll eg e o fM a te ri a lEng i ne e r i n g ,So o c how U n i v e rs i ty,Suz ho u J i a ng su 215021,C h i na ;2S c i e nc e &Te c hno l o g y O ffi ce ,So o c how U n i ve rs i ty,Suz ho u J i a ng s u 215006,C h i n a ;3D e pa rt m e nt o f D ye i nga nd C hem i c s Eng i ne e ri ng ,Sha nd o ng S il k Te x ti l e Vo c a ti o na lC o ll eg e,Z ib o S ha ndo ng 255300,C hi na )Ab s trac t T o p rom o te the de v e l o pm e nt a nd ap p li c a ti o n o f m u l ti co l o r s il k ,the m o rp ho l o g i c a l s truc ture of the na ture ye ll o w s i l kw o r m s il k from a s il k w o r m va ri e t y,se l e c ted b y c ro s s b ree d i ng m e thod,w a s i nv e s ti g a te d b y SEM a nd c om p a re d w ith the no r m a lw h it e si l k w o r m s il k ,t he g o l de n w il d s il k w o r m s i l k from C am b od i a,a nd the A nthe ra e a p e rny i s il k ,re spe c ti v e l y .Re su lt s show n t ha t the m o rp ho l o g i c a l s truc t u re o f the na t u re ye ll o w s il kw o r m s il k fi be r w a s tri a ng l e,m o re c l o se t o the no r m a lw h i te s il k w o r m s il k fi be r ,the g o l d e n w il d s il k w o r m s il k fi b e r a l so w a s c l o se to tr i a ng l e ,b ut the A nthe rae a pe rny i s il k fi b e r w a s c l o se t o o va.l The g l o s s o f t he na ture y e ll o w s il k w o r m s il k w a s be tte r tha n the no r m a lw h i te s il k w o r m s il k a nd the An the ra e a pe rny i s il k .T he i o ne t c h i ng e x pe rm i e nt re su lts s how e d t ha t ti ss ue s truc t u re o f the na tu re ye ll ow s il k w a s ti g h t e r tha n tha t o f the no r m a l w h i te s il k w o r m s il k .Ke y w o r d s S il k w o r m s il k ;N a t u re y e l l ow;M o rpho l o g i c a l s truc ture;G l o s s目前我国蚕丝原料以白色家蚕茧缫制的白厂丝占主导地位,而家蚕(B o m byx m ori )茧丝除白色之外,还有黄色、金黄色、粉色、肉色及黄绿色、绿色等色系。
黄绿色、绿色的色素属类黄酮素,其它颜色的色素属类胡萝卜素,这些色素都来源于桑叶,从家蚕的消化器官进入绢丝腺并积累于丝胶中,而使蚕丝着色[1-3]。
因此,研究开发含天然色素的彩色蚕丝及其产品,在健康、环保方面有着十分重要的意义。
外观及形态结构如光泽、颜色、表面纵向结构、横截面结构等,是评定纤维和织物质量的重要指标。
光泽是指纤维表面对光线的反射,而纤维横截面特158征对纤维的光泽有重要的影响。
家蚕白色茧丝的横截面呈三角形,可使纤维表面产生的反射光亮增强,而且蚕丝纤维由原纤组成,每根原纤又由许多微原纤组成,加之蚕丝特有的丝胶 丝素双组分结构,使照射到丝纤维或织物的光线进入纤维内部后层层反射、折射形成闪光效应,产生匀化反射光的效果,因而蚕丝表面的光泽亮丽、柔和[4]。
本研究的供试材料是一种具有天然黄色的家蚕丝,其蚕品种由茧丝质优、茧丝量多的白色茧二化性家蚕与茧丝质差、茧丝量少的黄色茧二化性家蚕杂交选育获得,其蚕茧生产、生丝加工工艺已较成熟[5]。
我们研究观察了天然黄色家蚕丝的外观和横截面形态结构,并与普通白色家蚕丝、柞蚕丝以及来源于柬埔寨的多化性黄茧家蚕丝进行了比较研究。
1 材料与方法1 1 材料天然黄色家蚕茧由苏州大学生命科学学院提供。
天然黄色家蚕生丝和普通白色家蚕生丝由江苏南通如皋天利制丝有限公司缫制提供;多化性黄茧家蚕生丝由柬埔寨HATADA 国际蚕业研究发展中心提供;柞蚕生丝购自辽宁丹东丝绸有限责任公司。
1 2 方法1 2 1 生丝精练 0 2%Na 2CO 3精炼液,生丝与精炼液的浴比1 100,94~98 处理60m i n ,取出用蒸馏水充分洗涤,重复操作1次,烘至适干,备用。
1 2 2 切片制作 采用哈氏切片器并用火棉胶固定,切取各种蚕丝纤维样品横向截面。
离子刻蚀条件为电压1kV,电流8mA,时间20m in 。
刻蚀后对样品再作导电处理。
1 2 3 电镜观察 采用日本日立S 470型冷场发射扫描电镜观察供试生丝纤维的横截面形态。
2 结果与分析2 1 几种蚕丝纤维的横截面形态图中显示出天然黄色家蚕丝纤维的横截面结构(图1 A)与普通白色家蚕丝纤维(图1 B )、多化性黄茧家蚕丝纤维(图1 C )的截面形状类似,主要为不规则三角形。
在图1显示的横截面上,多化性黄茧家蚕丝的边缘出现向内凹陷,而天然黄色家蚕丝和普通白色家蚕丝的断面边缘则光滑饱满。
柞蚕丝的横截面(图1 D)呈长椭圆形。
4种蚕丝纤维的横截面形态从图2中也可以得出同样的结论。
A.天然黄色家蚕丝纤维B.白色家蚕丝纤维C.多化性黄茧家蚕丝纤维D.柞蚕丝纤维A .Nat u re yell ow s il kw or m sil k fi b erB .W hite s il kw or m s il k fi ber C.Gol den w il d s il kw or m s il k fi ber D.A nt h eraea pernyi s il k fi ber图1 4种蚕丝纤维的横截面形态(!3000)F i g .1 C ross secti on m orpho log i ca l structures o f 4sil k fi bers (!3000)2 2 离子刻蚀后的蚕丝纤维横截面形态采用离子刻蚀技术可以反映出不同蚕丝间的抗侵蚀差异,即反映蚕丝内部组织结构的松散程度。
当蚕丝纤维的原纤和原纤之间组织结构存在差异时,离子刻蚀轰击后,其表面的弱结构会均匀地发生剥离,呈现出簇团状表面特征[6,7],由此可以判断耐侵蚀的差异性。
图2和图3是几种蚕丝纤维经离子刻蚀处理后159 第1期王建南等:天然黄色家蚕丝纤维与其他蚕丝纤维的形态结构比较的横截面的电镜扫描图。
图2显示,普通白色家蚕丝纤维横截面边缘出现大量的裂口(图2 B ),天然黄色家蚕丝纤维(图2 A )和柞蚕丝纤维(图2 D )的边缘裂口较少,而多化性黄茧家蚕丝纤维的横截面边缘仍旧光滑完整(图2 C),没有出现明显的裂口。
从放大8000倍的扫描图(图3)看,离子刻蚀后,普通白色家蚕丝纤维内部原纤之间的空穴(图3 B )较天然黄色家蚕丝纤维(图3 A )的大,而多化性黄茧家蚕丝的空穴最小(图3 C)。
并且,普通白色家蚕丝纤维内部巨原纤大多形成为孤立的片状(图3 B 箭头所示),但天然黄色家蚕丝的原纤内部主要为密实的巨原纤簇团状及簇团之间连接或交叉形成网络状(图3 A 箭头所示),类似于多化性黄茧家蚕丝纤维和柞蚕丝纤维(图3 D)。