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Mikrostruktur der Wollfaser

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Schafwolle ist wie alle tierischen Fasern eine Protein- oder Eiweißfaser, die sehr kompliziert aufgebaut ist. Es handelt sich dabei hauptsächlich um den Gerüsteiweißstoff, auch Skleroprotein oder Keratin genannt. Eiweiß ist nicht wie Cellulose ein immer gleichbleibendes, sich aneinanderreihendes Einzelmolekül, sondern wird aus etwa 20 verschiedenartigen Einzelmolekülen unterschiedlicher Größe und Reihenfolge gebildet, die man Aminosäuren nennt.

Es ist charakteristisch für die Aminosäuren, dass sie sowohl Säuren als auch Basen zugleich sind (amphotischer Charakter) und dadurch die vielfältigsten Verbindungen eingehen können (siehe z.B. unter Reinigungskräfte)

Die verschiedenen Aminosäuren reihen sich aneinander und bilden ein Kettenmolekül, welches als Peptidkette bezeichnet wird. Die Peptide ordnen sich zu einer Hauptkette mit diversen Seitenketten und sind durch ihre Form, Größe und Anzahl der Seitenketten bestimmend für die Art des Eiweißes und die Eigenschaften der Faser.

Die Anordnung der Polypeptidketten im Raum: Zwei bis drei dieser Peptldketten sind vermutlich seilartig miteinander verdreht und bilden die kleinste ausmachbare Grundfaser, die sogenannte Protofibrille. Die nächst höhere Struktur ist die Mikrofibrille, sie läßt sich deutlich mit dem Elektronenmikroskop erkennen und setzt sich aus 11 Protofibrillen zusammen. Neun davon bilden einen Kreis, zwei befinden sich im Inneren dieses Ringes. Die Mikrofibrillen ordnen sich, abgegrenzt durch amorphe Zwischenräume, zu einem größeren Fibrillenbündel, der Makrofibrille. Die Makrofibrillen schließlich bilden spindelförmige Cortexzellen, aus denen sich der Faserstamm (Cortex) zusammensetzt.

Schafwolle besteht wie alle Haare aus drei Aufbauelementen, der Cuticula (Schuppendecke) als Außenhülle, dem Cortex als eigentlichem Faserstamm und bei den gröberen Wollen aus dem Markkanal. Die Schuppenzelle der Cuticula besteht aus mehreren Schichten und dient dem Schutz der Faser. Die Cuticula hat die Eigenschaft, nur Wasserdampf nicht aber flüssiges Wasser ins Faserinnere durchzulassen. Sie ist darüber hinaus hydrophob und läßt das Wasser abperlen. Bei einem größeren Feuchtegehalt der Luft jedoch und nach Aufnahme einer bestimmten Feuchtigkeitsmenge ändert sich das. Die Oberfläche der Wolle ist dann durchgängig benetzbar. Man vermutet, dass beim Verdunsten der Flüssigkeit einzelne Moleküle als Wasserdampf eine so große Energie besitzen, dass sie den Potentialwall der Peptidkristalle durchbrechen und in den amorphen Zonen der Faser gebunden werden. Mit zunehmender Feuchte werden auch freie Flüssigkeitsmoleküle angelagert.

Wolle kann aus der umgebenden Atmosphäre bis zu etwa 35% Feuchtigkeit aufnehmen. Interessant ist dabei, dass die Schurwolle bei verhältnismäßig geringer Luftfeuchtigkeit relativ viel Wasser aufnehmen kann, bei höherer Luftfeuchtigkeit in der Proportion aber viel weniger. Eine Folge dieser ausgeprägten Hygroskopizität ist, dass Wolle sich unter normalem Raumklima nicht elektrisch aufladen kann.

Wolle bleibt auch in völlig nassem Zustand noch füllig und wärmehaltend. Die Absorption von Feuchtigkeit ist stets mit einer Wärmeabgabe verbunden. Wolle erzeugt in diesem Fall selbst Wärme, fast dreimal soviel wie z.B. Baumwolle. Auch die Elastizität bleibt bei der Feuchtigkeitsaufnahme weitgehend erhalten. Die Faser springt nach dem Zusammendrücken wieder auf und klumpt nicht zusammen. In feuchter Wärme, vor allem bei der Anwesenheit geringer Mengen Alkalien, läßt sich Wolle durch Reiben, Stauchen oder Drücken leicht verfilzen. Das Filzvermögen der Wollfaser beruht vor allem auf dem Vorhandensein der Schuppen und wird durch die Kräuselung begünstigt.

 

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