第二節　蛋白質纖維的結構和主要性能

一、蛋白質的基礎知識

（一）蛋白質的化學組成及分子結構概況

1.元素組成

蛋白質是相對分子質量很高的有機含氮高分子化合物，結構十分復雜，但組成蛋白質的元素種類并不多，主要有碳、氫、氧、氮，有些還含有硫、磷等元素。

2.氨基酸組成

蛋白質完全水解的最終產物是氨基酸，因此蛋白質的基本組成單位是氨基酸。天然蛋白質中的氨基酸主要有20種左右，它們的共同特點是都屬于α-氨基酸，可用如下通式表示：

各種α-氨基酸結構上的區別在于側基R。乙氨酸是最簡單的α-氨基酸，R只是氫原子；丙氨酸的R是甲基，其他α-氨基酸中R的結構都較復雜。不同蛋白質所含α-氨基酸的種類和數量有很大差別，造成了各種蛋白質結構和性質上的差異。

3.分子結構

蛋白質的大分子可以看作是由α-氨基酸彼此通過氨基與羧基之間的脫水縮合，以酰胺鍵聯結而成的：

蛋白質分子結構中的酰胺鍵稱為肽鍵，由肽鍵相聯結的縮氨酸叫作肽，因此，蛋白質分子是由大量氨基酸以一定順序首尾聯結所形成的多肽。多縮氨酸鏈（又稱多肽鏈）是蛋白質分子的骨架，也稱主鏈。天然蛋白質的多肽鏈多為開鏈結構，具有自由氨基端和自由羧基端。多肽鏈中的重復單位—NH—CHR—CO—稱為氨基酸剩基。各氨基酸在構成蛋白質分子主鏈的同時，還形成了大分子的側基R。

4.副鍵的作用

蛋白質大分子的主鏈借分子間及同一分子內基團間的結合力相聯系而形成復雜的空間構象，這些結合力統稱為副鍵，它們有如下幾種結構類型：

（1）氫鍵。主要存在于肽鏈中的羰基和亞氨基之間：

（2）鹽式鍵（又稱離子鍵）。存在于大分子側基的酸性基團和堿性基團之間：

（3）二硫鍵。可存在于肽鏈之間或同一肽鏈之中，屬于共價鍵：

（二）蛋白質的兩性性質

蛋白質分子中除末端的氨基和羧基外，側基上還含有許多酸性基團和堿性基團。所以蛋白質兼有酸、堿性質，既能吸酸也能吸堿，是典型的兩性高分子電解質，在不同的pH溶液中，發生如下變化：

式中P表示多肽鏈。從上式可知，這三種狀態之間的關系是由溶液中的[H+]決定的，調節溶液的pH，使蛋白質分子上所帶的正負電荷數量相等，這時溶液的pH稱為該蛋白質的等電點。羊毛纖維的等電點為4.2～4.8，桑蠶絲的等電點為3.5～5.2。當蛋白質處于等電點時，呈現一系列特殊的也是極為重要的性質，如溶脹、溶解度等都處于最低值。

蛋白質纖維處于不同pH的介質中，纖維內部的pH與纖維外部溶液的pH是不同的，也就是H+或OH-在纖維內外的分布是不均勻的，而且它們的分布情況還會受到電解質濃度的影響。

蛋白質纖維在pH低于等電點的酸性介質中，纖維內部的pH總是高于纖維外部溶液的pH。若體系中酸的濃度很高或有大量鹽存在時，纖維內外的pH將趨于一致。

在pH高于等電點的堿性介質中，蛋白質纖維內部的pH總是低于外部溶液的pH。同樣，若體系中堿的濃度很高或有大量鹽存在時，纖維內外的pH將趨于一致。

這種現象在研究蠶絲在堿性溶液中的脫膠時有重要意義。由于無鹽存在時，纖維外部的pH大于纖維內部的pH，所以在pH較高的精練液中，絲纖維內部的堿度總比精練液中的低，從而保護了絲素免遭堿的損傷。加入少量的中性鹽，可使纖維內的pH增高，對提高精練效果有利，但纖維內pH過高，絲素損傷將加重。

二、羊毛纖維的結構和主要性能

（一）羊毛的形態結構

1.羊毛的組成

羊毛除了主要的角蛋白成分外，還含有羊脂、羊汗、沙土和植物性雜質等其他非蛋白質物質。

羊毛含雜情況因種類和生活環境的不同而有很大差異，一般細羊毛較粗羊毛含雜量高，其含量對比如表1-7所示。

表1-7　細羊毛與粗羊毛的組成

羊脂和羊汗在自然環境中起到保護羊毛的作用。羊脂是由高級脂肪酸和高級一元醇組成的復雜的有機混合物，脂肪酸約占羊脂總量的45%～55%，高級一元醇占30%～35%。羊汗由有機酸鹽類和無機酸鹽類組成，以碳酸鉀等無機鹽為主，約占90%，脂肪酸鉀鹽占3%～5%，羊汗能溶于水。羊毛去除各種雜質后剩下的主要成分為角蛋白，其元素組成如下：

碳

50.2%～52.5%

氫

6.4%～7.3%

氧

0.7%～25.0%

氮

16.2%～17.7%

硫

0.7%～5.0%

角蛋白中硫的含量隨羊的品種、飼養條件、羊的部位、所處羊毛的部位不同而有較大差異，如細羊毛的含硫量比粗羊毛高，鱗片層的含硫量比髓質層高。

2.羊毛的形態結構

羊毛由多種細胞組成，依照細胞的性質、形狀和大小的不同，分為三種類型，相應地組成羊毛纖維的鱗片層、皮質層和髓質層。

（1）鱗片層。鱗片層包覆在毛干的外部，由角質化的扁平狀細胞通過細胞間質粘連而成，是羊毛纖維的外殼，起到保護羊毛內層組織，抵抗外界機械、化學侵蝕等作用，質量約占羊毛的10%。羊毛的鱗片層如同魚鱗或瓦片重疊覆蓋在毛干表面，鱗片根部長自毛干，上端開口指向毛尖，層層相疊，每毫米長的細羊毛有鱗片100層左右，粗羊毛約有50層。細羊毛鱗片一般呈環狀覆蓋，粗羊毛呈瓦狀或龜裂狀覆蓋。

鱗片層具有十分復雜的結構，由鱗片表層、鱗片外層和鱗片內層組成，如圖1-6所示。

鱗片表層又稱表皮細胞薄膜層，實質上是一般動物細胞表面的原生質細胞膜轉化而成的一層薄膜，厚度約3nm，質量約占羊毛的0.1%，主要是含胱氨酸量達12%的蛋白質，具有良好的化學惰性，能耐堿、氧化劑、還原劑和蛋白酶的作用。鱗片表層的化學穩定性和其獨特的化學結構有關。鱗片表層的表面排列有整齊的單類脂層結構（類脂層的主要成分為18甲基二十酸和二十酸，厚度約為0.9nm），非極性基團向外，使羊毛具有疏水性。類脂層之下為蛋白層，類脂層和類脂層之下的蛋白層以酯鍵和硫酯鍵結合。該蛋白層在肽鏈間除有二硫鍵交聯外，還有酰胺鍵交聯，酰胺鍵交聯由谷氨酸和賴氨酸殘基反應而成。鱗片表層中50%的谷氨酸和賴氨酸殘基形成了酰胺鍵交聯，酰胺鍵交聯的存在也是鱗片表層具有較強化學穩定性的原因之一。

鱗片外層位于鱗片表層之下，是一層較厚的蛋白質，主要由角質化的蛋白質構成，其質量約占羊毛總質量的6.4%，難以膨化，是羊毛鱗片的主要組成部分。鱗片外層又可分為鱗片外A層和鱗片外B層。A層位于羊毛的外側，胱氨酸殘基含量很高，約占35%（物質的量分數），即每三個氨基酸殘基中就有一個是胱氨酸殘基，是羊毛結構中含硫量最高的部位，難以被膨化。胱氨酸以二硫鍵形式存在，致使A層微結構十分緊密，且結構堅硬，有保護毛干的作用，能經受生長過程中的風吹日曬，經得起一般氧化劑、還原劑以及酸、堿的作用，性質比皮質層穩定得多，是羊毛漂、染過程中阻擋各種試劑擴散的障礙。B層位于內側，含硫量稍低，但仍比其他部位的含硫量高。

鱗片內層位于鱗片層的最內層，由含硫量很低的非角質化蛋白質構成，在細羊毛中質量約占羊毛總質量的3.6%。鱗片內層中只含約3%（物質的量分數）的胱氨酸殘基，極性氨基酸的含量相當豐富，化學性質活潑，易于被化學試劑和水膨潤，可被蛋白酶消化。

（2）皮質層。皮質層是組成羊毛實體的主要部分，占羊毛總體積的75%～90%，由皮質細胞通過細胞間質粘連而成，是決定羊毛纖維物理、化學性質的主要結構部分。

（3）髓質層。毛干中心的毛髓組成髓質層，細羊毛無髓質層。

鱗片細胞和鱗片細胞之間、鱗片細胞和皮質細胞之間、皮質細胞和皮質細胞之間通過細胞間質（細胞間黏合劑）黏合起來構成羊毛整體。兩相鄰細胞的細胞膜原生質和細胞間質構成細胞膜復合物，充填于細胞間的空隙之中，以網狀結構存在于整個羊毛結構中，含量雖僅占羊毛纖維總質量的3%～5%，但是羊毛內唯一連續的組織，對羊毛的機械性能起著十分重要的作用。

（二）羊毛角蛋白的分子結構

羊毛角蛋白是由C、H、O、N、S元素構成的多種α氨基酸縮合而成的鏈狀大分子，其中二氨基氨基酸（精氨酸、賴氨酸）、二羧基氨基酸（天門冬氨酸、谷氨酸）和胱氨酸的含量很高，分子間形成大量的鹽式鍵、二硫鍵和氫鍵，使角蛋白大分子間具有網狀結構。羊毛多縮氨酸主鏈的空間構型為α螺旋結構，如圖1－7所示。

（三）羊毛的性質

1.羊毛的可塑性

羊毛在加工過程中常受到拉伸、彎曲等各種外力作用，使纖維改變原來的形態。由于羊毛具有較好的彈性，它力圖回復到原來的形態，因此在纖維內部產生了各種應力，這種內應力需要在相當長的時間內逐漸衰減以致消除，它常給羊毛制品的加工造成困難，也是造成羊毛制品在加工和使用過程中尺寸和形態不穩定的因素之一。羊毛的可塑性是指羊毛在濕熱條件下，可使其內應力迅速衰減，并可按外力作用改變現有形態，再經冷卻或烘干使形態保持下來。羊毛的可塑性是與其多肽鏈構象的變化，以及肽鏈間副鍵的拆散和重建密切相關的。將受到拉伸應力的羊毛纖維在熱水或蒸汽中處理很短時間，然后除去外力并在蒸汽中任其收縮，纖維能夠收縮到比原來的長度還短，這種現象稱為“過縮”。產生這種現象的原因是，外力和濕、熱的作用使肽鏈的構象發生變化，原來的副鍵被拆散，但因處理時間很短，尚未在新的位置上建立起新的副鍵，多肽鏈可以自由收縮，故產生過縮。若將受有拉伸應力的羊毛纖維在熱水或蒸汽中處理稍長時間，除去外力后纖維并不回復到原來長度，但在更高的溫度條件下處理，纖維仍可收縮，這種現象稱為“暫定”。這是由于副鍵被拆散后，在新的位置上尚未全部建立起新的副鍵或副鍵結合得尚不夠穩固，因此只能使形態暫時穩定，遇到適當條件仍可回縮。如果將伸長的羊毛纖維在熱水或蒸汽中處理更長時間（如1～2h），則外力去除后，即使再經蒸汽處理，也僅能使纖維稍微收縮，這種現象稱為“永定”。這是由于處理時間較長，副鍵被拆散后，在新的位置上又重新建立起新的、穩固的副鍵，使多肽鏈的構象穩定下來，從而能阻止羊毛纖維從形變中回復原狀，產生“永定”。

毛織物的定形就是利用羊毛纖維的可塑性，將毛織物在一定的溫度、濕度及外力作用下處理一定時間，通過肽鏈間副鍵的拆散和重建，使其獲得穩定的尺寸和形態。毛織物在染整加工過程中的煮呢、蒸呢、電壓和定幅烘燥等都具有定形作用。它們的定形作用究竟屬于暫定還是永定，要看定形的條件和效果，兩者并沒有截然的界限。

毛料服裝的熨燙也是利用羊毛纖維的可塑性，在濕、熱和壓力作用下，使服裝變得平整無皺，形成的褶皺也可保持較長時間。

2.熱的作用

羊毛耐熱性較差，在加工和使用中，要求干熱不超過70℃。當溫度達到100～105℃時，纖維很快失水、干燥而變得脆弱，強力降低，泛黃。

3.水和蒸汽的作用

羊毛具有較強的吸濕性，在相對濕度60%～80%時，含水率達15%～18%。羊毛吸濕后溶脹，在冷水中纖維充分吸濕，截面可增加18%，長度僅增加1%～2%。吸濕后的羊毛纖維由于氫鍵、鹽式鍵受到削弱，分子間力下降，纖維強度降至干強的95%～97%。在沸水或蒸汽中，纖維受到劇烈的溶脹作用，同時多縮氨酸主鏈和支鏈的交鍵受到一定程度的水解，導致機械性能發生變化。在80℃以下的水中，羊毛受影響較小。在90～100℃用蒸汽處理3h，纖維失重18%。溫度再高，水對纖維的作用比蒸汽大，在80～110℃的水中或在100～115℃的蒸汽中處理，纖維損傷明顯。

4.酸的作用

羊毛對酸的作用比較穩定，屬于耐酸性較好的纖維，因此可以用強酸性染料，在pH2～4的染浴中沸染，還可以用硫酸進行炭化，以去除原毛中的草籽、草屑等植物性雜質。

但酸對羊毛纖維并不是完全沒有破壞作用的。酸可以抑制羧基電離，并與游離的氨基結合，從而拆散了肽鏈之間的鹽式鍵，使纖維的強度降低。隨著酸的作用條件不同，蛋白質大分子中的肽鍵也會受到不同程度的水解。例如，用1mol/L鹽酸80℃處理羊毛，1h后纖維強度降至85%，2h后降至75%，4h后降至51%，8h后纖維強度僅有4%。

酸對羊毛纖維的損傷，無機酸強于有機酸。在濃度一定的酸液中，有中性鹽存在時要比無中性鹽存在的損傷更為強烈。

5.堿的作用

羊毛對堿的穩定性差，堿能拆散多縮氨酸鏈之間的鹽式鍵，多縮氨酸主鏈在堿中也能發生水解，使聚合度下降。某些氨基酸如胱氨酸、精氨酸、組氨酸、絲氨酸等在堿中也會發生水解，影響主鏈及分子間的副鍵。羊毛經堿作用后變黃、含硫量降低、溶解性增加，受到嚴重損傷，影響程度與堿的性質、堿的濃度、作用時間和作用溫度等有關。如在沸熱的3%氫氧化鈉溶液中處理，羊毛立即溶解。二硫鍵、氫鍵的拆散使羊毛的分子間力下降，羊毛在堿中的溶解度增加。因此，可用堿溶法檢驗羊毛損傷的程度。

6.還原劑的作用

還原劑主要與羊毛纖維中的二硫鍵起反應，在堿性介質中，破壞作用更為強烈。硫化鈉對胱氨酸的破壞反應如下：

亞硫酸氫鈉與羊毛胱氨酸鍵的反應如下：

其他還原劑如保險粉等也能破壞羊毛中的胱氨酸鍵。

7.氧化劑的作用

羊毛加工常使用氧化劑，主要是用作漂白和防縮。毛纖維對氧化劑比較敏感，特別是含氯氧化劑，在高溫下作用更為強烈。過氧化氫對羊毛的作用比較緩和，常用于漂白，但條件控制不當，仍會造成損傷，pH是最大的影響因素。pH＞7時，H2O@@2@2除能使二硫鍵發生氧化外，也能與多縮氨酸鍵發生反應，使羊毛角質退化。纖維損傷的程度與H2O2的濃度、處理溫度及處理時間有關，銅、鎳等金屬離子也能起催化作用。

在羊毛加工中使用含氯氧化劑會破壞鱗片層，使羊毛的縮絨性受到影響。但有時為了獲得防縮效果，特意用次氯酸鈉等溶液處理羊毛，并調節溶液的pH來控制作用的程度。當pH＜4時，溶液中游離的氯較多，與羊毛的作用劇烈。pH為5～6時，溶液中次氯酸的含量較高，與羊毛的作用較緩和。但從全面看，含氯氧化劑對纖維的氯化作用會使羊毛受到一定損傷，手感變粗糙，且有泛黃和染色不勻等缺點，使用時要慎重。

三、山羊絨纖維的結構和主要性能

（一）山羊絨的結構

山羊絨由很薄的鱗片層和發達的皮質層構成，表面主要是環形鱗片，鱗片比較光滑，每個鱗片圍繞毛干一周，鱗片的上緣包圍著前一個鱗片的下緣，上緣緊貼于毛干，翹角小，鱗片高度比綿羊毛鱗片高，平均在16μm左右，鱗片數約為60～70個/mm（細羊毛多在70～80個/mm）。山羊絨的皮質細胞大多呈雙邊分布，正、偏皮質細胞各居纖維的一側，因此山羊絨也有卷曲，但沒有細綿羊毛的卷曲多和規則。

（二）山羊絨的主要性能

山羊絨的吸濕性好于羊毛，回潮率比羊毛高1.5%左右。山羊絨的電阻值較大，一般在6.2×1010Ω左右，靜電現象比較嚴重，但電阻值受回潮率的影響很大。

山羊絨和綿羊毛的物理性能見表1-8。

表1-8　山羊絨和綿羊毛的物理性能

由于山羊絨的鱗片數量比羊毛少，鱗片翹角也小，所以其摩擦系數比羊毛的低。一般摩擦系數越大縮絨性越好，但由于羊絨的細度小，單位體積質量中纖維根數多，所以其縮絨性與細羊毛相近。山羊絨的保暖性比綿羊毛好，保暖率為70.3%，而14.3tex澳毛的保暖率為63.5%。

山羊絨的化學結構與綿羊毛相似，都是由18種氨基酸組成，但各種氨基酸的含量稍有差異。山羊絨的化學性能與羊毛十分相似，但也稍有差異，如對堿的反應比細羊毛稍敏感，即使在較低溫度和較低濃度下，纖維損傷也較明顯，這是由于羊絨所含的胱氨酸比羊毛高，所以更不耐堿的作用。山羊絨對氯離子很敏感，而耐酸性要好于羊毛，即使經強酸處理，其強力和伸長率損失也要低于羊毛。羊毛所用的染料皆可用于羊絨的染色，山羊絨用酸性染料染色時上染速率比羊毛快，但用活性染料染色時上染速率差異比酸性染料小。羊絨染色后長度縮短較明顯，染色前后長度差異一般在3mm左右，這主要是經濕熱處理后其長度收縮所致。

四、蠶絲的結構和主要性能

蠶絲包括桑蠶絲和柞蠶絲等，本節僅介紹產量最高、應用最廣的桑蠶絲。

（一）蠶絲的形態結構

一根蠶絲由兩根平行的單絲（絲素）組成，外包絲膠。兩根單絲的橫截面像兩個底邊平行的三角形，三邊相差不大，角略圓鈍，如圖1-8所示。脫膠后的蠶絲縱向為光滑表面。

蠶絲除含主成分絲素和絲膠外，還含有色素、蠟質、無機物等少量雜質，其組成比例如表1-9所示。

表1-9　桑蠶絲的組成

（二）絲素的結構和性質

1.絲素的組成與結構

絲素的基本結構單元是氨基酸，每一個大分子鏈上平均含有400～500個氨基酸殘基。桑蠶絲絲素主要由乙氨酸、丙氨酸和絲氨酸組成，乙氨酸和丙氨酸約占總量的70%。絲素的分子鏈由兩部分嵌段連接而成，一部分主要由乙氨酸、丙氨酸和絲氨酸殘基組成，這些氨基酸側鏈較小，結構簡單，分子鏈整齊而緊密排列，形成許多氫鍵，組成結晶區。另一部分含有酪氨酸、麩氨酸、精氨酸等側鏈較大而復雜的氨基酸殘基，由于側鏈的阻礙作用，在結構中形成松散的無定形區，并暴露很多活潑基團。

絲素的分子鏈（又稱多肽鏈）含有許多—CONH—鍵結構，肽鏈在結晶區幾乎是完全展直的，側鏈間距離在0.7nm左右，屬于β型構象，結構如圖1-9所示。大分子主鏈中—CONH—基反復出現，因而相鄰大分子鏈間氫鍵數很多，使絲素分子間引力比一般天然纖維大。絲素的微結構可用“纓狀原纖結構”模型表示（圖1-3）。絲素的多肽鏈整齊排列的部位形成結晶性原纖，鏈間有氫鍵聯結（圖中以橫短線表示）。多肽鏈可以穿過一個結晶原纖進入無規則的松散排列無定形區，并有可能再參加到另一個原纖中，形成多肽鏈連續網狀結構。無定形區對絲素性質起著主導作用，因為化學反應、力學伸長、彈性等都與這一部分密切相關。

2.絲素的性質

（1）吸濕性。絲的吸濕性比較高，在標準狀態下（20℃，相對濕度65%），絲素的吸濕率在9%以上，含有絲膠的桑蠶絲吸濕率為10%～11%。絲膠比絲素的吸濕性高。

（2）耐熱性。練熟絲（脫膠絲）有較高的耐熱性，加熱到100℃時，絲內水分大量散失，但強度不受影響，在120℃放置2h，所含水分全部放出，成為無水分的干燥絲，伸長略有降低，但強力尚無變化。

絲的熱傳導性很低，保暖性比棉、麻和羊毛好。

（3）溶脹和溶解性。絲素吸收水分后發生溶脹，并表現出各向異性，如在18℃水中，絲素直徑可增加16%～18%，而長度僅增加1.2%。絲素在水中僅能溶脹，不能溶解，水只能進入絲素的無定形區。

鹽類對絲素的溶脹能力和溶解能力相差很大。在氯化鈉、硝酸鈉的稀溶液中，絲素只發生有限溶脹；而在濃溶液中會發生無限溶脹而使絲素溶解。氯化鋅、硝酸鎂等濃溶液可進入絲素的結晶區，由于絲素大分子間交聯很少，主要以氫鍵和范德瓦爾斯力相互作用，當結晶區被破壞后，絲素發生無限溶脹成為黏稠溶液。一般鐵、鋁、鈣、鉻等金屬鹽對絲素的溶脹作用并不顯著，但被絲素吸收后會起到增重作用，因此這些金屬鹽可作為絲的增重整理劑，增重后的絲強度有所降低，手感發硬。

（4）酸的作用。絲素是兩性物質，既含有酸性基（—COOH），又含有堿性基（—NH2），可同時離解成為兩性離子，酸性略強，等電點為pH3.5～5.2，在等電點以下能夠結合一定量的酸而無損于多肽鏈，因此對酸具有一定的抵抗能力，屬于較耐酸的纖維，抗酸性比棉強，但比羊毛差。耐酸的程度取決于酸的種類、濃度、溫度、處理時間及電解質的種類和濃度。

有機酸不會使絲素脆損和溶解，稀溶液被絲吸收后，還能長期保存，增加絲重并能增加絲的光澤和賦予絲鳴，以單寧酸的效果最為顯著。但在有機酸溶液中高溫沸煮，則絲纖維會受到損傷，并失去光澤。

絲素對弱的無機酸（如磷酸、亞硫酸）比較穩定，但易溶解于鹽酸、硫酸、硝酸等強酸溶液中，即使在較低溫度下也能溶解，若濃度適中，室溫下浸酸1～2min后立即水洗，絲的強度不受影響，而絲的長度可產生30%左右的強烈收縮，這種作用稱為酸縮，常被用來制作縐紋絲織品。

酸浴中添加鹽會增加酸對絲的損傷，如甲酸中含有一定量的氯化鈣，在室溫下可使絲素溶解。由此看來使用硬水進行絲的染整加工是非常不利的。

（5）堿的作用。絲素的耐堿性很差，但比羊毛的耐堿性要好，尤其在室溫下，絲素對堿較為穩定。絲在堿液中發生水解，堿起催化作用，多縮氨酸分子鏈水解后生成膘、胨、肽等產物，甚至水解成氨基酸。

堿的種類不同，對絲的水解催化能力也不同，氫氧化鈉作用最為強烈，氨水、碳酸鈉的作用較弱，碳酸氫鈉、硼砂、硅酸鈉、肥皂等弱堿性介質無損于絲素，只能溶解絲膠，因此是生絲的精練劑。

堿液溫度對絲素的水解影響很大，如10%的苛性鈉溶液，若溫度低于10℃，對絲素無明顯損傷，高于10℃，就能使絲素溶解，溶解的速率隨著溫度的提高而加快。堿液中存在中性鹽，對絲素的破壞作用加劇。

（6）氧化劑和還原劑的作用。氧化劑容易使絲素分子中的肽鍵斷裂，嚴重者可使絲素完全分解。所以在絲纖維漂白時，要注意氧化劑的選擇以及對濃度、溫度、pH、時間等條件的控制。含氯氧化劑對絲素作用時，不僅有氧化作用，還伴隨有氯化反應，破壞作用很大，且生成氯胺類有色物質，達不到漂白目的。次氯酸鈉的氯化反應如下：

生成的酮酸極不穩定，會進一步分解，使肽鏈斷裂。因此，絲的漂白應避免使用含氯氧化劑。生產上常采用過氧化氫作為漂白劑，不過也應注意，漂浴pH越高，對絲素的損傷也越強烈。

一般的還原劑對絲素作用很弱，沒有明顯損傷，常用保險粉、雕白粉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等還原劑對絲素進行漂白脫色。但還原漂白的效果往往不如氧化漂白的效果持久。

（三）絲膠的結構和性質

1.絲膠的組成

絲膠是一種容易變性的蛋白質，它的氨基酸組成與絲素相仿，但各氨基酸含量有明顯不同。在絲膠中乙氨酸、丙氨酸的含量少，而絲氨酸的含量很高，約占34%，蘇氨酸約占9%，此外，二羧基和二氨基氨基酸的含量都比絲素中的含量高。這些親水基團的存在，增加了絲膠的吸濕性和水溶性。

2.絲膠的性質

絲膠結構中的支化程度比絲素高，支鏈的極性基團含量比較高，分子鏈的排列不夠規整，分子間作用力較小，因此絲膠的吸濕性比絲素高。絲膠在水溶液中會發生溶脹，一般在溫度低于60℃時，水分子只能進入無定形區，出現有限溶脹，溫度高于60℃，溶脹作用劇烈，水分子進入部分結晶區，絲膠的溶解度迅速增加，但在100℃以下的水中，只能做到部分脫膠。在100℃沸水中處理，10min內約有40%的絲膠溶解，沸煮2h，又溶解40%～50%，最后10%～20%的絲膠最難溶解，沸煮5～6h才能達到完全脫膠。

絲膠和絲素與羊毛一樣，具有兩性性質，酸性略大于堿性，等電點為3.9～4.3。絲膠也能結合一定量的酸或堿，但當溶液pH＜2.5或pH＞9時，多縮氨酸鍵可能水解，結晶區被拆散，絲膠的溶解度迅速增加，尤其在堿性溶液中作用更為強烈。生產上常采用弱堿性溶液進行生絲脫膠，溫度可降到95℃以下，在30min內可完全脫膠。