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类型第四章 蛋白质纤维.ppt

  • 上传人:yjrm16270
  • 文档编号:9814151
  • 上传时间:2019-09-07
  • 格式:PPT
  • 页数:39
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    第四章 蛋白质纤维.ppt
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    1、第四章 蛋白质纤维,羊毛、蚕丝,第四章 蛋白质纤维,第一节 蛋白质的基础知识 第二节 羊毛 第三节 蚕丝,本章要求掌握的内容,1、等电点的概念 2、羊毛的形态结构 3、羊毛的物理性质和化学性质 4、蚕丝的形态结构 5、蚕丝的物理性质和化学性质,第一节 蛋白质的基础知识,一、蛋白质的化学组成及分子结构 二、蛋白质的两性性质,一、蛋白质的化学组成及分子结构,1、元素组成 蛋白质是有机含氮高分子物,分子量很高,结构复杂,但是,组成蛋白质的元素并不很多。 主要元素:C、H、O、N 其他元素:S、P 微量元素:Fe、Cu、Zn、I,一、蛋白质的化学组成及分子结构概况,2. 氨基酸组成 蛋白质完全水解的最

    2、终产物是氨基酸,因此蛋白质的基本组成单位是氨基酸。天然蛋白质中的氨基酸主要有20种左右,它们的共同特点都是-氨基酸,可用下列通式表示:,一、蛋白质的化学组成及分子结构概况,3、分子结构 蛋白质可看作是由氨基酸彼此通过氨基与羧基脱水缩合,以酰胺键连接起来的大分子 肽键:蛋白质分子中的酰胺键 肽:由肽键相连接的缩氨酸 多肽:多个肽键连接的缩氨酸 主链:多肽的长链 侧链:主链上的分支 蛋白质的初级结构:多肽链中的氨基酸排列顺序 蛋白质的高级结构:蛋白质分子的空间构象,一、蛋白质的化学组成及分子结构概况,一、蛋白质的化学组成及分子结构概况,4、副键的作用蛋白质分子的空间构象主要靠主链及侧链上的各种基团

    3、间的相互作用形成,这些结合力统称为副键。 氢键:肽链中的亚氨基和羰基之间:盐键(又称离子键):大分子侧基的酸性和碱性基团之间,一、蛋白质的化学组成及分子结构概况,4、副键的作用 二硫键: 本身属共价键,可存在于不同肽链之间或同一肽链之中:,二、蛋白质的两性性质,蛋白质分子中除末端的氨基与羧基外,侧链上还含有许多酸、碱性基团。因而,蛋白质具有既象酸又象碱一样的性能,是典型的两性高分子电解质。 蛋白质中所含的酸碱性基团如下:末端:-NH2,-COOH 侧基:-NH2,-COOH ,-OH ,二、蛋白质的两性性质,1、酸碱性条件下的电离平衡:其中“P“表示多肽链 由上式可以明显地看出,这三种状态之间

    4、的关系,是由溶液的氢离子浓度决定的。,二、蛋白质的两性性质,2、等电点 蛋白质分子上所带的正负电荷数相等时的pH值 羊毛和蚕丝的等电点: 羊毛 4.24.8 蚕丝 3.55.2 等电点时的性质:蛋白质在等电状态时,呈现一系列特殊的也是极为重要的性质,如:溶胀、溶解度、渗透压、电泳以及电导率都最低; 染整加工时尽可能在等电点附近,以使损伤最小。,二、蛋白质的两性性质,3、最大吸酸值 pH值35,开始结合酸pH值1.31.8,结合酸量最大pH值小于0.8,过量吸酸,蛋白质开始水解pH值大于10,蛋白质水解破坏(很难测定吸碱值) 蛋白质上结合酸的碱性基团氨基:是主要吸酸基团亚氨基:pH很低时(0.8

    5、)也能吸酸(属于过量吸酸) 最大吸酸值:概念:蛋白质结合酸的最大值 影响因素:蛋白质上的碱性基团的多少影响最大吸酸值 注意:可用最大吸酸值测定蛋白质上的氨基含量,二、蛋白质的两性性质,4、膜平衡原理 在不同pH介质中,纤维内部和外部的pH值不一致 纤维的表面具有类似半透膜性质 膜内体系:蛋白质分子上带有的离子与其中的溶液 膜外体系:纤维外面的溶液 膜内膜外溶液的分配系数:,二、蛋白质的两性性质,与蛋白质离子电荷相同的可迁移离子的浓度: 纤维内低于纤维外 与蛋白质离子电荷相反的可迁移离子的浓度: 纤维内高于纤维外 等电点以下: 蛋白质存在状态为 H3N+PCOOH H+外 H+内, pH外 pH

    6、内,二、蛋白质的两性性质,羊毛的酸滴定曲线:从图中可以看出,溶液中盐的浓度越高时,所得到的滴定曲线形状,越接近于内滴定曲线(即蛋白质结合酸或结合碱量对纤维内PH值所做的曲线)。在某一PH值,有盐存在时,结合酸量较无盐存在时为大。,第二节 羊毛,一、羊毛的形态结构及分类 二、羊毛的化学组成与分子结构 三、羊毛的超分子结构四、羊毛的主要机械性能 五、羊毛的主要化学性质,一、羊毛的形态结构及分类,1、形态结构 截面:接近圆形 纵向:鳞片 三个组成部分 鳞片层 皮质层 髓质层,一、羊毛的形态结构,鳞片层 外壳 组成:片状角质细胞 根部附着于毛干,梢部则伸出毛干表面 细羊毛鳞片可见高度低于粗羊毛 细羊毛

    7、鳞片层厚度大于粗羊毛,一、羊毛的形态结构,皮质层 主体 决定性质 组成:纺锤型皮质细胞,分为O皮质细胞和P皮质细胞两种。 O皮质细胞:含S低,易于染色,位于羊毛卷曲波形的外侧 P皮质细胞:位于羊毛卷曲波形的内侧 双侧结构:O、P细胞的双侧异构分布,一、羊毛的形态结构,髓质层 组成:薄膜细胞 结构疏松、内部充有空气 细胞之间联系很弱 髓质多,则弹性和强度较低,2、羊毛分类,细绒毛:直径52.5m,有连续的髓质层 两型毛:52.5m 直径 30m,有断续的髓质层 死毛:除鳞片层外,几乎全为髓质层,二、羊毛的化学组成与分子结构,组成:C、N、O、N、S 副键:氢键、盐键和二硫键 含硫量 直径大,含硫

    8、量少 鳞片皮质层髓质层 P皮质细胞O皮质细胞 结构:由大量-氨基酸以一定顺序首尾连结而形成的多肽。 低硫蛋白质的多肽链具有-螺旋构象 高硫蛋白质的多肽链是无规卷曲的,三、羊毛的超分子结构,低硫蛋白质的多肽链,三、羊毛的超分子结构,低硫蛋白质的多肽链,四、羊毛的主要机械性能,1、拉伸与回复性能 断裂强力不高,断裂延伸率高,断裂功较大,四、羊毛的主要机械性能,拉伸与回复性能 断裂强力不高,断裂延伸率高,断裂功较大 温湿度对拉伸性能的影响 相对湿度,初始模量、屈服应力、断裂强力,断裂延伸度 温度,初始模量、屈服应力、断裂强力,断裂延伸度 回复性能与聚集态结构有关 卷曲,螺旋构象:可由-构象转为-构象

    9、 二硫键:阻止分子链间相对滑移,四、羊毛的主要机械性质,2、羊毛可塑性 概念:指羊毛在湿热条件下,可使其内应力迅速衰减,并右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。 效果:过缩、暂定、永定 应用:毛织物的定形(煮呢、蒸呢、电压和定幅烘燥等),四、羊毛的主要机械性质,3、羊毛的缩绒性 概念:指羊毛在湿热条件下经外力的反复作用,纤维之间互相穿插纠缠,纤维集合体逐渐收缩变得紧密。 应用:缩绒或缩呢 原因:顺鳞片方向和逆鳞片方向的摩擦片不同。,五、羊毛的主要化学性质,1、水的作用 良好的吸湿性:相对湿度6080%,回潮率可达1418% 异性溶胀条件激烈,肽键水解,纤维失重,机械性能恶化,

    10、五、羊毛的主要化学性质,2、酸的作用 比较稳定,可用强酸性染料 抑制羧基电离并与游离的氨基结合,拆散盐键,使纤维强度降低 肽键不同程度的水解,五、羊毛的主要化学性质,3、碱的作用 具有较大的破坏作用 拆散盐键,催化水解 影响因素: 碱的种类和浓度:烧碱最强烈 作用温度和时间 电解质的总浓度 促进二硫键的分解和新交联键的建立,提高羊毛形态的稳定性,五、羊毛的主要化学性质,4、氧化剂的作用 羊毛对氧化剂敏感 因素: 氧化剂种类和浓度 溶液PH值:最主要因素 处理温度和时间 铜镍等金属离子:催化作用 不易氯漂,可用H2O2并严格控制条件,五、羊毛的主要化学性质,5、还原剂的作用 破坏二硫键,碱性介质尤为严重 6、卤素的作用 特别强烈的破坏作用 截面膨胀,强度、延伸度下降,纤维泛黄 光泽增强,对染料吸附能力提高 缩绒性大大降低 工业应用:增强地毯光泽,防毡整理等,五、羊毛的主要化学性质,7、光氧化作用 日光的照射对羊毛有破坏作用 绵羊背部的毛尖发黄,手感粗糙,弹性下降 紫外线作用下,二硫键发生氧化和水解 在天然纤维中,羊毛还是最耐晒的纤维,作业,P117 1 2 3 4 5,其它节请点击下列链接,第三节 蚕丝,

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