淺談新型高性能材料蜘蛛絲纖維

摘 要：隨著科學技術的進步，服裝材料使用也有新的發展和進步。目前，在國際上服裝的面料出現了一種新型高性能的面料材質蜘蛛絲纖維，這種材質的特點是具有良好的剛性和彈性以及強度，除此以外這種新型的材料還有生物可降解性，不會污染環境，可以再次進入生態系統，因此這種材料的發展前景是很好的。文章主要從蜘蛛絲纖維的性能以及結構等方面進行了研究。

關鍵詞：新型材料；高性能；蜘蛛絲纖維

1 前言

隨著人們生活水平的提高對于服裝的要求也是越來越嚴格，現在人們都需要高品質的服裝。目前，在服裝的面料選擇上蜘蛛絲纖維面料是一個很好的選擇，蜘蛛絲纖維是高分子蛋白纖維材料，這種材料具有良好的剛性和彈性而且這種材質的衣服比較輕而且耐低溫這是其他纖維布料無法比擬的，其次蜘蛛絲纖維具有生物可降解的特性，生物能夠將其降解回歸到大自然中，由于這樣的特性蜘蛛絲纖維在我國很多的領域被廣泛的應用，用蜘蛛絲纖維做出來的布料比較順滑柔軟，但是蜘蛛絲纖維的產量是比較少的，這是一種新的生物科技，現在的產量還是比較少的，這也引起了我國生物學家的重視，我國現在應用轉基因工程將蜘蛛的基因轉移到蠶的體內或者其他能夠移植的動物體內，從而我國的蜘蛛絲纖維的生產進入正軌和批量生產的模式，隨著科學技術的不斷發展新型蜘蛛絲纖維生產和使用將會越來越得到重視，這種新型的服裝材料會得到大力的推廣和廣泛的使用。

2 蜘蛛絲纖維的形態結構和性能

2.1 蜘蛛絲的形態結構

利用高倍顯微鏡對蜘蛛絲進行觀察，發現蜘蛛絲纖維在高倍顯微鏡呈現絲狀透明，其斷面呈圓形的絲狀物，絲與絲之間比較獨立且每個絲都夠幾十根纖維組成，在絲與絲之間的結合比較緊密縫隙很小，蜘蛛絲主要的成分高分子蛋白質，這些高分子蛋白有的是結晶體有的是非結晶體，這些形態在高倍顯微鏡下看起來是比較清晰的，這些絲狀物有序的排列形成整體。

2.2 蜘蛛絲纖維的性能

蜘蛛絲纖維的物理特性是非常好的，它具有良好的剛性和彈性，由蜘蛛絲纖維做成的布料比較順滑光亮且對防止紫外線的照射起到了很好的作用，其他的纖維布料我們穿著時會出現靜電，然而蜘蛛絲纖維制成的布料成衣后出現靜電的現象就很小，從耐高溫的性能上蜘蛛絲纖維的布料也由于其他纖維制成的布料。

蜘蛛絲纖維的主要成分是高分子蛋白，因此蜘蛛絲的另一大特點就顯現出來生物降解性，這樣蜘蛛絲纖維就可以自然降解減少了對環境的污染，因此蜘蛛絲纖維從物理特性是由于合成纖維和其他類型纖維。

3 蜘蛛絲纖維的生產

蜘蛛絲纖維的產量是比較少的且生產工藝比較復雜，生產難度比較大，隨著科學技術的發展我國生物學家利用轉基因技術將蜘蛛絲的基因轉移到蜘蛛或者其他適合的生物體中進行蜘蛛絲纖維的生產。目前，蜘蛛絲纖維的轉基因技術已經比較成熟，開發生產蜘蛛絲纖維已經成為一種可能實現的科學技術，通過基因技術合成類似的高分子蛋白質獲得蜘蛛絲纖維的生產技術。

3.1 微生物生產途徑

將蜘蛛絲纖維的基因轉移到微生物體內，通過微生物自身的減數分裂生成蜘蛛絲纖維的基因復制生成高分子的蛋白質，即蜘蛛絲纖維。這種生產蜘蛛絲的方法優點是效率比較高，生產投入成本比較低，這種利用微生物轉基因的方法進行蜘蛛絲纖維的繁殖不僅僅降低了生產的成本，在一定程度上大大的提高了生產的效率。

3.2 動物生產途徑

將蜘蛛絲纖維基因轉入到動物的體內進行DNA的轉換在動物的體內產生新的DNA，這種新的基因就是含有蜘蛛絲纖維高分子蛋白的基因，利用這種蛋白基因就可以生產蜘蛛絲纖維。國外的生物學家研究發現在動物中進行轉基因生產蜘蛛絲纖維的模式是基本類似的，利用轉基因技術能夠生產蜘蛛絲纖維，這種纖維材料制成的衣服具有強度高、柔韌性好、光亮順滑。這種技術已經得到世界多數科學家的認可，國外生物學家將蜘蛛的蛋白質轉移到奶牛的體內，通過轉基因技術將蜘蛛蛋白質轉移到奶牛體內并經過DNA轉序形成蜘蛛絲纖維基因。

3.3 植物生產途徑

將蜘蛛絲的基因轉移到植物中，進過植物體內DNA轉序形成蜘蛛絲纖維基因，培育出能夠長生蜘蛛絲纖維基因的植物，這樣植物體內產生這種高分子蛋白基因就可以生產蜘蛛絲纖維，把蜘蛛絲蛋白質轉移到植物體內就可以產生大量蜘蛛絲纖維，然后在植物的蛋白質中提取蜘蛛絲纖維，從而獲取大量的蜘蛛絲纖維用于布料的制作。

4 蜘蛛絲纖維的應用

蜘蛛絲纖維由于其獨特的性能和結構已經在我國的很多領域達到了應用和廣泛的推廣。目前，我國的很多服裝的布料就采用蜘蛛絲纖維為原材料。

4.1 蜘蛛絲纖維在紡織上的應用

蜘蛛絲纖維具有良好的強度和韌性，通過轉基因技術可以生產，因此在我國的紡織廠已經用蜘蛛絲纖維逐漸取代合成的纖維進行紡織成衣，蜘蛛絲纖維成衣比較輕且不了順滑光亮，用這種纖維制成的面料已經被廣大的消費者認可。

4.2 蜘蛛絲纖維在軍事上的應用

現在蜘蛛絲纖維在我國的很多領域達到了廣泛的應用，在軍事方面蜘蛛絲纖維的布料也得到很好的應用，蜘蛛絲纖維布料質量比較好，強度大、韌性好能過吸收部分能量因此現代部隊的防彈衣就是采用蜘蛛絲纖維布料制作成的，用這種纖維制成的防彈衣、防彈背心、降落傘以及其它的軍事用布比用其它纖維制成的布料性能要好很多，蜘蛛絲纖維制成的布料具有質輕，質量好抗拉抗裂性能比較好，堅固耐用。

5 結束語

隨著科學技術的持續發展，蜘蛛絲纖維的應用領域會逐漸加寬，這種新型材料會在越來越多的領域得到推廣和應用。蜘蛛絲纖維作為新型纖維有自身的優勢，我們應該高度推廣這種新型的纖維材料，進一步研究出更好的纖維材料應用于我國的各個領域，給我們的經濟發展帶來便利，給人民的生活帶來方便。

參考文獻

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作者簡介：羅敏（1984，7-），女，湖北武漢人，2007年畢業于武漢紡織大學，碩士，助教，研究方向：被裝材料及性能。