I INTRODUCERE

Lâna este o materie primă de importanţă majoră pentru industria textilelor. Această importanţă este determinată de proprietăţile specifice ale fibrei de lână ca:elasticitatea ridicată, tuşeu plăcut, vopsire uşoară şi stabilă, higroscopicitate, rezistenţă la purtare, izolare termică, comportare deosebită la umiditate etc. Fibra prezintă şi unele neajunsuri ca supracontracţie şi rezistenţă scăzută la agenţi alcalini. Proprietăţile lânei de a se împâsli constituie de asemenea un neajuns ; în operaţia de piuare însă, această proprietate este favorabilă.

Finisarea chimică a materialelor şi articolelor de lână urmăreşte ameliorarea sau îndepărtarea neajunsurilor menţionate. Pentru realizarea acestui scop se impune cunoaşterea profound ştiinţifică a structurii chimice a cheratinei, a structurii histlogice şi morfologice a fibrei de lână, precum şi a comportării acesteia faţă de diferiţi reactivi chimici. Trebuie avut în vedere faptul că oricat de largă ar fi gama de fibre sintetice cu proprietăţi superioare , proprietăţile fibrei de lână nu pot fi uşor egalate.

Până în prezent nu se cunosc fibre sintetice ,care să fie superioare din toate punctele de vedere fibrei de lână. Deasemenea, lâna este de neînlocuit din o serie de articole textile şi confecţii.

II.BIOGENEZA FIBREI

a. Consideraţii generale.

Fibra de lână este un produs biologic, celular, foarte complex, de natura proteica, obţinut de la oaie.Este superioară tuturor celorlalte categorii de fibre animale produse de epidermă şi reprezintă 95-97% din părul animal, utilizat în industria textilă. Calitatea lânei depinde de rasa şi de îngrijirea care se dă animalului (hrană, climă, adăpost).

Cunoaşterea structurii morfologice, a straturilor arhitecturale componente ale fibrei, prezintă un interes teoretic şi practic deosebit, ceea ce a determinat apariţia unui număr mare de cercetări în acest domeniu. Acest interes se explică prin faptul că proprietăţile fizico-mecanice ale fibrei,rezistentă la agenţi chimici, sunt puternic influenţate de forma, structura şi compoziţia diferitelor elemente morfologice, care constituie fibra. Studiile privind arhitectura fibrei de lână şi proprietăţile ei fizico-chimice, au fost favorizate de metodele moderne de investigaţie cum sunt : microscopia optică, roentgenografia, microscopia electronică, microscopia optică în contrast de

fază , cromatografia, tehnica radioizotopilor, folosirea enzimelor, fragmentarea şi separarea unor fracţiuni ale fibrei şi altele.

O fibră întreagă de lână se compune din doua părţi: rădăcina şi tulpina. Rădăcina este partea care se găseşte sub epidermă, formată din celule vii, care printr-un proces de cheratinizare progresivă se diferenţiază si apropiindu-se de suprafaţa pielii, mor, transformându-se într-o materie cornoasă, cheratinică. Tulpina este partea exterioară a fibrei, care manifestă proprietăţile mecanice, fizice şi chimice particulare fiind fibra de lână propriu-zisă.Aceste proprietăţi fac fibra de lână sa fie un material textil de o valoare deosebită.

b.Geneza fibrei de lână.

Formarea fibrei de lână începe încă din faza prenatala a animalului. Acest proces biologic este complex şi în evoluţia sa un rol important revine foliculilor piloşi, care constituie sediul de fomare şi dezvoltare a fibrei . Prin folicul pilos se înţelege o formaţiune anatomică de dimensiuni mici, în forma de săculeţ, care ia naştere din startul bazal al epidermei, în faza embrionară a speciei zoologice.

Formarea folicului primar începe după o perioadă de circa 60 de zile de gestaţie. La partea inferioară a folicului pilos , orientate înspre dermă, se găsesc unele celule ale pielii care alcătuiesc papilele şi care au proprietatea de a hrăni o mică umflătură, numit bulb . Bulbul este format din celule vii prin a căror multiplicare se formează materialul proteic din care va genera fibra de lână.

Prin dezvoltarea sa favorizată de papile, foliculul pilos se prelungeşte înspre exteriorul pielii, formând un tub capilar numit teaca exterioară, captuşit de o peliculă tubulară, care constituie teaca interioară. În acest folicul pilos se formează fibra de lână , el jucând rolul de protecţie şi totodată, de matriţa fibrei. După alte 14-20 de zile de la începutul formării folicului primar, numit şi folicul central, începe formarea folicului secundar, care este dispus în imediata apropiere a folicului primar.

Foliculul secundar conţine formaţiuni anatomice, accesorii ale folicului primar , cum sunt : muşchiul pulsatil, glanda sebacee şi glanda sudoripară, fiecare având un anumit rol în fomarea fibrei de lână. Muşchiul pulsatil se formează concomitent cu dezvoltarea ulterioară a folicului pilos şi este orientat în aceeaşi direcţie cu el. Glanda sebacee este o altă formaţiune anatomică care are formă de ciorchine şi este aşezată înspre partea superioară a folicului pilos.

Celulele acestei glande secretă o substanţă cu aspest grăsos numit sebum. De-a lungul folicului pilos se găseşte şi glanda sudoripară. Aceasta are forma unui tub cu partea inferioară orientată spre bulb, iar partea superioară se termină printr-un orificiu la suprafaţa pielii.

Prin glandele sudoripare se elimină apă, săruri minerale, uree, etc. Prin diviziunea celulelor din bulb, celulele vii, se formează o rezervă de material proteic, care pătrunde în foliculul pilos şi avansează spre orificiul acestuia, deci spre suprafaţa pielii. Pe măsură ce patrund în folicul, celulele vii mor, având loc un proces de cheratinizare şi formare a fibrei de lână.

Acest fenomen începe să aibă loc după 98 - 99 zile de gestaţie. Deci fibra de lână îşi are rădăcina în bulb, într-un strat de celule vii. Foliculii piloşi sunt răspândiţi pe întreaga suprafaţă a pielii animalului şi desimea lor determină cantitatea de lână care poate fi recoltată.

În activitatea foliculilor piloşi apar şi perioade de repaus, care se ciocnesc cu perioadele de năpârlire a animalului. În perioada de năpârlire apar discontinuităţi în formarea fibrelor. În cazul oilor de rase superioare şi bine îngrijite , perioadele de repaus folicular sunt deosebit de scurte, încât procesul de creştere al lânii este continuu.Grosimea fibrei de lână depinde de foliculul pilos.La oile de rasă superioară acesta este mai subţire ; când diametrul folicului este mare , lâna rezultată este grosieră si de calitate inferioară. O astfel de lână grosieră se întâlneşte la oile ţurcane.

c. Prin procesul de cheratinizare se înţelege transformarea proteinelor citoplasmatice care se găsesc în celulele vii , în proteine cu aspect fibros , aparţinând celulelor moarte. Acest proces are loc în foliculul pilos , terminându-se în partea sa superioară. În perioada activă a folicului pilos, celulele stratului bazal din bulb manifestă o activitate de proliferare intensă.

Prin diviziunea lor continuă , ele provoacă apariţia unei forţe direcţionate care împinge celulele noi către orificiul folicului. În cursul acestei traiectorii, celulele se cheratinizează , formând fibra. Practic, procesul de cheratinizare constă în pierderea apei din celule şi legarea lor organic în masa fibroasă .

Se ştie că înainte de cheratinizare celulele conţin 70 – 80 % apă. Straturile celulare externe aşezate lângă peretele folicului, neputând elimina apa, ajung repede la saturaţie. Celulele acestui strat se umflă şi formează teaca externă, necheratinizată a folicului .

Deoarece către exterior deshidratarea este împiedicată, straturile celulare

interne vor trebui să se deshidrateze către interior. Apare un fenomen de hidroliză intercelulară care se propagă către centru şi care conduce pe de o parte la fomarea diferitelor straturi ale tecii interne a folicului pilos , iar pe de altă parte la morfogeneza tecii cuticulare a fibrei , cât şi la formarea de celule corticale cu caracter morfologic diferit. Procesul de cheratinizare nu este uniform pe toată suprafaţa fibrei de lână.

Considerând o secţiune transversală a fibrei, la un capăt al unui diametru al acestei secţiuni, cheratinizarea este mai întârziată. Acest proces de cheratinizare asimetrică a periferiei fibrei contribuie la procesul de ondulare a fibrei de lână. Celulele care se găsesc în centrul fibrei ce se formează, conţin un procent mai ridicat de apă, provenit din straturile periferice.

Această apă pleacă după ieşirea fibrei din folicul, formându-se celulele medulare. Deshidratarea acestor celule se produce prin evaporare, apa traversând masa cheratinică a pereţilor externi care formează fibra.

III.STRUCTURA

1.STRUCTURA MOLECULARĂ ŞI MACROMOLECULARĂ

La baza alcătuirii fibrei stau proteinele structurate insolubile, care poartă denumirea de cheratine, prin prezenţa sulfului sub forma punţilor disulfidice între lanţurile polipeptidice. Cheratina este o proteină complexă care după ce este produsă de celulele epiteliale, rămâne în constituţia acestora sub formă de păr, coarne, unghii, pene, copite.

Analiza elementară arată următoarea distribuţie a elementelor consecutive în valori medii procentuale : carbon, oxigen, azot, hidrogen, sulf, microelemente. Pe baza acestora formula empirică a proteinelor cheratinice de lână este:C78H112N18O12S. Compoziţia în aminoacizi a cheratinelor variază în funcţie de tipul acestora şi de locul lor unde apar în organism.

Structura chimică particulară a cheratinelor din lână se caracterizează prin prezenţa cistinei, prolinei şi grupelor amidice. Cistina în constituţia lânii poate fi reprezentată ca doi aminoacizi reuniţi prin legături disulfidice în structuri tridimensionale care insolubilizează sistemul faţă de solvenţii proodici, limitează umflarea laterală îmbunătăţind rezistenţele în stare umedă şi la degradare enzimatică. Prolina este organizată în cheratină într-un mod particular.

Dispoziţia grupelor aminice şi carboxilice este astfel încat atunci când acidul este legat în catene polipeptidice, legăturile sunt orientate în unghiuri

drepte. Alcătuirea generală a cheratinelor se bazează pe două tipuri de proteine: S-carboximetilcheratina A si S-carboxilimetilcheratina B. S-Carboximetilcheratina A este o proteină care se găseşte predominat în microfibrile, fiind caracterizate printr-un conţinut mai mic de sulf şi o masă molară mai mare.

S-Carboximetilcheratina B conţine la rândul său fracţiunile de polipeptide bogate în sulf, concentrate mai cu seamă în matrice, având o masă molară medie. Componenta A, în strucura supramoleculară a fibrei de lână, se dispune elicoidal în fascicule cu o cristalinitate limitată, în timp ce componenta B are o structură predominant cristalină şi prin poziţia pe care o ocupă în morfologia fibrei care controlează transformările reologice şi chimice pe care le suferă cheratinele în diferite condiţii. Catenele polipeptidice ale cheratinelor prezintă, în starea condensată o anumită capacitate de rotire liberă şi de deplasare a unităţilor structurale în jurul legăturilor din catena principală, ceea ce se traduce la nivelul macroscopic al fibrei printr-o anumită elasticitate şi flexibilitate.

Proprietăţile mecanice, mai ales acelea legate de tensionare în stare umedă a fibrei ca şi umflarea în apă nu depind de repartiţia proteinelor cu conţinut mai mic sau mai mare de sulf în secţiunea fibrei.Proteinele matricei fiind mai bogate în sulf vor suferi o umflare importantă, în timp ce umflarea longitudinală a fibrei este limitată de către microfibrile la aproximativ 0,5. Microfibrilele sărace în sulf la rândul lor, controlează rigiditatea cheratinei în apă.

Plasticitatea fibrei creşte însă cu conţinutul de sulf şi descreşte cu micşorarea raportului cristal-amorf. Aceasta înseamnă că cistina nu este, în toată secţiunea fibrei, angajată în legături disulfidice de reticulare, care ar trebui să rigidizeze fibra acolo unde procentul de sulf este mai mare.

2.STRUCTURA SUPRAMOLECULARĂ

Structura moleculară a cheratinei bazată pe secvenţele a cel puţin 18 aminoacizi dispuşi în proteinele de tip A şi B se complică treptat în nivele superioare de organizare, determinate de o anumită funcţie biologică. Formaţia imediat superioară a moleculei de cheratină se organizează pe baza a trei catene polipeptidice, fiecare constând din aproxinativ 1000 resturi de aminoacizi. Cele trei catene se răsucesc într-o spirală extinsă alcătuind împreună triplu helix dispus în jurul unei axe comune.

Dispunerea în elice a catenelor se complică prin înfăşurarea spirelor unele în jurul altora, formându-se astfel mănunchiuri cu dimensiuni din ce in ce

mai mari , sub formă de supraspirale cu o axă comună, realizându-se astfel o primă formaţiune morfologică, denumită protofibrilă. Legăturile hidrofobe sunt probabil forţele care controlează conformaţia moleculei polipeptidice în soluţie apoasă. Aceste interacţiuni tind să stabilizeze sistemul în care partea hidrocarbonată respinge moleculele de apă, ceea ce se reflectă în insolubilitatea parţială sau totală a substanţei.

Apa este un solvent particular deoarece moleculele sale se asociază prin legături de hidrogen. Părţile hidrocarbonate parţial dizolvate perturbă aceste asociaţii şi forţează moleculele de apă să se dispună mult mai ordonate, în vecinătatea lor imediată.Când două sau mai multe grupe hidrocarbonate se apropie, o parte din moleculele de apă ordonate care le înconjoară revin la starea dezordonată a ansamblului molecular de solvent.

Fibrele de cheratină în organizarea lor supramoleculară au structura bifazică , paracristalină particulară.Molecule cu configuraţia elicoidală de α-helix se organizează pe o treaptă superioară într-un dublet sau triplet şi se aranjează în reţele orientate în lungul fibrei. Unele grupe din catenele cheratinice au volume care nu se armonizează în reteaua cristalina provocand perturbatii ale starii ordonate.

Fiecare celulă cristalină prezintă o formă uşor modificată, iar în configuraţii β,domeniile cristaline rigidizează fibra. Pe baza acestor consideraţii s-a realizat un model în care reţeaua paracristalină se poate aranja într-un plan perpendicular pe axa fibrei. La tensionarea elementelor paracristaline individuale se orientează cu usurinţă în direcţia axei fibrei.

La starea netensionată, ca şi în cea tensionată, se păstrează modelul răsucit al helixului triplu. Moleculele de cheratină în configuraţie α se dispun alternativ paralel şi antiparalel în raport cu unităţile –NH-CO-CHR- asemănător dealtfel cu aşezarea catenelor în cheratină. Lanţurile macromoleculare sunt pliate, iar pliurile se repetă la distanţe aproximativ 5,1 Å.

Lungimea catenei în forma α trebuie să fie jumătate din lungimea catenei de forma β. În planul hârtiei catenele sunt legate prin legături de hidrogen între grupele vecine >NH si >C=O. Cheratina nativă are o structură fibroasă în care proteinele se găsesc în forma α.

MORFOLOGIA FIBREI

Fibra de lână prezintă o morfologie complicată, evidenţiată cu ajutorul microscopiei optice şi electronice, a cercetărilor în lumina polarizată şi de difracţie cu raze X. Conformaţii spiralate se supun în formaţiuni multifilamentare formând protofibrile cu un diametru de circa 20Å. Este unanim admis că în componenţa fibrei de lână se găsesc trei zone structurale principale sau trei straturi celulare, distincte între ele.

Aceste straturi sunt următoarele: • stratul cuticular sau cuticula, care se găseşte la suprafaţa fibrei şi are un aspect exterior solzos; • stratul cortical sau cortexul, este partea care constituie corpul propriu-zis al fibrei de lână; • stratul medular sau medula, se găseşte în interiorul fibrei sau, în cazul fibrelor fine, poate lipsi. PROPRIETĂTŢILE GENERALE ALE FIBREI DE LÂNĂ

Proprietăţile geometrice, fizice, mecanice şi chimice ale unei substanţe sunt determinate de structura chimică a moleculei care stă la baza substanţei considerate. În cazul fibrei de lână proprietăţile ei generale sunt determinate nu numai de structura chimică, ci şi de structura supramoleculară, precum şi de particularităţile ei morfologice. Atât structura chimică a macromoleculei de cheratină care alcătuieşte fibra de lână cât şi morfologia şi histologia fibrei sunt deosebit de complexe; rezultă că şi proprietăţile fizico-chimice şi mecanice ale acestui produs sunt complexe , multiple şi variate.

1.PROPRIETĂŢI GEOMETRICE

Principalele proprietăţi geometrice ale fibrei de lână sunt: lungimea, grosimea, ondulaţia şi altele.Lungimea unei fibre de lână depinde de natura hranei administrată animalului, de rasă şi de sex.

Desigur că această proprietate depinde şi de timpul dintre două recoltări consecutive ale lânii. Nu se cunosc diferenţe privind lungimea fibrei în funcţie de vârstă. La o fibră naturală se distinge lungimea naturală şi lungimea reală.

a.Prima se defineşte prin distanţa dintre capetele fibrei fără a fi deranjate ondulaţiile fibrei, iar lungimea reală reprezintă distanţa dintre capetele fibrei când ondulaţiile sunt îndreptate, fără ca fibra să fie întinsă. Se înţelege că lungimea reală este mai mare decât lugimea naturală. Lungimea fibrei de lână recoltată de la masculi este totodeauna mai mare.

Deasemenea lungimea lânurilor grosiere este mai mare decât a lânurilor fine. Această mărime fizică diferă şi pe corpul aceluiaşi animal. Luând drept criteriu lungimea medie a fibrelor, lâna se clasifică în 3 categorii: lâna scurtă, mijlocie şi lungă.

-lâna scurtă are lungimea fibrelor cuprinsă între 3 şi 6 cm -lâna mijlocie între 6-10 cm -lâna lungă depăşeşte 10 cm şi poate ajunge la 30-40 cm. b.Grosimea fibrei de lână este o altă caracteristică de mare importanţă tehnologică.

Lâna obţinută prin tunderea mieilor are cel mai mic diametru şi este de fineţe particulară. Dacă animalul este insuficient îngrijit, în diametrul fibrei apar discontinuităţi, fibra formându-se cu zone mai subţiri. În aceste zone rezistenţa şi ondulaţiile fibrei sunt inferioare.

Lâna berbecilor are diametrul mai mare şi prezintă mai puţine discontinuităţi decât lâna oilor. Când o fibră de lână are acelaşi diametru pe întreaga lungime, aceeaşi formă şi frecventă a ondulaţiilor, aceeaşi supleţe şi solzi identici, se spune că este o fibră uniformă.

c. Ondulatia este proprietatea naturala a fibrei de a se prezenta sub forma fin cutata in comparatie cu o linie dreapta. Gradul de ondulare a fibrei se exprima prin raportul dintre lungimea naturala si lungimea reala.

Ondulatia confera lanii o elasticitate insemnata, proprietati termoizolante, rezistenta la uzura si proprietatea de a reveni dupa sifonare. Calitatea lanii se apreciaza si dupa numarul ondulatiilor pe centimetru; astfel lana de buna calitate prezinta 12-13 ondulatii pe cm, lana de mijloc numai 7-8, iar lana inferioara prezinta doar 1-4 ondulatii pe cm. Aceasta proprietate a fibrei de lana depinde in primul rand de rasa oi, merinos ocupa primul loc.

Fibrele de lana caracterizate prin structura bilaterala prezinta o frecventa ridicata a ondulatiilor. Lana fina, caracterizata prin multe ondulatii, contine si o canti tate mai mare de usuc. Daca inaltimea ondulatiilor este mai mare, adica apar ondulatii exagerate, fibra respectiva are rezistenta mai mica; astfel de ondulatii sunt contrindicate.

Lanurile fine, de calitate superioara, au ondulatii mici. 2.PROPRIETATI FIZICE Structura complicata a lanii si indeosebi asimetria bilaterala se reflecta in proprietatile ei fizice, chimice si mecanice.

morfologia cortexului ca si structura suprafetei exterioare difera foarte mult

in functie de provenienta fibrelor.proprietatile fizice cele mai importante sunt: culoarea, luciu, higroscopicitatea si altele. a.

Culoarea fibrei de lana este o proprietate fizica importanta. Aceasta proprietate este generata de catre pigmentii care se gasesc in fibra. Pigmentul lanii se gaseste n stratul cortical, dar i s-a dovedit prezenta si in stratul solzos si in canalul medular.

Exista lanuri de diferite culori, cel mai frecvent lana este de culoare alba , apoi neagra si bruna. Se cunosc si rase de oi care au lana cafenie si chiar roscata. Lana de calitate superioara, cum este lana merinos, are aproape totdeauna culoarea alba.

Aceasta lana este lipsita de pigmenti. In practica lana alba este mai solicitata. Incercarile de a decolora lana prin distrugerea pigmentilor naturali nu au dat rezultate favorabile, este avectata rezistenta.

Dificultatea decolorarii lanii pe cale chimica se explica prin aceea ca pigmentii care dau culoarea se gasesc in interiorul fibrei, asupra tesuturilor cheratinice, inainte de a veni in contact cu acesti pigmenti. b. Luciu fibrei este dat de fenomenul de reflectare a luminii care loveste fibrele de lana.

Cu cat fibrele sunt mai netede si mai uniforme, cu atat aspectul lor este mai lucios. Luciu este influentat de solzi, de stratul cortical precum si de starea de pigmentare a fibrei. Lucirea lanii pe corpul animalului este influentata si de prezenta usucului, deoarece aceasta are un aspect grasos si favorizeaza reflectare luminii.

Un astfel de luciu , dispare dupa spalarea lanii, incat aceasta proprietate trebuie analizata numai in cazul lanii spalate. Luciu se diferentiaza dupa caracteristicile pe care le are: lana fina si semifina prezinta luciu matasos,argintiu (merinos si tigaie), in timp ce grosiera cu tuseu aspru,se caracterizeza prin luciu foarte slab sau este lipsa totala de aceasta proprietate. c.

Higroscopicitate, este proprietate lanii de a absorbi apa din mediu inconjurator. Cantitatea de apa pe care lana o retine intr-o atmosfera de umiditate relativa de 65% la temperatura de 20-22º este de 15-16 %. Fibrele de lana cu canal medular mai dezvoltat sunt mai higroscopice.

Cantitatea de apa calculata pentru 100 g de lana uscata se numeste repriza. In comparatie cu alte fibre textile, fibra de lana absoarbe o cantitate mai mare de apa. Acest fenomen se explica prin structura chimica a cheratinei, care are un

numar mare de grupe hidrofile si care pot retine apa prin intermediul puntilor de hidrogen.

Daca umiditatea din atmosfera creste si procentul de apa retinut de lana creste.Lana nespalata absoarbe in mai mica masura apa din atmosfera, lana spalata este mai higroscopica, prezenta apei influenteaza si proprietatile fizico-mecanice ale fibrei. 3.

PROPRIETATILE MECANICE Din proprietatile mecanice ale fibrei de lana prezinta importanta deosebita pentru practica rezistenta si elasticitatea. De aceste proprietati depinde durata de folosire a materialelor din lana. Atat rezistenta cat si elasticitatea sunt maxime pentru fibra cruda, ele fiind proprietati care apar in cursul formarii si dezvoltarii fibrei.

Elasticitatea si rezistenta sunt defavorizate de conditiile necorespunzatoare de alimentare si intretinerea oilor, precum si de depozitarea lanii in conditii improprii. a. Prin rezistenta mecanica a fibrei de lana se intelege proprietatea acesteia de a suporta anumite solicitari exterioare.

Rezistenta mecanica se exprima in Kgf/mm² si este determinata de stratul cortical al fibrei. Rezistenta la rupere a fibrei depinde de diametrul sau, lana fina are rezistenta specifica mai ridicata decat lana grosiera, cu diametrul mai mare. Diametrul fibrei de lana este foarte variabil de-a lungul fibrei intregi, aceasta variatiese explica prin modificare conditiilor de viata a animalului, in timpul cresterii fibrei.

Prelucrarile in medii umede si in vapori de apa duc la scaderea rezistentei fibrei. De asemenea prin tratarea termica a lanii la temperatura de cca 150º, rezistenta ei scade. Rezistenta specifica a lanii variaza intre 10 si 33 Kfg/mm² .

Rezistenta specifica a lanii recoltata de la oi bolnave este mult mai mica. Rezistenta mecanica a fibrei determinata de existenta legaturilor traversale dintre lanturile polipeptidice, a electrovalentelor si apoi de legaturilor de hidrogen stabilite intre configuratiile α-helix dintr-o microfibrila. Introducerea de noi legaturi transversale determina o crestere a rezistentei fibrei.

Rezistenta de rupere depinde si de umiditate. Cu cat umiditatea este mai mare, cu atat rezistenta la tractiune descreste.Determinarea rezistentei la rupere a fibrelor se face cu dinamometrul pentru fibre.

Ruperea este precedata de alungirea fibrei si corelatia dintre rezistenta la

rupere si alungirea este redata de curba forta-alungire. b. Elasticitatea este proprietatea unor corpuri de a reveni la forma si dimensiunile initiale, dupa disparitia actiunilor exterioare care au produs deformariile.

Proprietatile elastice ale corpurilor se datoresc actiunii fortelor intermoleculare, care raman in echilibru numai pentru anumite configuratii. In cazul lanii, elasticitatea confera articolelor rezistenta si moliciune in timpul utilizarii lor. Elasticitatea lanii poate fi considerata din mai multe puncte de vedere: elesticitate de volum, elasticitatea ondulatiilor si elasticitate la intindere.

Elasticitatea de volum se manifesta prin proprietatea ca o cantitate de lana de un anumit volum, dupa compresie sa revina la volumul initial, indiferent de durata si forta care a actionat. Lana degradata nu manifesta suficienta elasticitate de volum. Elasticitatea ondulatiilor se manifesta prin aceea ca acestea isi revin spontan, daca fibra de lana a fost tensionata, pentru o durata scurta, de o forta slaba.

Prin elasticitate la intindere se intelege proprietatea fibrei de lana de a-si scimba lungimea sub influenta unei tractiuni ce se exercita in sensul axei fibrei si de a reveni la lungimea naturala, dupa incetare tractiunii exterioare. Elasticitatea fibrei de lana se poate masura cu aparte special construite in acest scop. Proprietatile elastice ale fibrei de lana sunt determinate de structura sa.

Atunci cand apar schimbari ale numarului de legaturi cistinice care unesc catene polipeptidice diferite, apar si variatii ale proprietatilor elastice ale fibrei. Este putin probabil ca resturile care alcatuiesc catenele laterale ale lanturilor principale sa aiba efect important asupra proprietatilor elastice ale fibrei. 4.

PROPRIETATI CHIMICE Proprietati chimice ale fibrei de lana sunt determinate de structura chimica a cheratinei. Deoarece structura chimica si supramoleculara a cheratinei este foarte complexa, rezulta ca si proprietatile chimice ale acesteia sunt variate. Dintre factorii cei mai importanti care produc modificari in structura chimica a cheratinei fac parte:lumina, caldura, agentii alcani si acizii, agentii oxidanti si reducatori.

a. Reactivitatea macromoleculei de cheratina. S-a aratat ca acizii aminici se gasesc policondensati in macromolecula cheratinei, formand lanturi polipeptidice.

Fiecare rest de amino-acid este unit de un altul prin grupari peptidice –CO-

NH. Tinand cont de structura chimica a acestor resturi, care formeaza catenele laterale ale lantului polipeptidic macromolecular si de proprietatile gruparii peptidice, se pot deduce care vor fi reactiile chimice generale ale cheratinei.Grupele reactive care exista in catenele laterale ale lanturilor polipeptidice se pot clasifica in urmatoarele trei categorii: grupe acide, grupe bazice si alte grupe.

Din aceasta clasificare rezulta ca fibra de lana este o substanta reactiva si se poate combina fara dificultati cu substantele cu caracter acid, cu caracter bazic cu un numar mare de coloranti. Este subliniat faptul ca lana se combina si cu colorantii reactivi si formeaza cu acestia legaturi covalente. In acelasi timp se deduce ca grupele alcoolice, fenolice si carboxilice vor favoriza apariria reactiilor de esterificare, grupele tiolice si alcoolice vor da reactii de oxidare si condensare, iar grupele aminice vor da reactii de condensare, diazotare si de eliminare a amoniacului.

Gruparea –S-S- prezinta o importanta particulara si joaca un rol foarte mare in proprietatile chimice si mecanice ale lanii. Aceasta grupare constituie singura legatura covalenta transversala din structura cheratinei si impreuna cu legaturile transversale tip sare determina proprietatile de solubilizare a cheratinei in diferiti reactivi.Deasemenea puntea cistinica este sensibila la reactivi oxidanti, reducatori, alcalini, cand se produce ruperea sau transformareaei in alte grupari.

Prin ruperea legaturii disulfurice, cele doua macromoleculare legate se elibereaza reciproc si apar modificari profunde in proprietatile fibrei. Gruparea peptidica –CO-NH- joaca asemenea un rol deosebit atat in proprtietatile mecanice cat si chimice ale cheratinei. Aceasta grupare ia parte la fenomenele hidrolitice ce se petrec in cheratina in medii acide sau alcaline.

Prin hidroliza grupei peptidice se elibereaza totdeauna o grupa carboxilica si una amidica, iar lantul polipeptidic scade in lungime. b. Influenta acizilor asupra lanii.

In prezenta acizilor proprietatile chimice si fizice ale lanii se modifica functie de sortul lanii, concentratie, temperatura, durata tratamentului, prezenta unor saruri neutre. La tratarea cua cizi sunt afectate legaturile peptidice si cele intercatenare.prin hidroliza partiala, acizii aspartic si glutamic ca si serina pot fi eliberati din catena, partea principala a proteinelor ramanand nehidrolizata.

La randul sau triptofanul poate fi aproape complet distrus si se elibereaza cistina si treonina. Sensibilitatea fibrei la acizi creste daca cistina a fost convertita la acid cistic prin indepartarea catorva punti disulfidice. In urma

tratarii lanii cu acid sulfuric 80%, continutul de sulf in fibra creste, probabil datorita transformarii lisinei.

Lna tratata cu acid sulfuric de concentratie 0,1; 0,01 si 0,001N timp de 30, 60, 120, si 180 min, la fierbere, pierde mai putin de 1% din masa; prezenta unor saruri neutre poate accentua degradarea. Scindarea legaturilor peptidice se reflecta in cresterea capacitatii de sorbtie a colorantilor si apei pe seama grupelor carboxil si aminice nou formate. Aceasta absorbtie se realizeaza in mod diferentiat.

Alti acizi influenteaza proprietatile fibrei provocand in special scaderea rezistentelor fizico-mecanice. c. Influenta alcaliilor asupra lanii.

Lna este mult mai sensibila la alcalii, actiunea acestora fiind mai putin selectiva decat a acizilor. Cheratinele se degradeaza mai usor in solutii alcaline, prin scindarea legaturii disulfidice. Acidul sulfenic in medii alcaline se descompune oxidativ cu formarea de aldehide si alcooli.

Solubilitatea in alcalii creste cu scaderea numarului de legaturii lantioninice, actiunea alcalilor aspura integritatii lantului macromolecular se micsoreaza. Pe de alta parte, solubilitatea lanii descreste proportional la tratarea acesteia cu solutie uree-bisulfit de sodiu odata cu cresterea continutului de lantionina. Aceasta este folosita pentru determinarea efectului alcalilor asupra lanii.

Legaturile lantioninice sunt mult mai stabile in comparatie cu cele disulfidice datorita unei rezctivitati mai mici fata de agentii de reducere. Creste astfel numarul legaturilor lantioninice si scade solubilitatea in uree-bisulfit. Datorita actiunii distructive mult mai severe a alcaliilor asupra structurii cheratinei, tratamentele alcaline in diferite etape de prelucrare a lanii trebuie executate sub un control riguros al parametrilor.

d. Hidroliza enzimatica. Cheratinelesunt proteine care, rezista la actiunea enzimelor proteolitice.

Dupa distrugerea in prealabil a cuticulei, cheratinele sunt degradate de pancreatina pana la circa 10%. Stabilitatea la actiuneaenzimelr este rezutatu prezentei in structura fibrelor de lana a legaturilor disulfidice. In urma scindarii sau reducerii acestora,fibra poate fi degradata enzimatic pana la elemente componente.

Actiunea distructiva a moliilor asupra lanii se poate explica in felul urmator: in sucul digestiv larva de molie contine o substanta capabila sa reduca legaturile disulfidice iar apoi are loc scindarea relativ usoara a legaturilor

peptidice. e. Reactiile de oxidare a lanii este complicata ca proces.

S-au propus putine mecanisme privind modificarea continutului de sulf si grupe aminice in fibra. Aceste reactii sunt folosite in procesele de albire a lanii si pentru a preveni impaslirea,dar cu precautii deoarece procesele de oxidare afecteaza in profunzime strutura cheratinelor micsorand proprietatile fizico-mecanice ale fibrei.In functie de natura oxidantilor si conditiilor de tratare pot fi afectate selectiv diferiti aminoacizii din catena polipeptidica.

Apa oxigenata degradeaza tirozina si in conditii severe determina ruperea legaturilor peptidice, ca si scindarea serinei, treninei si oxidarea cistinei. Alti compusi la randul lor au o actiune specifica scindarii puntilor de cistina, dar pot labiliza metionina. f.

Reactii de reducere au loc la grupele disulfidice care se transforma in grupe tiol. Cantitatea de cistina redusa in lana depinde de pH si pare sa fie constanta la valori ale acestuia cuprinse intre 2 si 6. La valori mai mari de pH viteza reactiei de reducere creste, pentru a produce mai mult de 605 din cistina sunt necesare tratamente in solutii acide sau neutre.

Reactiile de reducere au ca rezultat micsorarea rezistentelor fizico-mecanice ale fibrei, in schimb reactivitatea chimica creste foarte mult. Pentr reducerea legaturilordisulfidice s-au folosit numeroase substante, dar in cea mai mare masura a fost studiata actiunea bisulfitului de sodiu si formaldehidei. R-S-S-R+NaHSO3=R-SH+R-S-SO3Na In urma reactiei de reducere este de asteptat ca rezistenta fibrei sa se micsoreze sensibil.

Grupele de tiol foarte reactive se reoxideaza rapid la grupe dioxid-disulfidice, refacandu-se astfel aproape integral rezistentele initiale. g. Reactii de grefare ale lanii Prin grefare cu monomeri vinilici si derivatii acestora se pot controla printre altele urmatoarele proprietati ale lanii: transparenta, luciul, rezistenta fata de apa, alcalii, acizi si lumina, rezistenta la abraziune elastica, rigiditate, fixare permanenta etc.

Copolimerizarea grefata prin mecanism radicalic se realizeaza in cazul lanii utilizand diversi monomeri si sisteme de initiere.Cele mai numeroase incercari s-au efectuat cu initiatorii redox pe baza de peroxizi si persulfati. Persulfatii genereaza radicalii dupa un mecanism asemanator, dar speciile active pot sa apara si prin actiunea persulfatului de potasiu asupra legaturii cistinice.

h. Alte reactii chimice ale lanii Tratamente de fixare, strutura complicata a fibrelor de lana pune numeroase probleme prelucrarii, deoarece umflarea

datorita adsortiei de apa duce la contractii puternice in conditiile relaxarii. Tesaturi de lana cu o buna stabilitate dimensionala si un tuseu corespunzator se pot obtine prin tratamente chimice speciale, de reticulare prin punti mai stabile decat legaturile disulfidice.

Reactiile cheratinei cu aldehidele care reactioneaza cu grupele aminice, amidice, guanidilice, hidroxilice, fenolice, indolice si disulfidice. Sunt interesante reactiile de tip Mannich, prin care se obtin modificari ale acestor proprietatilor de suprafata a lanii, creste stabilitatea acesteia fata de alcalii si enzime. Reactia Mannich se realizeaza in prezenta derivatilor vinilici, in mediu alcalin, la temperatura de 50-60ºC.

Tratamente antiimpaslire, majoritatea reactiilor chimice ale cheratinei modifica proprietatile fizico-mecanice si mecanice si uneori diminueaza capacitatea de impaslire a fibrelor . Pentru micsorarea capacitatii de impaslire se folosesc din ce in ce mai mult polimerii aplicati din solutie sau formati in fibra. Concomitent se modifica contractia tuseu, capacitatea tinctoriala a fibrelor.

Printre polimerii utilizati sunt: rasinele pe baza de melamina sau uree-formaldehida, poliamide, poliamide in amestec, rasini acrilice, siliconi, polibutadiena sau polibutadiena carboxilata, poliacriliati, polietilena clorsulfonata, poliamida-polipiclorhidrina. Proprietatile tinctoriale ale lanii. Fibrele proteice se vopsesc cu o gama larga de coloranti: anionici, cationici, insoluvili.

Mecanismul de vopsire este diferit, functie de clasa de coloranti. In cazul colorantilor anionici se formeaza legaturi ionice intre anionii colorantului si grupele aminice ale lanii. Se stabilesc legaturi de hidrogen cat si Van der Waals, a caror amploare variaza cu structura anionului.

La vopsirea cu coloranti anionici metacoplecsi se formeaza un complex colorant-metal-fibra, la care participa urmatoarele legaturi: ionice (cheratina-metal), covalente, coordinativa. V. UTILIZARI Domenii de utilizare: 1.

Articole de imbracaminte: -tesaturi: - stofe pentru costume,pardesie,paltoane; - rochii, fuste,pantaloni -tricoturi: -plovere, costumepentru copii, fulare, manusi, sosete, fetru pentru palarii. 2. Articole pentru decoratiuni interioare: -covoare, stofe de mobila, draperii, paturi,cuverturi.

3. Articole tehnice: -pasla tehnica, pasla pentru incaltaminte: -curele de transmisie VI. ARTICOL: WOOL Wool is the fibre derived from the fur of animals of the Caprinae family, principally sheep, but the hair of certain species of other mammals such as goats, alpacas and rabbits may also be called wool.

This article deals explicitly with the wool produced from domestic sheep. Wool has two qualities that distinguish it from hair or fur: it has scales which overlap like shingles on a roof and it is crimped; in some fleeces the wool fibres have more than 20 bends per inch. PROCESSING Processing Wool straight off a sheep contains a high level of grease which contains valuable lanolin, as well as dirt, dead skin, sweat residue, and vegetable matter.

This state is known as "grease wool" or "wool in the grease". Before the wool can be used for commercial purposes it must be scoured, or cleaned. Scouring may be as simple as a bath in warm water, or a complicated industrial process using detergent and alkali.

[1] In commercial wool, vegetable matter is often removed by the chemical process of chemical carbonization [2] . In less processed wools, vegetable matter may be removed by hand, and some of the lanolin left intact through use of gentler detergents. This semi-grease wool can be worked into yarn and knitted into particularly water- resistant mittens or sweaters, such as those of the Aran Island fishermen.

Lanolin removed from wool is widely used in the cosmetics industry. After shearing, the wool is separated into five main categories: fleece (which makes up the vast bulk), pieces, bellies, crutchings and locks. The latter four are packaged and sold separately.

The quality of fleece is determined by a technique known as wool classing, whereby a qualified woolclasser tries to group wools of similar gradings together to maximise the return for the farmer or sheep owner. LANA Lana este o fibra care deriva din blana animalelor din familia Caprinae, in special a oilor, dar parulunei anumite specii de mamifere, cum ar fi: caprele, iepurii si alpaca pot fi numite lana. Acest articol se refera in mod explicit cu produsele de la oaia domestica.

Lna are doua calitati care difera fata de par sau blana, ea este suprapusa asemenea sindrilelor de pe acoperis; in unele lani fibra are mai mult de 20 ramificatii/ inch. PROCESAREA Procesarea lanii direct de la oaie implica un continut mare de grasimi care contine evaluarea, atat a murdariilor, a pielii moarte, a transpiratiei si materii vegetale. Acest strat este cunoscut ca ,,lana grasa” sau ,,lana in grasime”.