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《紡織化學(xué) 教學(xué)課件 作者 魏玉娟 主編 胡雪敏 崔景東 副主編第14章 蠶絲纖維的加工化學(xué).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第十四章蠶絲纖維的加工化學(xué)第一節(jié)蠶絲的結(jié)構(gòu)與性能第二節(jié)絹紡原料精練第三節(jié)化學(xué)精練工藝第四節(jié)生物精練主要內(nèi)容蠶絲的化學(xué)組成絲素、絲膠的主要結(jié)構(gòu)、性能和特點蠶絲化學(xué)脫膠、生物脫膠法絹紡原料的精練目的和原理絹紡原料的精練方法：皂堿法、酸精練、堿精練、酶制劑精練、腐化練第一節(jié)蠶絲的結(jié)構(gòu)與性能一、蠶絲的化學(xué)組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)二、絲素的結(jié)構(gòu)三、絲素的物理性能四、絲素的化學(xué)性能五、絲膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)六、次要成分第一節(jié)蠶絲的結(jié)構(gòu)與性能一、蠶絲的化學(xué)組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)1.蠶絲的化學(xué)組成2.蠶絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)纓狀原纖結(jié)構(gòu)在絲素中，所含主要氨基酸側(cè)基小，因而使蠶絲分子結(jié)構(gòu)較為簡單，長鏈大分子規(guī)整排列，呈β-折疊
2、構(gòu)象，有較高的結(jié)晶性。1.蠶絲的組成成分絲素絲膠蠟碳水化合物色素灰分含量(%)70~8020~300.4~0.81.2~1.60.20.7甘氨酸46.53丙氨酸30.04絲氨酸8.69酪氨酸4.44絲氨酸30.1天門冬氨酸16.8谷氨酸10.1甘氨酸8.8賴氨酸5.5水溶性球蛋白纖維狀蛋白蠶絲的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)4層絲膠原纖束原纖微原纖束晶體結(jié)構(gòu)絲朊1根繭絲纓狀原纖結(jié)構(gòu)二、絲素的結(jié)構(gòu)1.絲素的相對分子質(zhì)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)絲素蛋白包括一條相對分子質(zhì)量很大的肽鏈、一條相對分子質(zhì)量小的肽鏈以及p25糖蛋白。由多個非二硫鍵連接的獨立亞單元組成，分子量約為35×105，含有大約50%的結(jié)晶區(qū)。2.絲素的結(jié)晶結(jié)
3、構(gòu)結(jié)晶區(qū)中絲素肽鏈及其組成原子的規(guī)則排列。絲素存在兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)方式，稱為絲素I和絲素II。絲素I結(jié)構(gòu)是介于β-折疊與α-螺旋結(jié)構(gòu)之間的一種中間形態(tài)，呈曲柄型結(jié)構(gòu)。絲素II晶體為反平行折疊層結(jié)構(gòu)三、絲素的物理性能1.力學(xué)性能絲素的斷裂強(qiáng)度高于羊毛，而斷裂伸長度小于羊毛，斷裂功大于羊毛。三、絲素的物理性能2.水的作用有限膨潤，條件激烈，肽鍵水解，纖維失重，機(jī)械性能變化。可溶解在某些酸、堿或鹽的水溶液中。3.鹽類的作用與負(fù)離子的水化能力有關(guān)，負(fù)離子水化能力越大，與絲素爭奪水分子的能力愈強(qiáng)，絲素不易發(fā)生水化。鹽類在水中溶解生成的離子，會促使水分子的極性增加，有利于絲素的膨潤溶解。三、絲素
4、的物理性能4.熱性能桑蠶絲的比熱容在天然纖維中為最大，約為1.376～1.380J/(g·℃)。絕熱性能較好，導(dǎo)熱系數(shù)為0.179～0.196J/（m·℃·h）四、絲素的化學(xué)性能1.酸和堿的作用酸的作用：條件不同，發(fā)生不同程度水解。弱無機(jī)酸和有機(jī)酸，常溫不損傷蠶絲，還可增進(jìn)光澤、手感，并賦予“絲鳴”的特性。堿的作用：敏感，催化肽鍵水解。影響因素：堿的種類和濃度、作用溫度和時間、電解質(zhì)總濃度，強(qiáng)堿高溫?fù)p傷大，弱堿相對穩(wěn)定。2.氧化劑和還原劑的作用氧化劑：比較敏感氧化側(cè)基、端基、肽鏈等含氯氧化劑最嚴(yán)重，不能用氯漂(次氯酸鈉)和亞漂(亞氯酸鈉)氧漂較為緩和，但pH不能過高還原劑：穩(wěn)定，常用N
5、a2SO3、NaHSO3、Na2S2O4（脫膠時用）3.光氧化作用在天然纖維中耐光性最差。光敏脆化作用紫外線使蛋白質(zhì)分子鏈降解，泛黃硫脲處理，對阻止和消除紫外線的影響效果較為顯著；硫氰酸銨、單寧等具有還原性的物質(zhì)能延緩光氧化的進(jìn)行。銅、鐵、錫、鉛等鹽對光氧化有催化作用。4.染料的作用蠶絲的氨基和羧基分別以—NH3+和—COO―離子形式與陰離子或陽離子染料結(jié)合，蠶絲中的—NH2、—OH等基團(tuán)還能與活性染料形成共價結(jié)合，蠶絲具有良好的染色性能。5.酶和微生物的作用一些細(xì)菌和霉菌會分泌出酶，而使絲素發(fā)生某種程度的水解，蠶絲本身為蛋白質(zhì)纖維，為微生物的生長和繁殖提供養(yǎng)料，故蠶絲對微生物的穩(wěn)定性
6、欠佳。五、絲膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.絲膠的組成和結(jié)構(gòu)C、H、O、N、S基本組成：α-氨基酸最外層絲膠的分子排列基本是無定形狀態(tài)，向內(nèi)結(jié)晶度逐層提高，且取向增加。桑蠶絲含絲膠20~30%。絲膠溶液中，絲膠分子的構(gòu)象主要是無規(guī)卷曲，部分為β-折疊構(gòu)象，而α-螺旋構(gòu)象則很少。2.絲膠的變性絲膠變性時，由于絲膠分子中卷曲的肽鏈變得松散而伸展，原來處于絲膠內(nèi)部的一些疏水基團(tuán)暴露到表面上來。影響蛋白質(zhì)變性的物理、化學(xué)因素在制絲生產(chǎn)中，對繭層絲膠的變性，以溫度和濕度的影響最大。3.絲膠的膨潤和溶解絲膠的膨潤和溶解性能與制絲生產(chǎn)關(guān)系非常密切。在溫度低于60℃時，水分子進(jìn)入非晶區(qū)部分只出現(xiàn)有限膨潤；溫度高于6
7、0℃，水分子部分地進(jìn)入結(jié)晶區(qū)，膨潤作用劇烈；溫度達(dá)到90℃，絲膠的溶解量迅速增加。4.絲膠的吸附在天然水（pH值約為7）中膨潤時，由于水溶液的pH值大于絲膠等電點，絲膠主要以負(fù)離子形式存在，絲膠就選擇性地吸附水中的正離子（如鐵、猛、銅、鈣等離子）。次序為：Na+＞K+＞NH4+＞Mg2+＞Ca2+＞Al3+＞Fe3+六、次要成分1.蠟物質(zhì)2.碳水化合物3.色素4.無機(jī)物第二節(jié)絹紡原料精練一、精練的目的與要求二、精練的基本原理三、精練工藝中常用助
