PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
1
PŘÍRODNÍ POLYMERY

Bílkovinná vlákna II
KERATIN & LANOLIN
FIBROIN
RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc.
22. 12. 2018

•Ing. J. Dvořáková: PŘÍRODNÍ POLYMERY, VŠCHT Praha, Katedra polymerů, skripta 1990 •J. Zelinger, V.
Heidingsfeld, P. Kotlík, E. Šimůnková: Chemie v práci konzervátora a restaurátora, ACADEMIA Praha
1987,  •A. Blažej, V. Szilvová: Prírodné a syntetické polymery, SVŠT Bratislava, skripta 1985 •A.
Blažej a kol.:
Štruktúra a vlastnosti vláknitých bielkovín, •A. Blažej a kol.:
Technologie kůže a kožešin •V. Hladík a kol.:
Textilní vlákna, SNTL Praha 1967
•
•
•
•
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
2

1.Keratin
2.Lanolin
3.Fibroin
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
3

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
4
Primary_and other structures bílkoviny 12102015.png
Interakce v rámci jedné makromolekuly
Interakce v rámci VÍCE MAKROMOLEKUL
Dvě možnosti - struktury
TOTO JE JEDNA MAKROMOLEKULA, dole se točí zpět

SEKUNDÁRNÍ STRUKTURA proteinů II
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
5
img779.jpg
TOTO JE JEDNA MAKROMOLEKULA,  na konci se točí zpět > proto se jedná o SEKUNDÁRNÍ STRUKTURU

2.Keratin
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
6

Kde se vyskytuje KERATIN?
•ÚTVARY NA KŮŽI -  chlupy, vlasy, peří, srst, štětiny •ZAKONČENÍ PRSTŮ A KONČETIN – nehty, kopyta
•ÚTVARY Z ROHOVINY – rohy
•VRCHNÍ VRSTVA KŮŽE- pokožka (rohovinová vrstva)
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
7

Čím se vyznačuje KERATIN 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
8
•Bílkovinné řetězce jsou  SÍŤOVANÉ přes SULFIDICKÉ MŮSTKY  (-S–S-) vytvořené přes – SH skupiny
CYSTEINU vzniká CYSTIN
•
95px-Amminoacido_cisteina_formula.png 800px-Cystine-skeletal.png

Čím se vyznačuje KERATIN 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
9
•POMĚR (přibližný) TŘÍ AMONIKYSELIN
AMINOKYSELINA
PODÍL
VZOREC
HISTIDIN
1
LYZIN
4
ARGININ
12
Amminoacido_lisina_formula.png Amminoacido_arginina_formula.png Amminoacido_istidina_formula.png

Čím se vyznačuje KERATIN 4
•NEROZPUTNÝ VE VODĚ
•ODOLÁVÁ ZŘEDĚNÝM KYSELINÁM
•NEODOLÁVÁ LOUHŮM > čištění štětců v louhu sodném vyžaduje opatrnost, používat jen na syntetické
vlasce! •Nejdůležitějším keratinovým vláknem je OVČÍ VLNA
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
10

Čím se vyznačuje KERATIN 5
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
11
img901.jpg
Složení KERATINU  je tedy různé pro různé útvary  I PRO RŮZNÉ ŽIVOČICHY (NENÍ V TÉTO TABULCE)
Někdy je KERATIN dělen na MĚKKÝ (cca. 2 % cysteinu) a TVRDÝ (do 20 % cysteinu)
MĚKKÝ KERATIN -  peří slepic a kuřat, snadněji se štěpí kyselinami nebo zásadami na aminokyseliny >
KRMIVO
TO SE MI ZDÁ MOC
Vazba –S-S-

Čím se vyznačuje KERATIN 6
•Schopnost vytvářet propojení mezi vlákny chemickou vazbou > obdoba síťování KAUČUK > PRYŽ  nebo
KŮŽE > USEŇ
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
12
440px-Disulfide-bond two cystein molecules form CISTIN SULFUR BRIDGE.png
Dva cysteiny > jeden CYSTIN

Čím se vyznačuje KERATIN 7
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
13
468px-Disulfide_Bridges_(SCHEMATIC)_V_1_svg.png 350px-Proinsuline_schematic_topological_diagram_svg
two cystein molecules form CISTIN SULFUR BRIDGE.png
Tyto vazby jsou podstatou TRVALÉ ONDULACE vlasů
Enzymatické štěpení hlavního řetězce

Čím se vyznačuje KERATIN 8
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
14
img902.jpg
KERATIN  je tedy chemicky značně reaktivní vlákno
Amminoacido_asparagina_formula.png
ASPARAGIN

Čím se vyznačuje KERATIN 9
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
15
skupinové rozdělení AMK v keratinu.jpg

Čím se vyznačuje KERATIN 10
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
16
AMINOKYSELINA
VZOREC
Cistein
Cistin
Vzniká  až reakcí dvou molekul cisteinu intermolekulárně nebo intramolekulárně
Methionin
Kyselina cysteinsulfonová
Vzniká  až reakcí (OXIDACÍ)
–S-S- můstku (vazby) v cistinu
Lanthionin
(dva ALANINY vázané přes –S- )
115px-Amminoacido_metionina_formula.png 95px-Amminoacido_cisteina_formula.png 800px-Lanthionine.png

Biosyntéza  CYSTEINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
17
Biosyntéza CYSTEIN na CYSTIN.jpg
2
POZOR! Toto je jen schematické, nevychází tam stechiometrie!

Přeměny disulfidického můstku v KERATINU inter > INTRA
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
18
přeměna INTER -S-S- vazby na INTRA.jpg
HYDRATAČNÍ A SOLVATAČNÍ TEPLA KERATINU.jpg
Proč mokrá vlna asi hřeje?

Sorpční vlastnosti KERATINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
19
KERATIN a sorpce kyselin a zásad.jpg
POZOR! Osa Y je kladná v obou směrech!
KOH
HCl

Reaktivita KERATINU 1
•Je založena na reakcích  CYSTEINU
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
20
img903.jpg
Dva cysteiny > jeden CYSTIN
800px-Cystine-skeletal.png

Reaktivita KERATINU 2
•PROBÍHÁ HLAVNĚ NA DISULFIDICKÉM MŮSTKU
•Hydrolýza disulfidické vazby
•Oxidace
•Redukce
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
21

Reaktivita KERATINU 3
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
22
Oxidace CISTINU na KYS. CYSTEINSULFONOVOU.jpg
Kyselina cysteinsulfonová vzniká  až reakcí (OXIDACÍ) –S-S- můstku (vazby) v cystinu

Čtyři frakce v KERATINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
23
4 frakce keratinu a jeho síťování.jpg

Síťování KERATINU 1
•Síťovací činidla
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
24
síťovací činidla na keratin.jpg

Síťování KERATINU 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
25
síťování keratinu 1.jpg
HF  se asi musí nějak neutralizovat

Síťování KERATINU 3
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
26
síťování keratinu 2.jpg
HF  se asi musí nějak neutralizovat

Síťování KERATINU 4 - FORMALDEHYDEM
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
27
síťování keratinu formaldehydem.jpg
V rovnicích jsou uvedené AMINOKYSELINY  napsány jen jako funkční skupiny, vzorce neodpovídají
uvedeným AMINOKYSELINÁM!

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
28
Kyselina glutamová (Glu, E)
Amminoacido_glutammina_formula.png
Arginin (Arg, R)
Amminoacido_arginina_formula.png
Glutamát sodný v potravinách

Reakce KERATINU – roubování jiných monomerů
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
29
ROUBOVÁNÍ keratinu etylendisulfidem.jpg

Síťování KERATINU - CHINONY
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
30
síťování keratinu benzochinonem.jpg

Síťování KERATINU – polyfunkční alkylační činidla 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
31
síťování keratinu alkylačními činidly.jpg

Síťování KERATINU –polyfunkční alkylační činidla 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
32
síťování keratinu přes dibrometan.jpg
+ 2 HBr

Fázové přeměny KERATINU 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
33
Keratin popis fázových přeměn.jpg DTA, DTG, TG KERATINU na vzduchu.jpg
Odsušení vody
a  Keratin (spirála) > b keratin (skládaný list)

Fázové přeměny KERATINU a FIBROINU 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
34
DTA, DTG, TG KERATINU na vzduchu.jpg
Odsušení vody
a  Keratin (spirála) > b keratin (skládaný list)
NA VZDUCHU > OXIDACE > SPALOVÁNÍ UŽ PŘI cca. 230 °C
DTA keratinu X fibroinu obrázek.jpg DTA keratinu X fibroinu popis obrázku.jpg
Rozklad v DUSÍKU je až u vyšších teplot a je pomalejší
FIBROIN je teplotně stabilnější než KERATIN
(TEPLOTA FÁZOVÉ PŘEMĚNY)

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
35
Síťování přes Cr a barvení keratinu 1.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
36
Zjasňovače a barvení keratinu 1.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
37
barvení keratinu 2.jpg
Barvení keratinu

Reaktivní barviva na KERATIN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
38
Reaktivní barvivo dichlortriazin a keratin.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
39
Ochrana keratinu proti molům
Ochrana keratinu proti molům.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
40
Ochrana keratinu proti molům
MITIN FF PROTI MOLŮM ChemIndex_action_1_.gif
MITIN FF
• PARAMI INSEKTICIDŮ (např. naftalén)
• Povrchová apretura
• Reaktivní insekticidy > MITIN FF

OVČÍ VLNA
 struktura KERATINOVÉ ČÁSTI
•Může být ve dvou strukturách řetězce:
§a spirála
§b skládaný list
va spirála se při protažení za tepla (cca. 85 °C) mění na b skládaný list
vb skládaný list tvoří MEZIVLÁKNOVOU SLOŽKU mezi a spirálami, jejichž soubor tvoří makroskopické
vlákno vlny
•VLÁKNO VLNY JE TEDY kompozitní útvar, kde je několik složek a příčná konstrukce
•
•
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
41

OVČÍ VLNA -  struktura spirálová
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
42
img900.jpg

OVČÍ VLNA -  struktura spirálová
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
43
img147.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
44
vlněné vlákno 001.jpg vlněné vlákno 002.jpg
KUTIKULA
CORTEX
 ortokortexu
MEDULA
MEDULA uzavřené vzduchové bubliny

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
45
Příroda je velká čarodějka!
vlněné vlákno 004.jpg
Vodíkové můstky a vazby přes síru v řetězci

OVČÍ VLNA – morfologie vlákna
•Vnější část = KUTIKULA  = BLÁNA tvoří šupinkovitý povrch vlákna orientace hrotů š •Vnitřní část =
CORTEX = KŮROVÁ ČÁST tvoří vlákna orientace ve směru vlákna •Dřeň = MEDULA = tvoří vnitřek vlákna a
je rozdělena uzavřené vzduchové bubliny > vlastní tepelně izolační část vlny
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
46

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
47
technický význam konstituce vlny.jpg

OVČÍ VLNA -  struktura plošná 1
SKLÁDANÝ LIST
KERATINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
48
img082.jpg

OVČÍ VLNA -  struktura plošná 2
SKLÁDANÝ LIST
KERATINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
49
220px-Beta_sheet_bonding_antiparallel-color_svg.png 220px-Beta_sheet_bonding_parallel-color_svg.png
ANTIPARALELNÍ uspořádání
PARALELNÍ uspořádání

Ovčí vlna - složení
Složka
% hmot.
Poznámka
VLASTNÍ VLÁKNO (KERATIN)
ZBYTEK DO 100
OVČÍ TUK (LANOLÍN)
5 – 15
Směs kyselin (udáváno až 36) s alkoholy (udáváno 23 alifatických), sterolů (hlavně cholesterol)
NEČISTOTY
5 – 20
ROSTLINNÉ ZBYTKY
1 – 5
VLHKOST
8 - 12
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
50

Šupinkovitá struktura ovčí vlny
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
51
naturalwoolfiber-closeup.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
52
img907.jpg
Optický mikroskop, není udáno, z jakého zvířete

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
53
img542.jpg img544.jpg img543.jpg
Vnitřní struktura (MEDULA) ovčí vlny a dalších chlupů zvířat
Ovce valaška
Králík domácí
Kočka divoká
KUTIKULA
CORTEX
MEDULA

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
54
Podsada je jemná, hustá, většinou nevýrazně zbarvená a slouží jako izolační vrstva. Podsada se
skládá z jemných, hustě rostlých, krátkých chloupků. U některých chovaných zvířat (ovce, lama,
velbloud, králík atd.) vytvářející typickou strukturu zvanou vlna. Hlavní funkcí podsady je tepelná
izolace: chrání před nadměrným chladem v zimě a teplem v létě.[3]
Pesík je dlouhý, hrubý, rovný chlup, jenž podsadu přečnívá a má ochrannou funkci. Pesíky jsou různě
dlouhé a silné a jsou nositeli celkového zbarvení. Někdy jsou pesíky přeměněné v ostny, bodliny
nebo šupiny.

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
55
P1040290.JPG
Kocoura Huga to určitě také dobře hřeje, a to je KOČKA DOMÁCÍ

Hugova srst
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
56
kocour chlup 500x.jpg kocour chlup 1kx.jpg
Pesík
Podsada

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
57
kocour chlup 2kx.jpg kocour chlup 4kx.jpg
Pesík
Hugova srst

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
58
kralik 5kx b.jpg
Králík – původ neznámý
kocour chlup 5kx.jpg
Hugova srst  podsada

Hlavní zdroje KERATINOVÉHO vlákna
•Ovce
•Vikuňa, nebo lama vikuňa (Vicugna vicugna) je divoký druh lamy •Lama pacos, neboli alpaka je
domestikovaná lama
•Mohér z angorské kozy
•Králík angorský
•………………
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
59

OD OVČÍ VLNY K PLSTI
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
60
•NETKANÁ TEXTILIE
•valchováním (plstěním za mokra)
•vpichováním (suchým plstěním)
•Vhodná je ovčí vlna, protože má šupinkovatou KUTIKULU

Tloušťka dtex
•dtex NENÍ ŽÁDNÁ TLOUŠŤKA!
•dtex je hmotnost 10 km vlákna vyjádřená v gramech •V anglických jednotkách tomu odpovídá jednotka
denier, což je hmotnost 10 000 yardů(cca. 9000 m) vlákna vyjádřená v gramech •Jednotky dtex a
denier se pak používají k vyjádření pevnosti textilních vláken, jejichž pevnost se měří jako síla
(N), nikoli mechanické napětí (N/m2)
•„Textilní pevnost“ je pak cN/dtex (cN/denier)
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
61

Pevnost OVČÍ VLNY
Vlákno
Pevnost
v tahu
cN/dtex
Tažnost
%
E-modul
N/tex
Navlhavost
%
vlna
0,90–2,18
25–35
0,34
16–18
polyester
4,00–6,50
15–40
9–11,5
0,5–0,8
viskóza
1,80–3,50
15–30
5,4
26–28
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
62
Zdroj neudává, zda se jedná o měření „za sucha“ nebo „za mokra“.
PATRNĚ TO BUDE „za sucha“
Hodnoty „za mokra“ bývají NIŽŠÍ než „za sucha“

OVČÍ VLNA v České republice
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
63
• Ovce na vlákno se už nechovají, tedy podobný osud jako len přadný
• Vlna se spaluje nebo používá ne tepelnou izolaci (musí se ale upravit proti molům)
• Zda se ovce během života musí či nemusí  stříhat, TO NEVÍM (ale spíše ano)

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
64
SEM poskytnula
Mgr. Gabriela Vyskočilová
modra nit 10kx (2).jpg
OVČÍ VLNA
Barvená, upravená,
TEXTILNÍ VLÁKNO
modra nit 15 kx (2).jpg
Typické ŠUPINKY  na povrchu

Mohér z angorské kozy
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
65
•NA ROZDÍL OD OVČÍ VLNY není kutikula šupinkovitá
•Udává se, že je BAKTERICIDNÍ, tj. že např. ponožky nepáchnou ani po několika dnech
•Na čem je založena ona BAKTERICIDITA?
–Moc se mi zjistit nepodařilo
–PRÝ je toto založeno na přítomnosti POLYSACHARIDU LENTHINANU, který má tvořit pojivo mezi
keratinovými vlákny
–Že je tvrzení pravdivé lze věřit, ale PROČ?

POLYSACHARID LENTHINAN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
66
300px-Lentinan_svg.png

Úpravy OVČÍ VLNY
•Karbonizace – odstranění nečistot z vlny pomocí konc. H2SO4 •Úprava proti plstnatění (odstranění
povrchových šupinek oxidací a mechanickým odloučením)
•…………….
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
67

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
68
Karbonizace vlny je chemický proces, jehož účelem je odstranit z ovčí vlny veškeré nečistoty
rostlinného původu
jako stébla rostlin, listy, trávu apod. Karbonizovat můžeme za mokra i za sucha.
Mokrý proces
K mokrému způsobu používáme nejčastěji silnou anorganickou kyselinu (H2SO4 – sírovou nebo HCl –
chlorovodíkovou) nebo sůl reagující kysele (např. (NH4)2SO4 – síran amonný). Vlna vydrží krátkodobě
účinek kyseliny i při vyšší potřebné teplotě – cca 15 min při 90 až 110 °C, zatímco rostlinné
příměsi celulózového původu zuhelnatí, zkřehnou. Vzniká tzv. hydrocelulóza, která se snadno rozdrtí
a vyklepe. Nejčastěji karbonizujeme vločku nebo i hotové textilie.
Suchý proces
K suché karbonizaci používáme páry chlorovodíku, které získáme odpařováním kyseliny chlorovodíkové
– HCl. Ty pak ventilátor žene do rotujícího bubnu s materiálem. Tento způsob se používá méně, i
když je účinný a rychlý.
Strojní zařízení je drahé, plynný chlorovodík je značně agresivní, je třeba zvýšení bezpečnosti.

Úpravy TKANIN  z OVČÍ VLNY 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
69
•Krabování a dekatování vlněných tkanin a pletenin
•Obě operace slouží pro zajištění rozměrové stability vlněných tkanin a pletenin. •Krabování – má
za účel ustálit polohu zboží, vyrovnat jeho povrch a vnitřní pnutí, má změkčit a zjemnit zboží,
omezit jeho sráživost a plstivost, předcházet možnosti vzniku lomů a záhybů, případně již vzniklé
odstraňovat. Při krabování působí na vlněnou plošnou textilii teplo, přiměřené napnutí a chemikálie
cca 20 až 40 minut. Za tuto dobu popraskají stávající příčné vazby a vytvoří se nové, pevnější.
•Dekatování – má podobný účel jako krabování, navíc zajistí požadovaný lesk, který je stálý vůči
vlhku. Při dekatování působíme na zboží teplem a tlakem cca 30 až 60 minut. Dělíme je na dekatování
mokré a suché. Při mokrém dekatování prochází zbožím navinutým na perforovaném válci 80 až 90°C
teplá voda oběma směry, nakonec se zboží ochladí studenou vodou a provede odsátí vody teplým nebo
studeným vzduchem.
•

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
70
stroj na dekantaci vlny.gif
Kontinuální dekatovací stroj pro tkaniny i pleteniny
1 — plošná textilie, 2 — nekonečný běhoun, 3 — dekatovací válec, 4 — přítlačný válec ovlivňující
lesk a omak, 5 — chladící válec, 6 — vodící válečky

Úpravy TKANIN  z OVČÍ VLNY 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
71
•Valchování a plstění vlny
•Valchování je mechanické zpracování vlněných, příp. polovlněných tkanin a pletenin za účelem
zpevnění, zhutnění a zestejnoměrnění povrchu výrobku. Dá se považovat za jistý druh praní, protože
vždy také dochází k částečnému odstranění nečistot. Mezi hlavní příčiny valchovacích a zplsťovacích
vlastností vlny můžeme považovat zejména: morfologickou stavbu vlákna, jeho šupinkovitý povrch,
bobtnavost, pružnost, schopnost měnit polohu při mechanickém zpracování, na potažení vláken apod.
Během valchování či plstění dochází k provázání svislých řetězců vlny dalšímu příčnými vazbami –
tzv. můstky, které mohou být solné, cystinové a vodíkové. •Valchovací proces významně podpoří mírně
alkalické prostředí – pH 8,5, teplota 50 až 65°C, nadbytek vlhkosti, mechanické namáhání, doba 40
až 60 minut a v neposlední řadě i zvolený typ stroje.
•Strojní zařízení pro valchování
•Valchování vlněné tkaniny či pleteniny probíhá pouze ve formě provazce nebo hadice a to pouze
způsobem diskontinuálním. Valchovací stroje můžeme rozdělit na valchy kladivové a válcové , a ty
ještě mohou být klasické, tandemové, několikaruletové, speciální apod. •Zboží se namáhá (zplsťuje)
tlakem a třením mezi válci i v pěchovacím kanálu. Spodní válec (tambur) je pevný a poháněný, horní
válec (ruleta) je přítlačný, jejich otáčky jsou cca 120 za minutu.
•

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
72
Plst (filc) je plošná textilie ze vzájemně zaklesnutých vláken. Prolnutí a propojení vláken se dá
dosáhnout: valchováním (plstěním za mokra) vpichováním (suchým plstěním) Pro svoji šupinatou
strukturu a pružnost jsou k plstění nejvhodnější živočišná vlákna. Umělá vlákna se zplsťují ve
směsi s vlnou nebo jen vpichováním. Plsti se vyrábějí z vlákenného rouna jako netkaná textilie nebo
zplstěním povrchu tkanin a pletenin.
Vlákenné rouno se napouští párou, aby získalo určitou vlhkost a teplotu a potom se plstí na
válcovém nebo plotýnkovém stroji. Pracovní orgány působí na textilii tlakem a třením za současného
přísunu páry. Po dosažení dostatečné hustoty se rouno valchuje.
Vlastní valchování je zhušťování a zplsťování povrchu textilií tlakem, tlučením, vlhkostí a teplem
na valchovacích strojích. Známé jsou: kladivové a válcové valchy, pleteniny se valchují na
bubnových strojích. Například na válcovém stroji probíhá zboží rychlostí 100-150 m/min. po dobu
60-90 minut. Způsoby valchování:
• Neutrální valchování se provádí v alkalickém prostředí mýdlem a uhličitanem sodným.
• Na kyselou valchu se používá kyselina mravenčí, octová nebo sírová. Tento postup je vhodný pro
silné zplstění, které zcela zakryje strukturu vazby textilie.
Textilie se může valchováním srazit až o 40 %.

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
73
STROJ NA VALCHOVÁNÍ VLNĚNÝCH TKANIN.gif
Valcha válcová - 1— provazec, hadice, 2— vodící válečky, 3— pracovní – valchovací válce,
4— pěchovací kanál, 5— přítlačná deska, 6— vodící žebřík se zarážkou

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
74
Valcha KLADIVOVÁ – HISTORICKÁ VERZE ZE 17. STOLETÍ
je asi nejstarší valchovací stroj, jak dokazují např. kresby ze 17. století.
Funkce: Těžké bloky dopadající na textilii skládanou ve speciálně tvarované vaně vyvíjejí tlak
potřebný k plstění. Materiál se zpracovává v plné šíři, valchují se především technické, velmi
husté plsti v kyselém prostředí. S kladivovým strojem se dají (oproti jiným valchám) valchovat i
materiály s obsahem až 70 % umělých vláken.
kLADIVOVÁ VALCHA HISTORICKÁ.jpg

Krmivo z peří? (info z roku cca. 1965)
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
75
img975.jpg
Obchodní název!
SNAHA VYUŽÍT ODPAD Z JATEČNÍ DRŮBEŽE

Krmivo z peří? 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
76
hydrolýza peří 001.jpg
1.STUPEŇ:
ALKALICKÁ HYDROLÝZA
2. STUPEŇ
ENZYMATICKÁ HYDROLÝZA

Krmivo z peří? 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
77
hydrolýza peří 002.jpg
ZPŮSOB ZPRACOVÁNÍ PEŘÍ
Voda + CO2 + zvýšená teplota a tlak
Kandidát na prezidenta ČR!

•2. LANOLÍN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
78

•LANOLÍN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
79
Lanolin.png
Na pohled nic zvláštního
Pro kosmetiku se dále čistí, aby byl BEZBARVÝ
Surová vlna z jedné ovce (jedno stříhání) obsahuje 100 – 300 ml lanolínu
Není to glycerid!

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
80
Lanolin (latinsky Lanolinum, původem z lāna, "vlna", a oleum, "olej"), též nazývaný Adeps Lanae, je
žlutá
mazlavá látka vylučovaná mazovými žlázami zvířat tvořících vlnu, převážná lidstvem používaná část
pochází od ovce domácí. Chemicky je lanolin příbuzný s voskem, lze použít jako mast na kůži nebo
jako vosk na ochranu proti vodě; též se využívá jako surovina při výrobě krémů na boty. Vodovzdorné
vlastnosti lanolinu chrání ovce proti promočení jejich vlny. Některé druhy ovcí produkují velká
množství lanolinu a ten pak lze získávat lisováním vlny mezi válci. Z vlny se při zpracování (na
přízi nebo plst) odstraňuje většina nebo všechen lanolin.
Chemické složení
Chemicky je lanolin vosk, je směsí esterů mastných kyselin s alkoholy o velké molární hmotnosti. V
lanolinu bylo identifikováno více než 180 různých kyselin a 80 alkoholů. Teplota tání je okolo 40
°C. Lanolin je nerozpustný ve vodě, může s ní však tvořit velmi stabilní emulze. V určité době byl
název Lanolin používán jako ochranná známka pro přípravek z ovčího a vepřového tuku a vody. [1]
Použití
• Kosmetika (změkčuje a zjemňuje pokožku; různé krémy)
• Textilní průmysl (změkčovadlo; přidává se do některých pracích prostředků)
• Kožedělný průmysl
• Lékařství a farmakologie (antibakteriální a hypoalergenní; podporuje hojení drobných popálenin;
je použit pro
výrobu vitamínu D3)

•3. FIBROIN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
81

Kde se vyskytuje FIBROIN?
•PŘÍRODNÍ HEDVÁBÍ
•PAVOUČÍ SÍTĚ Pavoučí hedvábí je proteinové vlákno z výměšků pavouků druhu Argiope a Nephila.
•SEKRET NOČNÍCH MOTÝLŮ
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
82

PŘÍRODNÍ HEDVÁBÍ
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
83
•Převážná část přírodního hedvábí se získává z výměšků housenky bource morušového. Je to jediné
„nekonečné“ přírodní textilní vlákno. •Tento FIBROIN  má typickou PRIMÁRNÍ STRUKTURU
•
800px-Silk_fibroin_primary_structure_svg.png

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
84
Vlastnosti vláken
Vlákna s neomezenou délkou
Přírodní hedvábí
Polyamid (PA 6)
Polyester (PES)
Viskoza (CV)
Hustota g/cm³
1,25
1,14
1,33
1,52
Tloušťka dtex
1,17
1,0
1,1
1,4
Relat. pevnost cN/dtex
3-5
3-6-7,5
3,8-7,2
1,8-3
Pevnost za mokra (%)
85
85
95-100
60
Tažnost (%)
24
23-55
50-70
15-30
Navlhavost (%)
30
3-4,5
0,3-0,4
28
Svět. spotřeba (1000 t)
107×
3.500
14.500
500

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
85
img904.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
86
P1020856.JPG P1020863.JPG P1020862.JPG P1020858.JPG

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
87
Silk cocoons Mulberry silk worms - Bombyx Mori

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
88
Silk production process

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
89
Degumming and stretching Preparing silk bedding

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
90
EXTRACTING RAW SILK
The production process of silk can seem deceptively simple but indeed has several steps. In fact,
the process of creating silk fibres of the highest quality take a few weeks to complete.
Silk fibres are a continuous protein fibre created from natural processes and extracted from
cocoons, which means that these fibres can retain the properties that are associated with the
chemicals produced by the silkworm. When secreted by the silkworm, the natural state of the fibre
is a single silk thread made up of a double filament of protein material (fibroin) glued together
with sericin, an allergenic and gummy substance that is normally extracted during the processing of
the silk threads.

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
91
1.First, the new born larvae of the silkworms are kept in a warm and stable environment and given
plenty of mulberry leaves, their favourite diet.
2.The silkworms naturally produce cocoons around themselves to pupate (ZAKUKLIT). This process is
done through “spinning”: the worm secretes a dense fluid from its gland structural glands,
resulting in the fibre of the cocoon.
3.The cocoons are sorted carefully according to size and quality.
4.Boiling water with soap is used unravel the silk fibres from the cocoon. This is known as the
degumming process.
5.The outer shell of the cocoon is fed into into the spinning reel, which is still often operated
manually
6.The long fibre thread that are extracted from the cocoon are then cleaned and stripped from
any deficiencies.

The degumming process
•V KOKONU je vlákno propojeno  SERICINEM, což je ROZPUSTNÝ GLYKOPROTEIN chránící vlákna FIBROINU
•SERICIN  se rozpustí ve vroucí vodě a tak se uvolní vlákno
•ROZPUSTÍ SE I TUKY & VOSKY
•Ve vlákně zbude jen cca. 1 % popelovin (anorganika), jinak jen  PROTEIN
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
92

PŘÍRODNÍ HEDVÁBÍ
SEKUNDÁRNÍ STRUKTURA
•b skládaný list
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
93
img082.jpg

I VLÁKNO PŘÍRODNÍHO HEDVÁBÍ JE SLOŽITÝ ÚTVAR
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
94
img905.jpg
Je to tzv. DVOJVLÁKNO  spojené sericinem (tzv. HEDVÁDNÝ KLIH) o délce 3000 – 4000 m
Vodíkový můstek ve fibroinu.jpg
H můstek fibroinu
PRIMÁRNÍ VLÁKNA
SEKUNDÁRNÍ VLÁKNA

Fázové přeměny KERATINU  versus FIBROINU
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
95
DTA, DTG, TG KERATINU na vzduchu.jpg
Odsušení vody
a  Keratin (spirála) > b keratin (skládaný list)
NA VZDUCHU > OXIDACE > SPALOVÁNÍ UŽ PŘI cca. 230 °C
DTA keratinu X fibroinu obrázek.jpg DTA keratinu X fibroinu popis obrázku.jpg
Rozklad v DUSÍKU je až u vyšších teplot a je pomalejší
FIBROIN je teplotně stabilnější než KERATIN
(TEPLOTA FÁZOVÉ PŘEMĚNY)

CHEMICKÉ REAKCE A ROZPUSTNOST FIBROINU 1
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
96
•ROZKLAD KYSELINAMI (účinnější) A ZÁSADAMI
•OXIDACE
•CHLÓR, ACETANHYDRID, SOLI ALKALICKÝCH KOVŮ A ZEMIN •SOLI TĚŽKÝCH KOVŮ, HLAVNĚ CÍNU > bere až 100 %
> ZATĚŽKÁVÁNÍ BOURCOVÉHO HEDVÁBÍ
•TVORBA PŘÍČNÝCH VAZEB

CHEMICKÉ REAKCE A ROZPUSTNOST FIBROINU 2
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
97
•ROZKLAD KYSELINAMI (účinnější) – horká konc. HCl rozpouští do 30 minut kvantitativně •OXIDACE –
H2O2, KMnO4 při vyšších koncentracích hedvábí poškozují •CHLÓR, ACETANHYDRID, SOLI ALKALICKÝCH KOVŮ
A ZEMIN (např. ZnCl2) rozpouštějí (podobně jako PA6) •TVORBA PŘÍČNÝCH VAZEB – přes složitější
organické sloučeniny

PŘÍRODNÍHO HEDVÁBÍ
pod mikroskopem
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
98
img906.jpg

22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
99
img909.jpg img908.jpg
Tloušťky vláken vlny a hedvábí při stejném zvětšení

SUROVINOVÝ VÝZNAM PŘÍRODNÍHO HEDVÁBÍ
•PŘÍRODNÍ HEDVÁBÍ  je exkluzivní surovina •Roční světová produkce je jen cca. 300 000 t/rok
•Hlavní producent je Čína
•Pokusy o pěstování bource morušového v tuzemsku skončily krachem už za první republiky
•
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
100

Bílkovinná textilní vlákna a konzervátor - restaurátor
22. 12. 2018
PŘÍRODNÍ POLYMERY PŘF MU 10 2018
101
•Vlna i hedvábí jsou napadány moly
•Vlna i hedvábí mají v řetězcích reaktivní skupiny a proto by měly být dobře barvitelné •Krachem
textilního průmyslu v tuzemsku mizejí i odborníci na textilní i chemické zpracování vlny i hedvábí
•To může způsobit potíže při restaurování textilií v vlny a hedvábí •Hedvábí by SNAD  bylo možno
imitovat polyesterem •U imitace vlny je problém šupinatého povrchu vlákna
•
•