Universum: технические науки

Объекты и методы исследования: 
является 
текстильные отходы переработки натурального 
шелка, полидиметиламиноэтилметакрилат с моно-
иодоуксусной кислотой, исходное и модифициро-
ванные волокна шерсти; изучение смачиваемость, 
потопляемость, теплота смачивания, разрывная 
нагрузка, разрывное удлинение и стандартных мето-
дов испытаний физико-механических и сорбционных 
свойств белковых волокон. 
Полученные результаты и их обсуждение. 
В 
настоящее время одной из основных задач, стоящих 
перед отечественными предприятиями текстильной 
промышленности является улучшение качества вы-
пускаемых ими продукции. Добиться этого возможно 
за счет модификации натуральных полимеров на 
первичных стадиях их переработки. Модификации 
поверхности волокна фокусируется, в основном, на 
придании противоусадочных свойств. Выбор метода 
модификации зависит от строения полимера и других 
компонентов материала, экономическими сообра-
жениями и целями использования [1, с. 136-143; 
2, с. 161]. Все методы модифицирования волокон и 
нитей можно подразделить на несколько основных 
групп: 
•
методы химического модифицирования; 
•
физические (структурные) методы модифици-
рования; 
•
методы композитного модифицирования; 
•
методы электрофизического поверхностного 
модифицирования [1, с. 136-143; 3, с. 1985-1999].
Такие виды модификации повышает стойкость к 
термической, термоокислительной, фотохимической 
деструкции, позволяет изменить блеск, придать 
матовость, увеличить степень белизны, придать 
бактерицидные, огнеупорные свойства. В последнее 
десятилетие разработаны новые способы структурной 
модификации, применение которых позволяет при-
дать текстильным волокнам ценные, но не свойствен-
ные для них качества. 
Хорошо известно, что натуральный шёлк, явля-
ясь природным волокном, ранее отмечалось, что нить 
натурального шёлка состоит из двух лежащих рядом 
нитей фиброина диаметром пo 10-15 мкм, покрытых 
снаружи и соединённых между собой серицином 
фибриллярных образований белков. 
Первичная структура волокнообразующих бел-
ков определяемая порядком чередования аминокис-
лотных звеньев, предопределяет способность макро-
молекул к переходу в форму и образованию кри-
сталлической фазы полимерного субстрата, по-ви-
димому, как сложные жидкокристаллические струк-
туры близких по строению белковых компонентов, так 
и молекулярный раствор смеси полимеров. 
Серицин, растворенный в виде более длинных 
пачек или микрофибрилл, сохраняет свою форму из-за 
жесткости агрегатов молекулы серицина при высы-
хании. Истинно растворенный отдельные молекулы 
при высыхании преимущественно создают энерге-
тически более выгодные клубкообразные частицы. 
Кроме того, известно, что фибрилярность проявля-
ется при осаждении серицина из раствора.
Растворение полимеров происходит, когда 
прочность связи между макромолекулами меньше, 
чем энергия теплового движения. Способ перевода в 
вязкотекучее состояние волокнообразующих полиме-
ров определяется их молекулярной и надмолекуляр-
ной структурами: химической и пространственной 
регулярностью макромолекулярных цепей, их гиб-
костью, наличием функциональных групп, степенью 
полимеризации, кристалличностью. Выбор раство-
рителя зависит от гибкости макромолекулярных 
цепей и энергии взаимодействия их друг с другом и 
с растворителем. Самопроизвольное растворение, 
протекающее с понижением изобарно - изотермиче-
ского потенциала (энергии Гиббса), возможно при 
резком возрастании энтропии или при значительном 
ее изменении. 
Отличительной чертой взаимодействия поли-
мера с растворителем является процесс набухания, 
предшествующий образованию раствора. Вслед-
ствие большой молекулярной массы непосредствен-
ное растворение полимеров (отрыв молекул от по-
верхности) невозможно. Только после диффузии 
растворителя в полимер и протекания процесса 
набухания, в результате которого повышается гиб-
кость полимерных цепей и снижается межмолеку-
лярное взаимодействие, возможен диффузионный 
переход полимера в жидкую фазу. 
Высокая вязкость полимерного раствора и мед-
ленное протекание диффузии молекул полимера 
приводит к образованию слоя концентрированного 
раствора у поверхности субстрата, который также 
замедляет процесс перехода полимера в раствор. 
Протекание процессов набухания и растворения по-
лимеров во многом зависит от свойств компонентов 

---

№ 12 (93)
декабрь, 2021 г. 
42 
системы, структуры полимера и температуры рас-
творения. Скорость процесса растворения определя-
ется в основном, скоростью диффузии макромолекул 
полимера. 
Изучая исследований авторов появляется гипо-
теза, что приработкой натуральных и синтетических 
волокон с различными видов белков можно улучшит 
их свойства. 
Таким образом, варианты присоединения моди-
фицирующей композиции к текстильной основе 
условно можно разделить на:
•
присоединение веществ обогащающей ком-
позиции химическими связями между активными 
группами (химическая модификация);
•
закрепление веществ обогащающей компози-
ции в тонкой структуре волокон за счет физических 
сил (физическая модификация);
•
нанесение модифицирующей композиции с 
образованием комплекса вводимый препарат – вспо-
могательное вещество – основа.
Нами была поставлена задача - разработать спо-
соб и технологию получения модифицирующего 
агента на основе отходов натурального шелка, обес-
печивающие сохранность белкового компонента в 
нативном состоянии, с использованием доступного и 
невредного растворителя, исходя из вышеизложенных 
нами был изучено эффективный способ растворения 
отходов натурального шелка, очевидно, более суще-
ственна: 
Экстракт серицина получают из отходов шелко-
мотального производства путем экстракции в воде 
при температуре 85-90
о
С. Относительная вязкость 
полученного экстракта (рис 1), по результатам изме-
рений на капиллярном вискозиметре, соответствует 
требуемой вязкости композиции.