第二节　蛋白质纤维的结构和主要性能

一、蛋白质的基础知识

（一）蛋白质的化学组成及分子结构概况

1.元素组成

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。

2.氨基酸组成

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主要有20种左右，它们的共同特点是都属于α-氨基酸，可用如下通式表示：

各种α-氨基酸结构上的区别在于侧基R。乙氨酸是最简单的α-氨基酸，R只是氢原子；丙氨酸的R是甲基，其他α-氨基酸中R的结构都较复杂。不同蛋白质所含α-氨基酸的种类和数量有很大差别，造成了各种蛋白质结构和性质上的差异。

3.分子结构

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：

蛋白质分子结构中的酰胺键称为肽键，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。多缩氨酸链（又称多肽链）是蛋白质分子的骨架，也称主链。天然蛋白质的多肽链多为开链结构，具有自由氨基端和自由羧基端。多肽链中的重复单位—NH—CHR—CO—称为氨基酸剩基。各氨基酸在构成蛋白质分子主链的同时，还形成了大分子的侧基R。

4.副键的作用

蛋白质大分子的主链借分子间及同一分子内基团间的结合力相联系而形成复杂的空间构象，这些结合力统称为副键，它们有如下几种结构类型：

（1）氢键。主要存在于肽链中的羰基和亚氨基之间：

（2）盐式键（又称离子键）。存在于大分子侧基的酸性基团和碱性基团之间：

（3）二硫键。可存在于肽链之间或同一肽链之中，属于共价键：

（二）蛋白质的两性性质

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，在不同的pH溶液中，发生如下变化：

式中P表示多肽链。从上式可知，这三种状态之间的关系是由溶液中的[H+]决定的，调节溶液的pH，使蛋白质分子上所带的正负电荷数量相等，这时溶液的pH称为该蛋白质的等电点。羊毛纤维的等电点为4.2～4.8，桑蚕丝的等电点为3.5～5.2。当蛋白质处于等电点时，呈现一系列特殊的也是极为重要的性质，如溶胀、溶解度等都处于最低值。

蛋白质纤维处于不同pH的介质中，纤维内部的pH与纤维外部溶液的pH是不同的，也就是H+或OH-在纤维内外的分布是不均匀的，而且它们的分布情况还会受到电解质浓度的影响。

蛋白质纤维在pH低于等电点的酸性介质中，纤维内部的pH总是高于纤维外部溶液的pH。若体系中酸的浓度很高或有大量盐存在时，纤维内外的pH将趋于一致。

在pH高于等电点的碱性介质中，蛋白质纤维内部的pH总是低于外部溶液的pH。同样，若体系中碱的浓度很高或有大量盐存在时，纤维内外的pH将趋于一致。

这种现象在研究蚕丝在碱性溶液中的脱胶时有重要意义。由于无盐存在时，纤维外部的pH大于纤维内部的pH，所以在pH较高的精练液中，丝纤维内部的碱度总比精练液中的低，从而保护了丝素免遭碱的损伤。加入少量的中性盐，可使纤维内的pH增高，对提高精练效果有利，但纤维内pH过高，丝素损伤将加重。

二、羊毛纤维的结构和主要性能

（一）羊毛的形态结构

1.羊毛的组成

羊毛除了主要的角蛋白成分外，还含有羊脂、羊汗、沙土和植物性杂质等其他非蛋白质物质。

羊毛含杂情况因种类和生活环境的不同而有很大差异，一般细羊毛较粗羊毛含杂量高，其含量对比如表1-7所示。

表1-7　细羊毛与粗羊毛的组成

羊脂和羊汗在自然环境中起到保护羊毛的作用。羊脂是由高级脂肪酸和高级一元醇组成的复杂的有机混合物，脂肪酸约占羊脂总量的45%～55%，高级一元醇占30%～35%。羊汗由有机酸盐类和无机酸盐类组成，以碳酸钾等无机盐为主，约占90%，脂肪酸钾盐占3%～5%，羊汗能溶于水。羊毛去除各种杂质后剩下的主要成分为角蛋白，其元素组成如下：

碳

50.2%～52.5%

氢

6.4%～7.3%

氧

0.7%～25.0%

氮

16.2%～17.7%

硫

0.7%～5.0%

角蛋白中硫的含量随羊的品种、饲养条件、羊的部位、所处羊毛的部位不同而有较大差异，如细羊毛的含硫量比粗羊毛高，鳞片层的含硫量比髓质层高。

2.羊毛的形态结构

羊毛由多种细胞组成，依照细胞的性质、形状和大小的不同，分为三种类型，相应地组成羊毛纤维的鳞片层、皮质层和髓质层。

（1）鳞片层。鳞片层包覆在毛干的外部，由角质化的扁平状细胞通过细胞间质粘连而成，是羊毛纤维的外壳，起到保护羊毛内层组织，抵抗外界机械、化学侵蚀等作用，质量约占羊毛的10%。羊毛的鳞片层如同鱼鳞或瓦片重叠覆盖在毛干表面，鳞片根部长自毛干，上端开口指向毛尖，层层相叠，每毫米长的细羊毛有鳞片100层左右，粗羊毛约有50层。细羊毛鳞片一般呈环状覆盖，粗羊毛呈瓦状或龟裂状覆盖。

鳞片层具有十分复杂的结构，由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层组成，如图1-6所示。

鳞片表层又称表皮细胞薄膜层，实质上是一般动物细胞表面的原生质细胞膜转化而成的一层薄膜，厚度约3nm，质量约占羊毛的0.1%，主要是含胱氨酸量达12%的蛋白质，具有良好的化学惰性，能耐碱、氧化剂、还原剂和蛋白酶的作用。鳞片表层的化学稳定性和其独特的化学结构有关。鳞片表层的表面排列有整齐的单类脂层结构（类脂层的主要成分为18甲基二十酸和二十酸，厚度约为0.9nm），非极性基团向外，使羊毛具有疏水性。类脂层之下为蛋白层，类脂层和类脂层之下的蛋白层以酯键和硫酯键结合。该蛋白层在肽链间除有二硫键交联外，还有酰胺键交联，酰胺键交联由谷氨酸和赖氨酸残基反应而成。鳞片表层中50%的谷氨酸和赖氨酸残基形成了酰胺键交联，酰胺键交联的存在也是鳞片表层具有较强化学稳定性的原因之一。

鳞片外层位于鳞片表层之下，是一层较厚的蛋白质，主要由角质化的蛋白质构成，其质量约占羊毛总质量的6.4%，难以膨化，是羊毛鳞片的主要组成部分。鳞片外层又可分为鳞片外A层和鳞片外B层。A层位于羊毛的外侧，胱氨酸残基含量很高，约占35%（物质的量分数），即每三个氨基酸残基中就有一个是胱氨酸残基，是羊毛结构中含硫量最高的部位，难以被膨化。胱氨酸以二硫键形式存在，致使A层微结构十分紧密，且结构坚硬，有保护毛干的作用，能经受生长过程中的风吹日晒，经得起一般氧化剂、还原剂以及酸、碱的作用，性质比皮质层稳定得多，是羊毛漂、染过程中阻挡各种试剂扩散的障碍。B层位于内侧，含硫量稍低，但仍比其他部位的含硫量高。

鳞片内层位于鳞片层的最内层，由含硫量很低的非角质化蛋白质构成，在细羊毛中质量约占羊毛总质量的3.6%。鳞片内层中只含约3%（物质的量分数）的胱氨酸残基，极性氨基酸的含量相当丰富，化学性质活泼，易于被化学试剂和水膨润，可被蛋白酶消化。

（2）皮质层。皮质层是组成羊毛实体的主要部分，占羊毛总体积的75%～90%，由皮质细胞通过细胞间质粘连而成，是决定羊毛纤维物理、化学性质的主要结构部分。

（3）髓质层。毛干中心的毛髓组成髓质层，细羊毛无髓质层。

鳞片细胞和鳞片细胞之间、鳞片细胞和皮质细胞之间、皮质细胞和皮质细胞之间通过细胞间质（细胞间黏合剂）黏合起来构成羊毛整体。两相邻细胞的细胞膜原生质和细胞间质构成细胞膜复合物，充填于细胞间的空隙之中，以网状结构存在于整个羊毛结构中，含量虽仅占羊毛纤维总质量的3%～5%，但是羊毛内唯一连续的组织，对羊毛的机械性能起着十分重要的作用。

（二）羊毛角蛋白的分子结构

羊毛角蛋白是由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。羊毛多缩氨酸主链的空间构型为α螺旋结构，如图1－7所示。

（三）羊毛的性质

1.羊毛的可塑性

羊毛在加工过程中常受到拉伸、弯曲等各种外力作用，使纤维改变原来的形态。由于羊毛具有较好的弹性，它力图回复到原来的形态，因此在纤维内部产生了各种应力，这种内应力需要在相当长的时间内逐渐衰减以致消除，它常给羊毛制品的加工造成困难，也是造成羊毛制品在加工和使用过程中尺寸和形态不稳定的因素之一。羊毛的可塑性是指羊毛在湿热条件下，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。羊毛的可塑性是与其多肽链构象的变化，以及肽链间副键的拆散和重建密切相关的。将受到拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理很短时间，然后除去外力并在蒸汽中任其收缩，纤维能够收缩到比原来的长度还短，这种现象称为“过缩”。产生这种现象的原因是，外力和湿、热的作用使肽链的构象发生变化，原来的副键被拆散，但因处理时间很短，尚未在新的位置上建立起新的副键，多肽链可以自由收缩，故产生过缩。若将受有拉伸应力的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理稍长时间，除去外力后纤维并不回复到原来长度，但在更高的温度条件下处理，纤维仍可收缩，这种现象称为“暂定”。这是由于副键被拆散后，在新的位置上尚未全部建立起新的副键或副键结合得尚不够稳固，因此只能使形态暂时稳定，遇到适当条件仍可回缩。如果将伸长的羊毛纤维在热水或蒸汽中处理更长时间（如1～2h），则外力去除后，即使再经蒸汽处理，也仅能使纤维稍微收缩，这种现象称为“永定”。这是由于处理时间较长，副键被拆散后，在新的位置上又重新建立起新的、稳固的副键，使多肽链的构象稳定下来，从而能阻止羊毛纤维从形变中回复原状，产生“永定”。

毛织物的定形就是利用羊毛纤维的可塑性，将毛织物在一定的温度、湿度及外力作用下处理一定时间，通过肽链间副键的拆散和重建，使其获得稳定的尺寸和形态。毛织物在染整加工过程中的煮呢、蒸呢、电压和定幅烘燥等都具有定形作用。它们的定形作用究竟属于暂定还是永定，要看定形的条件和效果，两者并没有截然的界限。

毛料服装的熨烫也是利用羊毛纤维的可塑性，在湿、热和压力作用下，使服装变得平整无皱，形成的褶皱也可保持较长时间。

2.热的作用

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。

3.水和蒸汽的作用

羊毛具有较强的吸湿性，在相对湿度60%～80%时，含水率达15%～18%。羊毛吸湿后溶胀，在冷水中纤维充分吸湿，截面可增加18%，长度仅增加1%～2%。吸湿后的羊毛纤维由于氢键、盐式键受到削弱，分子间力下降，纤维强度降至干强的95%～97%。在沸水或蒸汽中，纤维受到剧烈的溶胀作用，同时多缩氨酸主链和支链的交键受到一定程度的水解，导致机械性能发生变化。在80℃以下的水中，羊毛受影响较小。在90～100℃用蒸汽处理3h，纤维失重18%。温度再高，水对纤维的作用比蒸汽大，在80～110℃的水中或在100～115℃的蒸汽中处理，纤维损伤明显。

4.酸的作用

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pH2～4的染浴中沸染，还可以用硫酸进行炭化，以去除原毛中的草籽、草屑等植物性杂质。

但酸对羊毛纤维并不是完全没有破坏作用的。酸可以抑制羧基电离，并与游离的氨基结合，从而拆散了肽链之间的盐式键，使纤维的强度降低。随着酸的作用条件不同，蛋白质大分子中的肽键也会受到不同程度的水解。例如，用1mol/L盐酸80℃处理羊毛，1h后纤维强度降至85%，2h后降至75%，4h后降至51%，8h后纤维强度仅有4%。

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。

5.碱的作用

羊毛对碱的稳定性差，碱能拆散多缩氨酸链之间的盐式键，多缩氨酸主链在碱中也能发生水解，使聚合度下降。某些氨基酸如胱氨酸、精氨酸、组氨酸、丝氨酸等在碱中也会发生水解，影响主链及分子间的副键。羊毛经碱作用后变黄、含硫量降低、溶解性增加，受到严重损伤，影响程度与碱的性质、碱的浓度、作用时间和作用温度等有关。如在沸热的3%氢氧化钠溶液中处理，羊毛立即溶解。二硫键、氢键的拆散使羊毛的分子间力下降，羊毛在碱中的溶解度增加。因此，可用碱溶法检验羊毛损伤的程度。

6.还原剂的作用

还原剂主要与羊毛纤维中的二硫键起反应，在碱性介质中，破坏作用更为强烈。硫化钠对胱氨酸的破坏反应如下：

亚硫酸氢钠与羊毛胱氨酸键的反应如下：

其他还原剂如保险粉等也能破坏羊毛中的胱氨酸键。

7.氧化剂的作用

羊毛加工常使用氧化剂，主要是用作漂白和防缩。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。过氧化氢对羊毛的作用比较缓和，常用于漂白，但条件控制不当，仍会造成损伤，pH是最大的影响因素。pH＞7时，H2O@@2@2除能使二硫键发生氧化外，也能与多缩氨酸键发生反应，使羊毛角质退化。纤维损伤的程度与H2O2的浓度、处理温度及处理时间有关，铜、镍等金属离子也能起催化作用。

在羊毛加工中使用含氯氧化剂会破坏鳞片层，使羊毛的缩绒性受到影响。但有时为了获得防缩效果，特意用次氯酸钠等溶液处理羊毛，并调节溶液的pH来控制作用的程度。当pH＜4时，溶液中游离的氯较多，与羊毛的作用剧烈。pH为5～6时，溶液中次氯酸的含量较高，与羊毛的作用较缓和。但从全面看，含氯氧化剂对纤维的氯化作用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，使用时要慎重。

三、山羊绒纤维的结构和主要性能

（一）山羊绒的结构

山羊绒由很薄的鳞片层和发达的皮质层构成，表面主要是环形鳞片，鳞片比较光滑，每个鳞片围绕毛干一周，鳞片的上缘包围着前一个鳞片的下缘，上缘紧贴于毛干，翘角小，鳞片高度比绵羊毛鳞片高，平均在16μm左右，鳞片数约为60～70个/mm（细羊毛多在70～80个/mm）。山羊绒的皮质细胞大多呈双边分布，正、偏皮质细胞各居纤维的一侧，因此山羊绒也有卷曲，但没有细绵羊毛的卷曲多和规则。

（二）山羊绒的主要性能

山羊绒的吸湿性好于羊毛，回潮率比羊毛高1.5%左右。山羊绒的电阻值较大，一般在6.2×1010Ω左右，静电现象比较严重，但电阻值受回潮率的影响很大。

山羊绒和绵羊毛的物理性能见表1-8。

表1-8　山羊绒和绵羊毛的物理性能

由于山羊绒的鳞片数量比羊毛少，鳞片翘角也小，所以其摩擦系数比羊毛的低。一般摩擦系数越大缩绒性越好，但由于羊绒的细度小，单位体积质量中纤维根数多，所以其缩绒性与细羊毛相近。山羊绒的保暖性比绵羊毛好，保暖率为70.3%，而14.3tex澳毛的保暖率为63.5%。

山羊绒的化学结构与绵羊毛相似，都是由18种氨基酸组成，但各种氨基酸的含量稍有差异。山羊绒的化学性能与羊毛十分相似，但也稍有差异，如对碱的反应比细羊毛稍敏感，即使在较低温度和较低浓度下，纤维损伤也较明显，这是由于羊绒所含的胱氨酸比羊毛高，所以更不耐碱的作用。山羊绒对氯离子很敏感，而耐酸性要好于羊毛，即使经强酸处理，其强力和伸长率损失也要低于羊毛。羊毛所用的染料皆可用于羊绒的染色，山羊绒用酸性染料染色时上染速率比羊毛快，但用活性染料染色时上染速率差异比酸性染料小。羊绒染色后长度缩短较明显，染色前后长度差异一般在3mm左右，这主要是经湿热处理后其长度收缩所致。

四、蚕丝的结构和主要性能

蚕丝包括桑蚕丝和柞蚕丝等，本节仅介绍产量最高、应用最广的桑蚕丝。

（一）蚕丝的形态结构

一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素）组成，外包丝胶。两根单丝的横截面像两个底边平行的三角形，三边相差不大，角略圆钝，如图1-8所示。脱胶后的蚕丝纵向为光滑表面。

蚕丝除含主成分丝素和丝胶外，还含有色素、蜡质、无机物等少量杂质，其组成比例如表1-9所示。

表1-9　桑蚕丝的组成

（二）丝素的结构和性质

1.丝素的组成与结构

丝素的基本结构单元是氨基酸，每一个大分子链上平均含有400～500个氨基酸残基。桑蚕丝丝素主要由乙氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成，乙氨酸和丙氨酸约占总量的70%。丝素的分子链由两部分嵌段连接而成，一部分主要由乙氨酸、丙氨酸和丝氨酸残基组成，这些氨基酸侧链较小，结构简单，分子链整齐而紧密排列，形成许多氢键，组成结晶区。另一部分含有酪氨酸、麸氨酸、精氨酸等侧链较大而复杂的氨基酸残基，由于侧链的阻碍作用，在结构中形成松散的无定形区，并暴露很多活泼基团。

丝素的分子链（又称多肽链）含有许多—CONH—键结构，肽链在结晶区几乎是完全展直的，侧链间距离在0.7nm左右，属于β型构象，结构如图1-9所示。大分子主链中—CONH—基反复出现，因而相邻大分子链间氢键数很多，使丝素分子间引力比一般天然纤维大。丝素的微结构可用“缨状原纤结构”模型表示（图1-3）。丝素的多肽链整齐排列的部位形成结晶性原纤，链间有氢键联结（图中以横短线表示）。多肽链可以穿过一个结晶原纤进入无规则的松散排列无定形区，并有可能再参加到另一个原纤中，形成多肽链连续网状结构。无定形区对丝素性质起着主导作用，因为化学反应、力学伸长、弹性等都与这一部分密切相关。

2.丝素的性质

（1）吸湿性。丝的吸湿性比较高，在标准状态下（20℃，相对湿度65%），丝素的吸湿率在9%以上，含有丝胶的桑蚕丝吸湿率为10%～11%。丝胶比丝素的吸湿性高。

（2）耐热性。练熟丝（脱胶丝）有较高的耐热性，加热到100℃时，丝内水分大量散失，但强度不受影响，在120℃放置2h，所含水分全部放出，成为无水分的干燥丝，伸长略有降低，但强力尚无变化。

丝的热传导性很低，保暖性比棉、麻和羊毛好。

（3）溶胀和溶解性。丝素吸收水分后发生溶胀，并表现出各向异性，如在18℃水中，丝素直径可增加16%～18%，而长度仅增加1.2%。丝素在水中仅能溶胀，不能溶解，水只能进入丝素的无定形区。

盐类对丝素的溶胀能力和溶解能力相差很大。在氯化钠、硝酸钠的稀溶液中，丝素只发生有限溶胀；而在浓溶液中会发生无限溶胀而使丝素溶解。氯化锌、硝酸镁等浓溶液可进入丝素的结晶区，由于丝素大分子间交联很少，主要以氢键和范德瓦尔斯力相互作用，当结晶区被破坏后，丝素发生无限溶胀成为黏稠溶液。一般铁、铝、钙、铬等金属盐对丝素的溶胀作用并不显著，但被丝素吸收后会起到增重作用，因此这些金属盐可作为丝的增重整理剂，增重后的丝强度有所降低，手感发硬。

（4）酸的作用。丝素是两性物质，既含有酸性基（—COOH），又含有碱性基（—NH2），可同时离解成为两性离子，酸性略强，等电点为pH3.5～5.2，在等电点以下能够结合一定量的酸而无损于多肽链，因此对酸具有一定的抵抗能力，属于较耐酸的纤维，抗酸性比棉强，但比羊毛差。耐酸的程度取决于酸的种类、浓度、温度、处理时间及电解质的种类和浓度。

有机酸不会使丝素脆损和溶解，稀溶液被丝吸收后，还能长期保存，增加丝重并能增加丝的光泽和赋予丝鸣，以单宁酸的效果最为显著。但在有机酸溶液中高温沸煮，则丝纤维会受到损伤，并失去光泽。

丝素对弱的无机酸（如磷酸、亚硫酸）比较稳定，但易溶解于盐酸、硫酸、硝酸等强酸溶液中，即使在较低温度下也能溶解，若浓度适中，室温下浸酸1～2min后立即水洗，丝的强度不受影响，而丝的长度可产生30%左右的强烈收缩，这种作用称为酸缩，常被用来制作绉纹丝织品。

酸浴中添加盐会增加酸对丝的损伤，如甲酸中含有一定量的氯化钙，在室温下可使丝素溶解。由此看来使用硬水进行丝的染整加工是非常不利的。

（5）碱的作用。丝素的耐碱性很差，但比羊毛的耐碱性要好，尤其在室温下，丝素对碱较为稳定。丝在碱液中发生水解，碱起催化作用，多缩氨酸分子链水解后生成膘、胨、肽等产物，甚至水解成氨基酸。

碱的种类不同，对丝的水解催化能力也不同，氢氧化钠作用最为强烈，氨水、碳酸钠的作用较弱，碳酸氢钠、硼砂、硅酸钠、肥皂等弱碱性介质无损于丝素，只能溶解丝胶，因此是生丝的精练剂。

碱液温度对丝素的水解影响很大，如10%的苛性钠溶液，若温度低于10℃，对丝素无明显损伤，高于10℃，就能使丝素溶解，溶解的速率随着温度的提高而加快。碱液中存在中性盐，对丝素的破坏作用加剧。

（6）氧化剂和还原剂的作用。氧化剂容易使丝素分子中的肽键断裂，严重者可使丝素完全分解。所以在丝纤维漂白时，要注意氧化剂的选择以及对浓度、温度、pH、时间等条件的控制。含氯氧化剂对丝素作用时，不仅有氧化作用，还伴随有氯化反应，破坏作用很大，且生成氯胺类有色物质，达不到漂白目的。次氯酸钠的氯化反应如下：

生成的酮酸极不稳定，会进一步分解，使肽链断裂。因此，丝的漂白应避免使用含氯氧化剂。生产上常采用过氧化氢作为漂白剂，不过也应注意，漂浴pH越高，对丝素的损伤也越强烈。

一般的还原剂对丝素作用很弱，没有明显损伤，常用保险粉、雕白粉、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等还原剂对丝素进行漂白脱色。但还原漂白的效果往往不如氧化漂白的效果持久。

（三）丝胶的结构和性质

1.丝胶的组成

丝胶是一种容易变性的蛋白质，它的氨基酸组成与丝素相仿，但各氨基酸含量有明显不同。在丝胶中乙氨酸、丙氨酸的含量少，而丝氨酸的含量很高，约占34%，苏氨酸约占9%，此外，二羧基和二氨基氨基酸的含量都比丝素中的含量高。这些亲水基团的存在，增加了丝胶的吸湿性和水溶性。

2.丝胶的性质

丝胶结构中的支化程度比丝素高，支链的极性基团含量比较高，分子链的排列不够规整，分子间作用力较小，因此丝胶的吸湿性比丝素高。丝胶在水溶液中会发生溶胀，一般在温度低于60℃时，水分子只能进入无定形区，出现有限溶胀，温度高于60℃，溶胀作用剧烈，水分子进入部分结晶区，丝胶的溶解度迅速增加，但在100℃以下的水中，只能做到部分脱胶。在100℃沸水中处理，10min内约有40%的丝胶溶解，沸煮2h，又溶解40%～50%，最后10%～20%的丝胶最难溶解，沸煮5～6h才能达到完全脱胶。

丝胶和丝素与羊毛一样，具有两性性质，酸性略大于碱性，等电点为3.9～4.3。丝胶也能结合一定量的酸或碱，但当溶液pH＜2.5或pH＞9时，多缩氨酸键可能水解，结晶区被拆散，丝胶的溶解度迅速增加，尤其在碱性溶液中作用更为强烈。生产上常采用弱碱性溶液进行生丝脱胶，温度可降到95℃以下，在30min内可完全脱胶。