家蠶是完全變態(tài)的寡食性昆蟲,最適合的天然食料是桑葉。家蠶的一生短暫而忙碌,它用一個多月的時間經(jīng)歷卵、幼蟲、蛹和成蟲四個發(fā)育階段,吐絲結(jié)繭是它一生最好的作品。(圖2)
從蠶卵內(nèi)剛孵化出來的幼蟲,身體多為褐色或黑色的,且有很多細毛,形狀很像螞蟻,所以被稱為蟻蠶。經(jīng)過不斷地生長發(fā)育,蟻蠶形成新皮蛻下舊皮,這個過程叫做蛻皮。在蛻皮之前,幼蟲食欲逐漸減退直至不再進食,而且這個過程也不再運動,這就是“眠”。一般家蠶在幼蟲期都要眠四次,相應(yīng)的就要蛻皮四次。兩次蛻皮之間的時期被稱為齡期,如從卵孵化到第一次蛻皮之間是第一齡,第一次蛻皮到第二次蛻皮之間是第二齡,以此類推,而眠是劃分齡期的主要依據(jù)。當幼蟲發(fā)展到第五齡的后期,逐漸體現(xiàn)出老熟的特征,最主要的標志是吐絲結(jié)繭,這時的蠶被稱為熟蠶。熟蠶是細長的,呈圓筒形,由頭部、胸部和腹部三個部分組成。(圖3)
家蠶五齡末期,完全停食,體驅(qū)縮短,身體趨向透明,就準備吐絲結(jié)繭了。
家蠶體內(nèi)有一種分泌腺即絹絲腺,它位于消食管的腹面兩側(cè),左右各一個,開口在下唇吐絲孔的前端。整個腺體可以分為吐絲管、前部絲腺、中部絲腺和后部絲腺。(圖4)由絹絲腺分泌出的物質(zhì)是一種粘稠性的、半流動的液狀絲。其中主要含有兩種物質(zhì),其一是絲素,其二是絲膠。絲素是由蠶后部的絲腺分泌出來的,而絲膠是由中部的絲腺分泌出來的。絲素和絲膠都是由多種氨基酸組成的,但其結(jié)構(gòu)有明顯的差異,絲素不能溶解在水中,而絲膠有親水性的基因,所以能夠溶解在水中。
當蠶吐絲的時候,憑借蠶體內(nèi)部的體壁肌肉和腺體本身的收縮機制,液體狀絲素由后部絲腺向前排出,經(jīng)過中部絲腺時,被分泌出來的絲膠包裹,成為柱狀的絲物質(zhì),再往前到吐絲管,經(jīng)過左右絲腺前端的管腔,在共通管處匯合,再經(jīng)由榨絲區(qū)的擠壓成型,最后通過吐絲孔排出體外,這些液態(tài)的絲狀物質(zhì)在這個過程中纖維化為一根繭絲,簡單來說這個原理就是,絲膠使兩根絲素粘合形成繭絲。(圖5)
制絲
其中煮繭的目的在于借助水、熱和某些化學助劑的作用,把蠶繭外圍的絲膠適當膨化和溶解,這樣可以減少蠶繭絲之間絲膠的粘著力,以便在繅絲時能連續(xù)不斷地依次舒解蠶繭。煮繭的方法有很多,但原理是一致的,都是利用絲膠能夠在熱水中溶解這一特性。
在煮繭之后,由于繭絲的強度低而且長度有限,所以單根的繭絲不能直接使用??壗z就是將煮熟的蠶繭絲縷離解后理出正緒,之后集合若干根繭絲合成生絲的工藝過程??壗z一般有索緒、理緒、添緒、集緒、捻鞘、卷繞和干燥等七個工藝流程。(圖6)
現(xiàn)今繅絲時多采用繅絲機完成,目前中國普遍使用的繅絲機分為立繅機和自動繅絲機兩大類。立繅絲機主要是手工操作,對蠶繭的纖度要求高,主要是定粒繅絲。而自動繅絲機的繅絲過程和原理與立繅機大體相同,只是索緒、理緒、添緒、拾落緒繭等操作均由機械完成。