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桑蚕丝纤维由两根呈三角形或半椭圆形的丝素外包丝胶组成。
桑蚕丝纤维为蛋白质纤维，丝胶和丝素是其主要组成部分，其中丝素约占3/4，丝胶约占1/4。丝胶和丝素由18种氨基酸组成，约含97%的纯蛋白质。丝胶是水溶性较好的的球状蛋白质，将蚕丝溶解于热水中脱胶精练，就是利用了丝胶的这一特性。由于丝胶和丝素的氨基酸组成不同，丝素为纤蛋白，丝胶为球蛋白。桑蚕吐丝全长可达米以上。
蚕丝的主要性能特征：
（一）长度：可达数百米至上千米。
（二）吸湿性：蚕丝的吸湿性能很强。桑蚕丝回潮率可达10%以上，吸湿达到饱和时可达到35%，且散失速度快。吸湿后纤维膨胀，直径可增加65%。织物局部遇水滴后，纤维因吸湿膨胀，改变了纤维在或纺织品中的排列角度，当光线照射到织物上时，就会形成反射上的差异，而成水渍印。
（三）强伸性：蚕丝的强度大于羊毛而接近棉。蚕丝的伸长率小于羊毛而大于棉。蚕丝的弹性恢复能力也小于羊毛而优于棉。
（四）化学稳定：蚕丝在酸碱作用下能被水解破坏，尤其对碱的抵抗能力更差。蚕丝的耐盐性也较差，中性盐一般易被蚕丝吸收，使蚕丝脆化。
（五）热学性质：蚕丝耐热性较强，其分解点为℃左右。蚕丝也是热的不良导体，导热率比棉还低。
（六）密度：蚕丝的密度比较小。
（七）丝鸣：干燥的蚕丝相互摩擦或揉搓时发出特有的清晰微弱的声响，称为丝鸣。丝鸣成为蚕丝独具的风格特征。