Будова кератину

Кератин складає основну частину вовняного волокна (90 %). Утворюється він із речовини, яка знаходиться в протоплазмі нормально розвинутих в кореневій зоні клітин. Ця речовина є розчинним глобулярним білком, що містить сульфгідрильні групи. В процесі росту волокна ці клітини поступово переміщуються до поверхні шкіри, піддаючись послідовно зростаючому стискуванню, і відповідно набувають веретеноподібної форми.

Характерною властивістю кератину є наявність в макромолекулі сірки (3,1 %). Його молекулярна маса складає 60000-80000, за деякими даними навіть 1000000.

Макромолекули кератину, побудовані із залишків дев'ятнадцяти різних амінокислот, сполучених між собою пептидними зв'язками (-СОNН-).

На кінцях ланцюгів з одного боку знаходиться аміногрупа, з другого — карбоксильна група. Чергування і послідовність розташування окремих амінокислотних залишків в макромолекулі кератину повністю невизначені. Але є досить достовірні дані про будову окремих фрагментів таких ланцюгів.

В основному ланцюзі кератину є бокові розгалуження, частка яких складає 45 % відносної молекулярної маси.

Бокові розгалуження закінчуються неполярними (-СН₃, -СН(СН₃)₂) або полярними (-NН₂, -СООН, -ОН, -SН) групами. Активні полярні функціональні групи бокових ланцюгів взаємодіють одна з одною в межах одного поліпептидного ланцюга, а також з відповідними групами іншої макромолекули.

Міжмолекулярна взаємодія здійснюється шляхом виникнення водневих, іонних, ковалентних і дисульфідних зв'язків.

Поліпептидні ланцюги утворюють у волокні мікрофібрили і фібрили. Ці структурні утворення неоднорідні, що визначає наявність кристалічних і аморфних ділянок у волокні.

В результаті нещільного упакування різних структурних елементів шерстяне волокно пронизане системою субмікроскопічних пор. У сухому волокні розмір їх складає 0,3—0,6 нм, при набряканні — 4—6 нм.

Залежно від зовнішньої дії поліпептидні ланцюги кератину можуть приймати різні конформації. Розрізняють дві основні взаємооборотні конформації: α (первинне волокно) і β (витягнуте волокно). Крім того, можливе існування тимчасово фіксованої, постійно фіксованої і зверхскороченої форм. Перехід із початкової α-структури в інші модифікації відбувається при дії на розтягнуте волокно гарячої води або пари.

З практичної точки зору найбільш цікавою є конформація, що відповідає структурі фіксованої форми кератину. Вона виникає при тривалій (30—60 хв.) обробці розтягнутого волокна парою; при 110-115 °С тривалість обробки різко скорочується.

Властивості вовни

Мета: вивчити властивості вовни; відношення до вологи; відношення до кислот; відношення до лугів; відношення до відновників і окислювачів; основні терміни.

План:

1. Властивості вовни.

2. Відношення до вологи.

3. Дія температури.

4. Відношення до кислот.

5. Відношення до лугів.

6. Відношення до відновників і окислювачів.

Наявність аміно- і карбоксильних груп на кінцях макромолекули кератину і в бокових розгалуженнях обумовлює амфотерні властивості цього волокна.