基原纤

基原纤为几根大分子相互平行排列,有序结合成的大分子束。在基原纤中,大分子之间依靠各种作用力[范德华力、氧键、离子键、共价键(蛋白质中胱氨酸的二硫键)、疏水力(熵联力)等]凝集成束。天然纤维素纤维的基原纤由5根大分子以单斜晶系方式为基础,凝集成直径约3~7nm的大分子束。一般认为,角阮蛋白质纤维的基原纤中有2根或3根α一螺旋型大分子互相盘绕捻合,直径约2nm,羊毛“角蛋白”的基原纤就属这种,称a一角蛋白。另一种是由α螺旋型或曲折伸展型的大分子捻合而成,当大分子以曲折伸展链或由α一螺旋型在一定条件下极度拉伸后变成的曲折伸展链方式结合成基原纤时,称β一角蛋白。1

相关概念——多重原纤结构的分类基原纤基原纤是由几根线型大分子相互平行、相对位置稳定,具有晶态结构的结合在一起的细长的大分子束,在某些纤维中存在,其横向尺寸(直径)随纤维种类而异,在(1~3)×10-3um,呈一定柔曲的棒状。

微原纤微原纤指由若干基原纤或线型大分子平行排列结合成较粗的基本属于结晶态的大分子束。基原纤之间存在一些微隙和微孔,也可能挤填着一些其他分子的化合物,由相邻基原纤间结合力联结,也靠穿越几个基原纤的大分子链相联结。其横向尺寸随纤维种类而异,在(4~8)×10-3um。

原纤原纤是由若干微原纤几乎平行地排列组合起来的更粗的大分子束。原纤中存在比微原纤中更大的缝隙、孔洞和非晶区,一般情况下,其直径在(1~3)×10-2um。在一根原纤上也可能出现很多段由非晶区隔开的结晶区。

巨原纤巨原纤是由基本平行的原纤堆砌成的更粗大的分子集束。巨原纤之间存在比原纤更大的逢隙、孔洞和非晶区,依靠相互穿越的大分子链束和一些其他粘结物质连接,横向尺寸一般为1~1.5um。例如在羊毛的高次结构中,3个α-螺旋体的聚集组成基原纤(直径2nm),11个基原纤聚集成微原纤(直径7.5nm),微原纤再组成原纤,原纤再组成巨原纤,巨原纤组成皮质细胞。

与天然纤维相比,合成纤维的层状结构比较简单。大部分合成纤维的大分子平行排列后结合成基原纤,但其微原纤、原纤和巨原纤,没有明显的界限。由基原纤基本上平行排列后形成的大分子束,横向尺寸一般为10~30nm。基原纤通常是在初生纤维后处理过程中形成的。

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张尉 - 副教授 - 西南大学