纤维化学与物理-第三章蛋白质纤维-羊毛 联系客服

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酸对羊毛作用的结果:

(1)酸可以抑制羧基电离并与游离的氨基结合,从而导致肽链间盐式键的拆散,纤维强度降低:

(2)肽键的水解,使纤维的强度降低。

(3)二硫键一般不易酸水解(见P223表 5-5)。

(但pH过低,温度提高,时间延长也将导致-S-S-水解)

?

胱氨酸含

量基本不变(甚至由于其它氨基酸的溶落而略增加); ? 结合酸的能力提高,因为肽键水解,-NH2数量 增加

11.氧化剂的作用

? 羊毛对氧化剂是比较敏感的。 ? 氧化剂对羊毛的破坏作用主要是: ? (1)使肽链间的交联受到破坏;

? (2)可能使蛋白质大分子中的肽键水解

? (3)氧化剂的作用主要集中在含硫氨基酸残基部分,但其他部位如二硫键、咪唑基等也可与氧化剂反应。

氧化剂对羊毛的破坏程度取决于氧化剂的种类、浓度、溶液的PH值、处理时间、温度等因素: ? 一般KMnO4氧化作用强,易使肽键断裂,剧烈时分解成氨、脂肪酸、草酸等,目前少用; ? 含氯漂白剂对羊毛的作用强烈,不适合用于羊毛的漂白,但常用于防缩或丝光加工;

? 过氧化氢(H2O2)对羊毛的影响较小,常用于羊毛的漂白,目前也用于防缩加工(前景好)。如果条件控制不当,也

会造成羊毛纤维的严重损伤,损伤程度与过氧化氢的浓度、处理温度和时间,尤其是溶液的pH值有关(pH>7,可使肽键和二硫键氧化水解);

? 而铜、镍等金属离子的存在有催化作用,会加速对羊毛纤维的氧化作用。 二硫键的氧化断裂有两种形式: A.先水解后氧化; B.先氧化后水解

? A .

-SOH亚磺酰不稳定:

? B.

卤素的作用:

? 卤素能降低羊毛缩绒性能,如采用氯化法进行毛条或毛织物的防毡缩整理,在实际生产上应用广泛;若再与树脂整理

相结合,则防毡缩性能可进一步提高。

? 经氯化处理后的羊毛:大多数羊毛鳞片的边缘变钝、端部变得平滑,小部分鳞片被溶去。

? 在有水存在下,氯与羊毛反应时优先与酪氨酸和胱氨酸的残基作用(可能生成泛黄基团),然后氧化所有的氨基酸残

基;

? 氯在水中因溶液的PH值不同,可以C12和HOCl及OCl- 等形式存在,C12和HOCl可氧化全部的胱氨酸成为磺基丙氨

酸,OCl- 却仅能氧化约25%的胱氨酸。

HOCl除氧化胱氨酸外,还可使羊毛蛋白质中的游离氨基形成氯氨酸:

氯氨酸在水中可进一步分解:

随着溶液pH值的降低,羊毛蛋白分子肽链发生酸性水解。

? 使用含氯氧化剂处理羊毛,即产生氧化作用,又有氯化作用、酸水解作用,导致泛黄、强力损伤,所以一般不作漂白

剂,但可以作防缩、丝光处理助剂,实际应用较广 。 ? 氯化处理后羊毛:

(1)截面膨胀,强度和延伸度下降;纤维泛黄。

(2)光泽增强,对染料的吸附能力提高,缩绒性大大下降。

? 溴与羊毛的作用与氯相似,而碘的活泼性相对比较低。 12.还原剂的作用

? 还原剂对羊毛的作用,几乎只限定在与二硫键反应,而且在碱性介质中尤为剧烈。 (1)硫化钠:由于硫化钠水解生成碱,纤维发生较剧烈的溶胀,使还原反应更易进行。

+ Na2S2 +2H2O

? 除了NaHS的还原作用,NaOH还能使肽键水解。 ? 例如:

? 当硫化钠的浓度为1%,在65℃时处理羊毛纱,30min后其重量损失可达50%,含硫量从3.16%下降到3.04%。 ? 所以经Na2S处理后羊毛的失重很大,在较高温度下,可使它完全溶解。

? 当然,生成的半胱氨酸离子残基也可与二胺基氨基酸中的自由氨基作用生成新的交联键。

(2)亚硫酸盐:

? 羊毛与亚硫酸盐的作用,具有较重要的实际意义。如应用于羊毛漂白、卤素防毡缩整理中的脱氯处理、羊毛纤维的定

形以及羊毛经高锰酸盐防缩处理后除去残留在纤维上的二氧化锰等。

? 在条件缓和时,亚硫酸盐可不使羊毛中的二硫健遭到明显破坏,但在较剧烈的条件下,二硫键可被还原:

(3)巯基乙酸:

? 巯基乙酸在碱性溶液中,可与羊毛的二硫键发生如下反应:

? 巯基还可与二官能度的化合物如二卤代烷基作用,生成-S—R—S—类型的共价交联键,R基可自-CH2-到-(CH2)6-等。以二溴代丙烷为例,反应如下:

? 引入R基所形成的新共价交联键是相当稳定的,碱溶率明显降低:以0.1N的氢氧化钠溶液,在65℃处理1h,建立了

新交联键的羊毛,其碱溶率仅2%-3%,而原来羊毛的碱溶率为10%-12%。

? 除形成这种新的交联键外,也可利用羊毛蛋白质中其他可反应性基团与多官能度化合物作用,生成新的比较稳定的交

联键。

? 除巯基乙酸,也常用亚硫酸氢钠作为羊毛定形剂。与甲醛结合使用,可形成稳定的—S—CH2—S—结构的共价交联

键。

(4)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)

? 连二亚硫酸钠(保险粉)常用作羊毛的还原漂白剂。

? 漂白时,二硫键也受到一定程度的破坏,生成-SH基,可通过测定羊毛在碱溶液中的溶解百分率,来判断对羊毛的破

坏程度。

作业及思考题

1、叙述羊毛纤维的形态结构和聚集态结构。(P244第7题)

2、简要说明并描述桑蚕丝、柞蚕丝、羊毛纤维的形态结构。(思考题) 3、请分析桑蚕丝素与羊毛的分子结构及聚集态结构特点。

4、何谓羊毛的缩绒性?为什么羊毛具有缩绒性?(P244第11题)