蛋白质纤维课件课件精选课件.ppt

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1、关于蛋白质纤维课件第一页，本课件共有50页第一节第一节 蛋白质的基础知识蛋白质的基础知识一、蛋白质的化学组成一、蛋白质的化学组成1.元素组成元素组成 C、H、O、N、（、（S、P、Fe、Cu、Zn、I2）蛋白质系数：用于蛋白质含量的分析中蛋白质系数：用于蛋白质含量的分析中 每每100克蛋白质平均含氮量为克蛋白质平均含氮量为16g，因此每克氮相当于，因此每克氮相当于100/16即即6.25克克蛋白质。蛋白质。6.25即称为蛋白质系数即称为蛋白质系数2.蛋白质的成分蛋白质的成分 第一类：以肽键形式存在于蛋白质中的氨基酸第一类：以肽键形式存在于蛋白质中的氨基酸 第二类：各种非氨基酸物质，与蛋白质的结

2、合可能是共价结合，第二类：各种非氨基酸物质，与蛋白质的结合可能是共价结合，也可能是强的非共价力结合。含这类物质的蛋白质是结也可能是强的非共价力结合。含这类物质的蛋白质是结 合蛋白质。合蛋白质。第二页，本课件共有50页二、二、氨基酸的组成和构型氨基酸的组成和构型 蛋白质完全水解的最终产物是氨基酸，所以蛋白质的基本组成蛋白质完全水解的最终产物是氨基酸，所以蛋白质的基本组成 单位是氨基酸单位是氨基酸 天然蛋白质的氨基酸主要有天然蛋白质的氨基酸主要有20种左右，除脯氨酸都是种左右，除脯氨酸都是氨基酸氨基酸 （L构型）构型）H2N-CH-COOH R R：侧基：侧基 不同的不同的氨基酸区别在于氨基酸区别

3、在于R不同不同 不同的蛋白质区别在于不同的蛋白质区别在于氨基酸不同氨基酸不同蛋白质分子可以看作由氨基酸之间通过蛋白质分子可以看作由氨基酸之间通过NH2和和COOH的脱水缩合，的脱水缩合，以肽键连接起来的大分子以肽键连接起来的大分子 O H2N-CH-COOH+H2N-CH-COOH H2O H2N-CH-C-NH-CH-COOH R1 R2 R1 R2 蛋白质可以看作是由大量氨基酸以一定顺序首尾相连结所形成的多肽蛋白质可以看作是由大量氨基酸以一定顺序首尾相连结所形成的多肽 多肽链多肽链=主链主链 -NH-CH-CO-重复单位，氨基酸（剩、残）基重复单位，氨基酸（剩、残）基 酰胺键酰胺键=肽键肽

4、键 R 第三页，本课件共有50页三、蛋白质分子的结构层次三、蛋白质分子的结构层次1.蛋白质分子的一次结构（初级结构）蛋白质分子的一次结构（初级结构）多肽链中各种氨基酸按一定的顺序相互连接构成蛋白质的一次结构。多肽链中各种氨基酸按一定的顺序相互连接构成蛋白质的一次结构。2.蛋白质分子的二次结构蛋白质分子的二次结构 指多肽链主链骨架中的若干肽段，各自沿着某个轴盘旋或折叠，并以氢键指多肽链主链骨架中的若干肽段，各自沿着某个轴盘旋或折叠，并以氢键维系，从而形成有规则的构象。如维系，从而形成有规则的构象。如螺旋链、螺旋链、折叠链、折叠链、转角等。转角等。（1）螺旋螺旋 螺旋构象很稳定，靠氢键维持，若破坏

5、氢键，则螺旋构象很稳定，靠氢键维持，若破坏氢键，则螺旋构象遭到破坏，螺旋构象遭到破坏，成为伸展的多肽链。成为伸展的多肽链。蛋白质多肽链的基本结构是：蛋白质多肽链的基本结构是：立体化学原则：立体化学原则：肽键具有部分双键性质，不能自由旋转肽键具有部分双键性质，不能自由旋转肽键是刚性平面结构肽键是刚性平面结构在肽键上，在肽键上，CO与与NH或两个或两个C呈反式排列呈反式排列 第四页，本课件共有50页（2）折叠折叠若干条肽链或一条肽链的若干肽段平行排列，相邻主骨架之间靠氢键维系。若干条肽链或一条肽链的若干肽段平行排列，相邻主骨架之间靠氢键维系。为了在主链骨架之间形成最多的氢键，避免相邻侧链间的空间障

6、碍，锯齿状主为了在主链骨架之间形成最多的氢键，避免相邻侧链间的空间障碍，锯齿状主链骨架必须做一定折叠，以形成一个折叠片状层。链骨架必须做一定折叠，以形成一个折叠片状层。平行平行折叠折叠 反平行反平行折叠（更稳定）折叠（更稳定）所有肽链的所有肽链的N-末端都在同一端末端都在同一端 所有肽链的所有肽链的N-末端按正反方向交替排列末端按正反方向交替排列（3）无规线团（球蛋白分子中存在）无规线团（球蛋白分子中存在）第五页，本课件共有50页3.蛋白质分子的三次结构蛋白质分子的三次结构 指一条多肽链在二次结构的基础上，由于其顺序上相隔较远的氨基指一条多肽链在二次结构的基础上，由于其顺序上相隔较远的氨基 酸

7、残基侧链的相互作用，形成盘旋和折叠，从而产生特定的很不规酸残基侧链的相互作用，形成盘旋和折叠，从而产生特定的很不规 则的球状构象。（该定义仅适用于球状蛋白）则的球状构象。（该定义仅适用于球状蛋白）一条多肽链中所有原子的空间排布一条多肽链中所有原子的空间排布四、维系蛋白质分子构象的作用力四、维系蛋白质分子构象的作用力1氢键氢键（1）在两条多肽链之间，或一条多肽链的不同部位之间，主链骨架上的）在两条多肽链之间，或一条多肽链的不同部位之间，主链骨架上的-C=O氧原子与氧原子与-NH-氢原子生成氢键：氢原子生成氢键：RHC C=O C=O H-N H-N CHR（2）在蛋白质的某些侧链之间，如酪氨酸残

8、基的）在蛋白质的某些侧链之间，如酪氨酸残基的-OH与谷氨酸残基或天冬氨酸残与谷氨酸残基或天冬氨酸残基的基的-COOH可以生成氢键：可以生成氢键：第六页，本课件共有50页（3）某些侧链与主链骨架之间如酪氨酸的）某些侧链与主链骨架之间如酪氨酸的-OH与主链骨架的与主链骨架的-C=O，可以生成氢，可以生成氢键：键：（4）在水溶液中，极性水分子能与蛋白质分子中的氢供体或氢受体生成）在水溶液中，极性水分子能与蛋白质分子中的氢供体或氢受体生成氢键：氢键：第七页，本课件共有50页2疏水键疏水键 是指两个疏水基团为了避开水相而群集在一起的作用力。是指两个疏水基团为了避开水相而群集在一起的作用力。（1）肽链中的

9、氨基酸残基上的非极性疏水侧链，在水溶液中因其疏水性）肽链中的氨基酸残基上的非极性疏水侧链，在水溶液中因其疏水性有尽量减少与水分子接触、彼此相互连接的趋向而形成疏水键。有尽量减少与水分子接触、彼此相互连接的趋向而形成疏水键。HC-CH3H3C-CH（2）非极性侧链与主链骨架的）非极性侧链与主链骨架的-CH基也可以生成疏水键基也可以生成疏水键3范德华引力范德华引力 实质是静电引力。实质是静电引力。4离子键（盐键）离子键（盐键）是由正负离子之间的静电吸引所形成的化学键。是由正负离子之间的静电吸引所形成的化学键。-NH3+与与-COO-之间之间高浓度盐、过高或过低的高浓度盐、过高或过低的pH值，可以破

10、坏离子键值，可以破坏离子键 （强酸强碱可使蛋白质变性）（强酸强碱可使蛋白质变性）5配位键配位键 是指在两个原子之间，由单方面提供共用电子对所形成的共价键。是指在两个原子之间，由单方面提供共用电子对所形成的共价键。金属离子和蛋白质的连接往往是配位键。金属离子和蛋白质的连接往往是配位键。6二硫健二硫健两个硫原子之间的化学键（两个硫原子之间的化学键（SS）第八页，本课件共有50页五蛋白质的主要性质五蛋白质的主要性质1蛋白质两性性质和膜平衡蛋白质两性性质和膜平衡等电点（等电点（PI）：把蛋白质纤维放在溶液中，调节溶液的）：把蛋白质纤维放在溶液中，调节溶液的pH值，使蛋白值，使蛋白质分子的正、负离子数目

11、相等，此时溶液的质分子的正、负离子数目相等，此时溶液的pH值称为值称为等电点。等电点。羊毛羊毛PI4.24.8桑蚕丝桑蚕丝PI3.55.2 pHPI 带负电带负电 pHPI呈中性呈中性 pHPI带正电带正电蛋白质纤维在水溶液中往往带负电蛋白质纤维在水溶液中往往带负电饱和吸酸值：饱和吸酸值：100克纤维能吸收质子的摩尔数克纤维能吸收质子的摩尔数第九页，本课件共有50页将蛋白质纤维放在不同将蛋白质纤维放在不同pH值的介质中，纤维内部和纤维外部（溶值的介质中，纤维内部和纤维外部（溶液）的液）的pH值往往不一致，即值往往不一致，即H和和OH-在纤维内、外分布不均匀。在纤维内、外分布不均匀。如：如：纤维

12、内纤维内pH1.623.033.754.645.456.19纤维外纤维外pH0.781.862.343.083.864.50这种现象可以用膜平衡原理解释。这种现象可以用膜平衡原理解释。Donnan膜平衡膜平衡将蛋白质纤维放在将蛋白质纤维放在HCl和和KCl共存的溶液中，使溶液共存的溶液中，使溶液pHpI，表面带，表面带正电荷，纤维的表面类似半透膜。正电荷，纤维的表面类似半透膜。纤维内纤维内 纤维表面（膜）纤维表面（膜）纤维外（溶液）纤维外（溶液）膜内膜内 膜外膜外开始开始 H2N-P-COOH:C1 HCl:C2 KCl:C3结合酸达到平衡结合酸达到平衡 P-NH3+:C1 H+:x H+：C

13、2-(C1+x)K+:y K+:C3-y Cl-:C1+x+y Cl-:(C2+C3)-(C1+x+y)第十页，本课件共有50页 X由膜外迁移到膜内的由膜外迁移到膜内的H浓度浓度Y由膜外迁移到膜内的由膜外迁移到膜内的K浓度浓度C1蛋白质结合蛋白质结合H的浓度，蛋白质正离子的浓度的浓度，蛋白质正离子的浓度C2HCl的初始浓度的初始浓度C3KCl的初始浓度的初始浓度平衡时的分配系数平衡时的分配系数 H+外外/H+内内K+外外/K+内内Cl-内内/Cl-外外 C2(C1x)/x（C3y）/y(C1+x+y)/(C2+C3)-(C1+x+y)(C2+C3)/(C2+C3-C1)（）当溶液中无盐存在时，

14、（）当溶液中无盐存在时，C3，C2（C2 C1）即即H+外外 H+内内pH内内pH外外说明：蛋白质纤维在酸性介质中，纤维内部的说明：蛋白质纤维在酸性介质中，纤维内部的pH值高于外部溶液的值高于外部溶液的pH值。值。（）若有盐（）若有盐 (C2+C3)/(C2+C3-C1)当有大量盐时，当有大量盐时，C3很大，很大，当酸很浓时，当酸很浓时，C2很大，很大，说明：纤维内外可移动离子分布均匀，内、外说明：纤维内外可移动离子分布均匀，内、外pH值相等。值相等。第十一页，本课件共有50页（）若溶液的（）若溶液的pH值在蛋白质纤维等电点以上，如放入值在蛋白质纤维等电点以上，如放入NaOH和和NaCl共存的

15、共存的溶液中，则蛋白质纤维带负电荷（溶液中，则蛋白质纤维带负电荷（P-COOH），和碱结合的是酸性基，和碱结合的是酸性基团。团。同样可知，同样可知，即即H+外外 H+内内pH外外 pH内内说明：在碱性介质中，纤维外部溶液的说明：在碱性介质中，纤维外部溶液的pH值高于纤维内部的值高于纤维内部的pH值。值。总结：与蛋白质离子电荷相同的可迁移离子的浓度，是纤维内低于纤维总结：与蛋白质离子电荷相同的可迁移离子的浓度，是纤维内低于纤维外；而与蛋白质离子电荷相反的可迁移离子的浓度，是纤维内高外；而与蛋白质离子电荷相反的可迁移离子的浓度，是纤维内高于纤维外。于纤维外。2蛋白质溶液的胶体性质蛋白质溶液的胶体性

16、质分子较大，不能穿过半透膜，（用来提纯蛋白质分子较大，不能穿过半透膜，（用来提纯蛋白质透析）透析）颗粒较小，总面积大，吸附作用明显。颗粒较小，总面积大，吸附作用明显。蛋白质溶液会产生凝聚作用，温度下降时会凝结成胶冻状态。蛋白质溶液会产生凝聚作用，温度下降时会凝结成胶冻状态。第十二页，本课件共有50页3蛋白质的变性蛋白质的变性天然蛋白质根据其分子的几何形状分为纤型（羊毛和蚕丝）和球型天然蛋白质根据其分子的几何形状分为纤型（羊毛和蚕丝）和球型（丝胶和鸡蛋白）两类。（丝胶和鸡蛋白）两类。球型蛋白的变性：在受到热、高压、机械搅拌等物理因素或酸、球型蛋白的变性：在受到热、高压、机械搅拌等物理因素或酸、碱

17、、某些盐类和某些有机溶剂的作用，使溶解度碱、某些盐类和某些有机溶剂的作用，使溶解度降低和生物活性丧失。降低和生物活性丧失。这种变性有时可逆有时不可逆。这种变性有时可逆有时不可逆。4蛋白质的紫外线吸收蛋白质的紫外线吸收常用常用280nm紫外线的吸收，测定含芳香侧基的色氨酸与酪氨酸含量紫外线的吸收，测定含芳香侧基的色氨酸与酪氨酸含量.蛋白质的显色反应蛋白质的显色反应是指蛋白质和某种化学药剂作用后生成有色物质，可鉴别蛋白是指蛋白质和某种化学药剂作用后生成有色物质，可鉴别蛋白质（蛋白质及多肽是无色的）及作定量分析。质（蛋白质及多肽是无色的）及作定量分析。第十三页，本课件共有50页第二节羊毛纤维第二节羊

18、毛纤维平时所称的羊毛即绵羊毛平时所称的羊毛即绵羊毛绵羊毛：光泽柔和、富有弹性、手感柔软，不易沾污、耐磨以及有绵羊毛：光泽柔和、富有弹性、手感柔软，不易沾污、耐磨以及有良好的吸湿性和保湿性良好的吸湿性和保湿性羊毛的组成羊毛的组成原毛：从羊身上剪下的毛，实际上只是毛干部分原毛：从羊身上剪下的毛，实际上只是毛干部分羊毛纤维、羊毛脂、羊毛汗、植物性杂质、泥沙、水分羊毛纤维、羊毛脂、羊毛汗、植物性杂质、泥沙、水分净毛率：羊毛纤维在原毛中的含量百分率。一般在净毛率：羊毛纤维在原毛中的含量百分率。一般在40%70%原毛不能直接使用，要经过一系列初步加工：选毛、开毛、洗毛、炭化原毛不能直接使用，要经过一系列初

19、步加工：选毛、开毛、洗毛、炭化选毛：将原毛按品质加以区别。选毛：将原毛按品质加以区别。开毛：利用开毛机使羊毛松散并去除部分泥砂、尘土。开毛：利用开毛机使羊毛松散并去除部分泥砂、尘土。洗毛：以除去原毛中羊毛脂和羊毛汗为主，同时也可去除部分洗毛：以除去原毛中羊毛脂和羊毛汗为主，同时也可去除部分泥沙粘土等，从而获得清洁松散的洗净毛泥沙粘土等，从而获得清洁松散的洗净毛羊毛脂：含碳羊毛脂：含碳920的饱和、不饱和脂肪酸与高级醇类等的酯类混和的饱和、不饱和脂肪酸与高级醇类等的酯类混和物，少量游离脂肪酸和醇类物，少量游离脂肪酸和醇类羊毛汗：羊毛汗：7585%的的K2CO3，其次是少量，其次是少量KCl、K2

20、SO4以及脂肪酸盐以及脂肪酸盐第十四页，本课件共有50页一羊毛的形态结构一羊毛的形态结构横截面：接近圆形横截面：接近圆形 纵向：表面有鳞片纵向：表面有鳞片第十五页，本课件共有50页羊毛的形态结构模型如图羊毛的形态结构模型如图第十六页，本课件共有50页羊毛的形态结构基本分三组成个部分羊毛的形态结构基本分三组成个部分1鳞片层鳞片层由片状角质细胞组成，保护羊毛。由片状角质细胞组成，保护羊毛。细羊毛鳞片排列紧密，呈环状覆盖，伸出端较突出，光泽柔和。细羊毛鳞片排列紧密，呈环状覆盖，伸出端较突出，光泽柔和。粗羊毛鳞片排列较疏，呈瓦片状或龟裂状覆盖，摩擦系数大，粗羊毛鳞片排列较疏，呈瓦片状或龟裂状覆盖，摩擦

21、系数大，有优良的缩绒性，鳞片面积大且光滑，光泽比细羊毛明亮。有优良的缩绒性，鳞片面积大且光滑，光泽比细羊毛明亮。第十七页，本课件共有50页第十八页，本课件共有50页鳞片层由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层鳞片层由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层组成组成。（）鳞片表层（）鳞片表层具有良好的化学稳定性。具有良好的化学稳定性。鳞片表面呈整齐的类脂层排鳞片表面呈整齐的类脂层排列，使羊毛有拒水性。列，使羊毛有拒水性。（）鳞片外层（）鳞片外层结构不均匀，可分为鳞片外结构不均匀，可分为鳞片外A层和层和鳞片外鳞片外B层，保护毛干。层，保护毛干。（）鳞片内层（）鳞片内层化学稳定性较差化学稳定性较差。第十九页，本课件共有

22、50页2皮质层（角朊）皮质层（角朊）由纺缍形细胞组成由纺缍形细胞组成皮质细胞分为两种结构疏松的皮质细胞分为两种结构疏松的O皮质细胞：含皮质细胞：含S较少，易染色，反应较少，易染色，反应活性较高活性较高结构紧密的结构紧密的P皮质细胞：含皮质细胞：含S较多，反应活性稍差较多，反应活性稍差双边异构现象：双边异构现象：O皮质细胞和皮质细胞和P皮质细胞分别聚集在毛干的两半边，并皮质细胞分别聚集在毛干的两半边，并且沿纤维轴向互相缠绕，且沿纤维轴向互相缠绕，O皮质细胞始终位于羊毛卷曲皮质细胞始终位于羊毛卷曲波形的外侧，而波形的外侧，而P皮质细胞始终位于卷曲波形的内侧，皮质细胞始终位于卷曲波形的内侧，这种现象

23、即为。这种现象即为。羊毛纤维的天然卷曲羊毛纤维的天然卷曲第二十页，本课件共有50页3髓质层髓质层由薄膜细胞组成。由薄膜细胞组成。使羊毛的物理机械性能变差，实用性变差。使羊毛的物理机械性能变差，实用性变差。各种形状的髓质各种形状的髓质 1-死毛的髓层死毛的髓层 2-有髓毛的髓层有髓毛的髓层 3-两型毛的髓层两型毛的髓层 4，5，6，7-无髓毛无髓毛4细胞膜复合体（细胞膜复合体（CMC）是指两相邻细胞的细胞膜原生质和细胞间质所组成的整体。是指两相邻细胞的细胞膜原生质和细胞间质所组成的整体。含量含量35%，是羊毛内部唯一的连续组织，对机械性能有较大影，是羊毛内部唯一的连续组织，对机械性能有较大影响。

24、是鳞片和皮质细胞的重要粘合剂。响。是鳞片和皮质细胞的重要粘合剂。第二十一页，本课件共有50页二羊毛的表观性状二羊毛的表观性状.密度：比棉、麻、粘胶和涤纶低，更蓬松保暖密度：比棉、麻、粘胶和涤纶低，更蓬松保暖.细度：差异较大，越细成纱性能越好，但太细纺纱时易出现疵点。细度：差异较大，越细成纱性能越好，但太细纺纱时易出现疵点。.长度长度自然卷曲长度（毛丛长度）：毛丛两端的直线距离（一般所指）自然卷曲长度（毛丛长度）：毛丛两端的直线距离（一般所指）伸直后长度伸直后长度.卷曲度卷曲度一般以每厘米长羊毛的卷曲个数表征。一般以每厘米长羊毛的卷曲个数表征。弱卷曲及正常卷曲适于精纺，纺制表面光洁的毛纱；高卷曲

25、适于粗弱卷曲及正常卷曲适于精纺，纺制表面光洁的毛纱；高卷曲适于粗纺，成纱丰满，有弹性。纺，成纱丰满，有弹性。.羊毛按形结构的态特点分：细绒毛、粗毛、两型毛、死毛羊毛按形结构的态特点分：细绒毛、粗毛、两型毛、死毛第二十二页，本课件共有50页三羊毛的近程结构三羊毛的近程结构化学组成：化学组成：C、H、O、N、S含含S量多少鳞片层皮质层髓质层量多少鳞片层皮质层髓质层羊毛直径越大，含羊毛直径越大，含S量越少量越少四四.羊毛的远程结构羊毛的远程结构螺旋构象，只存在于低螺旋构象，只存在于低S蛋白质多肽链中，蛋白质多肽链中，高高S蛋白质的多肽链是无规则卷曲的。蛋白质的多肽链是无规则卷曲的。在有水分存在时拉伸

26、在有水分存在时拉伸伸长率伸长率20%时，分子构象开始转变时，分子构象开始转变伸长率伸长率35%时，分子构象转变明显时，分子构象转变明显伸长率伸长率70%时，时，构象（肽链的伸直构象（肽链的伸直链构象）链构象）放松后，分子构象放松后，分子构象产生可逆的变化，最后恢产生可逆的变化，最后恢复到复到构象构象-螺旋结构示意螺旋结构示意第二十三页，本课件共有50页五羊毛的聚集态结构五羊毛的聚集态结构三条具有螺旋结构的低三条具有螺旋结构的低S蛋白质的多肽链组成基本原纤蛋白质的多肽链组成基本原纤（直径（直径nm）11根基本原纤组成微原纤（直径根基本原纤组成微原纤（直径 nm）若干微原纤和基质组成棒状大原纤（直

27、径若干微原纤和基质组成棒状大原纤（直径nm）各种原纤包埋在基质中形成皮质细胞各种原纤包埋在基质中形成皮质细胞原纤与基质通过二硫链相连原纤与基质通过二硫链相连 皮质细胞、微原纤和基本原纤模型图皮质细胞、微原纤和基本原纤模型图第二十四页，本课件共有50页四羊毛纤维的性能四羊毛纤维的性能1吸湿性和水的作用吸湿性和水的作用羊毛吸湿性很好，标准回潮率羊毛吸湿性很好，标准回潮率8-14%，高于其他纺织纤维。，高于其他纺织纤维。原因：原因：亲水基多：亲水基多：OH,NH2,COOH,CONH 羊毛是一种多孔性纤维，具有毛细管作用羊毛是一种多孔性纤维，具有毛细管作用剧烈条件下（沸水和蒸汽），水会破坏羊毛的结构

28、剧烈条件下（沸水和蒸汽），水会破坏羊毛的结构 肽键水解肽键水解二硫键破坏，含硫量逐渐降低二硫键破坏，含硫量逐渐降低 CH-CH2-S-S-CH2-CH H2O CH-CH2-SOH+HS-CH2-CH O CH-C-H+H2S2羊毛的舒适性羊毛的舒适性（1）羊毛纤维导热系数小，蓬松；吸湿时放热比较大，冷湿条件下保）羊毛纤维导热系数小，蓬松；吸湿时放热比较大，冷湿条件下保 暧性好，是秋冬理想的面料。暧性好，是秋冬理想的面料。（2）湿热天气里，羊毛服装感觉凉爽。）湿热天气里，羊毛服装感觉凉爽。但是要做为夏季面料必须解决羊毛轻薄化，防缩，机可洗及消除但是要做为夏季面料必须解决羊毛轻薄化，防缩，机可洗

29、及消除 刺扎感。刺扎感。第二十五页，本课件共有50页3拉伸与回复性能拉伸与回复性能（1）断裂强度较低，断裂延伸度很大，断裂功也比较大。）断裂强度较低，断裂延伸度很大，断裂功也比较大。（2）羊毛是吸湿性很强的纤维，湿度对拉伸性能有影响。）羊毛是吸湿性很强的纤维，湿度对拉伸性能有影响。湿度升高，初杨氏模量湿度升高，初杨氏模量屈服应力屈服应力 断裂强度断裂强度 断裂延伸度断裂延伸度（3）温度对拉伸性能有影响。）温度对拉伸性能有影响。（湿）羊毛在温度升高时，断裂强度（湿）羊毛在温度升高时，断裂强度 断裂延伸度断裂延伸度（3）弹性）弹性 比较好，仅次于锦纶。尤其在低形变时，羊毛的回弹性最好。比较好，仅次

30、于锦纶。尤其在低形变时，羊毛的回弹性最好。总的来说，羊毛的弹性是较好的，所以毛织物不易起皱，也较耐磨。总的来说，羊毛的弹性是较好的，所以毛织物不易起皱，也较耐磨。原因：羊毛多肽链是卷曲的，并具有螺旋构象，肽链之间存在着共原因：羊毛多肽链是卷曲的，并具有螺旋构象，肽链之间存在着共 价的二硫键，当受到外力拉伸时，可以转变成较为伸直的价的二硫键，当受到外力拉伸时，可以转变成较为伸直的 构象，因而具有较大的延伸性。构象，因而具有较大的延伸性。而肽链之间的交联键能阻止分子链之间的相对滑移，所以有较而肽链之间的交联键能阻止分子链之间的相对滑移，所以有较 好的回复性。好的回复性。一些纤维的强度与拉伸曲线一些

31、纤维的强度与拉伸曲线 第二十六页，本课件共有50页4可塑性可塑性 是指羊毛在湿热条件下，可使其内应力迅速衰减，并可按外力作是指羊毛在湿热条件下，可使其内应力迅速衰减，并可按外力作 用改变现有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性能。用改变现有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性能。几个重要的概念几个重要的概念过缩：将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸气中、处理过缩：将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸气中、处理很短时很短时 间间，然后除去外力并在蒸气中任其收缩，纤维能，然后除去外力并在蒸气中任其收缩，纤维能收缩到比原收缩到比原 来的长度还短来的长度还短。暂定：若将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸

32、气中处理暂定：若将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸气中处理稍长时稍长时 间间，除去外力后纤维并不回复到原来长度，但在，除去外力后纤维并不回复到原来长度，但在更高温度的更高温度的 条件下处理，纤维仍可收缩条件下处理，纤维仍可收缩。永定：如果将伸长的羊毛纤维在热水或蒸气中处理永定：如果将伸长的羊毛纤维在热水或蒸气中处理更长时间如更长时间如12 小时小时，则外力去除后，即使再经蒸气处理，也，则外力去除后，即使再经蒸气处理，也仅能使纤维稍微仅能使纤维稍微 收缩收缩。羊毛的可塑性与多肽链构象的变化、肽链间次价键的拆散和重建密切相羊毛的可塑性与多肽链构象的变化、肽链间次价键的拆散和重建密切相关。关。毛织物

33、的定型毛织物的定型是利用羊毛纤维的可塑性完成的，（蒸呢、煮呢、电压是利用羊毛纤维的可塑性完成的，（蒸呢、煮呢、电压、定幅烘燥）。、定幅烘燥）。毛料服装的熨烫毛料服装的熨烫是利用羊毛的可塑性。是利用羊毛的可塑性。第二十七页，本课件共有50页5缩绒性缩绒性 是指羊毛在湿、热条件下经外力的反复作用，纤维之间相互穿插是指羊毛在湿、热条件下经外力的反复作用，纤维之间相互穿插 纠缠，纤维集合体逐渐收缩变得紧密，这种性能称为纠缠，纤维集合体逐渐收缩变得紧密，这种性能称为 毛纺工业的缩绒（缩呢）就是利用羊毛的缩绒性进行的一种加工。毛纺工业的缩绒（缩呢）就是利用羊毛的缩绒性进行的一种加工。使毛织物长度、幅宽使毛

34、织物长度、幅宽厚度厚度，表面露出一层绒毛，表面露出一层绒毛 获得外观优美，手感柔厚丰满，保暧性较好的效果。获得外观优美，手感柔厚丰满，保暧性较好的效果。原因：羊毛表面的鳞片结构在纤维移动时，顺鳞片方向和逆鳞片方原因：羊毛表面的鳞片结构在纤维移动时，顺鳞片方向和逆鳞片方 向的摩擦系数不同（向的摩擦系数不同（D.F.E.（定向摩擦效应）（定向摩擦效应），在反复的），在反复的 外力作用下，每根纤维都带着与它缠结在一起的纤维向着毛外力作用下，每根纤维都带着与它缠结在一起的纤维向着毛 根的指向缓缓蠕动，使纤维紧密纠缠毡合。根的指向缓缓蠕动，使纤维紧密纠缠毡合。羊毛的优良弹性（高度拉伸与回复性能）和稳定的

35、卷曲。羊毛的优良弹性（高度拉伸与回复性能）和稳定的卷曲。6.比电阻比电阻 干净的干羊毛是电的不良导体，比电阻很大。干净的干羊毛是电的不良导体，比电阻很大。但羊毛纤维含有电解质（纤维本身及和毛油中的）使比电阻变化。但羊毛纤维含有电解质（纤维本身及和毛油中的）使比电阻变化。7.热的影响热的影响 耐热性较差，散毛和毛织品的烘干湿度不宜超过耐热性较差，散毛和毛织品的烘干湿度不宜超过100。8日光的影响日光的影响 耐晒性能较好（在天然纤维中），但日光也会破坏羊毛。耐晒性能较好（在天然纤维中），但日光也会破坏羊毛。紫外线使紫外线使-S-S-发生氧化、水解。发生氧化、水解。第二十八页，本课件共有50页9.碱

36、的作用碱的作用 不稳定，对碱要比对酸敏感。不稳定，对碱要比对酸敏感。肽键水解肽键水解 拆散肽链间的盐式键拆散肽链间的盐式键羊毛在不同碱液中处理羊毛在不同碱液中处理1h的溶解率的溶解率 羊毛在羊毛在0.065 NNaOH溶液中处理不同时间的溶解率溶液中处理不同时间的溶解率 CH-CH2-S-S-CH2-CH OH-C=CH2+-S-S-CH2-CH C=CH2 +-S-CH2-CH+S C=CH2+-S-CH2-CH CH-CH2-S-CH2-CH 可以看出羊毛在氢氧化钠溶液中，随着碱浓度增加及作用时间的延长，溶解可以看出羊毛在氢氧化钠溶液中，随着碱浓度增加及作用时间的延长，溶解率也变大。率也变

37、大。受到损伤的羊毛，在碱液中的溶解百分率比正常的羊毛大。受到损伤的羊毛，在碱液中的溶解百分率比正常的羊毛大。因而可用羊毛在碱中的溶解百分率测定羊毛受损伤的程度。因而可用羊毛在碱中的溶解百分率测定羊毛受损伤的程度。标准方法：标准方法：0.1N的的NaOH溶液，溶液，65处理处理1h，未受损伤的羊毛溶解率，未受损伤的羊毛溶解率 约为约为10-12%。第二十九页，本课件共有50页羊毛纱经碱处理后强力变化很奇特。羊毛纱经碱处理后强力变化很奇特。羊毛纱在羊毛纱在NaOH中短时间处理，碱浓度中短时间处理，碱浓度15%时，浓度越大，强力越低时，浓度越大，强力越低;碱浓碱浓度在度在15%时，浓度越大，强力增加

38、，至时，浓度越大，强力增加，至38%时达到最大。原因：浓碱渗时达到最大。原因：浓碱渗入纤维较慢，短时间处理，碱作用在表面进行，纤维被水解成胶态，经过挤入纤维较慢，短时间处理，碱作用在表面进行，纤维被水解成胶态，经过挤压和干燥使纤维更加紧密粘结在一起压和干燥使纤维更加紧密粘结在一起,导致纱的强力增大。导致纱的强力增大。10.酸的作用酸的作用耐酸性较好耐酸性较好 可用酸性染料在可用酸性染料在pH=2-4下沸染，可用下沸染，可用H2SO4对原毛炭化。对原毛炭化。条件剧烈时：条件剧烈时：肽键水解肽键水解以致羧基电离并与游离的氨基结合，拆散肽链间的盐式键，以致羧基电离并与游离的氨基结合，拆散肽链间的盐式

39、键，使纤维的强度降低。使纤维的强度降低。11.氧化剂作用氧化剂作用不稳定不稳定肽键水解肽键水解肽链间的交联破坏肽链间的交联破坏含氯漂白剂不适用于羊毛，可用比较缓和的过氧化氢。含氯漂白剂不适用于羊毛，可用比较缓和的过氧化氢。第三十页，本课件共有50页卤素的作用卤素的作用对羊毛鳞片有强烈的破坏作用对羊毛鳞片有强烈的破坏作用 氯化处理后，表面鳞片的边缘变钝，端部变平滑，部分可被溶氯化处理后，表面鳞片的边缘变钝，端部变平滑，部分可被溶 去，强度、延伸度下降，泛黄，光泽变好，对染料的吸附能力变去，强度、延伸度下降，泛黄，光泽变好，对染料的吸附能力变 好，缩绒性变差。好，缩绒性变差。第三十一页，本课件共有

40、50页12.还原剂的作用还原剂的作用不稳定不稳定 与二硫键的反应，在碱性的情况下，破坏反应最为剧烈与二硫键的反应，在碱性的情况下，破坏反应最为剧烈Na2S 有还原性，水解生成有还原性，水解生成NaOH Na2S+H2O=NaOH+NaHS CH-CH2-S-S-CH2-CH NaHS 2CH-CH2-S-OH-Na2S2O4(连二亚硫酸钠、保险粉连二亚硫酸钠、保险粉)羊毛的还原漂白剂，可用羊毛的还原漂白剂，可用 -S-S-SH 空气中空气中 -S-S-或氧化剂（或氧化剂（H2O2）NaHSO3 缓和条件下可用，强烈条件，可使缓和条件下可用，强烈条件，可使-S-S-被还原。被还原。羊毛漂白，卤素

41、防毡缩整理中的脱氯，羊毛纤维的定型等羊毛漂白，卤素防毡缩整理中的脱氯，羊毛纤维的定型等 第三十二页，本课件共有50页第三节第三节 蚕丝纤维蚕丝纤维蚕丝具有明亮的光泽，平滑柔软的手感，轻盈美丽的外观，吸湿性好，蚕丝具有明亮的光泽，平滑柔软的手感，轻盈美丽的外观，吸湿性好，穿着滑爽舒适。穿着滑爽舒适。一蚕丝的形态结构一蚕丝的形态结构蚕丝（茧丝）的形成：由两条平行单丝组成。蚕丝（茧丝）的形成：由两条平行单丝组成。单丝：丝素（丝朊、丝质），外包丝胶（水溶性蛋白质）单丝：丝素（丝朊、丝质），外包丝胶（水溶性蛋白质）蚕茧蚕茧 最外层：茧衣（茧绵）最外层：茧衣（茧绵）中间：茧层中间：茧层长丝、生丝长丝、生丝

42、 不能缫丝，做绢纺原料不能缫丝，做绢纺原料 最内层：蛹衬最内层：蛹衬 形态结构形态结构 横截面：略呈三角形，三边相差不大，角略圆钝横截面：略呈三角形，三边相差不大，角略圆钝 纵向：光滑均匀的棒状纵向：光滑均匀的棒状桑蚕丝的截面形态桑蚕丝的截面形态第三十三页，本课件共有50页二丝素蛋白的近程结构二丝素蛋白的近程结构蚕丝蚕丝 丝素丝素 丝胶丝胶 占占90%以上以上 其它组分其它组分丝素蛋白质化学组成丝素蛋白质化学组成 C、H、O、N，几乎不含，几乎不含S分子结构分子结构 桑蚕丝素的分子链也称多肽链，有许多桑蚕丝素的分子链也称多肽链，有许多CONH键结构，键结构，分子链由两种类型的链段嵌段连接而成。

43、分子链由两种类型的链段嵌段连接而成。一部分：氨基酸的侧基较小，链段之间容易整齐而紧密排列，一部分：氨基酸的侧基较小，链段之间容易整齐而紧密排列，组成结晶区。组成结晶区。另一部分：侧基较大，结构复杂的氨基酸连接而成，组成无定另一部分：侧基较大，结构复杂的氨基酸连接而成，组成无定 型区。型区。三三.丝素蛋白的远程结构丝素蛋白的远程结构构象主要有三种，在一定的条件下，可以相互转换。构象主要有三种，在一定的条件下，可以相互转换。无规线团、无规线团、螺旋、反平行螺旋、反平行折叠折叠 第三十四页，本课件共有50页四四.丝素蛋白的聚集态结构丝素蛋白的聚集态结构 丝素蛋白由结晶部分和无定型部分组成，结晶度丝素

44、蛋白由结晶部分和无定型部分组成，结晶度50%60%。化学。化学反应主要发生在无定型区反应主要发生在无定型区 丝素蛋白结晶区以伸直的反向平行丝素蛋白结晶区以伸直的反向平行构象为基础构象为基础-螺旋结构示意图螺旋结构示意图 第三十五页，本课件共有50页五蚕丝的主要性能五蚕丝的主要性能1力学性能力学性能 断裂强度蚕丝羊毛断裂强度蚕丝羊毛 断裂延伸度蚕丝羊毛断裂延伸度蚕丝羊毛 断裂功羊毛断裂功羊毛 弹性羊毛（中等水平）弹性羊毛（中等水平）分子链较挺直，排列紧密，取向度较高分子链较挺直，排列紧密，取向度较高2.热性能热性能 对热的抵抗力较强，优于羊毛对热的抵抗力较强，优于羊毛3.光氧化、光泛黄和光脆损光

45、氧化、光泛黄和光脆损 蚕丝对光敏感，是天然纤维中耐光性最差的。蚕丝对光敏感，是天然纤维中耐光性最差的。泛黄：织物在使用和贮藏过程中白度下降、黄色增加的一种现象泛黄：织物在使用和贮藏过程中白度下降、黄色增加的一种现象 泛黄是一种氧化，是波长泛黄是一种氧化，是波长230-350nm的紫外线引起的。的紫外线引起的。解决方法解决方法 消除紫外线的影响。消除紫外线的影响。如硫脲可以很大程度上消除紫外线对丝素的影响如硫脲可以很大程度上消除紫外线对丝素的影响 具有还原性的物质能延缓光氧化的进程（单宁、硫氰酸铵）具有还原性的物质能延缓光氧化的进程（单宁、硫氰酸铵）铜、铁、锡、铅盐对光氧化有催化作用铜、铁、锡、

46、铅盐对光氧化有催化作用4.微生物的作用微生物的作用 对微生物的稳定性较差，丝素能为微生物的生长和繁殖提供养料对微生物的稳定性较差，丝素能为微生物的生长和繁殖提供养料第三十六页，本课件共有50页5.水和盐类的作用水和盐类的作用（1）水的作用）水的作用 蚕丝吸湿性较好，蚕丝吸湿性较好，R=10%；多孔透气；多孔透气丝胶随着水温的提高能溶解；丝素一般只能膨化不会溶解，但如果条件剧烈，丝胶随着水温的提高能溶解；丝素一般只能膨化不会溶解，但如果条件剧烈，会使丝素的肽键水解，使强度受损。（利用这点可以进行脱胶）会使丝素的肽键水解，使强度受损。（利用这点可以进行脱胶）（2）盐的作用）盐的作用 能使蚕丝纤维溶

47、胀和溶解能使蚕丝纤维溶胀和溶解 蚕丝的盐缩：用浓的蚕丝的盐缩：用浓的CaCl2、Ca(NO3)2溶液等处理，蚕丝会急剧收缩。溶液等处理，蚕丝会急剧收缩。.蚕丝的两性性质蚕丝的两性性质丝素的等电点：丝素的等电点：pH.丝胶的等电点：丝胶的等电点：pH.第三十七页，本课件共有50页.酸的作用酸的作用一般较稳定，但剧烈条件会引起肽键水解。一般较稳定，但剧烈条件会引起肽键水解。蚕丝的酸缩：蚕丝在浓无机酸、室温条件下处理短时间（蚕丝的酸缩：蚕丝在浓无机酸、室温条件下处理短时间（12分分钟），然后立即水洗除酸，长度将发生明显收缩。钟），然后立即水洗除酸，长度将发生明显收缩。可利用这点制作皱缩的织物可利用这

48、点制作皱缩的织物丝鸣：弱无机酸和有机酸（醋酸和酒石酸）的稀溶液，在常温下丝鸣：弱无机酸和有机酸（醋酸和酒石酸）的稀溶液，在常温下并不损伤丝纤维，还可增进光泽、手感并赋于并不损伤丝纤维，还可增进光泽、手感并赋于“丝鸣丝鸣”。蚕丝的增重：单宁酸处理蚕丝纤维能被蚕丝吸收，且难以洗去，蚕丝的增重：单宁酸处理蚕丝纤维能被蚕丝吸收，且难以洗去，并且不明显改变其它性质，可以用作增重剂。并且不明显改变其它性质，可以用作增重剂。（单宁酸还可在染色时做为媒染剂）（单宁酸还可在染色时做为媒染剂）.碱的作用碱的作用对碱要比对酸敏感，可使肽键水解。对碱要比对酸敏感，可使肽键水解。强碱高温损伤大，弱碱室温较稳定。强碱高温

49、损伤大，弱碱室温较稳定。若碱中有中性盐（特别是若碱中有中性盐（特别是Ca、Ba），损伤严重。），损伤严重。总结总结：酸和碱对蚕丝的作用随：酸和碱对蚕丝的作用随pH变化，在等电点附近的弱酸性溶液和变化，在等电点附近的弱酸性溶液和中性溶液中，丝素和丝胶都稳定。在中性溶液中，丝素和丝胶都稳定。在pH.的溶的溶液中，丝素不受损，在液中，丝素不受损，在pH的溶液中，丝胶能溶的溶液中，丝胶能溶解。解。第三十八页，本课件共有50页.氧化剂和还原剂的作用氧化剂和还原剂的作用对氧化剂不稳定，可氧化肽键、肽链末端具有对氧化剂不稳定，可氧化肽键、肽链末端具有-NH2的氨基酸、丝的氨基酸、丝素肽链上的氨基酸侧基。素肽

50、链上的氨基酸侧基。强氧化剂（如高锰酸钾）使丝素分解成低分子。强氧化剂（如高锰酸钾）使丝素分解成低分子。含氯氧化剂（如漂白粉，亚氯酸钠等）具有氧化和氯化作用，含氯氧化剂（如漂白粉，亚氯酸钠等）具有氧化和氯化作用，使丝素强度下降，变色。使丝素强度下降，变色。过氧化氢：缓和（但过氧化氢：缓和（但pH过高，氧化严重）过高，氧化严重）对还原剂较稳定对还原剂较稳定常用的还原剂，如保险粉、亚硫酸钠及酸性亚硫酸盐等均可不常用的还原剂，如保险粉、亚硫酸钠及酸性亚硫酸盐等均可不明显损伤纤维。明显损伤纤维。.蚕丝的染色性能蚕丝的染色性能酸性染料、中性染料和活性染料酸性染料、中性染料和活性染料.柞蚕丝的水渍、起毛（缺