Modified Bombyx mori silk fibers characterization

In this work a physical, chemical and mechanical characterization of silk fibers has been carried out with particular regards to the effect of doping on the secondary structure. In particular, three different doping agent were used, respectively I2, CaCl2 and KBr. FTIR and XRD analyses have shown that doping decreases crystallinity fraction and crystal size in silk fibers; this has been attributed to partial degradation of β-sheets and transformation to amorphous random coil structures. A qualitative ionic conductivity model was proposed to justify increase of current flowing in iodinated fibers under the effect of temperature and relative humidity. Increase in toughness and decrease in maximum strength as obtained through uniaxial tensile tests support assumptions on structural change of silk fibroin after the treatments. Thermal degradation of doped samples respect to unmodified one was studied by DSC and confirmed lower crystallinity fraction

In questo lavoro viene effettuata un’analisi fisica, chimica e meccanica di fibre di seta B. mori, con particolare attenzione all’effetto di tre diversi agenti dopanti (I2, CaCl2 e KBr) sulla struttura secondaria della fibroina; L’analisi FTIR e XRD rivela che le fibre dopate presentano una minore fase cristallina ed una minore dimensione dei cristalliti, dovuta ad una destabilizzazione delle β-lamelle e alla trasformazione in conformazione amorfa random coil. Un modello qualitativo di conduzione ionica è stato proposto per motivare l’incremento di corrente all’aumento di temperatura e umidità relativa osservato nelle fibre iodate. L’incremento di tenacità e la riduzione dello sforzo massimo a rottura, studiati con test di trazione monoassiali, confermano le ipotesi sull’alterazione della struttura della fibroina di seta a seguito dei trattamenti. La degradazione termica dei diversi campioni è stata studiata con DSC, e conferma la minor percentuale di fase cristallina delle fibre dopate rispetto a quelle native.