纺织纤维结构与性能.ppt

第四章 纺织纤维结构与性能,第五节 蛋白质纤维的结构与性能,,二、 蚕丝纤维结构与性能 蚕丝质轻而细长，具有良好的强力、伸度，织物的光泽和染色性能好，穿着舒适，手感滑爽丰满，导热差，吸湿透气，采用不同的组织结构时既能轻薄透凉，又能厚实丰满而有保暖作用，所以蚕丝是一种非常优良的纺织纤维但蚕丝存在耐光性、抗皱性、耐摩擦性差等弱点丝素是茧丝的主体，生丝或丝织物经精练除去大部分丝胶后，剩余部分主要是丝素一）丝素的结构 丝素的分子链可以看成是由两部分嵌段连接而成的 一部分主要由乙氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成，这些氨基酸的侧链较小，结构简单，链间整齐而排列紧密，形成许多氢键，组成晶区 另一部分则含有侧链较大而复杂的氨基酸残基，如酪氨酸、赖氨酸和精氨酸等，大侧基的空间位阻使这部分形成松散的无定形部位，并暴露出很多活泼基团丝素的结晶区结构其分子链的构象称为β-折叠构象用X射线衍射方法测得丝素的结晶度为40％-50％丝素的性质直接决定蚕丝纤维的性能二）丝素的物理性能 1、力学性质 桑蚕丝素具有较高的断裂强度，较低的断裂伸长度(伸度) 原因：？,原因：,在丝素的结晶区，主要存在的是丝素β-折叠型结构，肽链的链段排列整齐，相邻肽链之间的氢键和分子间引力使它们结合得相当紧密，抵抗外力拉伸的能力强，所以蚕丝的断裂强度大。

在丝素的非结晶区，肽链呈无规卷曲结构，肽链弯曲，相互缠结，这些弯曲缠结的肽链链段在外力拉伸下可以伸长，从而使蚕丝具有一定的断裂伸长度；而在除去外力后，又可部分回复原状，故蚕丝的弹性中等，但比羊毛差原因呢？,,2、热性能 桑蚕丝的比热容在天然纤维中为最大，约为1.376-1.380J／(g．℃)绝热性能较好，导热系数为0.179-0.196J／(m．℃.h)，在天然纤维中属于较低的，因此蚕丝织物冬夏穿着均适宜蚕丝的耐热性在天然纤维中也比较好，对热的作用显示出相当大的稳定性 于100℃下干燥，纤维不起明显的变化，只是含有的水分大量散发；110℃时，也无损于纤维，但长时间放置会变成淡黄色3、盐类的作用（金属盐增重） 脱胶后的真丝绸失重很大 ,生产重磅真丝绸不仅需消耗大量昂贵的真丝纤维,并且其制成 品仍不免有单薄之感为此 必要时可对真丝绸进行增重 一般铁、铝、铬、锡等金属盐类对丝素的溶胀作用并不显著，但它们被丝素吸收，可以起到增重的作用，因此这些金属盐可以用作蚕丝的增重整理剂，增重后的蚕丝强度有所降低，手感发硬三）丝素的化学性能 （1）、酸和碱的作用 酸和碱都会促使丝素蛋白发生水解而破坏丝素对酸的抵抗力比碱强些。

原因：丝素是两性物质，其等电点为pH=3.5—5.2在等电点以下，丝素能够结合一定量的酸而无损于多肽链比较棉、丝、毛的耐酸性？,,桑蚕丝对酸具有一定的抵抗能力，抗酸性比棉纤维强，比羊毛（等电点是偏酸性）差，是较耐酸的纤维之一丝素对碱的作用比较敏感，耐碱能力很差各种不同种类的碱性物质，对丝素的破坏程度有显著差异，其中以氢氧化钠的作用最为强烈2）、光氧化作用 蚕丝纤维是纺织纤维中耐光性最差的一种 原因：因为丝素分子中含有许多肽链及芳香结构的氨基酸，在日光的照射下、水气存在时，很易被空气中的氧气氧化，使分子间的氢键断裂，肽键断裂，导致纤维强度和伸度的下降日光中的紫外线更能引起蚕丝力学性能下降与变黄蚕丝发生黄变与其肽链中的芳香侧链，特别是酪氨酸与色氨酸的变化有关蚕丝的黄变与降解，主要发生在非晶区为了克服这个缺点，曾采用封闭蚕丝中的活泼基团、紫外线吸收剂、紫外线反射剂及阻碍丝素光氧化作用的还原性物质方法，但是有效果的实用方法尚在研究之中3）染料的作用 染色性能良好 蚕丝的氨基和羧基可分别以-NH3+和-COO-离子形式与阴离子或阳离子染料结合，蚕丝中的-NH2、-OH等基团还能与活性染料形成共价结合，故蚕丝具有良好的染色性能。

因蛋白质纤维不耐碱，故蚕丝染色宜在酸性或近中性的染浴中进行。