Волокна тутового шелкопряда: Шелковое волокно: виды, описание, особенности производства |

Содержание

Шелковое волокно: виды, описание, особенности производства

Время чтения:

10 минут

Шелковое волокно производится из различных типов эктодермальных желез у клещей, пауков и нескольких групп насекомых. Натуральные протеиновые волокна получают из коконов, создаваемых некоторыми гусеницами (личинками мотыльков и бабочек) перед окукливанием. До открытия нейлона и других синтетических волоконных полимеров шелковая нить бытового шелкопряда Bombyx mori и ткань из нее были экономически — и во время войны также стратегически — важным товаром.

Содержание

1 Шелк — натуральное белковое волокно
2 Физические характеристики кокона
3 Перемотка шелка
- 3.1 Ручное вращающееся колесо
- 3.2 Автоматическая наматывающая машина
4 Шелковое производство
- 4.1 Структурные особенности шелка
- 4.2 Физические и химические свойства

Шелк — натуральное белковое волокно

Шелк — это волокно, произведенное гусеницами, принадлежащими к роду Bombyx. Единственная шелковая нить является продуктом серии этапов, полученных в результате культивирования тутовых деревьев для корма одомашненного шелкопряда Bombyx mori. Во время фазы гусеницы шелкопряд обертывается в жидкий белок, выделяемый двумя большими железами в голове. Этот секретируемый белок затвердевает при воздействии воздуха. Полученную нить связывают второй секрецией, серицином, который образует твердую оболочку или кокон. В естественных условиях в конце концов через кокон моль прорывается. В шелководстве личинка убивается в коконе паром или горячим воздухом на стадии куколки до ее метаморфоза. Устойчивая термическая обработка смягчает закаленный серицин так, что нить не расплетается.

Читайте про: Как изготавливается шелковое волокно.

Шелковая нить представляет собой сплошное волокно большой прочности длиной от 500 до 1500 метров. Отдельные нити слишком тонкие для использования. Для производственных целей несколько нитей объединяются с небольшим закручиванием в одну нить. Этот процесс известен как «шелковая намотка» или «шелкопрядение». Фибра шелк — это ценный сельскохозяйственный товар, хотя его объем составляет менее 1 процента рынка натуральных текстильных волокон. Международный спрос на высококачественный шелк умножился. Подходящие технологии сушки кокона и операции наматывания жизненно важны для обеспечения качественного шелка.

Физические характеристики кокона

Шелковые железы Bombyx mori структурированы как трубки, состоящие из задней, средней и передней частей. Задняя часть длинная и тонкая. Середина короткая с диаметром 3-4 мм. Передняя часть очень тонкая, ведущая к отверстию в голове личинок, из которого выводится шелк.

Цвет: Цвет зависит от вида. Присутствие определенных пигментов в слоях серицина вызывает цвет. Он не является постоянным, и серицин смывается во время процесса дегумирования. Существуют различные оттенки цвета, но все они ограничены белым, желтым, желтовато-зеленым и золотисто-желтым.

Форма: Форма кокона, как и цвет, различается в зависимости от вида. Как правило, японский вид имеет арахисовую форму, китайский эллиптический, европейский — более длинный эллиптический, а у поливолинов — веретенообразный. Гибридные коконы принимают форму, похожую на обоих родителей.
Морщины: У кокона на поверхности много морщин. Морщины более грубые на внешнем слое, чем во внутреннем. Признано, что грубые морщинистые коконы встречаются редко.
Вес: Самая значительная коммерческая особенность коконов — вес. Коконы продаются на рынке по весу, так как этот показатель сигнализирует о приблизительном количестве сырого шелка, который можно намотать. Чистые породы колеблются от 2,2 до 1,5 г, а гибридные породы — от 1,8 до 2,5 г.

Толщина и вес оболочки кокона: Толщина оболочки кокона не является постоянной и изменяется в соответствии с тремя ее разделами. Центральная сжатая часть кокона представляет собой самый толстый сегмент, а размеры расширенных частей головы составляют от 80 до 90 процентов от центральной суженной. Вес шелковой оболочки является самым существенным фактором, поскольку эта мера позволяет рассчитывать сырую шелковую массу.
Твердость или компактность: Твердость кокона коррелирует с текстурой оболочки и зависит от условий вращения кокона. Степень твердости также влияет на воздухопроницаемость коконов во время кипения. Жесткая оболочка обычно снижает способность к повторному смачиванию (во время процесса намотки кокона), в то время как мягкая оболочка может размножать дефекты сырого шелка. Короче говоря, умеренная влажность предпочтительнее для коконов хорошего качества.

шелковый кокон: нить сырого шелка

Процент оболочки: Необходимо количественно оценивать соотношение веса шелковой оболочки к весу кокона. Это значение дает удовлетворительное указание количества сырого шелка, который можно намотать из заданного количества свежих коконов. В новообразованных гибридах зарегистрированные проценты составляют от 19 до 25 процентов.
Процент сырого шелка: Нормальный диапазон составляет от 65 до 84 процентов от веса оболочки кокона и от 12 до 20 процентов от веса всего свежего кокона.
Длина волокна: Длина волокна определяет рабочую нагрузку, скорость производства, равномерность шелковой нити и динамометрические свойства продукта. Диапазон общей длины составляет от 600 до 1 500 м, из которых 80% можно наматывать, а остальная часть удаляется как отходы.
Размотка: Размотка определяется как пригодность коконов для экономически целесообразного наматывания. На размотку в значительной степени влияет тщательное действие во время вращения кокона, сушки, хранения, предварительной обработки, повышение эффективности машины и умения оператора. Диапазон размотки составляет от 40 до 80 процентов с серьезными отклонениями в зависимости от типа кокона.

Размер коконовой нити: Измерение толщины нити выражает размер шелковой нити. Толщина нити представляет собой вес 450 м шелковой нити, разделенной на 0,05 г единиц. В самом крупном разрезе нити кокона от 200 до 300 метров толщина нити увеличивается. В дальнейшем эти размеры становятся мельче и мельче, когда процесс приближается к внутреннему слою. Средний диаметр коконовой нити составляет от 15 до 20 мкм.
Дефекты: В нити кокона может быть обнаружен ряд мелких дефектов, таких как петли, расщепленные концы, нечеткость, перья и волосатость. Хотя эти дефекты наблюдаются среди сортов шелкопряда, условия их образования, по-видимому, способствуют их заболеваемости. Эти дефекты нитей непосредственно влияют на качество сырого шелка.
Моховидность: Волосы-подобные выступы в шелковом волокне называются моховидностью. Другим фактором, способствующим ей, является появление чрезмерно зрелых личинок. Когда ткани, сплетенные с этими дефектами, окрашиваются, похоже, что ткань покрыта пылью или бледнее, чем остальные. Фактически, выступающая фибрилла является более прозрачной и имеет меньшую способность поглощать красители.

Перемотка шелка

Кокономотание — это процесс, с помощью которого несколько коконов наматываются вместе, чтобы создать одну нить. Это достигается путем разматывания нитей коллективно из группы приготовленных коконов на одном конце в теплой водяной бане и намотки полученной нити на быстро движущуюся катушку. Наматывание шелка можно разделить на метод прямого наматывания на катушку стандартного размера, непрямой метод наматывания на малые барабаны и переходной метод наматывания шелка из небольших катушек на катушки стандартного размера на машине для повторного наматывания. Последняя техника в первую очередь применяется в современных процессах шелкомотания.

Ручное вращающееся колесо

Читайте про: флокирование: как мелкие волокна получают красивый эффект.

Этот примитивный вращающийся аппарат управляется двумя ручками — одна для управления колесом, а другая для подачи в коконы. Один конец наматывающей нитки наматывается на каждое колесо, а коконы кипятят в отдельном горшке.

Автоматическая наматывающая машина

В производстве сырого шелка постоянное увеличение затрат на рабочую силу привело к автоматизации. Примерно в 1950 году была изобретена автоматическая машина для наматывания, которая контролирует количество намотанных коконов на нитку. Вскоре после этого ее заменила вторая автоматическая машина для наматывания, которая автоматически могла регулировать размер наматываемой нити.

Автоматическая наматывающая машина механизирует процессы набегающих концов, концы захвата, пополнение коконов для наматывания нити и отделение упавшего конца нити во время процесса наматывания. Эффективность автоматической наматывающей машины сравнивается с ручной многоцелевой наматывающей машиной.

Автоматическая машина для наматывания, хотя и построенная для замены ручного наматывания, по-прежнему требует рабочей силы для проблем с наматывающей нитью, которые необходимо исправить вручную. Небольшое количество приготовленных коконов переносят на вновь приготовленный горшок для коконов, а затем удаляют в концевую часть.

Читайте про: волокно из кукурузы: полностью биоразлагаемый материал.

Конечные намотанные коконы попадают в собирающую концевую часть, и правильно выбранные концевые коконы выдаются в корзину подачи кокона, которая непрерывно вращается вокруг наматывающего бассейна на бесконечной цепной ленте. Обычно метод наматывания делится на систему подачи фиксированного кокона и систему подачи перемещающегося кокона.

Шелковое производство

Состав всего кокона определяется как оболочка кокона, куколка и отбрасываемая кожа. Куколка составляет самую большую часть его веса. Обратите внимание, что большая часть содержимого кокона — это вода. Поэтому необходимо удалить воду для улучшения наматывания волокна кокона и для лучшего сохранения кокона в течение длительного периода.
Состав коконовой оболочки. Шелковая нить, образующая оболочку кокона, состоит из двух белков, называемых фиброинами и покрытых шелковой смолой или серицином. Количество серицина колеблется от 19 до 28 процентов в зависимости от типа кокона.

Фиброин — 72-81%
Серицин — 19-28%
Жир и воск — 0,8-1,0%
Красящее вещество и зола — 1,0-1,4%

Структурные особенности шелка

Шёлк Bombyx mori состоит из белков фиброина и серицина, таких веществ, как жиры, воск, песочные пигменты и минералы.
Фиброин в Bombyx mori содержит высокое содержание аминокислот глицина и аланина, 42,8 г и 32,4 г соответственно.
Ключевыми аминокислотами в серицине являются серин (30,1 г), треонин (8,5 г), аспарагиновая кислота (16,8 г) и глутаминовая кислота (10,1 г)

Физические и химические свойства

Удельный вес: удельный вес серицина и фиброина в среднем составляет от 1,32 до 1,40. Как правило, удельный вес серицина несколько выше, чем у фиброина.
Плотность: плотность указывает количество веса, которое данное волокно может поддерживать до разрушения. Типичная плотность шелка составляет от 3,6 до 4,8 г на денье.
Удлинение: удлинение определяет длину, до которой волокно может растягиваться перед разрушением. Сырой шелк имеет удлинение от 18 до 23 процентов от его первоначальной длины.
Гигроскопическая природа: 11 процентов — это приемлемый коэффициент восстановления влаги для шелка; на основе этого фактора получается меркантильная масса шелка.
Влияние света: Непрерывное нахождение на свету ослабляет шелк быстрее, чем хлопок или шерсть. Сырой шелк более устойчив к свету, чем дегуммированный.
Электрические свойства: Шелк — плохой проводник электричества и накапливает статический заряд от трения. Эта черта может затруднить его обработку в процессе производства. Этот статический заряд может рассеиваться высокой влажностью или поддерживая относительную влажность 65 процентов при 25ºC.

Действие воды: шелк — это высокопоглощающее волокно, которое легко пропитывается водой. Вода, однако, не оказывает постоянного воздействия на шелковое волокно. Шелковая прочность уменьшается примерно на 20 процентов во влажном состоянии и восстанавливается до первоначального состояния после высыхания. Волокно расширяется, но не растворяется при погружении в теплую воду. Обратите внимание, что шелковое волокно будет также поглощать растворенные вещества, присутствующие в воде.
Влияние тепла: Если белый шелк нагревается в духовке при 110ºC в течение 15 минут, он начинает желтеть. При 170°С шелк распадается, и в его точках сжигания выделяется эмпиремический запах.
Деградация кислотами, щелочами: Обработка шелковых волокон кислотными или щелочными веществами вызывает гидролиз пептидных связей. Степень гидролиза основана на рН-факторе, который составляет минимум от 4 до 8. Деградация волокна проявляется в результате потери прочности при растяжении или изменении вязкости раствора.
Протеолитические ферменты: Протеолитические ферменты не легко атакуют фиброин в волокнистой форме, по-видимому, потому, что белковые цепи в шелке плотно упакованы без громоздких боковых цепей. Серьезная деградация может быть вызвана водой или паром при 100ºC.
Окисление: Окисляющие агенты могут атаковать белки в трех возможных точках. Перекись водорода абсорбируется шелком и, как считается, образует комплексы с аминокислотными группами и пептидными связями.

На боковых цепях
На N-концевых остатках
При пептидных связях соседних аминогрупп

Другие агенты: Хлор атакует фиброин более энергично, чем гипохлорит натрия. Окисление происходит главным образом в остатках тирозина.
Качество кокона: Серия естественных обстоятельств приводит к изменениям качества кокона. Некоторые из наиболее примечательных включают:

Различия в качестве кокона в той же партии
Различия в коконах, произведенных в том же месте разными фермерами, которые выращивали один и тот же вид
Сезонные воздействия. Например, в Японии коконы, произведенные весной и поздней осенью, по качеству выше, чем в начале осени и лета
Условия окружающей среды влияют на возможность повторного использования кокона, такие как температура и влажность
Технология обработки при наматывании будет влиять на эффективность намотки, а также на качество сырого шелка
Коконы биволита являются превосходными по сравнению с разновидными видами шелкопряда, традиционно выращиваемыми в тропических зонах.

виды и процесс рождения шелкового волокна OnSilk

Натуральный шелк всегда считался «материалом королей» не просто так. Эта благородная ткань, появившаяся за несколько тысячелетий до нашей эры, изначально была доступна лишь императорам и членам их семей. Шелк ценился у иностранных торговцев на вес золота и с появлением Великого шелкового пути превратился в настоящую валюту! Из-за него начинались войны и образовывались города, а тонкости производства этой драгоценной ткани были строжайшей тайной, разглашение которой каралось смертью.

В данной статье мы расскажем и покажем вам, как появляется шелк. Вы узнаете про виды шелка и откроете для себя несколько любопытных фактов об это материале.

Как и когда появился шелк?

Шелковая нить – это натуральное волокно, выделяемое тутовым шелкопрядом во время окукливания.

Очищенный шелк – экологически чистый гипоаллергенный материал. В его составе – 97% протеинов, 3% жиров и восков. Также шелковое волокно содержит 18 аминокислот, способных благотворно влиять на организм человека.

О точном времени появления ткани истории доподлинно неизвестно. Однако в китайских музеях выставлены экспонаты, на которых изображен шелкопряд и его коконы, а также фрагменты шелковых тканей. Датированы эти находки 3630-м годом до н. э.

Интересный факт! В Китае есть легенда о Си Линг Чи. Она была женой Хуан-ди – III китайского императора, которого также называли «Желтым императором». Согласно этой легенде, кокон шелкопряда упал в чай юной Си Линг Чи, сидящей под тутовым деревом. За это открытие Си Линг Чи была причислена к божествам и стала покровительницей шелководства.

Прошли тысячелетия, и сейчас тутовый шелкопряд Bombyx mori – это одомашненная бабочка, абсолютно слепая и не способная летать. Она стала такой в результате эволюции и селекции.

В переводе с латыни bombyx mori дословно означает «шелковая смерть» или «мертвый шелк». Такое название дано тутовому шелкопряду не случайно. Основная задача бабочки – сплести кокон. Чтобы выбраться из него, ей пришлось бы прогрызть себе путь наружу, повредив драгоценные нити. Поэтому шелкопрядов Bombyx mori искусственно умерщвляют – только так возможно получить длинные нити превосходного качества.

Виды шелка

При производстве одеял используются 2 типа шелковины.

Tussah (дикий шелкопряд). Эти гусеницы питаются зеленью различных деревьев, их рацион не ограничивается лишь листьями тутового дерева (шелковицы). По этой причине коконы дикого шелкопряда имеют не белоснежный, а коричневый цвет (палитра оттенков – от светло-бежевого до темно-коричневого и янтарного). Еще одно отличие – в длине нитей. Волокна Tussah короче тех, которые дает одомашненный шелкопряд, т. к. «диким» гусеницам никто не мешает выбраться из кокона наружу (а значит, и повредить кокон).

Mulberry (тутовый шелкопряд). Именно из волокон этого сорта изготавливаются лучшие ткани для одежды и постельного белья, а также наполнители для одеял и подушек. Шелковину Mulberry получают исключительно из коконов тутового шелкопряда, выращенного на специальных фермерских хозяйствах. Там для размножения насекомого создаются все необходимые условия: оптимальная температура, режим влажности, питание. Кормление осуществляется исключительно свежими листьями шелковицы круглые сутки.

Процесс “рождения” шелка Mulberry

Этап 1: откладывание яиц. Шелкопряды спариваются в течение нескольких часов. В результате самка откладывает от 400 до 600 яиц (грен) и в скором времени погибает. Яйца помещаются в инкубатор, где через 10 дней вылупляются личинки размером всего несколько миллиметров.

Этап 2: выращивание. Личинки шелкопряда переносятся в помещение, где для них поддерживается особый микроклимат. Там их раскладывают на специальные лотки, которые устанавливаются друг на друга, образуя сооружение типа этажерки. Здесь личинки проведут примерно месяц. Все это время они будут непрерывно есть свежие листья тутового дерева.

Интересный факт! Для производства всего 5,5 кг шелка-сырца потребуется 30 тысяч шелкопрядов и практически тонна листьев тутового дерева. А чтобы получить 1 килограмм, необходимо потрудиться 5,5 тысячам гусениц.

Этап 3: окукливание. Когда гусеницы достигают взрослого состояния, они перестают есть и начинают искать место для окукливания. Для этого рядом с этажерками устанавливают спиралевидные снопы из соломы. В поисках места для окукливания шелкопряд самостоятельно переползает на них и начинает плести кокон. Случается и так, что две, а иногда и три гусеницы плетут один кокон на всех. Но это больше исключение, чем правило. Такие коконы, как правило, идут на шелковину для одеял и подушек, так как ее сложно размотать на нити, которые подойдут для изготовления ткани. Через несколько дней гусеница заканчивает плести кокон, засыпает и превращается в куколку.

Полученный урожай собирается и сортируется вручную. Отборные коконы оставляют для разведения потомства. Остальные же отправляются на переработку, чтобы потом стать шелковой тканью, хирургическими нитями или наполнителем для одеял и подушек.

Ультратонкие и высокопрочные шелковые волокна, секретируемые шелковичными червями Bimolter

1. Сривастава Ю., Маркес М., Торсен Т. Микрофлюидное электропрядение двухфазных нановолокон с морфологией Януса. Биомикрофлюидика. 2009;3:645. doi: 10.1063/1.3009288. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Yang G., Wang J., Wang Y., Li L., Guo X., Zhou S. Имплантируемая активная мицеллярная мицеллярка -устройство из нановолокна для эффективной и безопасной терапии рака. АКС Нано. 2015;9:1161–1174. doi: 10.1021/nn504573u. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

3. Zhou G., Yang G., Li X., Chen B., Fan J., Hou X. , Zhou S. Гибкое полимерное сверхтонкое волокно с исключительной прочностью. Приложение ACS Матер. Интерфейсы. 2018;10:14276–14280. doi: 10.1021/acsami.8b03319. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Asano S., Kuwano E., ETO M. Антиювенильная гормональная активность 1-цитронеллил-5-фенилимидазола у тутового шелкопряда 3-го возраста, Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae) Appl. Энтомол. Зоол. 1984; 19: 212–220. doi: 10.1303/aez.19.212. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

5. Чжуан Д. Эффект тримолтера при обработке аналогом антиювенильного гормона (AJH) (YA20) и качество нити кокона тутового шелкопряда ( Bombyx mori ) Acta Seric. Грех. 1992; 18:93–99. (на китайском языке) [Google Scholar]

6. Ню Р.Х., Ву З.П., Инь П.Ф., Ван Г.Х., Тан Дж.З. Анализ качества кокона и шелка тримолтерного шелкопряда, индуцированного антиювенильным гормоном. Доп. Матер. Рез. 2013; 796:57–61. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.796.57. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

7. Хоу Л. С., Хан Ю. П., Вэй Д. Ю., Донг Ю. Дж. Функциональное применение и производство сверхтонкого волокна. Шаньдунский текст. Экон. 2007; 3:84–87. doi: 10.3969/j.issn.1673-0968.2007.03.036. [CrossRef] [Google Scholar]

8. Линь Ю.Н., Шу Х.Г., Мен В., Чжан М.Ф. Предварительный отчет о производстве сверхтонкой шелковой нити с использованием антиювенильного гормона для индукции бимолирования. Акта Серик. Грех. 2009; 35: 179–181. doi: 10.3969/j.issn.0257-4799.2009.01.032. [CrossRef] [Академия Google]

9. Guo K., Dong Z., Zhang Y., Wang D., Tang M., Zhang X., Xia Q., Zhao P. Повышение прочности шелковых волокон в тримольтерах Bombyx mori , вызванное соединением антиювенильного гормона . Биохим. Эт Биофиз. Acta (BBA) — Gen. Subj. 2018; 1862: 1148–1156. doi: 10.1016/j.bbagen.2018.02.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Цукада М., Обо М., Като Х., Фредди Г., Занетти Ф. Структура и окрашиваемость шелковых волокон Bombyx mori с нитями разного размера. Дж. Заявл. Полим. науч. 1996;60:1619–1627. doi: 10.1002/(SICI)1097-4628(19960606)60:10<1619::AID-APP14>3.0.CO;2-#. [CrossRef] [Google Scholar]

11. Tan E.P., Ng S.Y., Lim C.T. Испытание на растяжение одиночного сверхтонкого полимерного волокна. Биоматериалы. 2005; 26:1453–1456. doi: 10.1016/j.biomaterials.2004.05.021. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Портер Д., Гуан Дж., Фоллрат Ф. Шелк паука: суперматериал или тонкое волокно? Доп. Матер. 2013;25:1275–1279. doi: 10.1002/adma.201204158. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

13. Шао З., Фоллрат Ф.Дж.Н. Удивительная прочность шелка тутового шелкопряда. Природа. 2002; 418:741. doi: 10.1038/418741a. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

14. Cheng Y., Koh L.D., Li D., Ji B., Zhang Y., Yeo J., Guan G., Han M.Y., Zhang Y.W. Взаимодействия пептид-графен улучшают механические свойства фиброина шелка. Приложение ACS Матер. Интерфейсы. 2015;7:21787–21796. doi: 10.1021/acsami.5b05615. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. Wang Q., Wang C., Zhang M., Jian M., Zhang Y. Кормление шелкопрядов однослойными углеродными нанотрубками или графеном для получения армированных шелковых волокон. Нано Летт. 2016;16:6695–6700. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b03597. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Райя Н.Р., Партлоу Б.П., Макгилл М., Киммерлинг Э.П., Гецци К.Е., Каплан Д.Л. Ферментативно сшитые гидрогели шелк-гиалуроновая кислота. Биоматериалы. 2017; 131:58–67. doi: 10.1016/j.biomaterials.2017.03.046. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Xu J., Dong Q., Yu Y., Niu B.L., Ji D.F., Li M.W., Huang Y.P., Chen X., Tan A.J. Массовое производство паучьего шелка путем целенаправленной замены генов в Бомбикс мори . проц. Натл. акад. науч. США. 2018; 115:8757–8762. doi: 10.1073/pnas.1806805115. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

18. Tao H., Amsden JJ, Strikwerda A.C., Fan K., Kaplan DL, Zhang X., Averitt RD, Omenetto F. Шелковые композиты из метаматериалов в терагерцовые частоты. Доп. Матер. 2010;22:3527–3531. doi: 10.1002/adma.201000412. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

19. Qin W., Quan C., Yang Y., Shao Z. Влияние различных систем растворения на молекулярную массу регенерированного фиброина шелка. Биомакромолекулы. 2013;14:285–289. doi: 10.1021/bm301741q. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Xu S., Lin Y., Huang J., Li Z., Xu X., Zhang L. Создание высокопрочных полых волокон путем самосборки жесткого полисахарид с короткими ответвлениями в воде. Дж. Матер. хим. А. 2013;1:4198–4206. doi: 10.1039/c3ta00050h. [CrossRef] [Google Scholar]

21. Peng Z., Liu C., Zhang L., Li W., Hu W., Ma S., Xia Q. Простой метод определения площади поперечного сечения отдельных профилированное волокно и его применение. микроск. Микроанал. 2018;24:17–28. дои: 10.1017/S1431927618000028. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Yu W.J., Tan J.Z., Wang G.H. Изучение качества и свойств тонкого шелка-сырца. Доп. Матер. Рез. 2013; 796: 152–155. doi: 10. 4028/www.scientific.net/AMR.796.152. [CrossRef] [Google Scholar]

23. Ито Х., Мураока Ю., Ямадзаки Т., Имамура Т., Мори Х., Ичида М., Сумида М., Мацубара Ф. Структура и химический состав белков шелка в отношение к диете тутового шелкопряда. Текст. Рез. Дж. 1995; 65: 755–759. doi: 10.1177/004051759506501208. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

24. Шварцова С., Чермакова З., Градилова Й., Бездичка П., Градил Д. Неразрушающая микроаналитическая дифференциация медных пигментов в слоях краски произведений искусства с использованием лабораторных методов. Спектрохим. Acta Часть A. 2014; 132: 514–525. doi: 10.1016/j.saa.2014.05.022. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

25. Линг С., Ци З., Найт Д.П., Шао З., Чен X. Синхротронная ИК-Фурье-микроспектроскопия одиночных волокон натурального шелка. Биомакромолекулы. 2011;12:3344–3349. doi: 10.1021/bm2006032. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

26. Ян Х., Ян С., Конг Дж., Донг А., Ю С. Получение информации о вторичных структурах белка в водном растворе с помощью ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье. Нац. протокол 2015;10:382–396. doi: 10.1038/nprot.2015.024. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

27. Fang G., Huang Y., Tang Y., Qi Z., Yao J., Shao Z., Chen X. Взгляд на процесс формирования шелка: корреляция механических свойства и эволюция структуры при искусственном прядении шелковых волокон. АСУ Биоматер. науч. англ. 2016;2:1992–2000. doi: 10.1021/acsbimaterials.6b00392. [CrossRef] [Google Scholar]

28. Li M., Wei T., Kuga S., Nishiyama Y. Контроль молекулярной конформации регенерированного фиброина дикого шелка путем обработки водным раствором этанола. Полим. Доп. Технол. 2003; 14: 694–698. doi: 10.1002/пат.409. [CrossRef] [Google Scholar]

29. Fu C., Porter D., Chen X., Vollrath F., Shao Z. Понимание механических свойств шелка Antheraea Pernyi — от первичной структуры до конденсированной структуры белка. . Доп. Функц. Матер. 2011;21:729–737. doi: 10.1002/adfm.201001046. [CrossRef] [Google Scholar]

30. Чунг Д.Э., Ким Х.Х., Ким М.К., Ли К. Х., Пак Ю.Х., Ум И.К. Влияние различных разновидностей тутового шелкопряда Bombyx mori на структурные характеристики и свойства шелка. Междунар. Дж. Биол. макромол. 2015; 79: 943–951. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.06.012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

31. Fang G., Sapru S., Behera S., Yao J., Shao Z., Kundu S.C., Chen X. Исследование тесных структурно-механических взаимосвязей тутового дерева. и шелк тутового шелкопряда. Дж. Матер. хим. Б. 2016;4:4337–4347. дои: 10.1039/C6TB01049K. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

32. Fang G., Zheng Z., Yao J., Min C., Tang Y., Zhong J., Qi Z., Zhao L., Shao Z., Xin C. Прочные гибридные волокна из белков и углеродных нанотрубок, сравнимые с натуральным шелком пауков. Дж. Матер. хим. Б. 2015;3:3940–3947. doi: 10.1039/C5TB00448A. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

33. Guo Y.P., Wang HJ, Guo Y.J., Guo L.H., Chu L.F., Guo C.X. Изготовление и характеристика иерархических цеолитов ZSM-5 с использованием органосиланов в качестве добавок. хим. англ. Дж. 2011; 166:391–400. doi: 10.1016/j.cej.2010.10.057. [CrossRef] [Google Scholar]

34. Wang L., Luo Z., Zhang Q., Guan Y., Cai J., You R., Li X. Влияние методов рафинирования на деградацию биоматериалов из фиброина шелка. . J Волокна Полимеры. 2019;20:45–50. doi: 10.1007/s12221-019-8658-9. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Chen X., Shao Z., Marinkovic N.S., Miller L.M., Zhou P., Chance M.R. Кинетика конформационного перехода регенерированной мембраны фиброина шелка Bombyx mori под контролем с помощью FTIR-спектроскопии с временным разрешением . Биофиз. хим. 2001;89: 25–34. doi: 10.1016/S0301-4622(00)00213-1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

36. Foo C.W.P., Bini E., Hensman J., Knight D.P., Lewis R.V., Kaplan D.L. Роль pH и заряда в сборке белков шелка у насекомых и пауков. заявл. физ. А. 2006; 82: 223–233. doi: 10.1007/s00339-005-3426-7. [CrossRef] [Google Scholar]

37. Fang G., Tang Y., Qi Z., Yao J., Shao Z., Xin C. Точная корреляция макроскопических механических свойств и микроскопических структур шелка животных с использованием Antheraea pernyi Шелк шелкопряда, например. Дж. Матер. хим. Б. 2017;5:6042–6048. дои: 10.1039/C7TB01638G. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

38. Терамото Х., Миядзава М. Поведение молекулярной ориентации шелковой серициновой пленки, выявленное с помощью инфракрасной спектроскопии НПВО. Биомакромолекулы. 2005; 6: 2049–2057. doi: 10.1021/bm0500547. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

39. He Z., Liu Z., Zhou X., Huang H. Индуцированные низким давлением переходы вторичной структуры регенерированного фиброина шелка в его влажной пленке, изученные с помощью инфракрасного излучения с временным разрешением. спектроскопия. Структура белков. Функц. Жене. 2018; 86: 621–628. doi: 10.1002/прот.25488. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

40. Peng Z., Yang X., Liu C., Dong Z., Wang F., Wang X., Hu W., Zhang X., Zhao P., Xia Q. Структурные и механические свойства шелка из разных возрастов Bombyx mori. Биомакромолекулы. 2019;20:1203–1216. doi: 10.1021/acs.biomac.8b01576. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

41. Susi H., Byler D.M. Инфракрасная спектроскопия ферментов с преобразованием Фурье с улучшенным разрешением. Методы Энзимол. 1986; 130: 290–311. doi: 10.1016/0076-6879(86)30015-6. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

42. Guo Z., Xie W., Gao Q., Wang D., Gao F., Li S., Zhao L. Биоминерализация in situ путем кормления тутового шелкопряда прекурсорами ионов для улучшения механических свойств шелкового волокна. Междунар. Дж. Биол. макромол. 2018;109:21–26. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.12.029. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

43. Линг С., Цинь З., Ли С., Хуанг В., Каплан Д.Л., Бюлер М.Дж. Полиморфные регенерированные шелковые волокна, собранные путем биоинспирированного прядения. Нац. коммун. 2017;8:1387. doi: 10.1038/s41467-017-00613-5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

44. Донг А., Хуан П., Коги В.С. Вторичные структуры белков в воде по инфракрасным спектрам второго производного амида I. Биохимия. 1990; 29:3303–3308. doi: 10.1021/bi00465a022. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

45. Zhong J., Liu Y., Ren J., Tang Y., Qi Z., Zhou X., Chen X., Shao Z., Chen M., Каплан Д.Л. и соавт. Понимание вторичной структуры шелковых материалов с помощью микро- и нано-инфракрасной спектроскопии. АСУ Биоматер. науч. англ. 2019;5:3161–3183. doi: 10.1021/acsbimaterials.9б00305. [CrossRef] [Google Scholar]

46. Chou P.Y., Fasman G.D. β-Повороты в белках. Дж. Мол. биол. 1977; 115: 135–175. doi: 10.1016/0022-2836(77)

-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

47. Zhu J., Shao H., Hu X. Морфология и структура электроформованных матов из водных растворов регенерированного фиброина шелка с регулированием pH. Междунар. Дж. Биол. макромол. 2007; 41: 469–474. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2007.06.006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

48. Wang J.T., Li L.L., Zhang M.Y., Liu S.L., Jiang L.H., Shen Q. Непосредственное получение высокопрочного шелкового волокна из тутового шелкопряда путем подачи углеродных нанотрубок. Матер. науч. англ. С. 2014; 34: 417–421. doi: 10.1016/j.msec.2013.09.041. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

49. Williams C.M. Ювенильный гормон насекомых. Природа. 1956; 178: 212–213. дои: 10.1038/178212b0. [CrossRef] [Google Scholar]

50. Дубровский Е.Б. Гормональные перекрестные помехи в развитии насекомых. Тенденции Эндокринол. Метаб. 2005; 16:6–11. doi: 10.1016/j.tem.2004.11.003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

51. Асано С., Кувано Э., Это М. Преждевременная метаморфоза, вызванная соединением антиювенильного гормона, применяемым к личинкам тутового шелкопряда 3-го возраста, Bombyx mori L. (Lepidoptera:Bombycidae) Appl. Энтомол. Зоол. 1986; 21: 305–312. doi: 10.1303/aez.21.305. [CrossRef] [Google Scholar]

52. Cheng D., Peng J., Meng M., Wei L., Kang L., Qian W., Xia Q. Микрочиповый анализ реакции ювенильных гормонов в личиночных покровах тутовый шелкопряд, Bombyx mori. Междунар. Дж. Геном. 2014;2014:426025. doi: 10.1155/2014/426025. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

53. Bowers W.S. Как работают антиювенильные гормоны. Бионаука. 1981;21:737–742. дои: 10.2307/1308434. [CrossRef] [Google Scholar]

54. Stall G. Средства против ювенильных гормонов. Анну. Преподобный Энтомол. 1986; 31: 391–429. doi: 10.1146/annurev.en.31.010186.002135. [CrossRef] [Google Scholar]

55. Kuwano E., Takeya R., Eto M. Синтез и антиювенильная гормональная активность I-замещенного-5-[(E)-2,6-диметил-1,5 -гептадиенил]имидазолы. Агр. биол. хим. 1985; 49: 483–486. doi: 10.1080/00021369.1985.10866750. [CrossRef] [Google Scholar]

56. Lu X. Исследования производства сверхтонкого шелка индуцированным трилиняющим шелкопрядом с помощью SM-1. [(по состоянию на 26 октября 2020 г.)]; Acta Seric. Грех. 1987 13:71–76. Доступно в Интернете: http://www.chinaagrisci.com/CN/ (на китайском языке) [Google Scholar]

57. Yamashita O., Kadono-Okuda K., Kuwano E., Eto M. Соединение имидазола как мощное антиэкдистероид у насекомых. Агр. биол. хим. 1987; 51: 2295–2297. doi: 10. 1271/bbb1961.51.2295. [CrossRef] [Google Scholar]

58. Магоши Дж., Магоши Ю., Накамура С. Низкоэнергетическое и суперпрядение тутового шелкопряда (шелк): многократное прядение Bombyx mori . Сени Гаккаиси. 1997; 53: 87–97. doi: 10.2115/fiber.53.P87. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

59. Фоллрат Ф., Найт Д.П. Структура и функция пути производства шелка у паука Nephila edulis. Междунар. Дж. Биол. макромол. 1999; 24: 243–249. doi: 10.1016/S0141-8130(98)00095-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

60. Фоллрат Ф., Найт Д.П. Жидкокристаллическое прядение паучьего шелка. Природа. 2001; 410: 541–548. doi: 10.1038/35069000. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

61. Xie F., Zhang H., Shao H., Hu X. Влияние стрижки на образование шелковых волокон из регенерированного Bombyx mori водный раствор фиброина шелка. Междунар. Дж. Биол. макромол. 2006; 38: 284–288. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2006.03.021. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

62. Eisoldt L., Hardy J.G., Heim M., Scheibel T.R. Роль соли и сдвига в хранении и сборке белков шелка пауков. Дж. Структура. биол. 2010; 170:413–419. doi: 10.1016/j.jsb.2009.12.027. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

63. Нова А., Кетен С., Пуньо Н.М., Редаэлли А., Бюлер М.Дж. Молекулярные и наноструктурные механизмы деформации, прочности и ударной вязкости волокон шелка паука. Нано Летт. 2010;10:2626–2634. doi: 10.1021/nl101341w. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

64. Кетен С., Сюй З., Иле Б., Бюлер М.Дж. Наноудержание контролирует жесткость, прочность и механическую прочность кристаллов бета-листов в шелке. Нац. Матер. 2010;9:359–367. doi: 10.1038/nmat2704. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

65. Cheng Y., Koh L.D., Li D., Ji B., Han M.Y., Zhang Y.W. О прочности бета-листовых кристаллитов фиброина шелка Bombyx mori . Дж. Р. Соц. Интерфейс. 2014;11:20140305. doi: 10.1098/rsif.2014.0305. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

66. Ду Н., Ян З., Лю С.Ю., Ли Ю., Сюй Х.Ю. Структурное происхождение деформационного упрочнения шелка паука. Доп. Функц. Матер. 2011; 21: 772–778. doi: 10.1002/adfm.201001397. [CrossRef] [Google Scholar]

67. Ruggeri F.S., Adamcik J., Jeong J.S., Lashuel H.A., Mezzenga R., Dietler G. Влияние содержания бета-листа на механические свойства агрегатов при амилоидной фибрилляции. Ангью. хим. Междунар. Эд. англ. 2015;54:2462–2466. doi: 10.1002/anie.201409050. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

68. Ядзава К., Малай А.Д., Ифуку Н., Исии Т., Масунага Х., Хикима Т., Нумата К. Комбинация прядения аморфного шелкового волокна и кристаллизации после прядения для получения жестких регенерированных шелковых волокон. Биомакромолекулы. 2018;19:2227–2237. doi: 10.1021/acs.biomac.8b00232. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

69. Wu Z., Liu L., Chen G., Tan J. Индукция, развитие и регуляция тримолтеров: большой прогресс у одомашненного тутового шелкопряда ( Bombyx mori L. ) фр. Дж. Биотехнология. 2013;12:1171–1177. дои: 10,5897/AJB2012.10090. [CrossRef] [Google Scholar]

Как производится шелк и является ли он веганским?

Широко распространено мнение, что веганы не едят продукты животного происхождения, не носят кожу и меха, но, кажется, это немного менее ясно, когда речь идет о шелке.

Как производится шелк?

Шелковые волокна производятся тутовыми шелкопрядами, когда они сплетают себя в кокон на пути к превращению в тутового шелкопряда. Эти сверхмягкие волокна извлекаются из кокона в сыром виде путем кипячения в горячей воде (все еще содержащей шелковичных червей) и перемешивания до тех пор, пока коконы не распутаются.

Этот трудоемкий и сложный процесс находит свое отражение в дорогостоящей роскошной одежде и тканях, для которых он используется. Это не останавливается на достигнутом; Вы также найдете шелк в продуктах от медицинских принадлежностей до велосипедных шин и многого другого.

Является ли шелк веганским?

Веганы стремятся избегать эксплуатации и причинения вреда животным на каждом шагу, поэтому тот факт, что продукт производится из червей, и тот факт, что они погибают в процессе производства шелка, означает, что веганы не будут использовать этот текстиль. использовать или купить.

Веганские альтернативы шелку

Существует множество роскошных растительных материалов, из которых можно выбрать веганские альтернативы шелку. Вот некоторые из наших любимых:

Шелк лотоса — один из самых редких и самые дорогие роскошные волокна в мире. Шелковые нити созданы из стеблей цветков лотоса, воплощение растительной основы. Этот мягкий и легкий текстиль обладает высокой воздухопроницаемостью, не мнется и, возможно, является самой экологически чистой тканью в мире, поскольку не требует использования химических веществ или токсинов в течение всего процесса.

Посмотрите, как это может выглядеть здесь, в Lotus Paradis.

Бамбуковый шелк является еще одной веганской альтернативой, и существует два основных способа производства этого материала:

Первый способ, механический, создается путем измельчения волокнистых частей бамбукового растения в кашицу с помощью натуральных ферментов. Этот метод очень устойчив, но требует много времени и усилий для обработки.
Второй тип бамбукового шелка изготавливается химическим путем и представляет собой более грубую версию. Побеги и листья бамбука готовят в химических растворителях и отбеливателях. Это может иметь последствия для здоровья тех, кто производит ткани, и для окружающей среды, если не утилизировать их должным образом, поэтому это не всегда самый экологичный вариант. Хотя вы определенно можете найти компании, которые создают его с заботой о планете, например, это ультрамягкое бамбуковое постельное белье от Love Bedtime.

Наконец, у нас есть рами, цветущее растение семейства крапивных. Он использовался на протяжении тысячелетий в производстве тканей и популярен в Китае, Индонезии и Бразилии, если назвать несколько стран, и чуть менее распространен в Великобритании.

Чтобы увидеть рами в действии, ознакомьтесь с этой экологичной коллекцией от Dressarte, Париж.

Говоря о отличных веганских продуктах.