发布时间 : 星期三 文章纤维化学与物理-第三章蛋白质纤维-羊毛更新完毕开始阅读
? 有水存在时拉伸：
? 当伸长率达到20%，螺旋构象开始转变； ? 当伸长率达到35%，转变明显；
? 当伸长率达到70%，完全转变成β—构象（即肽链的伸直状态构象）；
? 放松后可以重新恢复到α—螺旋构象，但是在拉伸状态下，合理控制（外力，T，t，以及水和化学药剂）的 作用，
可以让肽链在新的位置产生新的稳定交键，则可阻止恢复，起到相对永久的定形效果。 拉细羊毛——大分子水平的改性
? 原理：预处理（物理、化学处理，破坏分子间副键）? 赋予毛条适当捻度后用特定设备拉伸（确保整根纤维均匀拉
伸） ? 定形（使拉伸后半螺旋构象稳固） ? 结果：纤维长度增加50%，细度减小20% 例如：原20μm ? 16μm 五、羊毛的聚集态结构 P216 六、羊毛纤维的性能 P216-225 1. 吸湿性和水的作用 2. 羊毛的舒适性
3. 拉伸与回复性能（机械性能） 4．可塑性 5．缩绒性 6. 比电阻 7. 热的影响 8．日光的影响 9． 碱的作用 10. 酸的作用
11．氧化剂的作用 12．还原剂的作用 1. 吸湿性和水的作用
? 羊毛的吸湿性较强，标准回潮率为14-16％（公定回潮率为15％），相对湿度为60％-80％时的回潮率可高达18％，
高于其他纺织纤维。
? 在非常潮湿的空气中，羊毛吸收水分高达40％，而手感并不觉得潮湿。 ? 原因：
? 含有大量亲水性的羟基(-OH)、氨基(-XH2)、羧基(-COOH)和酰胺基(-CONH)等；
? 羊毛结晶度较低，且是一种多孔性纤维材料，具有毛细管作用，水分易被吸入纤维孔隙中。
? 羊毛纤维一般不溶于水，单纯的吸湿溶胀并不引起纤维分子结构的变化，但是在较剧烈条件下，水也会与羊毛纤维起
化学反应：
? （1）主要使蛋白质分子肽键（酰胺键）水解，从而导致机械性能的变化。 ? 在80℃以下的水中，羊毛纤维受到的影响较小，短时间汽蒸也无严重损害；
? 随着处理温度的提高和时间的延长，羊毛损伤加重，如将羊毛置于90-110℃蒸汽中处理3h、6h、60h，其重量损
失分别为18%，23%、74%；
? 水温为200℃时，羊毛几乎完全溶解。
? （2）在沸水中经较长时间处理，羊毛蛋白中的二硫键也将遭到破坏，反应如下：
硫醇基也可以与邻近的氨基反应反应，生成新的共价交联键，以赖氨酸的氨基为例，反应如下：
? 所以，羊毛在沸水中处理时，随着处理时间的延长，羊毛中硫含量及胱氨酸含量会逐渐降低(P218表5-4)。 ? 硫含量及胱氨酸含量下降程度不一致，胱氨酸下降幅度超过硫含量下降幅度。 2. 羊毛的舒适性
? P218
3.拉伸与回复性能（机械性能） P218-219 羊毛优良的拉伸和回复性能主要取决于其结构：
? 羊毛的多肽链是卷曲的 ，并具有α螺旋构象，当受到外力拉伸时α-螺旋构象可以转变为伸直的β-型构象； ? 多肽链之间还存在共价的二硫键，这种共价交键能阻止分子链的相对滑移， ? 所以羊毛即具有较大的延伸性能，又具有良好的回复性能。 初模 g/d 断强g/d 干态 湿态 湿干强相对比% 断伸 % 断功 弹性 干态 干态 湿态 桑蚕丝 50-100 3.0-4.0 2.1-2.8 70-80 15-25 27-33 中等（略大于羊毛） 羊毛 11-25 1.0-1.7 0.76-1.63 76-96 25-60 30-80 中等 棉 68-93 3.0-4.9 3.3-6.4 102-110 3-7 9-10 柞蚕丝 3.5-4.0 3.8-4.6 110 25-30 50-60 湿态 综合 伸长2%，形变回复度92%. 伸长2%，形变回复度 99% 中等-良好 优良 很差 优良 较硬而韧， 弹性良好 软而韧，弹性优良， 耐磨耐用、 挺括不易起皱 锦纶66长丝：伸长3%，形变回复度98-100%. 优秀 4．可塑性 P219-220
? 指羊毛在湿热条件下，可使其内应力迅速衰减，并按外力作用改变形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性能。 ? 羊毛的可塑性与其多肽链构象的变化、肽链间副键的拆散和重建密切相关。 ? 羊毛定形中三个重要的现象：过缩；暂定；永定
过缩（hyper-shrink）：
? 羊毛在热水或蒸汽中拉伸很短时间，长度增加很不稳定，当除去外力并在蒸汽中任其收缩，纤维长度收缩到比原来还
短，甚至只有原长的 2/3。
? 原因：由于温度提高，分子热运动增加，在外力拉伸作用下，肽链的构象将发生变化，分子间氢键、盐式键、二硫键
等被破坏，因此纤维沿受力方向长度增加。但由于受力时间很短，被破坏的副键尚未在新的位置上建立起新的副键，多肽链可以自由收缩，所以遇到更高条件产生过缩。 暂定(temporary setting)：
? 羊毛在热水或蒸汽中拉伸较短时间，长度增加，但不太稳定，当除去外力在更高温度条件处理，纤维仍可收缩回原来
长度。
? 原因：由于受力时间较短，被破坏的副键尚未在新的位置上全部建立起新的副键（或重建不牢固），所以只能暂时保
持形态稳定，遇到更高条件要回复。
永定(permanent setting)：
? 羊毛在热水或蒸汽中拉伸较长时间（1-2h），长度增加稳定，当除去外力在更高温度条件下松弛处理，纤维长度不
回复或稍有回复。
? 原因：由于受力时间较长，被破坏的副键有时间在新的位置上全部建立起新的稳固的副键，使多肽链构象稳定下来，
从而能阻止羊毛纤维从形变中回复原状。
? 毛织物的染整加工环节如：煮呢、蒸呢、定幅烘燥都具有定形作用，究竟是暂定还是永定，取决于处理条件。
? 毛料服装的熨烫也是利用了羊毛纤维的可塑性。
5． 缩绒性
? 缩绒性：羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插、纠缠、交编
毡化。
? 天然纤维中只有羊毛具有缩绒性，原因： ? 内因：
（1）表面鳞片层?DMF；
（2）高度的拉伸回复性能，有利于伸展和回缩； （3）天然的稳定卷曲。
? 外因：湿、热、化学药剂、机械外力 缩绒性的利弊：
? 利：赋予毛织物独特的风格（丰满、厚实），如毛毯、呢料的 加工；散纤维缩绒后可获得一定强度和形状的毛毡片，
例如毡帽、毡靴的制造。
? 弊：使毛织物的尺寸稳定性变差（如洗涤后及服用中易收缩和变形）；影响穿着的舒适性与美观（如汗渍和摩擦较多
处易毡合、起毛起球）
? 防缩加工:采用化学方法破坏其鳞片结构（氧化法）或对羊毛进行表面树脂处理。
6、比电阻 P221
7、热的影响 P221
8．日光的影响 P221
9．碱的作用
? 总体上：蛋白质纤维耐酸性优于耐碱性； 原因：
? 蛋白质纤维酸性基团多于碱性基团，PI都<7；
? 酸水解大约在pH=1.2 ([H+]=10-1.2)开始；碱水解大约在pH=10 ([OH-]=10-4）开始 ? 羊毛耐酸性比蚕丝好，耐碱性比蚕丝差。 原因：
? 羊毛含侧基为氨基的氨基酸含量更丰富，饱和吸酸值：羊毛大于蚕丝，说明羊毛能吸附更多酸而不受损伤
? 碱对羊毛比对蚕丝有更大破坏作用，一是因为羊毛结构较疏松，二是碱除了易拆散盐式键、氢键外，还容易破坏肽键
和二硫键
——碱的作用
? 羊毛对碱比对酸要敏感得多，碱不仅能拆散肽链间的盐式键、氢键，还可催化肽键以及二硫键的水解。影响因素：
? （1）碱的种类：在其他条件相同时，苛性碱的作用最为强烈，而碳酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠、氢氧化铝以
及肥皂等弱碱性物质对羊毛的作用较为温和。
? （2）浓度、作用温度和时间也是重要的影响因素。
? （3）电解质：大量中性盐存在，导致[OH-]内增加，水解程度增加，纤维损伤加重。
羊毛在不同浓度氢氧化钠溶液中于100℃处理lh以及在0.065N氢氧化钠溶液中于65℃处理不同时间，被溶解的羊毛百分率如图5-16、图5-17所示。
羊毛中二硫键的碱性水解以及产生新的交键等反应，表示如下：
? ?
新交联键的形成，有助于羊毛纤维形态的稳定。这也可以说明碱处理后羊毛，含硫量降低到一定程度后，即使再延长作用时间，纤维形态也基本上保持不变的原因。
同时，由于二硫键断裂和新交联键形成，碱处理羊毛时虽然胱氨酸的含量大为减少，但纤维的干强却没有明显减弱，只有当羊毛蛋白发生相当部分水解后干强才相应地降低（如图为碳酸钠处理羊毛纤维时胱氨酸含量降低率与纤维干强力变化的关系）。
? 试验发现羊毛纱经碱处理后其强力的变化很奇特。将羊毛纱在浓度逐渐增加的氢氧化钠溶液中短时间处理，氢氧化钠
的浓度在15％以下，纱的强力随浓度提高逐渐降低，但以后强力却随溶液浓度的提高而增加，直到38％时，羊毛纱
的强力最大(可比原样提高30％)。
? 原因：可能是由于随碱液浓度提高，粘度增加，浓碱渗入纤维非常缓慢，较短时间处理，碱的作用只在纱的表面进行，
纤维被水解而变为胶态，再经过以后的挤压和干燥反而使纤维更加紧密地粘结在一起，故导致纱的强力反而增加。 10．酸的作用 （羊毛耐酸性优于蚕丝）
? 羊毛对酸比对碱要稳定些，是耐酸性较好的纤维之一，因而
（1）可用酸性染料在pH值为2~4的染浴中沸染；
（2）可以用硫酸对原毛进行炭化处理，以去除草籽、革屑等植物性杂质。
? 影响因素：酸的种类（关键），也随着酸的浓度、作用温度、作用时间以及电解质总浓度的增加，损伤增加 。