[发明专利]一种结构可控蓖麻蚕平板丝天然聚合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种结构可控蓖麻蚕平板丝天然聚合材料及其制备方法，通过分组饲养、添食蜕皮激素、分组交叉吐丝的方式，获得蓖麻蚕平板丝，该平板丝具有多层，各层混合有茧衣、茧层和茧衬，保暖性、蓬松度和弹性性能优异。本发明的有益效果在于其加工方法简单，生产平板丝，省去了剥茧、煮茧、取丝的工序，不会断丝，避免传统缫丝工序茧衣茧衬作为下脚料处理浪费原料的现状，利用蚕吐平板丝遵循茧衣‑茧层‑茧衬的结构规律，各层均混合有茧衣、茧层和茧衬，色泽、气味、蓬松度等都优于传统加工方法，通过高温高压水脱胶处理，最大限度保护平板丝原有结构，不使用化学试剂，具有环保性，平板丝具有优良的结构和弹性。

技术领域

本发明属于天然生物聚合材料的技术领域，具体涉及一种结构可控蓖麻蚕平板丝天然聚合材料及其制备方法。

背景技术

蚕茧是蚕用两根表面覆有丝胶的连续长丝按照“程序化”的工艺构建的作为适应自然环境及抵御其它天敌侵害以完成正常生命活动的理想的场所，是一种天然的结构合理、功能多样的生物聚合物材料。蚕吐丝的工艺经过了长期的自然选择和广泛的进化，尽管其外形小重量轻，但其结构复杂、功能独特，特别是生活在外部复杂环境的野蚕(如蓖麻蚕)，其茧的结构和形态更具有特殊性。蚕吐丝一般按照茧衣、茧层、茧衬的顺序，茧衣是蚕初作茧时在茧外所吐的散丝，茧衣比较蓬松，茧层是整个茧的主要部分，相对茧衣要规整，茧衬是茧的最内层，表面光亮、结构致密，茧层具有明显的多层结构，层与层之间有序连接，各茧层在组分、形态结构、机械力学性能上有明显的差异，蚕茧虽然具有特殊的结构和功能，却很难作为材料直接应用，目前多是通过缫丝织造或者蚕丝降解作为其它生物原料，破坏蚕茧的天然结构，无法发挥蚕丝特有的生物和理化性能。

蓖麻蚕是野外生长的野蚕，蓖麻蚕是世界上仅次于桑蚕、柞蚕的第三大蚕，其饮食具有多样性，主要以蓖麻叶、木薯叶、臭椿叶等为食，结茧的周期一般为15-18天，仅为家蚕结茧周期的一半左右，然而蓖麻蚕茧的体积和质量分别为桑蚕茧的1.8倍和1.3倍。蓖麻蚕具有多化性，在适宜条件下无滞育期，可全年连续饲养，在中国一年可连续7次繁育，因此其原料来源极其丰富，经济效益非常可观。蓖麻蚕茧两端尖细，形如枣核，中部膨大，腰幅两侧尺寸不相等，也有的呈不规则的三角形，尾部封闭，头部有一个出娥小孔(羽化孔)。蓖麻蚕茧的茧衣又厚又多，约占茧壳重量的1/3，茧层较薄且松软，缺少弹性，有明显的分层，与茧衣无明显的界限，蚕茧内层紧密。蓖麻蚕茧一端留有小孔，导致其解舒丝长很短，一般只有15～25m，其纤度偏差较大，在0.83～1.65dtex之间，不能缫丝，目前国内外对于蓖麻蚕丝的应用主要集中在绢纺，或者加工蚕丝被胎，或者通过再生蚕丝蛋白的方式进行复合材料的研究开发，但其工艺流程较长，由于传统结茧方式结出来的茧，需要经过剥茧、煮茧、取丝等环节才能进行深加工，既费时、又费力，极大地限制了其应用和推广，功能单一，产品的附加值极低，资源浪费明显。

发明内容

为了克服现有技术中传统结茧方式费时、费力且附加值低的缺陷，从而提供一种结构可控蓖麻蚕平板丝天然聚合材料及其制备方法，通过控制放在吐丝板上处于不同吐丝阶段的蚕同时吐丝，可以获得不同厚度、平方米重、孔隙率、茧层数量的结构“可控”的蚕茧材料，直接作为复合材料应用。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种结构可控蓖麻蚕平板丝天然聚合材料的制备方法，其包括以下步骤：(1)分组饲养不同时间孵化出的蚕，各组蚕的孵化时间间隔相同；(2)待各组蚕到5龄见熟10％-15％时，添食蜕皮激素，使同组蚕结茧时间一致；(3)待95％以上的熟蚕出现，进行充分排粪和排尿；(4)按照步骤(1)中各组蚕的孵化时间的顺序，将各组蚕放置吐丝板上进行吐丝，吐丝结束后即将蓖麻蚕清理出吐丝板，获得平板丝。

优选的，步骤(1)中，所述每组蚕，其数量相同且不超过500只；所述孵化时间不同，其为相邻的每组蚕的孵化时间间隔为0.5-1天。

优选的，步骤(2)中，所述蜕皮激素的添加方式为将蜕皮激素水溶液均匀洒在蓖麻叶上，其中蜕皮激素水溶液质量百分比浓度为0.001％-0.003％，蜕皮激素水溶液质量与蓖麻叶的质量比为1:(5-8)。