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蚕丝是一种蛋白质纤维,其耐燃耐热性、生物适应性、力学性以及可降解性等性能非常优异,被广泛的应用在纺织、组织工程、生物医学等方面。近年来,蚕丝纤维在生物医学领域中的应用越来越广泛,但蚕丝在热学性能和力学性能方面达不到实际应用要求的理想状态,蚕丝的热学性能是用作生物医用材料重要的性能指标,因此改变蚕丝的导热性能就成为现阶段研究的重点。很多研究者通过改变蚕丝的性能开拓蚕丝的应用范围,而常用改性蚕丝的方法存在步骤复杂、成本较高、污染环境等问题,因此本文选择了比较新颖的方法—饲喂法改性蚕丝,实验结果表明饲喂家蚕含有碳材料的桑叶可以得到改性蚕丝,这种方法不仅不会损坏蚕丝的天然品质,改性效果显著,且简单可控、成本低,具有工业化前景。本文从家蚕四龄开始,饲喂添加纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子的桑叶育蚕,初步探究饲喂添加三种碳材料的家蚕生长情况及蚕丝的外观变化。结果表明饲喂添食纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子的桑叶后,家蚕的生病率、体型和进食速度等生长状况以及蚕茧的大小、颜色、脱胶后单丝的直径等方面均没有明显变化,初步说明从家蚕四龄起饲喂添加纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子的桑叶,不会对家蚕发育造成不利影响,在此基础上,进一步研究饲喂纳米碳材料对改性蚕丝的导热性能的影响。将单位面积质量为130mg/m2、260mg/m2和390mg/m2的纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子均匀涂覆在桑叶上,饲喂四龄家蚕得到改性蚕丝,此改性蚕丝作为实验组;只饲喂家蚕桑叶得到的蚕丝作为对照组,进行改性蚕丝的导热性能研究。通过使用瞬态电热技术(transient electrothermal technique简称TET)对改性蚕丝单丝进行导热性能实验研究,得到改性蚕丝单丝的导热系数。对照组的导热系数为0.75W·m-1K-1,添食单位面积质量为390mg/m2纳米石墨烯得到的改性蚕丝导热系数为0.65W·m-1K-1,相对于对照组降低13%;添食单位面积质量为390mg/m2单壁碳纳米管得到的改性蚕丝导热系数相对于对照组降低17%;添食单位面积质量为390mg/m2石墨粉粒子得到的改性蚕丝导热系数相对于对照组降低25%,研究结果表明与饲喂纯桑叶得到的蚕丝相比,饲喂添加以上碳材料的桑叶所得到的蚕丝,导热性能均有所降低,并且桑叶中添加量越大,改性蚕丝的导热性能越低。改性蚕丝纤维经过一定处理后,对脱胶后的改性蚕丝单丝与纯桑叶样品的蚕丝单丝做拉曼光谱分析,结果表明饲喂家蚕纳米这三种碳材料会减小家蚕丝素蛋白的结晶区域的数量和尺寸,而晶相具有比非晶相更高的导热率,因此改性蚕丝的热扩散率减小。对脱胶后蚕丝进行扫描电镜分析,从分析图可以看出,改性蚕丝表面没有发现纳米碳材料的存在,蚕丝形态基本相同。本研究可以证明饲喂纳米粒子育蚕方法不会损害蚕丝的品质,方法简单易操作,对环境没有影响,并且改性蚕丝的效果显著,可以推广到大规模生产。