天然彩色茧丝是利用保存和收集的全世界的天然彩色茧基因,选育出的茧色比较稳定的天然彩色蚕丝品种。不仅可以避免化学染料对人体的危害,也可避免印染加工所造成的废水污染,因而是值得开发和利用的茧丝新品种。采用红外光谱、X-射线衍射、氨基酸分析、扫描电镜、热重分析、力学性能分析等手段对天然彩丝和普通蚕丝的结构、外观形态和性能进行了比较。结果表明:天然彩丝纤维较普通白蚕丝细;截面形状和纵向形态与普通白丝无明显区别,结晶度为44.4%,比普通白丝低;天然彩丝与普通白丝一样主要由甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸组成,四种氨基酸占总量的86.87%;天然彩丝的丝素分子和普通白丝一样都存在酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、酰胺Ⅲ、酰胺Ⅴ,分子结构中存在无规卷曲结构、β-折叠结构和α-螺旋结构。天然彩丝的平均断裂强度为3.54 cN/dtex、弹性模量为76.7 cN/dtex、断裂伸长率为17.5%。探讨了化学试剂处理、热处理对天然彩丝结构和力学性能的影响。研究结果表明,经过各种处理后天然彩丝纤维在结晶区的构象仍是β丝素,具有β-折叠结构和α-螺旋结构。酸对天然彩丝的影响相对较小;氢氧化钠处理后的天然彩丝断裂强力和断裂伸长率明显下降,弹性模量降低,结晶度降低较明显。氧化剂和还原剂处理后彩丝的断裂强力和断裂伸长率下降也较明显。经金属盐和氧化剂还原剂处理的彩丝内部有部分β-折叠构象转变成了无规卷曲。高温长时间的热处理使可以明显降低纤维的平均断裂强力和断裂伸长率,结晶度也有所下降。