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1、第四章第四章 蛋白质纤维蛋白质纤维 第一节第一节 蛋白质的基础知识蛋白质的基础知识 v一、蛋白质的化学组成及分子结构一、蛋白质的化学组成及分子结构v二、蛋白质的两性性质二、蛋白质的两性性质一、蛋白质的化学组成及分子结构概况v1.元素组成元素组成 v2.氨基酸组成氨基酸组成 v3.分子结构分子结构 v4.副键的作用副键的作用 1.元素组成元素组成v蛋白质是分子量很高的有机含氮高分子化和物，结构十分复杂，但组成蛋白质的元素种类并不多，主要有碳、氢、氧、氮等，有些还含有硫、磷、铁、铜、锌及碘等元素。2.氨基酸组成氨基酸组成v蛋白质完全水解的最终产物是氨基酸，因此蛋白质的基本组成单位是氨基酸。天然蛋白
2、质中的氨基酸主要有20种左右，它们的共同特点是都属于-氨基酸。可用如下通式表示：RH2N CH COOH3.分子结构分子结构v蛋白质的大分子可以看作是由-氨基酸彼此通过氨基与羧基之间的脱水缩合，以酰胺键连结而成的大分子：4.副键的作用副键的作用v（1）氢键 v（2）盐键 v（3）二硫键 二二、蛋白质的两性性质蛋白质的两性性质v蛋白质分子中除末端的氨基与羧基外，侧基上还含有许多酸性、碱性基团，所以蛋白质兼具酸、碱性质，是典型的的性高分子电解质。第二节第二节 羊羊 毛毛 (wool)v一、羊毛形态结构及分类一、羊毛形态结构及分类v二、羊毛的化学组成与分子结构二、羊毛的化学组成与分子结构v三、羊毛的
3、超分子结构三、羊毛的超分子结构v四、羊毛的主要机械性能四、羊毛的主要机械性能v五、羊毛的主要化学性质五、羊毛的主要化学性质v六、其他纺织用动物毛六、其他纺织用动物毛羊毛形态结构羊毛形态结构v（1）鳞片层v（2）皮质层 v（3）髓质层 羊毛分类v（1）细绒毛：）细绒毛：直径在30m以下，无髓质层，鳞片密度较大，纤维较短，卷曲多，光泽柔和。v（2）粗毛：）粗毛：直径在以上，有连续的髓质层，外形粗长，卷曲少，光泽强。v（3）两型毛：）两型毛：又称中间毛或过渡毛，直径在之间，有断续的髓质层，粗细差异较大，粗的部分似粗毛，细的部分如细绒毛。我国没有窀改良好的羊种，其羊毛多属这种类型。v（4）死毛：）死毛
4、：除鳞片层外，几乎全为髓质层，强度和弹性很差，呈枯白色，没有光泽，也不易染色，没有纺织价值。羊毛的化学组成羊毛的化学组成v在羊毛纤维的元素组成中，除碳、氢、氧、氮之外，还含有一定量的硫，各元素的含量因羊毛的品种、饲养条件、羊体的部位等不同而有一定的差异，其中以含硫量的变化料为明显。羊毛的分子结构羊毛的分子结构v羊毛蛋白分子链的空间构象是比较复杂的，根据分析资料可以肯定，在羊毛蛋白的分子链中，具有-螺旋构象。羊毛的超分子结构羊毛的超分子结构v羊毛纤维主体是由皮质细胞组成的皮质层。皮质细胞中含有高硫及低硫两种蛋白质，前者是基质的主要成分，其分子链呈无定形卷曲；后者的分子链具有螺旋结构，在皮质细胞中
5、，组成基本原纤（Protofibril）。基本原纤再组成微原纤，微原纤则进一步组成原纤。羊毛主要机械性能羊毛主要机械性能v1.羊毛的拉伸与回复性能羊毛的拉伸与回复性能 v2.羊毛可塑性羊毛可塑性 v3.羊毛的缩绒性羊毛的缩绒性 羊毛的主要化学性质羊毛的主要化学性质v1.水对羊毛的作用水对羊毛的作用 v2.酸对羊毛的作用酸对羊毛的作用 v3.碱对羊毛的作用碱对羊毛的作用 v4.氧化剂对羊毛的作用氧化剂对羊毛的作用 v5.还原剂对羊毛的作用还原剂对羊毛的作用 v6.卤素对羊毛的作用卤素对羊毛的作用 v7.光对羊毛的氧化作用光对羊毛的氧化作用 其他纺织用动物毛其他纺织用动物毛v1.山羊毛山羊毛 v2
6、.马海毛马海毛 v3.兔毛兔毛 v4.骆驼毛骆驼毛 v5.牦牛毛牦牛毛 第三节第三节 蚕蚕 丝丝(silk)v一、蚕丝的形成和形态结构 v二、丝素的结构和性质v三、丝胶的结构和性质蚕丝的形成和形态结构v1.桑蚕丝的形成和形态结构 v2.柞蚕丝的形成和形态结构 桑蚕丝的形成和形态结构v蚕丝是蚕体内分泌出的丝液经吐丝口吐出后凝固而成。在蚕体内有泌丝部、贮丝部、输丝管构成完整的丝腺体。柞蚕丝的形成和形态结构v柞蚕丝腺体与桑蚕丝腺体作用相同，丝腺分前、中、后三部分，差别在后部丝腺粗，愈向前愈细，最后在头部汇合，经吐丝口排出柞丝。丝素的结构和性质v1、丝素的组成和结构v2、丝素的性质丝素的组成元素元素桑
7、蚕丝桑蚕丝柞蚕丝柞蚕丝碳48%49%47.18%氢6.5%6.3%氧26.8%27.9%29.67%氮17.6%16.85%桑蚕丝和柞蚕丝丝素的元素组成桑蚕丝和柞蚕丝丝素的元素组成丝素的结构v丝素的基本元结构是氨基酸，每一个大分子链平均含有400500个氨基酸残基。在不同品种的蚕丝中，所含氨基酸比例也有差异，桑蚕丝丝素主要是由乙氨酸组成，其次是丙氨酸、丝氨酸，乙、丙氨酸的和约占总量的70%。丝素的性质v1.吸湿性 v2.耐热性 v3.膨化与溶解性 v4.耐酸性 v5.耐碱性v6.耐氧化剂和还原剂的性能v7.耐光性 丝胶的结构和性质v1、丝胶的组成和结构v2、丝胶的性质 丝胶的组成v丝胶中的元素
8、组成与丝素略有差异，丝胶由碳、氢、氧、氮、硫五种元素组成。在元素含量上与丝素比，含碳量少，含氧量多，并增加了硫的成分，各种组分的含量也随品种的不同而异，组成如下：v碳：44.32%46.29%v氢：5.72%6.42%v氧：30.35%32.50%v氮：16.44%18.30%v硫：0.15%丝胶的结构丝胶的性质v丝胶结构中支化程度比丝素高，支链的极性基团含量比较高，分子链的排列不够规整，分子间作用力较小，基于这些原因丝胶的吸湿性比丝素高，也就是说，含有丝胶的生丝比脱胶后的丝素吸湿性高。第四节第四节 大豆蛋白纤维大豆蛋白纤维 v一、大豆蛋白纤维的生产v二、大豆蛋白纤维的性能v三、大豆蛋白纤维的
9、应用 大豆蛋白纤维的生产v大豆蛋白纤维属再生性植物纤维,它的主要原料是来自于自然界的大豆粕,通过采用生物工程新技术从大豆的豆粕中提炼出的蛋白质经由其他助剂和生物酶的处理,以湿法纺丝而成,具体生产工艺如下：v1、以出过油的大豆废粕为原料,通过浸泡提取大豆蛋白质。v2、溶解提纯蛋白质。v3、将按比例混合搅拌成的蛋白纺丝原液制成半成品。v4、半成品需经过缩醛化处理以稳定纤维的性能。v5、稳定后的半成品经水洗、上油、烘干、卷曲定形和切断即可生产出各种长度规格的纺织用大豆蛋白纤维。大豆蛋白纤维的性能v1、外观与手感v大豆蛋白纤维原色为淡黄色,很像柞蚕丝色。其横截面呈扁平状哑铃形或腰圆形,纵向表面呈现不明
10、显的沟槽,纤维具有一定的卷曲,但卷曲度不如细羊毛明显。由大豆蛋白纤维织成的织物手感柔软、滑爽,质地轻薄,具有真丝般的光泽和良好的悬垂性。v2、吸湿导湿性v大豆蛋白分子中含有大量的氨基、羧基等亲水基团,使其具有良好的吸湿性,而大豆蛋白纤维表面的沟槽,使纤维具有良好的导湿透气性。v由于大豆蛋白纤维的回潮率与棉接近,因此其吸湿性与棉相当,而导湿透气性胜于棉,使得大豆蛋白织物具有很好的穿着舒适性。v3、染色性能v由于大豆蛋白纤维耐酸性特好,因此可用酸性染料、活性染料染色,尤其是经活性染料染色的织物色泽鲜艳有光泽,而且染色牢度优于真丝。v4、物理机械性能v大豆蛋白纤维的比重小,干、湿断裂强度比棉、蚕丝、羊毛的强度都高,可开发高品质的细密面料。由于大豆蛋白纤维的初始模量偏高,所以织物的尺寸稳定性好,抗皱性强,且易洗、快干。v5、抗菌保健功能v大豆蛋白纤维含有的氨基与人体皮肤相容,具有良好的保健作用。大豆蛋白纤维的应用 v1、应用与高档针织内、外衣v2、应用与衬衫、贴身服装等面料v3、应用与家用纺织品面料