天然彩色桑蚕丝是带有天然色泽的蚕丝纤维,无毒无害。其茧丝色泽柔和艳丽,无需染色,且具有抗菌、抗氧化、抗紫外等优良性能,适合织造成内衣、婴幼儿服饰或夏装。天然彩丝的颜色和功能性主要来源于茧丝丝胶中的色素物质,如类胡萝卜素、黄酮类色素。但是这些色素的结构不是很稳定,同时色素存在于丝胶中,脱胶会使其颜色完全丧失,因此给彩丝的生产加工和利用带来不足。本课题对天然彩丝颜色稳定性及抗氧化性进行研究;并研究了四羟甲基硫酸磷(THPS)对黄色茧丝固色后颜色的稳定性;最后对固色前后彩丝的结构与性能变化进行了研究。具体的研究结论如下。首先本文对天然彩色桑蚕丝的抗氧化性能进行了研究。测试了彩丝对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)和2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基的清除能力,发现三种天然彩丝(粉色、黄色、绿色)的抗氧化性能十分优异,其中以绿色蚕丝最佳,其抗氧化能力明显优于目前已知的具有最好抗氧化能力的天然纤维—天然绿色棉;彩丝经过一次洗涤后,其清除DPPH·和ABTS+·的能力下降约40~80%,随后随着洗涤次数的增加(在15次内),彩丝的抗氧化能力基本保持不变。天然黄色蚕丝的产量较大,颜色较稳定,是最有可能率先市场化应用的彩丝品种。为明了常规纺织加工及日常使用条件对天然黄色桑蚕丝纤维颜色的影响,研究了黄色蚕丝织物在经过热处理、酸碱浸渍、氧化/还原剂处理及水洗和日晒后颜色的变化。干烘时,在105℃条件下黄色蚕丝开始褪色。湿烘时,120℃条件下黄色蚕丝开始褪色。相同温度下,湿烘导致的色变程度高于干烘;室温下,酸处理对黄色蚕丝色泽影响不明显,碱处理导致黄色蚕丝色泽加深;氧化剂和还原剂都会使黄色蚕丝变得暗黄;家用洗涤会使织物发生一定的褪色;黄色蚕丝耐日晒颜色稳定性较差,耐日晒牢度仅为1级。在本实验条件下,热、酸碱、氧化还原剂处理,黄色蚕丝颜色的变化用肉眼均不能分辨,但是反复水洗和日晒处理对黄色蚕丝颜色的影响肉眼可轻易分辨。黄色蚕丝耐家用洗涤尤其是耐日晒颜色稳定性较差。彩丝的色素存在于丝胶中,为提高彩丝颜色的稳定性,采用THPS对彩丝进行了固胶固色研究。为探究较佳固色条件,通过丝胶溶失率表征固色效果,发现溶液pH值、THPS浓度、固色时间和温度对固胶效果的影响较大。较佳的固色条件为:pH值为7.0,THPS体积浓度0.3%,固色时间6 h,固色温度40℃。同时通过傅里叶红外光谱(FT-IR)发现THPS固色会使得部分丝胶蛋白由无规线团结构向结晶结构转变。固色处理对彩丝耐热处理和耐酸碱浸渍颜色的稳定性基本没有影响。固色彩丝的耐氧化/还原剂的颜色稳定性提高,不易发生黄变,且固色彩丝的耐家用洗涤和耐日晒颜色牢度均有一定程度的提高,不易褪色。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、多功能拉伸仪等测试技术分析了固色前后彩丝的结构与性能。固色后的彩丝表面出现刻蚀现象,其光滑度有所降低;且固色后彩丝的热稳定性提高、断裂强力增大、断裂伸长率降低,说明固色能提高蚕丝蛋白分子链之间的相互作用。同时发现固色后彩丝的抗氧化能力有所下降,但其抗紫外线性能得到了提高。