Физические и химические свойства шерсти

План

1.Физические свойства (тонина, длина, извитость, растяжимость и др.).

2.Химический состав и свойства шерсти.

Физические свойства

В дальнейшем мы будем рассматривать свойства не отдельных шерстинок, а шерсти как совокупности отдельных шерстинок.

От технических свойств шерсти во многом зависит ассортимент шерстяных изделий и их качество. По этим свойствам судят о качестве шерсти на овцах во время их тонировки, при сдаче – приемке шерсти заготовительным организациям.

К основным техническим или физическим свойствам шерсти относится: тонина, извитость, длина, крепость, растяжимость, упругость, эластичность, цвет и блеск. Кроме этих показателей учитывают влажность и выход чистой или мятой шерсти.

Тонина. Тониной шерсти называют величину диаметра поперечного сечения шерстяных волокон. Степень тонины определяется в линейных мерах диаметра поперечного размера и выражается в тысячных долях миллиметра (микрометрах).

Тонина шерсти одно из важнейших ее свойств как сырья для промышленности. По тонине шерстяные волокна занимают следующее положение среди других текстильных волокон:

Шерсть овечья – от 10 до 160мкм

Шелк – от 12 до 15,7мкм

Хлопок – от 16 до 26,5мкм

Лен – от 16 до 31мкм.

При прочих равных условиях от тонины шерсти в прямой зависимости находится толщина пряжи и ее метраж из соответствующего весового количества сырья. Наиболее тонкими в овечьей шерсти является пух и мериносовые шерстинки, самые тонкие волокна составляют 8-10мкм. Наиболее грубые ости и мертвый волос имеют до 150-160мкм. Таким образом шерстяные волокна по сравнению с остальными текстильными волокнами имеют весьма большую амплитуду колебаний по тонине.

В овечьей шерсти, получаемой в течение года от однократной или двукратной стрижки, никогда не встречаются шерстные волокна одинаковой тонины по всей длине. Лишь условно принято считать шерстные волокна равномерной тонины, то есть уравненными по тонине на всю их длину, если колебания тонины на разных ее участках не превышают той или иной величины заранее установленного размера, например 1,5-3% от среднего арифметического ее показателя в волокне. Еще больше тонина волокон варьирует в пучке.

Различная степень равномерности тонины в пределах волокна или в пучках обусловлена при нормальных условиях кормления и содержания овец прежде всего породными и индивидуальными свойствами. С учетом данной особенности шерсть подразделяют в первую очередь на две большие группы: однородную и неоднородную, или смешанную шерсть. Такое распределение шерсти проводят органолептическим путем ее осмотра невооруженным глазом. При этом шерсть относят к однородной независимо от того, состоит ли она из одних только пуховых волокон например, мериносовая и вообще тонкая ткань) или в состав ее входят наряду с пуховыми и переходные волокна или же одни переходные (например, шерсть полутонкорунных овец). На уравненность шерстных волокон на протяжении их длины влияют условия содержания и кормления, состояния кожи и питание волосяных сумок, от пола, возраста и индивидуальных особенностей овец.

Тонина шерсти определяет и крепость шерстяных волокон. Чем толще волокно, тем больше усилий требуется для его разрыва. При этом имеется в виду идентичность сравниваемых волокон по их длине и технологическим типам, т.е. речь идет о сравнении одинаковых по длине остевых волокон с остевыми, пуховых – с пуховыми.

Тонина шерсти находится в обратной зависимости от ее длины, т.е. чем тоньше шерсть, тем она короче, и наоборот, по мере огрубления шерсти ее длина увеличивается.

Характеристика шерсти по тонине проводится не по показателям среднеарифметических величин, ас учетом ее вариации как в пределах штапеля, так и по руну. Поэтому установленные согласно действующим в нашей стране нормативам среднеарифметические величины тонины шерсти для каждой классификационной группы (качества) используют с учетом показателей уравненности по приведенным коэффициентам. Так Z.B.

Шерсть однородная тонкорунных овец

Средняя тонина 14,5-18,0 18-20,5 20,6-23 23-25

мк. 80 70 64 60

коэффициент неравномерности

не более (%) 20 22 23,6 25,6

В производственных условиях при тонировке овец, классировке и сортировке шерсти тонину определяют органолептически, используя для этого эталоны шерсти.

В наше время в нашей стране при тонировке овец и при заготовке шерсти принята единая система классификации, разработанная Центральным НИИ шерсти. Согласно системе установлено 13 классов шерсти, которые называют качествами и обозначают цифрами: 80, 70, 64, 60, 58, 56, 50, 48, 46, 44, 40, 36 и 32. Каждое качество соответствует тонине шерсти.

Качество (класс тонины)	Тонина волокон, мкм	Качество (класс тонины)	Тонина волокон, мкм
от	до	от	до
	14,5 18,1 20,6 23,1 25,1 27,1 29,1	18,0 20,5 23,0 25,0 27,0 31,0		31,1 34,1 37,1 40,1 43,1 55,1	34,0 37,0 40,0 48,0 55,0 67,0

В принятой системе сохранены те обозначения, которые существуют в так называемой брадфортской классификации шерсти, являющейся международной.

Брадфордская классификация предназначена для однородных групп шерсти – тонкой и полутонкой. Создали ее в конце прошлого – начале текущего столетия специалисты и владельцы шерстеобрабатывающих фабрик в английском городе Брадфорде. Сущность этой классификации заключается в следующем. На специальных чесальных машинах получают расчесанную и вытянутую шерсть, которая до момента ее скручивания называется топс. При скручивании топса получается пряжа. Из одного английского фунта (453,6г) топса может быть получено разное количество мотков, если шерсть различается по тонине и другим свойствам. Длина каждого топса в мотке не менее 560 ярдов, или 512м. Чем тоньше шерсть, тем больше число мотков из нее получается; это определяется прядимостью, извитостью, растяжимостью сцеплением чешуйчатого слоя. Число мотков топса, которое получается из одного англофунта шерсти, называется качеством Z.B. Из одного англофунта шерсти 64 качества получается 64 мотка пряжи, длина нити каждого из них – 512м.

Длина шерсти.

Различают двоякого рода длину шерсти: естественную и истинную. За естественную длину шерсти принимается высота штапеля или косицы с присущей им извитостью. Если развернуть шерсть на овце до самой кожи, то расстояние от поверхности кожи до наружных концов шерстинок и будет выражать высоту шерсти. При этом шерстинки не вытягиваются и не теряют своей естественной извитости или волнистости.

Истинной длиной шерсти называют длину шерстинок, вытянутых (распрямленных) причем волнистость или извитость совершенно исчезает. При этом вытягивание шерстинок производится только до исчезновения волнистости или извитости, но не больше, т.к. при дальнейшем вытягивании длина шерсти может увеличиться за счет растяжимости шерстинок.

Рост шерсти в длину зависит от многих причин: породы, пола, возраста, условий кормления, сезона года и индивидуальных особенностей овцы. Порода: у тонкорунных овец шерсть самая короткая – 6-9см. Самая длинная шерсть бывает у полутонкорунных овец так Z.B. шерсть у линкольнов достигает длины 30-40см. У баранов и валухов шерсть длиннее чем у маток.

Длина шерсти имеет очень большое практическое значение, т.к. ею определяется назначение шерсти: суконные или аппаратные, и камвольные. Суконной называется короткая шерсть с длиной 4-5см. Эту шерсть перерабатывают в суконные и трикотажные изделия. Более длинную однородную шерсть относят к камвольной. Из нее готовят камвольные ткани, имеющие наиболее широкое применение. На различных частях тела шерсть бывает неодинаковой длины. На холке, на спине шерсть обычно длиннее, чем на бочке. На брюхе шерсть обычно короче, чем на бочке.

Извитость.

Все шерстные волокна, за исключением кроющего волоса, не прямые, а извитые. Шерстинки, имеющие строение пуха всегда имеют ясно выраженную, более или менее мягкую, извитость. Свойство шерсти образовывать извитки называется извитостью. Чем тоньше шерстинка, тем сильнее она извита.

Переходный волос образует более крупную извитость, переходящую в боле или менее мягкую извитость. Ость чаще всего имеет крупную волнистость, а очень грубая ость нередко имеет совершенно прямую форму.

Различают 3 основные формы извитков: плоские, нормальные и высокие.

Плоские извитки характеризуются тем, что у них высота дуги извитка меньше основания ее. В некоторых случаях эти дуги вытягиваются настолько сильно, что плучается только едва заметная волнистость шерсти. Такая форма извитка называется волнистой, или вытянутой. Эта форма свойственна грубым и полугрубым шерстям овец.

Нормальнные извитки имеют ясно выраженную полу округлую форму. Этот извиток свойственен хорошей суконной мериносовой шерсти.

Высокие извитки характеризуются тем, что у них высота дуги больше основания ее. Существует много переходов в сжатости формы таких извитков. Различают следующие формы извитков:

сжатую

Высокую

Ясно выраженную, или маркиртную и сильно маркиртную. Чем больше преобладает высота извитка над длиной его, тем яснее обозначается форма извитка. Высоки извитки, особенно крайние формы их, всегда связаны с некоторой вялостью и недостаточной густотой шерсти, что считается нежелательным.

Растяжимостью называется способность шерстинки при растягивании еще несколько удлинятся после того, как волнистость или извитость совершенно исчезнет. Это удлинение шерсти у различных шерстей достигает от 20 до 50%. Растяжимость шерсти обуславливает носкость тканей.

Растяжимость определяется специальными инструментами и выражается в ед. мкгсс в СИ.в% гс Ньютон. Растяжимость тонкой шерсти составляет 33-35%, полутонкой – 37-46%.

Упругостью называется способность шерсти после изменения ее формы, вследствие вытягивания, или сжатия, снова принимать первоначальную форму, как только прекращается действие силы. Это качество очень ценно, т.к. благодаря ему сукно получает хороший ворс, а шерстяная одежда очень долго сохраняет свой покров и первоначальную форму.

Химический состав шерсти.

Шерсть состоит из белкового вещества, известного под названием кератина. Кератин является очень сложным по своему строению веществом, содержащим углерод, водород, азот, серу и кислород.

В следствие своего сложного химического состава шерсть весьма различно реагирует на те или иные химические воздействия, связанные с переработкой шерсти в текстильном производстве и при окраске шерстяных тканей.

Щелочи оказывают разрушающее действие. Даже слабые растворы соды уже нарушают нормальные свойства шерсти. Слабые растворы серной кислоты не оказывают вредного действия на шерстяное волокно, чем и пользуются при производстве шерстяных тканей для так называемой карбонизации, т.е. промывания тканей в слабом растворе серной кислоты в целях очистки от растительных примесей.

Химический состав шерсти %

C –49,8-52

M2 –6,36-7,37

N –15,7-20,8

O2 –17,1-24,0

Сера –2,0-5,0

Эмпирическая формула окончательно не установлена. В качестве примера может служить следующая C42 H157 N5 S0,5

Лекция №7