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天然动物丝,主要指蚕丝和蜘蛛丝,综合力学性能十分优异。目前所得到的人造动物丝的综合力学性能仍然较差,无法与天然动物丝相媲美,其主要原因被认为是人工纺丝过程与动物天然吐丝过程有很大区别。目前,对动物丝成丝机理主要集中在桑蚕丝和蜘蛛丝的研究上,并且发现金属离子在动物吐丝过程中起着重要作用。柞蚕是一种产丝量最高的野蚕,柞蚕丝的性能和用途类似于桑蚕丝,但是柞蚕丝蛋白的序列结构又与蜘蛛主腺体丝蛋白的序列结构非常相似。因此,很有必要了解柞蚕丝中金属元素及其含量,对动物吐丝机理做进一步的认识,为人工模拟动物纺丝提供相应的理论依据。本论文尝试干法消解法和湿法消解法对柞蚕茧丝样品进行预处理,采用干法消解法对样品进行消解。干法消解法空白值很低,干扰小,能有效分析柞蚕茧丝及丝腺体中各种金属元素。本论文用火焰原子吸收法测试柞蚕茧丝及其丝腺体中Na、Mn、Mg、K、Ca,用石墨炉原子吸收法测试其中Cu、Fe、Al。各元素加标回收率在87.5%—120.0%,满足定量分析要求;样品中的检出限在0.2μg/g—45μg/g,满足实际测试需求。本论文通过氘灯来消除背景干扰;Ca在空气—乙炔焰中容易形成氧化物,测Ca时采用高温氧化亚氮—乙炔焰来消除这种化学干扰;测Ca时加铯来消除电离干扰;同时严格控制实验中各环节的空白值,确保实验数据的可靠、准确。经测试,在柞蚕丝腺体和蚕茧中,至少含有Na、K、Mg、Ca、Mn、Cu、 Al、Fe八种元素。在丝腺体中K含量最高,Ca、Mg和Mn的含量居中,而Na、Cu、Al(?)口Fe的含量很低。可以发现K、Ca、Mg和Mn元素的分布规律与其在桑蚕丝腺体中相同,表明K离子有利于丝蛋白发生构象转变,形成丝纤维;Ca、Mg和Mn离子有助于丝蛋白分子以溶胶状态稳定地储存。Fe和A1元素的存在应该也有利于丝纤维的形成。此外,Na和Cu似乎对柞蚕的成丝过程作用不大。这些金属元素在柞蚕蚕茧中的含量,大多与其在丝腺体中的含量处于同一数量级,只有Mg和Ca元素的含量与其丝腺体中差别较大,这极有可能是野外环境的复杂性造成的。但是考虑到Mg和Ca在柞蚕吐丝过程中的作用相似,因此这两种元素可能可以相互替代。同时,初步测定了丝胶中的金属元素含量,发现大部分金属元素的含量与丝腺体中没有显著差别。但是,K、Mg、Mn这三种元素的含量相比于丝腺体几乎差一个数量级,这一现象说明了K、Mg、Mn这三种元素在柞蚕吐丝过程中可能起了较为重要的作用。