第一节 概述

一、蛋白质的分子结构

蛋白质是相对分子质量很高的有机含氮高分子化合物，结构十分复杂，但组成蛋白质的元素种类并不多，主要有碳、氢、氧、氮，有些还含有硫、磷等元素。蛋白质完全水解的最终产物是氨基酸，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都属于α-氨基酸，可用如下通式表示：

蛋白质的大分子可以看作是由α-氨基酸彼此通过氨基与羧基之间的脱水缩合，以酰胺键联结而成的大分子，这种酰胺键称为肽键，由肽键相联结的缩氨酸叫作肽，因此，蛋白质分子是由大量氨基酸以一定顺序首尾联结所形成的多肽。

二、蛋白质的基本性能

蛋白质分子中除末端的氨基和羧基外，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团。所以蛋白质兼有酸、碱性质，既能吸酸也能吸碱，是典型的两性高分子电解质。

三、蛋白质纤维的主要类型

1.羊毛

天然动物毛的种类很多，有绵羊毛、山羊绒、马海毛、兔毛、驼毛及牦牛毛等，其中以绵羊毛数量最多，羊毛通常是指绵羊毛，它是纺织工业的重要原料。

羊毛纤维有许多优良特性，如弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和、染色性能优良，还具有独特的缩绒性。这些性能使羊毛制品不但适合春、秋、冬季衣着选用，也适合夏季，成为四季皆可穿的衣料。此外，羊毛制品在工业、装饰领域中也用途广泛，如工业用呢、呢毡、毛毯、衬垫材料、装饰用壁毯、地毯等。

羊毛纤维的主要组成物质是角朊蛋白质。角朊蛋白质是由C、H、O、N、S元素构成的多种α-氨基酸缩合而成的链状大分子，其中二氨基氨基酸（精氨酸、赖氨酸）、二羧基氨基酸（天门冬氨酸、谷氨酸）和胱氨酸的含量很高，分子间形成大量的盐式键、二硫键和氢键，使角蛋白大分子间具有网状结构。

羊毛具有可塑性，即羊毛在湿热条件下，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。羊毛耐热性较差，在加工和使用中，要求干热不超过70℃。当温度达到100～105℃时，纤维很快失水、干燥而变得脆弱，强力降低，泛黄，在80～110℃的水中或在100～115℃的蒸汽中处理，纤维损伤明显。羊毛具有较强的吸湿性，在相对湿度60%～80%时，含水率达15%～18%。羊毛对酸的作用比较稳定，属于耐酸性较好的纤维，因此可以用强酸性染料在pH为2～4 的染浴中沸染；但酸对羊毛纤维并不是完全没有破坏作用的，酸对羊毛纤维的损伤，无机酸强于有机酸；在浓度一定的酸液中，有中性盐存在时要比无中性盐存在的损伤更为强烈。羊毛对碱的稳定性差，经碱作用后变黄、含硫量降低、溶解性增加，受到严重损伤。还原剂在碱性介质中对羊毛的破坏作用较为强烈。羊毛纤维对氧化剂比较敏感，特别是含氯氧化剂在高温下作用更为强烈，会使羊毛受到一定损伤，手感变粗糙，且有泛黄和染色不匀等缺点。

2.羊绒

羊绒一般指的都是山羊绒。羊绒的化学结构、化学性能都与绵羊毛相似，羊毛所用的染料皆可用于羊绒染色。羊绒具有轻、柔、细、滑等优良性能，吸湿性、保暖性好于羊毛，但对酸、碱、热的反应比羊毛敏感。

羊绒染色时，染料的吸附和扩散速度较快，具有低温上染的特点。在同样的染色条件下，羊绒的上染速率明显大于羊毛，如用强酸性染料染色时，羊绒在40℃时的上染速率与羊毛在60℃的上染速率相近。虽然羊绒的上染速率较高，但由于羊绒纤维细度小，比表面积大，在相同的染料用量条件下，羊绒的得色深度比羊毛浅。若要得到相同的染色深度，羊绒染色所需要的染料量约比羊毛多16%～17%。

3.蚕丝

蚕丝是高档的纺织原料，被誉为“纤维皇后”，是天然纤维中唯一的长纤维。蚕丝纤维细而柔软，富有弹性，吸湿性好，特别是光泽优雅美丽。蚕丝制品风格各异，可轻薄如纱，可厚实如绒。丝织物除供衣着外，织制的各种装饰品如窗帘、头巾、被面、裱装等更是名贵华丽，在工业上还可以作为降落伞、人造血管、电气绝缘品等材料。

蚕丝是蚕体内的丝液经吐丝后凝固而成的纤维，又称茧丝。每一根茧丝由两条平行单丝组成，它的主体是丝素，基本组成是蛋白质，丝素外被丝胶包围。蚕丝包括桑蚕丝和柞蚕丝，其中桑蚕丝产量最高、应用最广。

蚕丝的强度和伸长率在天然纤维中是比较优良的，强度比羊毛大3倍，断裂伸长率略低于羊毛。蚕丝对酸的抵抗能力较强，但比羊毛差些，强无机酸的稀溶液在常温下对蚕丝无明显破坏，在高温下可引起光泽、手感变差，强度、伸长率降低。蚕丝的耐碱性较差，即使在常温下，强碱的稀溶液也可引起丝素蛋白质的水解。蚕丝对氧化剂的作用比较敏感，特别是在高温下长期处理会使蚕丝彻底破坏。还原剂对蚕丝无破坏作用。