Свойства шерсти

Свойства шерсти

Шерсть обладает комплексом признаков, характеризующих ее физи­ческие и технологические свойства. К основным физико-механическим свойствам относится длина, толщина, извитость, крепость, растяжимость, цвет, блеск, упругость, эластичность и пластичность. Прядильность и свойлачиваемость являются технологическими свойствами. Они обстоятельно освещены в специальной литературе, поэтому мы остановимся вкратце лишь на некоторых из них.
Тонина /толщина/. Одним из важнейших признаков шерсти является ее тонина. Под толщиной шерсти понимают диаметр поперечного сечения шерстинки. Тонину выражают в тысячных долях миллиметра — микрометрах (мкм). Тонина шерсти зависит от породы, условий кормления и содержания, пола животных, их возраста и индивидуальных особенностей. У молодняка шерсть тоньше, чем у взрослых овец. С возрастом шерсть грубеет, а после 5-6-летнего возраста в связи с ослаблением жизненных функций организма шерсть утоняется. У маток шерсть тоньше, чем у баранов. Самую тонкую шерсть получают от овец тонкорунных пород (25 мкм и тоньше). Овцы полутонкорунных пород дают шерсть тониной 25,1 мкм и грубее. Такую шерсть могут давать и тонкорунно-грубошерстные помеси. Шерсть овец полугрубошерстных и грубошерстных пород в основном неоднородная. В зависимости от тонины однородную шерсть в нашей стране подразделяют на следующие классы тонины:

Классифицируют 4 основных группы источников получения шерсти: овцы, козы, верблюды, кроличий пух. Характеристика некоторых видов шерсти приведена в таблице:

В производственных условиях тонину шерсти определяют органо-лептически, для чего из разных участков руна отбирают 3-5 штапель ков. Каждый поочередно берут большим и указательным пальцами обеих рук за концы, расправляют до образования сетки и просматривают для определения тонины волокон, уравненности тонины по зонам штапеля. При определении класса тонины однородной шерсти иногда (при разногласиях и др.) пользуются эталонными образцами шерсти. Для более точного определения тонины шерсти пользуются лабораторным методом, при котором диаметр поперечного сечения шерстного волокна определяют под микроскопом или ланаметром и выражают в микрометрах.

Тонкорунная шерсть состоит из пуховых волокон, имеющих тонину не более 25 мкм (не грубее 60-го класса). Длина шерсти в штапеле 7-9 см. Тонкая шерсть по качественным показателям подразделяется на мериносовую и немериносовую.
Мериносовая шерсть — белого цвета, мягкая, эластичная, хорошо уравненная по тонине и длине, содержит достаточное количество жиропота.

Немереносовая шерсть от мериносовой отличается недостаточной уравненностью шерстных волокон по тонине и длине, меньшей извитостью.

Длина шерсти – важнейшее свойство, определяющее ее производст­венное назначение, один из главных селекционных признаков. Показатель длины особенно важен для тонкой и полутонкой шерсти. Различают естественную длину волоса в извитом состоянии, естественную длину в растяжимом, но не растянутом виде. За естественную длину принимается высота штапеля или косицы с естественной извитостью или волнистостью шерстинок. Ее измеряют линейкой с точностью до 5 мм. В косице определяют два измерения — длину ости и длину пухового яруса. Эти измерения записывают дробью: в числителе — общая длина косицы (ости), в знаменателе — длина пухового яруса.
Истинная длина — длина шерстных волокон в распрямленном, но нерастянутом состоянии. Ее измеряют с точностью до 1 мм. Для определения истинной длины используют приборы 4-10-2-2а (для волокон длиной до 200 мм) и 4-10-1-26 (для волокон длиной до 350 мм). Самая длинная шерсть у овец длинношёрстных мясных (линкольн и др.) и некоторых грубошёрстных (горнокарпатская и др.) пород -до 40 см и более; короткая - у тонкорунных и некоторых грубошёрстных (гиссарская и др.) - 4-7 см.

Длина, как и тонина шерсти, зависит от ряда факторов, главными из которых являются породные и индивидуальные особенности овец, условия их кормления и содержания, физиологическое состояние.Рост шерсти в длину зависит от породы, пола и возраста овец, уровня их кормления, условий содержания и других факторов. Самую короткую шерсть имеют овцы тонкорунных пород (6-9 см). Бараны и валухи продуцируют более длинную шерсть, чем матки. У молодняка до годичного возраста шерсть растет быстрее, чем у взрослых овец; в течение 4-5 лет прирост шерсти за год примерно одинаков, а после 5-6-летнего возраста скорость роста шерсти замедляется. При низком уровне кормления замедляется рост шерсти, волокно утоняется, снижается его прочность. Длина шерсти на разных участках тела животного различна: на лопатках, боках, ляжках она более длинная, чем на брюхе, спине.
Крепость шерсти. Под крепостью шерсти подразумевают сопротив­ление шерстных волокон разрыву. От крепости зависит устойчивость во­локон при первичной обработке, а также носкость и продолжительность использования изделия. Крепость волокон на разрыв выражается в абсо­лютных и относительных показателях. Абсолютная крепость характеризуется усилием, под действием которого волокно разрывается; относительная – величиной разрывного усилия, приходящегося на единицу площади поперечного сечения волоса. Большое влияние на крепость шерсти оказывает конституция животного, физиологическое состояние и индивидуальные особенности организма, условия кормления и содержания.
Извитость шерсти. Извитость шерстных волокон характерна для овечьей шерсти, она имеет определенную связь с толщиной волокон. Из­витость является очень ценным признаком шерсти, повышающим ее упругие свойства. Извитки различной величины и формы свойственны тонкой и полутонкой шерсти. Извитость – породный признак, взаимосвязанный с конституцией овец, густотой волокон, жиропотностью и другими по­казателями. Характер извитости определяется соотношением орто- и па-ракортекса. Извитость свойственна шерстным волокнам всех типов, кроме кроющего волоса. Извитость способствует предохранению руна от попадания в него механических примесей и атмосферных осадков. Ее учитывают при бонитировке овец и классировке шерсти. В тонкой и полутонкой шерсти различают три основные формы извитков: нормальные, плоские и высокие. Если извитки близки по форме к полуокружности, их называют нормальными, что характерно для шерсти тонкорунных овец. У плоских извитков высота дуги извитка меньше ее основания. Ость чаще всего имеет слабую извитость, пух однородной шерсти - нормальную, переходный волос однородной шерсти - плоскую. Сильно выраженная извитость коррелирует с увеличением в корковом слое доли парасегмента и содержания серы.
Пластичность шерсти – это способность волокна принимать и сохранять принятую форму после прекращения воздействия, вызвавшего из­менение формы. Волокна с наиболее высокой пластичностью характеризуются большим удельным весом аморфной части /гамма-кератозы/ и содержанием тирозина.
Цвет шерсти. Цвет шерсти определяется наличием в корковом слое пигмента меланина, содержащегося по всей длине или в части волокна. Основные цвета шерсти: белый, чёрный и рыжий. В промышленном производстве ценится белая, что наиболее со­ответствует требованиям перерабатывающей промышленности, так как только белая шерсть способна окрашиваться в любой цвет. Цвет шерсти зависит от содержания в корковом слое пигмента меланина. У грубошерстных овец цвет шерсти бывает различный – черный, рыжий, серый.
Прядильная способность и валкость шерсти. Эти свойства не име­ют внешне выраженных признаков, а являются суммарным результатом всех физико-механических качеств волокон и ценятся при переработке как основные достоинства шерстного сырье. Прядильная способность вы­ражается номером пряжи /отношение длины пряжи к массе израсходованной шерсти/. Отдельные физические свойства шерсти по-разному влияют на процесс прядения.
Baлкость – способность волокон при определенных условиях, влажности и температуры прочно переплетаться и сцепляться, образуя плотную массу – свалок. Валкость шерсти обусловлена строением чешуйчатого слоя волокна, его упруго-эластичными свойствами и изви­тостью. Доказано, что предрасположение шерсти к свойлачиванию является наследственным признаком.
Жиропот. Руно овцы, содержит жиропот – продукт секреторной деятельности сальных и потовых желез. Сальные железы продуцируют жир /воск/, в состав которого входят смеси сложных эфиров первичных и вторичных спиртов, свободные высокомолекулярные спирты, а также свободные высокомолекулярные и в незначительном количестве низкомолекулярные жирные кислоты. Спирты шерстного жира состоят из алифатических моноспиртов и алкан-1,2-диолов нормального, а также изо- и антиизостроения. Главными из них являются сложные эфиры холестерина, на долю которых приходится около 40 %, ланостерина и еще трех спиртов С30, которые, как и ланостерин, представляют собой 4,4,14-a- триметилстерины. Кроме того, в шерстном жире наблюдается небольшое количество церебростерина и 25-иксихолестерина. Последний образуется в результате самоокисления.
Жирнокислотный состав воска, по нашим данным, представлен 31 кислотой с четным и нечетным числом углеродных атомов, а также изо-кислот. Главными из них считают церотиновую и лигноцериновую, которые составляют около 50 % количества всех кислот. Важно напомнить, что шерстный жир не содержит эфиров глицерина /триацилглицеринов/, которые, как известно, являются составным компонентом любого жира.
Секрет потовых желез представляет собой гигроскопическую смесь солей неорганических /соляной, серной, фосфорной/ и органических /молочной, масляной/ кислот, калийных солей олеиновой и стеариновой кислот, карбонатов, хлоридов, фосфатов и сульфатов кальция, натрия, магния, железа, алюминия, а также небольшого количества азотистых веществ. По данным З.В. Калинина /1976/, основными компонентами пота являются соединения щелочных металлов, в первую очередь калия и в меньшей мере натрия. Наибольший удельный вес соединений кальция, фосфора, серы и железа.
Среди всех компонентов жиропота только шерстный жир играет важную роль в сохранения физических свойств шерсти. Обволакивая тонким слоем волокна, он способствует их склеиванию, образуя штапели и косицы, а в целом – плотное руно. Кроме того, он предохраняет шерсть от попадания в нее механических, минеральных и растительных примесей, а также защищает волокно от вредного воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков. Количество шерстного жира является очень изменчивым показателем, зависящим от породной принадлежности животных, их индивидуальных и половозрастных особенностей, характера кормления, условий содержания и т.п. Качество шерсти во многом зависит от защитных свойств воска.

Итак, шерсть обладает целым комплексом признаков, характеризую­щих ее физические, а, следовательно, и технологические свойства. Ес­тественно возникает вопрос: существует ли и в какой степени взаимосвязь между структурой, химическим составом и физическими свойствами шерсти? В настоящее время этому вопросу посвящено весьма ограниченное количество работ. Имеющиеся сведения все же свидетельствуют о наличии корреляции между пластичностью и сегментацией коркового слоя тонкой шерсти, между степенью ассиметрии кортекса и свойлачиваемостью. Установлена прямая корреляция между количеством и качеством жиропота, пожелтением и свойлачиваемостью шерсти. Удельная прочность, полное удлинение и растяжимость шерстных волокон находятся в прямолинейной зависимости от соотношения в них кератоз, т.е. структуры шерсти. Исследованиями доказано наличие взаимосвязи между содержанием серы в шерстном волокне и его крепостью. По мере увеличения содержания серы, а значит и цистина в шерсти, повышается ее прочность.

Источники:

Лит.: Александер П., Хадсон Р. Ф., Физика и химия шерсти, пер. с англ., М., 1958; Гусев В. Е., Сырье и первичная обработка шерсти, М., 1960; Кукин Г. Н., Соловьев А. Н., Текстильное материаловедение, ч. 1, М., 1961; Овцеводство, под ред. Г. Р. Литовченко и П А. Есаулова, т. 1, М., 1972; Повышение шерстной продуктивности овец, М., 1976.