Cellulose and Protein Cellulose polyhydroxy aldehyde OH 2

천연섬유 개론 Cellulose and Protein

셀룰로오스 Cellulose

폴리히드록시 알데히드(polyhydroxy aldehyde) 히드록시기(-OH)가 2개 이상 결합한 알데히드 가장 간단한 형태는 glyceraldehyde H aldehyde C=O Carbonyl group H-C-OH Hydroxyl group H-C-OH H glyceraldehyde

폴리히드록시 케톤(polyhydroxy ketone) 히드록시기(-OH)가 2개 이상 결합한 케톤 가장 간단한 형태는 dihydroxy ketone H H-C-OH ketone C=O H-C-OH H Dihydroxyketone

탄수화물의 분류 단당류(monosaccharides) monomer 올리고 당류(oligosaccharides) 2∼ 10개 정도의 단당류가 결합한 감미를 가진 수용성의 결정성 물 질 cellulose 다당류(polysaccharides) polymer amylose amylopectin

α -글루코오스의 탈수축합반응 CH 2 OH O H H H + HO OH H OH α - glucose HO OH H H OH CH 2 OH O H α -1, 4 -glucoside결합 O H H H + HO OH H H OH O maltose OH H H OH OH H 2 O

β - 글루코오스의 탈수축합반응 CH 2 OH O H O OH H H OH H + HO OH H H β -1, 4 -glucoside결합 H H OH OH CH 2 OH β - glucose CH 2 OH O HO OH H H OH H cellobiose + OH H H 2 O

polymerization CH 2 OH O HO O OH H HO OH H + H OH H α - glucose H OH H H OH CH 2 OH O OH H H OH O O H H amylose OH H H OH H n

polymerization CH 2 OH O H O OH H H OH H n회 중합 + HO OH H H OH H CH 2 OH β - glucose CH 2 OH O H H O OH H H OH H cellulose OH H H OH H n

구조표현 CH 2 OH O H H O OH H H OH OH H H n cellulose CH 2 OH O H OH H H O O H OH CH 2 OH cellulose n

Cellulose acetate Cell-OH + CH 3 COOH Cell-OCOCH 3 Cellulose를 acetic acid로 처리하여 제조. 섬유, 필름, 플라스틱, 도료 등으로 생산. Viscose rayon Cell-OH + Na. OH Cell-OH. Na. OH + CS 2 Cell-OH. Na. OH Cell-OCSSNa Alkali cellulose에 이황화탄소를 반응시켜 cellulose xanthate를 생성하고, 이것을 알칼리 수용액에 용해하여 viscose rayon을 제조.

에테르화(etherification) methyl화 Cell-OH + CH 3 Cl Cell-OCH 3 + HCl methylcellulose ethyl화 Cell-OH + CH 3 CH 2 Cl Cell-OCH 2 CH 3 + HCl ethylcellulose

carboxymethyl화 알칼리 셀룰로오스에 클로로아세트산염을 반응시켜 얻는 셀룰로오스에테르 Cell-ONa + Cl. CH 2 COOH Cell-OCH 2 COOH + chloroacetate carboxymethyl cellulose (C. M. C) Na. Cl

CH 2 OH 산화(oxidation) O H Acid형 CH 2 OH O H H OH H H O O C C OH OH H CH 2 OH O OH H H O O C C H H H Aldehyde형

Mercerization (C 6 H 10 O 5)n + 2 n. Na. OH (C 6 H 10 O 5 Na 2 O)n + n. H 2 O cellulose alkali cellulose (C 6 H 10 O 5 Na 2 O)n + 2 n. H 2 O (C 6 H 10 O 5 H 2 O)n + 2 n. Na. OH cellulose hydrate (C 6 H 10 O 5 H 2 O)n dry (C 6 H 10 O 5) n + H 2 O cellulose 1844년 영국의 J. Mercer이 발견 1889년 영국의 H. Lowe는 면제품을 가성소다로 처리한 후 긴장상태 에서 물로 씻으면 광택이 증가하는 현상을 발견(silket화)

단백질계 섬유 Protein fiber

아미노산의 종류 중성 아미노산 명칭 측쇄(R-) 명칭 Cystine 측쇄(R-) H 2 N-CH-COOH Glycine H- Alanine CH 3 - CH 2 Valine CH 3 -CH- S S CH 3 Methionine CH 3 -S-(CH 2)2 - Tyrosine HO-C 6 H 4 -CH 2 - Leucine CH 3 -CH-CH 2 - CH 2 H 2 N-CH-COOH Proline CH 3 Isoleucine CH 2 C CH-COOH NH CH 3 -CH 2 -CHCH 3 H 2 C Glutamine NH 2 -C-(CH 2)2 O Phenylalanine C 6 H 5 -CH 2 - Cystein HS-CH 2 - Serine HO-CH 2 - Asparagine NH 2 -C-CH 2 - Threonine HO-CH- O CH 3

염기성 아미노산 명칭 Arginine 측쇄(R-) 명칭 NH=C-NH-(CH 2)3 - Lysine 측쇄(R-) NH 2 -(CH 2)4 - NH 2 Tryptophane - CH 2 N H CH 2 - Histidine N NH Hydroxylysine NH 2 -CH-CH 2)2

Asparatic acid H 3 N+-CH-COOH H 3 N+-CH-COO- H 2 N-CH-COO- CH 2 COOH COO- p. H 1 p. H 2. 8 p. H 6. 6 p. H 11 등전점 Lysine H 3 N+-CH-COOH H 3 N+-CH-COO- H 2 N-CH-COO- (CH 2)4 NH 3+ NH 2 p. H 1 p. H 5. 6 p. H 9. 7 p. H 11 등전점 H 2 N-CH-COO(CH 2)4