藥學學報
[拼音]：cansi
[英文]：silk
熟蠶結繭時所分泌絲液凝固而成的連續長纖維，也稱“天然絲”。是人類利用最早的動物纖維之一。蠶有桑蠶、柞蠶、蓖麻蠶、木薯蠶、樟蠶、柳蠶和天蠶等。由單個蠶繭抽得的絲條稱為繭絲，它由兩根單纖維借絲膠粘合包覆而成。繅絲時，把幾個蠶繭的繭絲抽出，借絲膠粘合而成的絲條，分別稱為桑蠶絲(也稱生絲)、柞蠶絲，統稱蠶絲。除去絲膠的蠶絲，稱精練絲。蠶絲用於織制各種綢緞、針織品、工業、國防和醫藥用品，是重要的紡織原料之一。用得最多的是桑蠶絲，其次是柞蠶絲，其他蠶絲有的數量很少，未形成資源；有的不能繅絲，用作絹紡原料。中國、日本、印度、蘇聯和朝鮮是主要產絲國，總產量佔世界產絲量的90％以上。中國自1969年蠶繭產量躍居世界首位以來，1978年生絲產量也居世界首位。1980年中國生絲產量達2萬噸以上。
中國在世界上最早利用蠶絲織制各種絲織物。據考古發現，約在4700年前中國已利用蠶絲製做絲線、編織絲帶和簡單的絲織品。約在公元前1600～前 770年的商周時期，已利用蠶絲織制羅、綾、紈、紗、縐、綺、錦、繡等絲織品。2300年前，戰國時期已利用蠶絲織制複雜的動物紋樣和各種菱形花紋的綾、羅等絲織品。在2100年前的西漢，已能繅制10.2～11.3旦左右的蠶絲，製成每平方米僅重15克的輕薄絲織物。（見彩圖）
中國絲綢技術很早就已向外傳播。約在公元前221～前210年秦始皇執政時期傳到日本。經400多年後，直到公元220～280年的三國時期，日本才開始了本國的絲綢生產。公元前138年漢武帝派張騫出使西域,經過中亞細亞，把蠶桑技術和絲綢織品傳向歐洲的波斯、羅馬等地。此後，中國的絲綢產品經過此路輸向西方，這條商旅要道遂被譽為絲綢之路。後來，又經“海上絲綢之路”、“絲綢之路北路”把絲綢技術傳到東南亞、中東、非洲等地。
蠶繭形成
蠶卵孵化成蟻蠶後,在25～30天內經5個齡期,脫4次皮，發育成5齡蠶。5齡蠶食桑6～8天后停止食桑，面板透明，成為熟蠶。這時蠶體消食管下兩側的一對絹絲腺發育成熟。腺體後部絲腺分泌絲素，經中部絲腺並和其分泌的絲膠一起進入前部絲腺，兩根腺體的絹絲液在蠶體頭部的吐絲部匯合，排離吐絲口，遇空氣凝固成一根繭絲。熟蠶被放於適當的結繭場所(稱蠶簇)，先吐零亂、疏鬆且絲膠含量較多的絲圈，不規則地攀繞在蠶簇上，做成初具繭子輪廓的繭衣,然後頭部以“S”或“8”形規律擺動繼續吐絲。每吐15～20個絲圈(頭部擺動一次成一絲圈)形成一個絲片,再更換位置做新的絲片。許多絲片聯結成繭層，並且把蠶體包覆在內形成蠶繭。數天後,蠶化為蛹體。柞蠶、天蠶等在野外生長,到5齡末期,先吐一些絲縷牽攏樹葉，做成可遮蔽蠶體的絲網（繭衣）後，從絲網前端爬出，結纏繞在樹枝上的繭柄，完成後再退入絲網正式結繭。這種繭的繭柄下有天然縫隙,蠶蛾從這縫隙鑽出,出蛾的繭殼仍能繅絲。蓖麻蠶所結之繭也有出蛾小孔，但無繭柄。（見彩圖）
蠶繭由外層到內層分為繭衣、繭層、蛹體和蛻皮四部分。
蠶繭的性狀
蠶的品種不同，蠶繭的形狀、大小、色澤和蠶繭表面凹凸皺紋（稱縮皺）的粗細疏密也不同。繅絲工藝要求繭形大小和繭層厚薄均勻、色澤一致。
蠶繭的品質指標
有繭絲長、繭絲量，繭絲纖度、繭的解舒和絲纇節。這些指標直接關係到蠶繭經濟價值、繅絲生產效率和蠶絲的品質。
（1）繭絲長：一粒蠶繭所繅得的絲長。桑蠶繭絲長約為650～1200米，柞蠶繭繭絲長約為650米。
（2）繭絲量:一粒蠶繭所能繅得絲的重量,直接反映繭的經濟價值。桑蠶繭繭絲量約為0.2～0.45克/粒，柞蠶繭繭絲量約為 0.45克/粒。決定繭絲量多少的因素是全繭量繭層率和繭層繅絲率。整個蠶繭的重量稱全繭量，有光繭(剝去繭衣的繭)全繭量和毛繭(沒有剝衣的繭)全繭量之分。一粒蠶繭繭層的重量（稱繭層量）對全繭量的百分比稱繭層率。桑蠶繭的鮮繭繭層率約為16～25％，幹繭繭層率約為48～54％。繅得的絲量與繭層量的百分比稱為繭層繅絲率。鮮繭繭層繅絲率為71～88％，幹繭繭層繅絲率為65～85％。
（3）繭絲纖度：表示繭絲粗細的指標。用“旦”表示,也稱條分或分。蠶種和飼育時間不同,繭絲纖度也不同；同粒繭的不同層次，纖度也不盡相同。由繭的外層到內層,繭絲纖度由細變粗，約在200～400米處,達到最粗,繼續抽絲,又漸變細。桑蠶繭繭絲纖度約為2.4～3.4旦。柞蠶繭繭絲纖度約為5.6旦。
（4）繭的解舒:繅絲時繭層絲圈順次離解的程度,常用解舒絲長和解舒率來表示好壞。解舒絲長是繭絲每接頭一次（添緒）連續繅取的絲長（米）。解舒率是解舒絲長與繭絲長之百分比。繭絲離解容易，繅絲時繭絲斷頭（落緒）少，解舒好，反之則差。解舒好壞直接關係到繅絲的產量和消耗（繅折）。
（5）繭絲的纇節：是繭絲的病疵。有的是因為蠶吐絲短時停頓使絲條有細粒狀或瘤狀的膨大部分；有的是因為絲圈未完全離解,絲條有圈狀或“8”字狀環絲。繭絲纇節直接影響生絲品質（見生絲疵點）。
蠶絲的結構
繭絲由兩根呈三角形或半橢圓形單根纖維外包絲膠組成，橫截面呈橢圓形。自繭外層到內層，繭絲的橢圓截面漸趨扁平（見彩圖）。柞絲截面的橢圓形比桑蠶繭絲更為扁平並帶有大小不等的毛細孔。蠶絲是蛋白質纖維，其主鏈是多縮氨酸,也稱肽鏈。大分子的單基是α-氨基酸的剩基，在蠶絲內已發現有20多種。剩基之間由醯胺鍵聯結。絲膠和絲素是蠶絲的主要組成部分。絲膠是線型肽鏈彎曲盤繞而成的球狀蛋白質，它含有較多的極性氨基酸,水溶性較好。用近代物理方法研究發現,桑蠶絲絲膠有四種結構按層分佈，最外層的絲膠Ⅰ到最內層的絲膠Ⅳ，分子排列漸趨規整，結晶度逐漸提高，取向度也漸改善，水溶性逐步降低。柞蠶繭絲膠未發現按層分佈，以無定形的顆粒狀包覆在絲素周圍。絲素是纖維狀蛋白質，大分子鏈為線形曲折鏈。大分子的側基大多體積很小，結構簡單,大分子排列較為規整緊密,結晶度較高，取向度比較好。絲素內結晶區和非結晶區交替分佈，由貫穿兩部分的連線分子連線起來。結晶區內主要聚集了由乙氨酸、丙氨酸和絲氨酸剩基所組成的分子鏈段。非結晶區內集中了側基龐大、帶有活潑基團的氨基酸剩基，一般的化學反應大多發生在這一區內。柞蠶絲絲素也有類似結構，但在結晶區內含有數量較多的酪氨酸剩基，這和桑蠶絲有較大區別。絲素在氫鍵等分子引力作用下形成基原纖、微原纖、原纖和巨原纖。若干根巨原纖靠絲膠粘合成單絲纖維。
蠶絲物理性質
桑蠶絲比重為1.33～1.45克/釐米3；柞蠶絲比重較大，約為1.58～1.65克/釐米3。桑蠶絲拉伸斷裂強度較高，約為3.4～4.0克力／旦，斷裂伸長率約為15～25％;柞蠶絲（水繅絲）拉伸斷裂強度約為4.2克力／旦，伸長率約為25～27％，製成絲綢織品較為耐穿。桑蠶絲的初始模量約為50～100克力/旦，在天然纖維中低於苧麻，高於棉纖維和羊毛。蠶絲在小變形時的彈性恢復率較高，織物的抗皺效能較好。在溫度升高和含水量增加的情況下，蠶絲強度下降，變形增加，初始模量下降。由蠶絲織物製成的服裝溼態易起皺，洗後的免燙性也差，是絲織物的缺點。蠶絲吸溼性較好，標準狀態(20℃,65％)下平衡回潮率可達11％左右,無潮溼感，用蠶絲製做的服裝透水氣效能好，穿著舒適。乾燥纖維的吸溼積分熱約為16.5卡／克，僅低於羊毛和粘膠。蠶絲在相對溼度100％的空氣中,平衡回潮率可達36～39％。蠶絲具有既明亮又均勻，且富有層次的美麗光澤。蠶絲的雙折射率為0.0402,振動面平行於光軸的偏振光稱E光，不遵守折射定律，又稱非常光，其折射率為1.5778；振動面垂直於光軸的偏振光為O光，也稱尋常光,折射率為1.5376。蠶絲耐光性較差,經日光照射醯胺鍵易斷裂,強度下降,織物脆化,受日光照射還容易產生泛黃現象。乾燥的蠶絲是電的良好絕緣體,質量比電阻很大,在相對溼度65％的空氣中,質量比電阻可達1010歐·克/釐米,在天然纖維中為最高。它的介電係數為4.2,在天然纖維中最低。桑蠶絲的比熱在天然纖維中最大,約為0.330～0.331卡/克·度。桑蠶絲的絕熱效能較好,導熱係數約為0.043～0.047千卡/米·度·時，在天然纖維中最小。因此蠶絲織物冬夏穿著均宜。它的耐熱性在天然纖維中也較好。
蠶絲的化學性質
蠶絲燃燒較為緩慢。絲膠能在熱水中膨潤而溶解，在溼、熱或其他物理化學因素作用下（如射線、超聲波、機械振盪和酸、鹼、重金屬離子或某些有機溶劑）會發生變性。絲素不溶於水，能在水中膨潤。絲素對弱酸較穩定，在強酸作用下能水解破壞。水解的程度決定於溶液的pH值、溶液的溫度和作用的時間。絲素耐鹼性較差，弱酸對絲素影響不大，但濃酸溶液也能使絲素水解，高溫時更甚，在強鹼內則顯著水解。在中性鹽類的稀溶液內絲素立即膨潤。在某些鹽內，如鋰（Li）、鍶(Sr)、鋇（Ba）的氯化物、溴化物、碘化物、硫氰酸鹽和氯化鋅的濃溶液內能無限膨潤為粘稠溶液。絲素對氧化劑也很敏感，還原劑對絲素能起保護作用。
蠶絲質輕而細長，織物光澤好，穿著舒適，手感滑爽豐滿，導熱差，吸溼透氣，採用不同的組織結構既輕薄透涼，又厚實豐滿，有保暖作用。蠶絲的優越效能一直被作為化學纖維仿生物件。蠶和蛹還可藥用。
參考書目
紡織材料學編寫組：《紡織材料學》，紡織工業出版社，北京，1980。
蘇州絲綢工學院、浙江絲綢工學院：《制絲學》，紡織工業出版社，北京，1982。