蜘蛛絲的力學性能和化學性能

蜘蛛絲的皮芯層結構使纖維在外力作用下，由外層向內層逐漸斷裂。結構致密的皮層在賦予纖維一定剛度的同時在拉伸起始階段承擔較多的外力，一旦內層的原纖及原纖內的分子鏈因外力作用而沿纖維軸線方向形成新的排列結構后，纖維內層即能承擔很大的負荷，并逐漸斷裂，因此蜘蛛絲最終表現出很大的拉伸強度和伸長能力，外力破壞單位體積纖維所要做的功很大。
8 ?- ^1 s5 }3 A0 R" `! k. R) o根據測定，蜘蛛牽引絲的強度和彈性是令人難以置信的。從下表可看出蜘蛛牽引絲的強度與鋼相近，雖低于對位芳綸纖維，但明顯高于蠶絲、橡膠及一般合成纖維，伸長率則與蠶絲及合成纖維相似，遠高于鋼及對位芳綸，尤其是其斷裂功最大，是對位芳綸的三倍之多，因而其韌性很好，再加上其初始模量大，密度最小，所以是一種非常優異的材料。蜘蛛絲的力學性質受溫度、回潮率等的影響。干絲較脆，當拉伸超過其長度的３０％時就斷裂，而濕絲則有很好的彈性，拉伸至其長度的３００％時才發生斷裂。蜘蛛絲在常溫下處于潤濕狀態時，具有超收縮能力（可收縮至原長的５５％），且伸長率較干絲大（但仍有很高的彈性恢復率，當延伸至斷裂伸長率的７０％時，彈性恢復率仍可高達８０％ ～９０％）。
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3 p3 |6 p( i4 F( J# p　牽伸后蜘蛛牽引絲和其他纖維的力學性能比較

料	斷裂伸長率（％）	初始模量（ＧＰａ）	比模量（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	強度（ＭＰａ）	比強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	斷裂功（Ｊ／ｇ）
蜘蛛牽引絲	１０～３３	１～３０	１０～２２０	１０００	７．０	１００
蠶絲	１５～３５	５	３８	６００	４．６	７０
錦綸	１８～２６	３	２５	５００	４．２	８０
棉	５．６～７．１	６～１１	２０～４０	３００～７００	２．０～４．６	５～１５
鋼	８．０	２００	２５０	２０００	２．５	２
對位芳綸	４．０	１００	６９０	４０００	２８	３０
橡膠絲	６００	０．００１	０．００５	１	５．９	８０
氨綸	５００	０．００２	０．０２	８	０．０７
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# r0 ]8 E2 o3 e2 F( [2.蜘蛛絲的化學性能
/ R0 K% ^( p% y. ]8 k  B" i蜘蛛絲是一種蛋白質纖維，具有獨特的溶解性，不溶于水、稀酸和稀堿，但溶于溴化鋰、甲酸、濃硫酸等，同時對蛋白水解酶具有抵抗性，不能被其分解，遇高溫加熱時，可以溶于乙醇。蜘蛛絲的主要成分與蠶絲絲素的氨基酸組成相似，有生物相容性，所以它可以生物降解和回收，同時不會對環境造成污染。蜘蛛絲所顯示的橙黃色遇堿則加深，遇酸則褪色，它的微量化學性質與蠶絲相似。此外，不同種類蜘蛛絲的氨基酸組成有很大差異，在蜘蛛的不同絲腺中絲液的氨基酸組成也有較大的差異，蜘蛛的腺液離開身體后，在空氣中揮發形成固體，成為一種蛋白質絲，這種蛋白絲不溶于水。