蚕丝是一个复杂的蛋白质复合体，除了丝素和丝胶以外，还有着很多生物学活性的蛋白质组分[1]。蚕丝是一种可以百富策略白菜网在诸多高新产业的材料[2]。蚕丝中富含的丝素可以抑制微生物的生长[3],已广泛百富策略白菜网于化妆品、医药领域及制备生物材料[1]。丝素蛋白还是一种良好的光学材料，丝素蛋白固定酶可以制成酶传感器。丝素膜是将丝素溶解后再生得到的薄膜状物，丝素膜又称丝蛋白膜，可用作创面保护膜，避免创口感染。天然丝胶蛋白具有良好的生物相容性，在美容护肤、抗炎和保健产品中已有百富策略白菜网，由丝胶蛋白制成的丝胶膜、组织工程支架材料等也已扩展百富策略白菜网到生物医学领域[1,4]。对丝胶进行改性，可以改善丝胶膜的性能，进一步增加其适用性[5,6]。丝素与丝胶的共混膜，可以作为胶囊的壳材[7]。丝素与其他材料共混成膜后，可以改善纯丝素膜的性能[8,9]。此外，转基因技术可以明显改善丝素膜的结构和性能，使其作为生物医用材料的优势更加明显[10]。

上述多项膜材都是以桑蚕茧的茧壳为实验材料，或者是从缫丝后的废水里提取丝胶，取材不便且质量难以保证。从源头上提高茧丝的利用率，提升原材料质量，高效、快捷地得到品质更好的蚕丝材料，是各项科研实施与转化的基础保障。还有学者尝试利用非织造成网等多种技术将蚕丝直接加工成膜，结果显示这些方法或者不适合蚕丝，或者对蚕丝的成分和性能会造成一定的损失[11,12]。

本文介绍了一种轻薄型蚕丝膜材的制备方法，利用了平板丝的生产原理，将蚕的吐丝场所限定为二维结构的平板，通过合适的工艺条件，人为控制熟蚕在平面上来回爬行吐丝，制备得到的蚕丝膜材保留了蚕丝自然的特性，省去了复杂的成分分离与合成工序。并对得到的膜材表观形貌、力学性能、抗菌性能进行测试分析，探讨其在美容面膜、医用口罩等领域的百富策略白菜网前景。该膜材的生产方法亦可推广到转基因蚕，以及通过给蚕喂食特殊成分的饲料，得到特殊功能的蚕丝膜材，为进一步研究开发和有效利用蚕丝提供理论支持。

成熟桑蚕200只(广西八园农业科技有限公司),直径为10 cm表面光滑的圆形PVC平板20个，66 cm×220 cm表面光滑的方形PVC平板(配有自动变光系统)1个，同批次的普通蚕茧。

将同一批20只成熟桑蚕分别放置于20小块表面光滑的圆形平面上吐丝制备平面茧。平面茧的制备过程如图1(a)所示，待其完成吐丝静置不动一段时间之后，将蚕蛹拿掉，茧丝称重，得到平面茧的平均质量为0.31 g。为了制备轻薄型蚕丝膜材，参考市面上轻薄型半透明384铜氨纤维面膜布的平方米质量为38.4 g/m2,将4组180只熟蚕均匀放置在66 cm×220 cm的方形平板上，以制作合适面密度的膜材。由于蚕在吐丝结茧的时候需要背光的场所，所以在膜材制作过程中，为了更好地控制熟蚕使其吐出的蚕丝成膜更加均匀，采用一套自动变光系统，分别位于吐丝区域的四个方向，按照一定的时间，自动开启一部分灯光，同时关闭一部分灯光，引导蚕向同一个方向边移动边吐丝，吐丝过程如图1(b)所示。吐丝完毕之后，通过裁剪得到22 cm×22 cm方形的蚕丝膜材，如图1(c)所示。

采用JSM-5600LV扫描电子显微镜(日本JEOL公司),对蚕丝膜材及普通蚕茧的表观形貌进行对比。

采用YG(B)141D织物厚度仪(温州市大荣纺织仪器有限公司),参考标准GB/T 3820—1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》中的测试方法，对蚕丝膜材的厚度进行测试，压重砝码为25 cN,加压时间为10 s。

裁取10块尺寸为15 cm×15 cm的蚕丝膜材，烘干24 h后置于大气中调湿，分别对每个试样进行称重，取平均值代入下式计算，得到蚕丝膜材的平方米质量m为38 g/m2。

m=102G0L×Bm=102G0L×B (1)

式中：G0为试样质量，g; L为试样长度，cm; B为试样宽度，cm。

蚕丝的密度ρ是1 300 kg/m3[13,14],厚度σ来源于1.3.2的测试结果。根据下式[15]可以计算出蚕丝膜材的孔隙率n。

n=1−mρσn=1-mρσ (2)

采用HT-101PT单柱拉力机(杭州金迈仪器有限公司)对蚕丝膜材进行力学性能测试，将试样裁剪成尺寸为10 mm×100 mm的长方形。样品拉伸速度为100 mm/min, 隔距50 mm。通过下式将测试所得的断裂强力和断裂伸长换算为应力与应变，百富策略白菜网Origin软件得到相应的应力-应变曲线。

应力(MPa)=强力(N)×10−6面积(m2)(ΜΡa)=强力(Ν)×10-6面积(m2) (3)

应变/%=伸长(mm)隔距(mm)×100/%=伸长(mm)隔距(mm)×100 (4)

本文采用YG461E-Ⅲ全自动透气量仪(宁波纺织仪器厂),参考标准GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》中的测试方法，对蚕丝膜材的透气性能进行测试，选择面积为20 cm2圆形通气孔、压强为100 Pa。

将测试样品紫外照射30 min灭菌。取三个100 mL锥形瓶，按照分组分别向其中加入10 mg测试样品，然后加入5 mL配置好的细菌悬液和45 mL的LB液体培养基。对照组为加5 mL细菌悬液和45 mL的LB液体培养基。然后置于恒温振荡器中(37 ℃、200 r/min)振荡培养8 h, 吸取菌液做连续10倍的稀释(本文采用1?106、1?107和1?108三个稀释比例)后，均匀涂布于LB固体培养基上，37 ℃培养18 h, 拍照并记录菌落数。

蚕丝膜材和普通蚕茧的微观结构对比如图2所示。通过SEM图像可以看出，蚕丝膜材和普通蚕茧的蚕丝纤维都呈现规律的交叉分层叠放。通过对比，普通蚕茧上蚕丝纤维之间联系得更加紧密，不易松动，这也就造成了普通蚕茧外壳较硬，不易剖开的现象；而蚕丝膜材因蚕的吐丝区域大，故膜材上蚕丝纤维排列相对疏松，孔隙略大，膜材质地柔软。在放大1 000倍的图像下观察，膜材和普通蚕茧的蚕丝纤维在微观结构上无明显差异，均为两根并列的丝素，且被外层丝胶所包裹。

蚕丝膜材的厚度不同，其吸湿、透湿及透气的速度会有差异。本文测试样品在蚕丝膜材上呈阶梯形均匀排布，各测定点都不在相同的纵向和横向位置上，且避开了影响实验结果的疵点和褶皱。取10次测量的平均值，结果如表1所示。

蚕丝膜材是利用并且改变桑蚕吐丝的习性，辅助智能灯光系统加以控制得到的，但主体蚕是自由的，尽管膜材表面蚕丝的分布已经比较均匀，不同区域厚度还是会略有差异，其变异系数(CV值)为6.4%。

蚕丝膜材的孔隙率反映了其透气性的好坏。一般孔隙率越大，即所含孔隙体积越多，膜材的通透性越好。通过计算得到蚕丝膜材的孔隙率，见表1。从图1(c)的宏观形态及图2(a)的微观图像中可以看出，蚕丝膜材的孔隙大小均匀，分布也比较均匀。

蚕丝纤维由于丝胶的作用黏结在一起形成片状的膜材，黏结点多且均匀，干态下蚕丝膜材的强力相对较高，断裂伸长小，手感偏硬，不易变形。常温下充分浸湿后，蚕丝膜材的手感变软，强力变小，伸长率变大。蚕丝膜材干态与湿态下的应力-应变曲线如图3所示。

蚕丝膜材是以平铺的方式形成的，丝胶之间的黏结力使纤维间相对位置稳定。蚕丝膜材也是自然成型的，虽然可以对其薄厚进行控制，但在同一块蚕丝膜材上，不同的位置薄厚会存在差异，使得透气性能有一定的浮动。将膜材等分为六小份，每一小份取中间部分测得的透气率，经过计算，蚕丝膜材的透气率均值为633 mm/s。本文用同种方法测试了平方米质量为38.4 g/m2的轻薄型半透明384铜氨纤维面膜布，平均透气率为638 mm/s, 说明蚕丝膜材的透气性能与厚度相同的铜氨面膜布相当。

蚕丝膜材在抗菌性能方面具有更高的潜力[16,17,18]。从图4、图5的测试结果来看，在三个不同的稀释比例下，蚕丝膜材对大肠杆菌都具有一定的抗菌性，其中在稀释比例为1?108时，其抗菌效果最好。蚕丝膜材对枯草芽孢杆菌也具有一定的抗菌性，且效果优于同等稀释浓度下的大肠杆菌；在稀释比例为1?107时，使用蚕丝膜材处理过的枯草芽孢杆菌存活率为71.15%,大肠杆菌的存活率则为79.21%。

本文设计与制作的轻薄型蚕丝膜材生产工艺简单，保留了蚕丝纤维所有的丝胶和其他有益的成分，在成型过程中不需要添加任何化学试剂。经过实验，发现该膜材上蚕丝纤维分布均匀，孔隙分布也很均匀，透气性能良好。丝胶的黏结使得蚕丝膜材具有了一定的强力，形态尺寸稳定性较好，在完全浸湿的状态下，膜材的强力下降，且在外力作用下容易发生形变。抗菌实验表明，蚕丝膜材对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均具有一定的抗菌性。