Фізико-механічні властивості вовни - вовнових продуктивність овець
До фізико-механічними властивостями вовни відносяться тоніна, звивистість, довжина, міцність, розтяжність, пружність, еластичність, колір і блиск. Крім того, враховують вологість, і вихід митої вовни.
Тонина - основний систематичний ознака в класифікації вовни. Вона визначає виробниче призначення вовни і поділ її на відповідні сорти, а у овець - на породи (тонкорунні, напівтонкорунні).
Тонину вовни найчастіше характеризують середньою арифметичною величиною поперечних розмірів волокон (в мікрометрів), тексом - відношенням маси вовни до її довжині, номером - відношенням довжини вовни до її масі, класом тоніни - якістю (для однорідної вовни).
Тонину оцінюють в умовних показниках - класах тоніни. Встановлено 13 основних класів тоніни вовни, званих якостями, які позначаються числами: 80,70,64,60,58,56,50,48,46,44,40,36 і 32. Кожному якістю відповідає певна тоніна вовни в мікрометрів.
Серед особливостей тоніни вовни в порівнянні з Тоніно інших натуральних текстильних волокон слід зазначити досить велику амплітуду коливань її розмірів. Так, в овечої вовни тоніна найтонших волокон становить 8-10мкм, а грубих остьового і мертвого волоса досягає 200мкм і більш.
Показник, що характеризує ступінь неоднорідності волокон по тонине, називається рівнянням вовни по тонине. Рівність - дуже важливий показник якості вовни: чим рівняння шерсть, тим більше і кращої якості з неї можна отримати пряжі.
Мінливість тоніни протягом волокна залежить від повноцінності годівлі, фізіологічних чинників. Тонина вовни в значній мірі залежить від статі, віку та індивідуальних особливостей овець. У баранів шерсть грубіше, ніж у маток; шерсть валухів по тонине займає проміжне положення між вовною баранів і маток. У ягнят шерсть з віком грубіє. При старінні овець, починаючи з 5-6-річного віку, шерсть стає тоншою. У вівці грубіша шерсть росте на холці і на спині, найбільш тонка - на череві. На боках зростає найбільш уравненная шерсть по довжині і по тонине, тому її довжину і тонину визначають завжди в цьому місці. Для встановлення рівняннями вовни в руні порівнюють тонину вовни на боках і на стегнами. Якщо різниці немає або вона в межах одного якості (70-64-го), то шерсть вважається добре однаковох; якщо різниця складає два якості - шерсть уравненная, якщо більше двох якостей - неуравненная. Більш рівняння шерсть дають валух, яскраві і переярки.
Звивистість вовни. Всі вовняні волокна, за винятком покриває волосся, не прямі, а покручені. Властивість вовни утворювати ізвіткі називається извитостью.
Розрізняють форму і ступінь звивистості. Форму звивистості встановлюють по співвідношенню висоти дуги завитка і довжини підстави дуги. За цими показниками розрізняють наступні форми звивистості:
Гладка звивистість - висота ізвітков в порівнянні з довжиною підстави майже непомітна. Таку форму звивистості мають грубі остьове волокна.
Розтягнута звивистість має більш помітну висоту ізвітков, ніж гладка. Така форма звивистості остьових волокон називається хвилястістю.
Плоска звивистість - висота ізвітков менше довжини підстави.
Нормальна звивистість - висота ізвітков дорівнює половині довжини підстави. Така звивистість характерна для тонкої мериносової вовни високої якості.
Стисла звивистість - висота ізвітков дещо більше довжини підстави.
Висока звивистість - висота ізвітков значно більше довжини підстави.
Петлистая звивистість характеризується надмірною висотою дуги за рахунок зменшення довжини підстави; форма дуг нагадує петлі. Шерсть з петлистой извитостью має знижену міцність і меншу довжину.
Ступінь звивистості волокон характеризується числом ізвітков на 1см їх довжини. До звивистою відноситься шерсть, у якій на 1см довжини припадає не менше 3-4 ізвітков (тонка полутонкая). Між извитостью і Тоніно волокна існує певна залежність: чим тонше шерсть, тим сильніше її звивистість. Разом з тим звивистість не може бути основним показником для оцінки тоніни вовни. ВІД звивистості волокон залежить пружність тканини, її валкоспособностью і еластичність.
Довжина вовни - протяжність окремих волокон або штапеля вовни, відповідна найбільшій відстані між їх кінцями в распрямления, але не розтягнутому стані.
Розрізняють природну і справжню довжину шерсті. За природну довжину приймається довжина пучка волокон (штапель або косиця) зі збереженням звивистості або волнистости шерстинок. Її вимірюють лінійкою з точністю до 5мм. Природну довжину тонкої вовни називають також висотою штапеля. Справжня довжина - довжина вовняних волокон в распрямления від звивистості, але нерозтягнутому стані. Її вимірюють з точністю до 1мм. Для визначення істиною довжини використовують напівавтомат марки FM-04 і інші прилади, її можна вимірювати і допомогою звичайної лінійки.
Зростання вовни в довжину залежить від породи, статі, віку, фізіологічного стану овей, рівня їх годівлі, умов утримання та інших факторів.
Найкоротшу шерсть мають вівці тонкорунних порід (6-9см), у більшості напівтонкорунних овець шерсть довша (10-14см). Барани та валух продукують довшу шерсть, ніж матки. У молодняку до річного віку шерсть зростає швидше, ніж у дорослих овець; протягом 4-5 років приріст вовни за рік приблизно однаковий, а після 5-6летнего віку швидкість росту шерсті сповільнюється. Різні ділянки тіла тварини розрізняються по довжині вовни: на лопатках, боках, стегнах вона довша, ніж на череві, спині.
Міцність вовни на розрив є одним з важливих фізико-механічних і технологічних якостей, яким визначається її виробниче призначення. Розрізняють міцність абсолютну і питому (відносну). Абсолютна міцність характеризується навантаженням, під дією якої волокно розривається. Виражається при визначенні одиночного волокна в грам-силі (гс), пучка волокон - в кілограм-силу (кгс). Питому міцність характеризує величина розривного зусилля, що припадає на одиницю площі поперечного перерізу вовняного волокна. Її виражають в кгс / мм 2.
У практиці замість питомої міцності застосовують розривну довжину волокна, яку висловлюють в кілометрах (км), а в даний час її висловлюють в сНтекс (сантіньютон га текс). Розривна довжина - умовна довжина вовни при підвішеному стані розривається від власної маси. Між розривної довжиною і розривної навантаженням існує залежність: чим вище міцність волокна (розривна навантаження), тим більше його розривна довжина. Розривна довжина вовни коливається від 5 до 25 км. Шерсть вважається нормальною по міцності, якщо її розривна навантаження (сНтекс) становить не менше: для тонкої мериносової вовни - 7, для напівтонкої - 8, для полугрубой і грубої - 9. Шерсть, що має навантаження на розрив менше зазначених норм, вважається дефектної.
Розтяжність. Під впливом навантаження всяке волокно, перш ніж розірватися, в тій чи іншій мірі розтягується. Різниця між справжньою довжиною вовняного волокна і його довжиною в момент розриву, виражена у відсотках від істинної довжини волокна, називається повним подовженням. Величина повного подовження, віднесена до одиниці навантаження, характеризує розтяжність. Її виражають в% гс. Розтяжність тонкої вовни становить 33-35%, напівтонкої - 37-46%.
Пружність - властивість волокон відновлювати свою первинну форму і розмір повністю або частково поле припинення дії сили, яка порушила їх. За цим показником визначають прядильную здатність вовни, красу вовняних виробів.
Еластичність - швидкість відновлення шерстю первісної форми. При гарній пружності та еластичності шерсть швидко відновлює свій природний стан після зняття навантаження. Пружність і еластичність зумовлюють багато цінних якостей вовняних виробів: міцність, зносостійкість, здатність тривалий час зберігати свою первісну форму і ін.
М'якість вовни визначається Тоніно і гістологічним будовою волокон, співвідношенням і довжиною ості і пуху в неоднорідній вовни. Найбільш м'яка - мериносова, кросбредна шерсть. Найбільш жорстка 0- неоднорідна груба шерсть (особливо у курдючних овець), а шерсть романівських овець відносно м'яка, що обумовлено більшою довжиною пуху в порівнянні з остю.
Гігроскопічність - властивість вовни поглинати вологу з навколишнього середовища, при цьому маса може збільшитися на 50%. З поглинанням вологи пов'язано набухання волокон, яке відбувається анізотропно - волокно в поперечнику збільшується більше (на 17,5%), ніж в довжину (на 1,2-1,8%). Підвищення вологості вовни супроводжується збільшенням її електропровідності і виділенням тепла.
Оскільки шерсть має здатність утримувати вологу, то десорбція - віддача вологи шерстю, відбувається більш повільно, ніж абсорбція (поглинання).
Вологість вовни - показник кількості міститься в ній води; при цьому мається на увазі вода, утримувана шерстю механічно, а не входить в її хімічний склад.
У зв'язку з тим, що шерсть швидко реагує на вологість середовища, для митої вовни встановлені нормативи вологості, під якими розуміють таку кількість води, що припадає на 100 вагових частин абсолютно сухої речовини вовни, яке вважається допустимими при обліку маси цієї вовни. Для тонкої, напівтонкої і неоднорідною митої вовни норма вологості складає 17%. Це означає, що мита вовна всіх видів на кожні 100 кг абсолютно сухої маси містить 17кг води. Для немитої (брудної) вовни норми вологості не встановлені.
Колір шерсті залежить від наявності в клітинах коркового шару найдрібніших пігментних зерен меланіну. Ці зерна настільки малі і так щільно лежать один біля одного, що при слабкому збільшенні помітні не окремі зернятка, а їх скупчення у вигляді плям.
Основні кольори вовни: біла, чорна, руда, сіра, кольорова. У білій шерсті немає пігментованих волокон. У чорної вовни містяться пігментовані волокна чорного кольору різних відтінків. Сіра шерсть - суміш білих і чорних пігментованих волокон. До кольорової відносять білу шерсть з домішкою волокон рудого кольору, а також руду, світло-коричневу, коричневу.
Вікове зміна кольору відбувається за рахунок втрати чорними волосками частини пігменту через його руйнування та посветления верхній частині волокон. Колір немитої вовни відрізняється від кольору її після промивання і тим сильніше, чим більше в ній жиропота і забруднюючих домішок. Особливо сильно змінюється колір тонкої вовни після її промивання. Вимита шерсть зазвичай біла. З технологічної точки зору шерсть білого кольору становить найбільшу цінність, так як вироби з неї можна забарвити в будь-який колір.
Блиск - властивість вовни відбивати промені світла. Він залежить головним чином від розміру, форми і взаємного розташування лусочок, що утворюють зовнішній шар волокна, про ступінь розвитку серцевинного шару.
Від блиску вовни залежить певною мірою якість каракулю. При слабкому блиску смушек навіть з дуже хорошими завитками сильно знецінюється. Найбільш сильний блиск - люстровий - має шерсть овець порід лінкольн, російська довгошерста і ін. Полулюстровий блиск - в шерсті овець Ромні-марш, куйбишевської порід. Сріблястий блиск характерний для вовни овець тонкорунних і напівтонкорунних порід. Матовий блиск притаманний в основному вовни нитки синтетичні овець, і особливо вовни, що містить багато мертвого волоса.