浅谈新型高性能材料蜘蛛丝纤维

摘 要：随着科学技术的进步，服装材料使用也有新的发展和进步。目前，在国际上服装的面料出现了一种新型高性能的面料材质蜘蛛丝纤维，这种材质的特点是具有良好的刚性和弹性以及强度，除此以外这种新型的材料还有生物可降解性，不会污染环境，可以再次进入生态系统，因此这种材料的发展前景是很好的。文章主要从蜘蛛丝纤维的性能以及结构等方面进行了研究。

关键词：新型材料；高性能；蜘蛛丝纤维

1 前言

随着人们生活水平的提高对于服装的要求也是越来越严格，现在人们都需要高品质的服装。目前，在服装的面料选择上蜘蛛丝纤维面料是一个很好的选择，蜘蛛丝纤维是高分子蛋白纤维材料，这种材料具有良好的刚性和弹性而且这种材质的衣服比较轻而且耐低温这是其他纤维布料无法比拟的，其次蜘蛛丝纤维具有生物可降解的特性，生物能够将其降解回归到大自然中，由于这样的特性蜘蛛丝纤维在我国很多的领域被广泛的应用，用蜘蛛丝纤维做出来的布料比较顺滑柔软，但是蜘蛛丝纤维的产量是比较少的，这是一种新的生物科技，现在的产量还是比较少的，这也引起了我国生物学家的重视，我国现在应用转基因工程将蜘蛛的基因转移到蚕的体内或者其他能够移植的动物体内，从而我国的蜘蛛丝纤维的生产进入正轨和批量生产的模式，随着科学技术的不断发展新型蜘蛛丝纤维生产和使用将会越来越得到重视，这种新型的服装材料会得到大力的推广和广泛的使用。

2 蜘蛛丝纤维的形态结构和性能

2.1 蜘蛛丝的形态结构

利用高倍显微镜对蜘蛛丝进行观察，发现蜘蛛丝纤维在高倍显微镜呈现丝状透明，其断面呈圆形的丝状物，丝与丝之间比较独立且每个丝都够几十根纤维组成，在丝与丝之间的结合比较紧密缝隙很小，蜘蛛丝主要的成分高分子蛋白质，这些高分子蛋白有的是结晶体有的是非结晶体，这些形态在高倍显微镜下看起来是比较清晰的，这些丝状物有序的排列形成整体。

2.2 蜘蛛丝纤维的性能

蜘蛛丝纤维的物理特性是非常好的，它具有良好的刚性和弹性，由蜘蛛丝纤维做成的布料比较顺滑光亮且对防止紫外线的照射起到了很好的作用，其他的纤维布料我们穿着时会出现静电，然而蜘蛛丝纤维制成的布料成衣后出现静电的现象就很小，从耐高温的性能上蜘蛛丝纤维的布料也由于其他纤维制成的布料。

蜘蛛丝纤维的主要成分是高分子蛋白，因此蜘蛛丝的另一大特点就显现出来生物降解性，这样蜘蛛丝纤维就可以自然降解减少了对环境的污染，因此蜘蛛丝纤维从物理特性是由于合成纤维和其他类型纤维。

3 蜘蛛丝纤维的生产

蜘蛛丝纤维的产量是比较少的且生产工艺比较复杂，生产难度比较大，随着科学技术的发展我国生物学家利用转基因技术将蜘蛛丝的基因转移到蜘蛛或者其他适合的生物体中进行蜘蛛丝纤维的生产。目前，蜘蛛丝纤维的转基因技术已经比较成熟，开发生产蜘蛛丝纤维已经成为一种可能实现的科学技术，通过基因技术合成类似的高分子蛋白质获得蜘蛛丝纤维的生产技术。

3.1 微生物生产途径

将蜘蛛丝纤维的基因转移到微生物体内，通过微生物自身的减数分裂生成蜘蛛丝纤维的基因复制生成高分子的蛋白质，即蜘蛛丝纤维。这种生产蜘蛛丝的方法优点是效率比较高，生产投入成本比较低，这种利用微生物转基因的方法进行蜘蛛丝纤维的繁殖不仅仅降低了生产的成本，在一定程度上大大的提高了生产的效率。

3.2 动物生产途径

将蜘蛛丝纤维基因转入到动物的体内进行DNA的转换在动物的体内产生新的DNA，这种新的基因就是含有蜘蛛丝纤维高分子蛋白的基因，利用这种蛋白基因就可以生产蜘蛛丝纤维。国外的生物学家研究发现在动物中进行转基因生产蜘蛛丝纤维的模式是基本类似的，利用转基因技术能够生产蜘蛛丝纤维，这种纤维材料制成的衣服具有强度高、柔韧性好、光亮顺滑。这种技术已经得到世界多数科学家的认可，国外生物学家将蜘蛛的蛋白质转移到奶牛的体内，通过转基因技术将蜘蛛蛋白质转移到奶牛体内并经过DNA转序形成蜘蛛丝纤维基因。

3.3 植物生产途径

将蜘蛛丝的基因转移到植物中，进过植物体内DNA转序形成蜘蛛丝纤维基因，培育出能够长生蜘蛛丝纤维基因的植物，这样植物体内产生这种高分子蛋白基因就可以生产蜘蛛丝纤维，把蜘蛛丝蛋白质转移到植物体内就可以产生大量蜘蛛丝纤维，然后在植物的蛋白质中提取蜘蛛丝纤维，从而获取大量的蜘蛛丝纤维用于布料的制作。

4 蜘蛛丝纤维的应用

蜘蛛丝纤维由于其独特的性能和结构已经在我国的很多领域达到了应用和广泛的推广。目前，我国的很多服装的布料就采用蜘蛛丝纤维为原材料。

4.1 蜘蛛丝纤维在纺织上的应用

蜘蛛丝纤维具有良好的强度和韧性，通过转基因技术可以生产，因此在我国的纺织厂已经用蜘蛛丝纤维逐渐取代合成的纤维进行纺织成衣，蜘蛛丝纤维成衣比较轻且不了顺滑光亮，用这种纤维制成的面料已经被广大的消费者认可。

4.2 蜘蛛丝纤维在军事上的应用

现在蜘蛛丝纤维在我国的很多领域达到了广泛的应用，在军事方面蜘蛛丝纤维的布料也得到很好的应用，蜘蛛丝纤维布料质量比较好，强度大、韧性好能过吸收部分能量因此现代部队的防弹衣就是采用蜘蛛丝纤维布料制作成的，用这种纤维制成的防弹衣、防弹背心、降落伞以及其它的军事用布比用其它纤维制成的布料性能要好很多，蜘蛛丝纤维制成的布料具有质轻，质量好抗拉抗裂性能比较好，坚固耐用。

5 结束语

随着科学技术的持续发展，蜘蛛丝纤维的应用领域会逐渐加宽，这种新型材料会在越来越多的领域得到推广和应用。蜘蛛丝纤维作为新型纤维有自身的优势，我们应该高度推广这种新型的纤维材料，进一步研究出更好的纤维材料应用于我国的各个领域，给我们的经济发展带来便利，给人民的生活带来方便。

参考文献

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[4]盛家镛，潘志娟，陈宇岳.蜘蛛丝的化学组成与结构初探[J].丝绸，2OO0（4）：8～10.

作者简介：罗敏（1984，7-），女，湖北武汉人，2007年毕业于武汉纺织大学，硕士，助教，研究方向：被装材料及性能。