Крашение натурального шелка бромакриламидными красителями
кислот.
В концентрированных растворах некоторых солей фиброин неограниченно
набухает и образует вязкий раствор, из которого может быть
регенерирован.
Фиброин легко растворяется в медно-аммиачном растворе, щелочном медно-
глицериновом расворе, этилендиаминовом расворе гидроокиси меди,
аммиачно-никелевом расворе, в растворе крепких кислот ( фосфорной,
серной, соляной, дихлоруксусной и муравьиной.
Реакции фиброина. Для фиброина характерны реакции превращения,
обусловленные наличием в его структуре химически активных
функциональных групп. Возможно ацелирование фиброина, бензоилирование,
ацетилирование. При этом в реакцию вступают гидроксильные группы и
аминогруппы волокна.
Фиброин можно алкилировать.
Химические связи между смежными цепями образуются при действии на шелк
формальдегида за счет участия в реакции содержащихся в боковых
радикалах H2N-групп, возможно и НО-групп, а также имидных групп ( NH-
пептидных связей.
При действии азотистой кислоты происходит дезаминирование фиброина:
R(NH2+ONOH(R(OH(N2+H2 O.
В реакцию вступают концевые аминокислоты полипептидных цепей и (-
аминогруппы остатков лизина. Одновременно происходит нитрозирование
фенольных ядер остатков тирозина
При действии азотной кислоты на фиброин происходит нитрование
ароматических ядер остатков фенилаланина и тирозина (ксантопротеиновая
реакция на белки):
Исключение ( взаимодействие с HNO3.
Действие на фиброин гидролизующих реагентов. Являясь белковым
веществом, фиброин обладает характерной способностью к
гидролитическому распаду, который через ряд промежуточных продуктов
(полипептидов) приводит к образованию аминокислот по схеме
H2O
(СО(NH( (COOH +H2O(.
Уже продолжительное кипячение в воде вызывает некоторый гидролиз,
резко усиливающийся в присутствии кислот и щелочей.
В 5 % NAOH фиброин растворяется при кипячении, а в концентрированной
при 25 (С .
кислота
H2N(шелк (СООН(HN+(шелк (COO(H3N(шелк(COOH
щелочь
(H2N(шелк(СООН
К кислотам фиброин несколько более устойчив, чем к щелочам. Растворы
даже сильных минеральных кислот в низких концентрациях при нагревании
не оказывают заметного разрушительного действия на волокно. Это
свойство используют при крашении шелка. После отварки или крашения
шелк обрабатывают кислотами, в результате чего он приобретает
характерный скрип, возникающий в результате трения одних волокон о
другие.
В более высоких концентрациях и при высокой температуре кислоты
разрушают фиброин. Концентрированная серная и соляная кислоты
растворяют шелк на холоду в течении короткого времени. Более устойчив
фиброин к слабым минеральным кислотам ( фосфорной, сернистой,
уксусной, щавелевой, муравьиной.
Особенностью фиброина является его устойчивость к протеолитическим
ферментам.
Отношение к окислителям и восстановителям. Соли хлорноватистой кислоты
и хлор даже в растворах слабой концентрации повреждают фиброин. По
аналогии с другими белками в этом случае можно ожидать образование
хлораминокислот и далее ( кетонокислот и хлорамина.
Шелк отличается относительно низкой устойчивостью к фотохимическому
окислению (разрушение на свету при действии кислорода воздуха).
Фиброин устойчив к восстановителям, обычно применяемым в текстильной
практике (гидросульфиту, сернистой кислоте и ее солям).
Серицин
Строение серицина
Белковая часть природной шелковины ( серицин. Значительно отличается
от фиброина. Для серицина характерно более высокое содержание
оксиаминокислот (в особенности серина и дикарбоновых и
диаминокислот), наличие небольшого колическтва цистина. По
аминокислотному составу серицин более гидрофилен, чем фиброин.
Дикарбоновые аминокислоты частично входят в состав серицина в виде
своих амидов. Из продуктов гидролиза серицина выделены также углеводы
( 0,6 % (в пересчете на глюкозу) и аминоуглеводы ( 0,5 % (в пересчете
на глюкозамин).
Отсутствие данных о первичной стуктуре серицина. По вторичной
установлено, что в серицине на волокне определенная доля цепей
находится в (-форме, образуя упорядоченные области, и фиксация их
достигается за счет связывания соседних цепей небелковыми
компонентами, цистинными связями. Электронно-микроскопические
исследования поверхности кокона, предварительно освобожденного от
жировосковых компонентов, подтверждают, что структура серицина,
покрывающего нити, несколько фибриллярна.
Свойства серицина
Серицин нерастворим в спирте, эфире, ацетоне, бензине, но растворим в
воде, водных растворах щелочей и кислот. Растворимость серицина в
воде, резко отличающая его от фиброина, обусловлена особенностями
химического строения: высоким содержанием полярных, способных
гидратироваться групп в боковых цепях, менее упорядоченным
расположением цепей с меньшим межмолекулярным взаимодействием между
ними.
Растворимость серицина в воде зависит от температуры: если она ниже
90(С, серицин только ограниченно набухает и практически в раствор не
переходит; при более высокой температуре набухание становится
неограниченным и начинается растворение. При температуре 100 (С можно
полностью обесклеить волокно при многочасовом кипячении. Резко
увеличивается скорость расворения при температуре выше 105 (С; при
температуре 110 (С волокно в течении 1 ч можно полностью освободить от
серицина.
Растворимость существенно зависит от реакции среды и возрастает в
растворах кислот и щелочей (амфотерность серицина как белкового тела,
способности его соединятся с кислотами и щелочами, с образованием
ионизируемых солей с более высокой сольватацией. При слабощелочном
растворе с pH 9,5(10, волокно можно обесклеить при температуре
95(100(С .
Серицин нестоек к протеолитическим ферментам, с чем связана
способность его разлагаться микроорганизмами.
Обработка шелка-сырца в растворе формальдегида переводит серицин в
видоизменение, характеризующееся пониженной расворимостью в воде. Это
вызвано взаимодействием формальдегида с NH2-группами серицина и
образованием метиленовых связей между цепями.
Изоэлектрическая точка серицина находится в пределах pH 3,9(4,3.
Следовательно, серицин, хотя и амфотерное вещество, но из-за
преобладания кислотной функции является слабой кислотой.Способен
растворяться в кислотных растворах при pH ниже 4 и растворяется в
щелочных среде.
В водных растворах, полученных при обесклеивании шелка, серицин
представляет сложную смесь белковых продуктов, которая может быть
разделена на 5(6 фракций методом электрофореза или на 10(11 фракций
прибавлением к раствору серицина в 0,1 н. NH4OH ацетона.
Связь между серицином и фиброином осуществляется за счет водородных и
химических связей через небелковые компоненты ( цистиновые мостики.
Существенную роль в образовании макроструктуры шелка играют также
разветвленные и проходные полипептидные цепи. Нить шелка представляет
собой армированный полимерный материал. Фиброиновые стержни являются
несущим остовом этой структуры, а серицин играт роль связующего. (1(
[1]
Активные красители
Общая формула активных красителей:
(Р)n ( Кр ( А
где Кр ( хромофорная часть молекулы;
А ( активный центр;
Р ( группы, придающие красителю растворимость (OH, SO3H, SO3Na).
Формула отражает только общие свойства структуры активных красителей и
не учитывает некоторых специфических особенностей некоторых групп.
У нерастворимых в воде дисперсных красителей отсутствуют Р ( группы,
придающие растворимость в воде.
В водорастворимых активных красителях в качестве растворимых
используют сульфо-, карбоксильные- и сульфоэфирные группы. Число этих
групп определяется величиной молекулы красителя в целом; их число
должно обеспечить хорошую растворимость красителей в условиях
применения.
В качестве хромофорной части используют разнообразные хромофорные
системы, характерные для кислотных и других классов красителей:
моноазо-, дисазо-, антрахиноновые, фталоцианиновые и другие системы.
По строению акитвные красителяи можно разделить на несколько групп:
- носитель активного атома гетероциклический фрагмент молекулы
- носитель активного центра винилсульфоновая группа (или другие
группы, содержащие непредельные связи)
- красители, содержащие сульфоаминазидную группу (активное начало –
сульфоаминазидная группа)
- прочие красители
Под активным центром следует понимать часть молекулы красителя,
которая содержит реакционноспособный атом углерода и группировки,
обеспечивающие активность этого углеродистого атом в реакциях с
волокном за счет реакций нуклеофильного присоединения или замещения.
К группе активных красителей, реагирующих с волокном по типу
нулеофильного замещения, относятся все красители с гетероциклами в
качестве активных центров. К группе нуклеофильного присоединения
относятся красители, в которых активными центрами являются производные
винильных соединений. Эти красители часто содержат активные центры не
в активной, а в скрытой, пассивной, форме, которая превращается в
активную в процессе фиксации красителя.
Фиксация активных красителей волокном
В зависимости от природы волокнистого материала, типа активного
красителя, технологической схемы
| |  скачать работу |
Крашение натурального шелка бромакриламидными красителями |
