Будова вовняного волокна
Мета: вивчити будову вовняного волокна; будову кератину; основні терміни.
План:
Будова вовняного волокна.
Будова кератину.
Вовна — це продукт життєдіяльності тварин, які утворюють волосяний покрив. Відомі різні види вовни: 1) овеча, 2) верблюжа, 3) кроляча, 4) ангорської кози. Із всіх видів вовни, яка використовується у вовняній галузі виробництва, найбільше значення має овеча. Вовну, яку зстригають з вівці, називають руном.
Залежно від розташування відносно шкіри тварини розрізняють такі морфологічні ділянки вовняного волокна: 1) цибулина, 2) корінь і 3) стержень (рис. 1.7).
Рис.1.7. Будова волосини:
1 — цибулина; 2 — корінь; 3 — стержень; 4 — жирові залози; 5 — потові залози; 6 — волосяний сосочок
Нижня, потовщена частина, називається цибулиною, продовження її в шкіряному покриві — коренем, верхня частина, яка виступає над шкірою — стержнем. Сукупність стержнів утворює волосяний покрив тварини.
Вовняне волокно найбільш складне із всіх текстильних волокон, як з точки зору фізичної, так і хімічної будови.
За допомогою світлової і електронної мікроскопії встановлено, що волокно вовни побудоване із трьох головних шарів: 1) лускатого (зовнішнього), 2) коркового (кортекс) і 3) серцевинного. Останній входить до складу тільки грубої вовни. Лускатий або кутикулярний шар являє собою зовнішню оболонку, яка захищає волокно від механічних і фізико-хімічних дій і відзначається високою міцністю. Кутикула має черепицеподібну будову і утворюється з клітин у вигляді тонких пластин (0,2-0,4 мкм), які називаються лусочками. Останні перекривають одна одну і направлені своїми вершинами в бік верхньої ділянки волокна.
Форма лусочок може бути круглою, черепицеподібною. Від форми і розміщення лусочок залежить блиск волокна. Чим лусочки більші і щільніше розміщені на волокні, тим більший блиск у вовни. Лускатий шар обумовлює зчеплення волокон, внаслідок чого утворюється більш міцна пряжа. Завдяки наявності лускатого шару вовна звалюється, і на цьому базується виготовлення валяльно-повстяних виробів. Між окремими лусочками є повітря, тому вовняні волокна мають низьку повітропроникність.
Лускатий шар становить 10 % від загальної маси волокна (рис. 1.8).
Основну масу волокна вовни складає корковий шар, який розташований під лускатим шаром. Він складається із великої кількості окремих веретеноподібних клітин. Вони розташовані паралельно одна одній і осі волокна, складаються із мікрофібрил, які, в свою чергу, утворюються із протофібрил. Останні мають структуру типу "кабелю", утвореного з двох або трьох спіралей.
Цей шар визначає найголовніші властивості волокна: 1) міцність, 2) пружність, 3) гнучкість, 4) розтяжність. У клітинах коркового шару міститься пігмент, який надає волокну певного кольору.
У волокнах грубої вовни знаходиться третій, серцевинний шар. Клітини цього шару, на відміну від попередніх, мають багатокутну форму, яка заповнена повітрям; розташовані вони вздовж осі волокна, характеризуються високою стійкістю до лугів, низьким вмістом сірки.
Серцевинний шар надає жорсткості волокну. Чим більш тонка шерсть, тим менший вміст в ній серцевинного шару. В тонкій мериносовій вовні він відсутній.
Рис. 1.8. Будова вовняного волокна:
1 — лускатий шар; 2 — корковий шар; 3 — серцевинний шар
Залежно від будови розрізняють такі типи вовняних волокон: 1) пух, 2) перехідне волокно, 3) ость і 4) мертве волосся (рис. 1.9).
Пух — найбільш цінне волокно, яке складається з двох шарів: лускатого і коркового. Лусочки мають в основному кільцеподібну форму. Це найбільш тонке, м'яке і звите волокно товщиною З0 мкм.
Перехідне волокно більш товсте і грубе, ніж пух, і за своєю будовою займає проміжне місце між пухом і остю; воно має серцевинний шар, не суцільний, а переривистий; товщина його становить від З0 до 52 мкм.
Ость — це більш товсте і грубе волокно з досить розвинутим серцевинним шаром і товщиною від 52 до 200 мкм. Лусочки його мають черепицеподібну форму.
Мертве волосся — грубі, маломіцні волокна, непридатні для переробки в текстильному виробництві. Серцевинний шар становить до 90 % поперечного перерізу цих волокон.
Таким чином, на відміну від одноклітинних бавовняних і елементарних луб'яних волокон, вовняне волокно побудоване із значної кількості окремих клітин, які відрізняються між собою формою, розмірами, складом і властивостями.
Хоча вовна — це гетерогенне волокно, що містить сукупність різних клітин, але побудована вона із одного і того ж білка (протеїну), який отримав назву кератин.
Рис. 1.9. Типи вовняних волокон:
1 — пух; 2 - перехідне волокно; 3 — ость; 4 — мертве волосся