莨纱绸是广东一带特有的富有历史文化特色的丝绸产品,质地软滑坚韧,透湿性好,成衣后穿着舒爽透气、特别适合夏季服用,其独特的织物风格及性能主要源于其特殊的加工方式。莨纱绸主要原料为真丝绸、薯莨液、河泥等天然产物,延续传统工艺仅靠手工生产完成,并且对天气依赖性极大。目前为止,莨纱绸未能实现工业化生产,根本原因是其生产机理至今未被人们掌握。本课题对于加工过程对莨纱绸织物结构的形成及性能的影响进行了探究;鉴于河泥中的Fe3+可能参与莨纱绸织物成型的过程,我们将纯化的薯莨色素、FeCl3与丝素蛋白共混,对成膜后的丝素蛋白的结构与性能进行研究;最后,利用纯化薯莨色素与丝胶蛋白共混,制成海绵,对缩合单宁与丝胶蛋白的结合及其对丝胶蛋白结构的影响进行了研究。首先本文对莨纱绸织物在加工过程中各个阶段的结构与性能的变化进行研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试技术分析了莨纱绸生产过程中不同阶段织物的结构与性能,发现:晒莨加工对蚕丝纤维的微细结构影响不大,但丝素蛋白的构象会产生一定的变化;莨纱绸的成品与半成品均具有良好的抗氧化性能,主要源于可提取的色素物质。同时探究了莨纱绸的一些性能:莨纱绸的吸湿能力明显高于普通丝绸,放湿速率也明显快于普通丝绸,因而具有明显的吸湿快干性能;莨纱绸具有优异的抗菌性能且洗涤对其影响不明显。纯化薯莨色素、FeCl3与丝素蛋白混合,制备成共混膜。利用X-射线衍射、红外光谱法、扫描电子显微镜、差示扫描量热发、热重法对共混膜的结构及热学性能进行了分析,并测定了共混膜的热水溶失率。色素/FeCl3/丝素蛋白共混膜接近黑色,这与莨纱绸生产时涂泥后的颜色接近,是单宁与Fe3+形成螯合物引起的。缩合单宁与Fe3+的加入增加了丝素蛋白的结晶度,大大降低了丝素蛋白膜的热水溶失率。同时添加单宁与Fe3+会破坏丝素蛋白原有的结构,两者络合生成的螯合物使得部分丝素蛋白由无定形结构向结晶结构转变。为了研究薯莨色素与蚕丝丝胶蛋白的相互作用,将纯化薯莨色素(主要成分为缩合单宁)按不同质量比与丝胶蛋白混合,制备成单宁-丝胶蛋白共混海绵。采用荧光猝灭分析、红外吸收光谱、X-射线衍射、扫描电子显微镜对缩合单宁对丝胶蛋白结构的影响以及两者之间结合的方式进行了研究;利用差示扫描量热法、热重分析法研究了缩合单宁对丝胶蛋白热学性能的影响。结果表明:缩合单宁与丝胶蛋白分子链上疏水氨基酸侧基反生结合;单宁-丝胶蛋白海绵与纯的丝胶蛋白海绵一样仍以无规卷曲结构为主,但结晶度有所提高,部分无规线团结构转变为β-折叠结构。缩合单宁含量较少时(小于15%)共混海绵比纯丝胶海绵的结构更紧密,当缩合单宁含量较高时(20%、30%),单宁与丝胶蛋白发生一定程度的相分离。此外,缩合单宁改善了丝胶蛋白材料的结构,显著提高了丝胶蛋白的热稳定性能。