Как устроено волокно шерсти


Шерсть – один из самых первых полимеров, ко­торые человек стал исполь­зовать для изготовления одежды. И хотя по прочно­сти она уступает большинст­ву других естественных по­лимеров, а искусственные превосходят ее по легкости, химической устойчиво­сти, огнестойкости, по ги­гиеническим и теплоизоля­ционным свойствам, шерсти нет равных. Вода с трудом впитывается в изделие из шерсти, капли скатываются по волокнам, почти не за­держиваясь. Пары же во­ды поглощаются отлично: шерсть способна впитать в виде пара более 30% воды от собственного веса, то есть сто граммов шерсти могут поглотить более три­дцати граммов воды, и шерсть при этом не ста­нет влажной на ощупь. Это свойство вместе с хорошей воздухопроницае­мостью и очень слабой теп­лопроводностью позволяет шерстяной одежде созда­вать вокруг тела человека тонкий вентилируемый слой свежего кондиционирован­ного воздуха с устойчивой температурой и влажностью. Вот почему так хорошо но­сится шерстяное белье.

Замечательны и механи­ческие свойства шерсти. При растяжении шерстяное во­локно может удлиниться на 60%, а когда его отпу­стят, возвратится к преж­ней длине. Любопытно, что прочность тонкого волокна обычно выше, чем толстого. Шерсть хорошо прядется — тонкие короткие волоски легко скручиваются в длин­ную нить.

Чем же объясняются уди­вительные свойства шерсти? Ответить на этот вопрос по­могает электронный микро­скоп. На снимке, сделанном с помощью растрового электронного микроскопа, видно, что овечья шерстин­ка покрыта, как черепи­цей, мелкими чешуйками. Свободными концами все чешуйки смотрят в одну сторону. На один милли­метр длины шерстинки та­ких чешуек приходится 40 — 80 штук. Толщина их — де­сятитысячные доли милли­метра, состоят они из плотного белкового вещест­ва, похожего на вещество ногтей или рога. Плотная черепица из чешуек не про­пускает в сердцевину во­локна воду, а водяной пар проходит свободно и погло­щается сердцевиной.

8905

Чешуйки ответственны и за хорошие прядильные свойства шерсти. Если бы отдельные шерстинки были гладкими, из них нельзя бы­ло бы сплести нитку. Чешуй­ки, цепляясь за соседние волокна, образуют прочное сцепление. Специалисты го­ворят, что шерсть имеет свойство «сбиваться». Бла­годаря этому свойству из нее удается делать войлок, сукно — плотную ткань, у которой верхний слой «сва­лян», «сбит» в сплошную тонкую броню из перепле­тенных шерстинок.

Чешуйки придают шерсти и одно неприятное свойст­во — после стирки она са­дится. Происходит это пото­му, что в теплой воде шер­стинки набухают и становят­ся чуть длиннее, а высыхая, сокращаются и сцепляют­ся своими чешуйками плот­нее, чем до стирки. Ткань становится короче. Сейчас есть способы избавиться от этого недостатка. Шерсть обрабатывают едкими хими­ческими веществами, кото­рые не проникают в глубь волокон, но слегка «обгры­зают» острые торчащие кон­цы чешуек.

Другой спо­соб — пряжу пропитывают раствором синтетической смолы, которая покрывает каждую шерстинку тонкой гладкой пленкой.

Под чешуйками (см. схе­му)

8907

лежит еще двухслойная белковая оболочка, а сере­дина шерстинки сложена из так называемых корковых клеток. Это длинные и тон­кие веретенца из ороговев­шего белка. Между собой они скреплены клеем, тоже белковым, но скреплены не намертво, а так, что могут скользить. Когда шерсть растягивают, веретенца не­много разъезжаются, а пос­ле снятия нагрузки воз­вращаются на свои места. Этим объясняется эластич­ность шерсти.

В электронный микроскоп также видно, что белковое веретено корковой клетки состоит из белковых ни­тей  макрофибрилл (в пе­реводе этот термин озна­чает «толстые волокна»). Если усилить увеличение, становится видно, что каж­дая макрофибрилла состоит из нескольких микрофиб­рилл (тонкие волокна), со­единенных тем же белко­вым клеем, а в микрофиб­рилле одиннадцать протофибрилл (первичных нитей). Каждая протофибрилла, как видно на схеме, сплетена из трех длинных молекул белка. Как видим, шерстинка устроена довольно сложно, она похожа на витой трос или многожильный кабель.

Так устроены тонкие, пу­ховые волокна, в основном и используемые для пря­дения. Более толстые волок­на отличаются тем, что в их сердцевине проходит пус­той канал. Именно из-за пустой сердцевины толстое шерстяное волокно может быть слабее на разрыв, чем тонкое.

Ю. ФРОЛОВ.

«Наука и жизнь»

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *