Властивості шовку

Стосовно хімічних реагентів шовк веде себе аналогічно шерсті, за виключенням тих специфічних реакцій, які характерні тільки для кератину завдяки наявності в ньому сірки.

Фіброїн витримує нагрівання 140 °С, але при 180 °С починає руйнуватися. Він гідрофільний і активно поглинає вологу; гігроскопічність фіброїну складає 11-12 %. У воді фіброїн набрякає, при цьому діаметр волокна збільшується на 18-19 %, а довжина — на 1-2 %.

Фіброїн легко розчиняється в мідно-аміачному розчині, лужному мідно-гліцериновому розчині.

На відміну від фіброїну шовку кератин шерсті характеризується стійкістю до дії подібних розчинників. Така відміна у властивостях фіброїну і кератину пояснюється, очевидно, відсутністю у фіброїну міцних поперечних зв'язків між ланцюгами.

Фіброїн — це білкова речовина, тому він характеризується здатністю до гідролітичного розпаду (гідролізу), який через ряд проміжних продуктів (поліпептидів) приводить до утворення амінокислот:

H₂O

-СО-NН- -COOH + H₂ N-

Тривале кип'ятіння у воді викликає частковий гідроліз, який підсилюється в присутності кислот і лугів.

До лугів фіброїн особливо чутливий, проте трохи менше, ніж кератин шерсті. Так 5—7 %-ні розчини NаОН руйнують шовк за декілька хвилин при кип'ятінні. Навіть при нагріванні в слабих розчинах лугу спостерігається помітна деструкція фіброїну. Менше деструктують шовк розчини соди, фосфату і силікату натрію; в розчинах мила і аміаку деструкція фіброїну мінімальна.

Ступінь пошкодження шовку лужними розчинами залежить також від їх температури. Зниження останньої різко зменшує деструкцію фіброїну навіть у розчинах лугів.

До кислот фіброїн більш стійкий, ніж до дії лугів. Розчини навіть сильних мінеральних кислот низьких концентрацій при нагріванні не виявляють помітної руйнуючої дії на волокно. Ця властивість використовується при фарбуванні шовку. Після відварювання або фарбування шовк обробляють кислотами, в результаті чого він отримує природний блиск і характерний гриф шовкового волокна. Крім того, при терті волокон виникає своєрідний скрип. При більш високих концентраціях, особливо при високій температурі, кислоти руйнують фіброїн. Концентровані розчини мінеральних кислот (сірчаної, соляної) розчиняють фіброїн навіть при 25 °С. Як лужний, так і кислотний гідроліз фіброїну залежить від рН розчину і температури обробки. Більш стійкий фіброїн до слабих мінеральних і органічних кислот — фосфорної, сірчистої, оцтової, мурашиної.

Особливістю фіброїну, як і кератину, є його відносна стійкість до протеолітичних ферментів. Шовкове волокно гідролізується ферментами, тільки процес цей іде досить повільно.

Фіброїн стійкий до бактерій і до процесів гниття. Однак відомі деякі мікроорганізми, які можуть руйнувати шовк.

Фіброїн дуже чутливий до дії окислювачів. Це необхідно враховувати в опоряджувальних операціях — при вибілюванні шовку.

Солі хлорнуватистої кислоти і хлор навіть у розчинах слабкої концентрації руйнують фіброїн. По аналогії з іншими білками можливо припустити утворення хлорамінокислот і далі — кетонокислот і хлораміну.

На практиці при вибілюванні шовку користуються розчинами пероксиду водню, які відносно мало впливають на фіброїн. Відомо, що розведені розчини пероксиду водню при 60—70 °С і тривалості дії 1-2 год. не пошкоджують фіброїн і використовуються для вибілювання шовку.

Шовк відзначається відносно низькою стійкістю до фотохімічного окислення (сумісна дія світла, повітря і вологи). В цьому відношенні шовк поступається іншим текстильним волокнам.

Фіброїн стійкий до дії відновників, які використовуються в текстильній практиці: гідросульфіту натрію, ронгаліту і дітіоніту натрію (Nа₂S₂О₄).

Друга складова природної шовковини - це серицин, який має також білкову природу. Але амінокислотний склад серицину суттєво відрізняється від фіброїну.

Серицин нерозчинний у спирті, ефірі, ацетоні, бензині, розчинний у воді, водних розчинах лугів і кислот. Розчинність серицину в воді, що різко відрізняє його від фіброїну, обумовлена особливостями хімічної будови: високим вмістом полярних, здатних до гідратації груп у бокових ланцюгах, менш впорядкованим розташуванням ланцюгів з менш інтенсивною міжмолекулярною взаємодією між ними.

Розчинність серицину у воді залежить від температури, реакції середовища (рН) і різко зростає в розчинах кислот і особливо лугів. Використовуючи навіть слабо-лужні розчини при рН 9,5-10,0, волокно можна швидко знеклеїти при температурі 95—100 °С.