CAPITULO III
LA LANA
ESTRUCTURA, COMPOSICION Y PROPIEDADES
2
CONTENIDO
PAGINA
1. 0. 0- La lana .................................................................................. ............................................................................................................................... ............................................. 3 2. 0. 0- El lavado de la lana ........................................................................................................... 4 3. 0. 0- La morfología de la fibra de lana ....................................................................................... ....................................................................................... 6 4. 0. 0- Las !era"inas de la lana.................................................................... ................................................................................................. ............................. 10 #. 0. 0- El enla$e %e%"ídi$o .......................................................................................................... .......................................................................................................... 11 6. 0. 0- Los amino&$idos de la lana ............................................................................................. ............................................................................................. 12 '. 0. 0- El $ar&$"er anf("ero de las !era"inas ............................................................................. ............................................................................. 1' ). 0. 0- Enla$es en * en"re $adenas %e%"ídi$as %e%"ídi$as .......................................................................... .......................................................................... 1' +. 0. 0- ,odifi$a$iones !ími$as !ími$as de la lana ................................................................................. ................................................................................. 21 +. 1. 0- La r!%"!ra del enla$e dis!lf!ro........................................................................ ......................................................................................... ................. 21 +. 2. 0- La a$$i(n de agen"es red!$"ores .................................................................... ..................................................................................... ................. 22 +. 3. 0- La red!$$i(n al!ila$i(n ................................................................................................ ................................................................................................ 22 +. 4. 0- La s!lfi"(lisis s!lfi"(lisis .................................................................................................................... .................................................................................................................... 22 +. #. 0- La s!lfi"(lisis s!lfi"(lisis oida"iva ..................................................................................................... ..................................................................................................... 24 +. 6. 0- La a$$i(n de o"ros aniones s!lfa-oigenados .................................................................. 24 +. '. 0- La a$$i(n de agen"es oidan"es ...................................................................................... ...................................................................................... 24 +. ). 0- La a$$i(n de los &l$alis ....................................................................... .................................................................................................... ............................. 2# +. +. 0- La in"rod!$$i(n in"rod!$$i(n de /$rosslining /$rosslining adi$ional ...................................................................... ...................................................................... 2' +.10.0- La a$$i(n de los &$idos.................................................................................................... &$idos.................................................................................................... 2) +.11.0- La a$ila$i(n........................................................................... ...................................................................................................................... ........................................... 30 +.12.0- La es"erifi$a$i(n es"erifi$a$i(n .................................................................... ............................................................................................................... ........................................... 31 +.13.0- La al!ila$i(n * la arila$i(n3 ........................................................................... ............................................................................................ ................. 31 +.14.0- La a$$i(n del ag!a * el $alor ........................................................................................... ........................................................................................... 32 +.1#.0- El "ra"amien"o "rmi$o en medo sin "ensi(n ................................................................. 32 +.16.0- El "ra"amien"o "rmi$o se$o sin "ensi(n ........................................................................... ........................................................................... 33 +.1'.0- El "ra"amien"o "rmi$o en medo $on "ensi(n ................................................................ 33 10.0.0- A%ndi$e5 Amino&$idos Amino&$idos ............................................................................................. .................................................................................................. ..... 41 11.0.0- ibliografia ........................................................................... ...................................................................................................................... ........................................... 44
3
1.0.0- LA LANA A fines del 2010 se es"imaba la %rod!$$i(n m!ndial de lana en algo m&s de 2 millones de "oneladas %or a7o * la %obla$i(n m!ndial de ovinos en !nos 1000 millones (lo que daría un rendimiento promedio de 2 kg de lana por animal y por año) . 8e es"imaba "ambin !e las ven"as al $ons!midor final9 de de ar"í$!los de lana en "odo el m!ndo9 m!ndo9 era de alrededor de )0.000 millones de d(lares (datos de la IWTO, International Wool Textile Organization). La fibra de lana %resen"a !na gran varia$i(n de finura, largo * rizo9 de%endiendo de la ra:a9 la die"a9 la sanidad * el $lima. Es"as $ara$"erís"i$as $ara$"erís"i$as morfol(gi$as de la fibra (er !e""i#n $.% de este &apítulo,'orología*, &apítulo,'orología*, $.+ '&ara"terísti"as '&ara"terísti"as xternas de las i-ras*) infl!*en en la olu!ino"i#a#, * '"&ilo del vell(n de lana. $ar%$&'r * En el vell(n se %!eden en$on"rar9 a ve$es9 fibras gr!esas * rígidas $on !na md!la o $anal $en"ral9 $on"in!o o fragmen"ado9 $on"eniendo res"os de n$leos $el!lares * vesí$!las de aire. 8i es"as fibras med!ladas (o 'pelos* o 'kemps*, "omo tam-in se les llama) %asan al ilado9 no %!eden ser disim!ladas %or la "in"!ra * son $laramen"e visibles en los "e;idos (se en m/s "laras)9 $on lo !e la $alidad del ar"í$!lo dismin!*e. Los /em%s son manifes"a$iones gen"i$as resid!ales de los an$es"ros de los ovinos a$"!ales. En a!ellos9 $omo en las $abras salva;es9 el vell(n es"aba $om%!es"o de dos %ar"es5 !na %ar"e e"erna de fibras gr!esas med!ladas9 !e se /m!da o $ambia na"!ralmen"e "odas las %rimaveras *9 o"ra %ar"e in"erna o / #u'& 99 $om%!es"a de fibras no med!ladas9 m&s finas * m&s s!aves. Los ovinos a$"!ales f!eron sele$$ionados d!ran"e siglos %ara ob"ener animales !e no /m!daran el vell(n en %rimavera * en $ambio es"e $re$iera9 en forma $on"in!a9 $om%!es"o ma*ori"ariamen"e de fibras no med!ladas9 m&s finas. Es"e n!evo "i%o de vell(n debe ser $or"ado9 ne$esariamen"e $on in"erven$i(n in"erven$i(n !mana9 "odas las %rimaveras ('esquila*).
1.1.0- (OLUMINOSIDAD La olu!ino"i#a# ('-ulk*), definida $omo la rela$i(n olu!'n)!a"a del vell(n9 es !na $ara$"erís"i$a aso$iada $on la $an"idad de rizo * $on la r'$u*'ra$i+n 'l%"&i$a 9 %ro%iedades es"as !e %resen"an !na gran variabilidad segn las ra:as9 edad9 alimen"a$i(n * sal!d del animal. Las lanas !r!g!a*as "ienen !na vol!minosidad vol!minosidad %romedio de !nos 2# a 2' $m 3g. La olu!ino"i#a# %ermi"e %ermi"e !na me;or a%arien$ia * es"r!$"!ra de los "e;idos9 es%e$ialmen"e los de *un&o e$os $on ilados elaborados en "i"&'!a $ar#a#o 9 %!es $on es"os se logra ma*or aisla$i(n "rmi$a al re"enerse9 m&s aire en"re las fibras. Es"a %ro%iedad es "ambin m!* im%or"an"e %ara la elabora$i(n de man"as9 fra:adas * alfombras. La olu!ino"i#a#, en $ambio9 no es "an im%or"an"e %ara los ilados elaborados en "i"&'!a *'ina#o9 *a !e en general general a es"os se les inser"a m&s "orsi(n * son de "í"!los m&s delgados. Por o"ra %ar"e9 las lanas $on m!$a olu!ino"i#a# %!eden %rod!$ir m&s des%erdi$io en la o%era$i(n de %einado (m/s "antidad de 'noil* o '-lousse*, '-lousse*, i-ras "ortas separadas separadas por la peinadora).
1..0- ESTILO CARCTER El /'"&ilo de !na lana en br!"o o en /rama9 a sido as"a aora !na a%re$ia$i(n s!b;e"iva. Las $ara$"erís"i$as !e $on"rib!*en al / '"&ilo son la orma * largo de la me$a9 la "antidad * la deini"i#n del rizo9 la orma de las %!n"as de las fibras9 el aspe"to debido a la infl!en$ia del medio ambien"e ("omo p.e0., el "olor del polo y su penetra"i#n), el $olor de la ma"eria grasa9 e"$. El /'"&ilo es9 en"on$es9 !na s!ma de $ara$"erís"i$as gen"i$as * ambien"ales * !e9 re$ien"emen"e9 se a "ra"ando de medir ob;e"ivamen"e (algo pare"ido a lo que o"urre "on la 'mano* de una tela).
4
Para ello se an em%leado "$ni$as de an&lisis de im&genes $omo %.e;. '&!I1O !tyle Instrument* desarrollado desarrollado %or el <8I=> de A!s"ralia. Por o"ra %ar"e9 l a "antidad de rizo por "m de me"a y la 'deini"i#n* o amplitud de la "ura del rizo, dan una "ara"terísti"a de la lana "ono"ida "omo /$ar%$&'r. El /$ar%$&'r , es !i:&s lo !e m&s infl!*e en el /'"&ilo de de la lana. La $an"idad de rizos por "m de largo de i-ra g!arda $ier"a rela$i(n $on s! / finura5 a ma*or $an"idad de rizos por "m ma*or la /inura. Es m!* im%or"an"e !e a*a !n b!en balan$e en"re el / '"&ilo * el /$ar%$&'r .. 8e es"ima !e la dismin!$i(n de !n ri:o %or $m9 o !n a!men"o en la am%li"!d del ri:o en !na !nidad de /defini$i(n res!l"a9 en $ada $aso9 en !n a!men"o de 4 mm en el /a!"e!r del /"o%. Es de$ir9 %ara el %ro$eso de ila"!ra9 es%e$ialmen"e en la %einad!ría9 el "ama7o del ri:o es benefi$ioso. En $ambio9 $ambio9 la $an"idad $an"idad de ri:os %or $m no lo sería "an"o ('3auteur*4 media del largo de la i-ra. 'top*4 "inta o me"a peinada. 5er &ap.6, '3ilatura de 7i-ras 8is"ontinuas). 8is"ontinuas).
A la lana en vell(n o /s!$ia9 enfardada * alma$enada9 se le a$e !na serie de ensa*os $ono$idos $omo ' Cor' Cor' T'"& *,*, %ara $ono$er s! $alidad9 $onsis"en"es en de"erminar el rendimien"o al lavado9 la fin!ra de la fibra (por 'air lo9*), la longi"!d * resis"en$ia a la "ra$$i(n de la me$a9 el $on"enido de vege"ales * el $olor del vell(n (er &ap. 2, '7i-ras Textiles* y &ap.6, '3ilatura de 7i-ras 8is"ontinuas*).
.0.0- EL LA(ADO DE LA LANA La lana vell(n - o en /rama o en /br!"o9 $omo a ve$es se le llama - %resen"a gran $an"idad de im%!re:as !e deben re"irarse lav&ndola9 an"es de !e %!eda ser some"ida al %ro$eso de ila"!ra. En la "abla sig!ien"e damos la $om%osi$i(n %romedio %romedio de las lanas !r!g!a*as en /br!"o o /s!$ias.
TALA 2.1 - COMPOSICION PROMEDIO DE LA LANA SUCIA 3(ELL4N5 ? @ibra 6#-'# Grasa BC 10-12 /8!in" BBC '-) Dierra9 arena9 ma"eria vege"al 10-12 BC 8egregada %or las gl&nd!las seb&$eas. BBC 8egregado %or las gl&nd!las s!dorí%aras9 el /s!in" %osee !n al"o $on"enido de sales %o"&si$as.
El $orre$"o lavado de la lana es !n %ro$eso de e"rema im%or"an$ia %ara no da7ar la fibra * evi"ar !e es"a se rom%a en el $ardado * en las o"ras o%era$iones de la ila"!ra. Es ne$esario $onsiderar las ven"a;as e in$onvenien"es de las dos al"erna"ivas de lavado m&s !sadas9 laa#o n'u&ro o al$alino . Los de"ergen"es a !sar9 la "em%era"!ra9 la agi"a$i(n me$&ni$a9 los "iem%os * las e"a%as de lavado son los %ar&me"ros m&s im%or"an"es a "ener en $!en"a. Los $on"aminan"es %ro"ei$os9 derivados %rin$i%almen"e de res"os * $l!las de %iel9 es"&n dis"rib!idos irreg!larmen"e sobre las fibras. En el ba7o de lavado es"os res"os %ro"ei$os forman !n /gel !e se adiere a la fibra - a"ra%ando s!$iedad9 grasa * /s!in" - !e es m!* difí$il de re"irar. 8e an desarrollado alg!nos sis"emas de lavado !e fa$ili"an la remo$i(n de es"e /gel * a$en el lavado m&s efi$ien"e (e0. el '!I1O!&O:1* desarrollado por el !&I1O de ;ustralia) La lana9 l!ego de ser lavada !eda9 en general9 $on !n $on"enido de grasa de a%roimadamen"e 0.4 ?.
5
ilandería9 es%e$ialmen"e %ara la o%era$i(n de $ardado9 se agregan a la lana lavada ensima;es %ara me;orar la l!bri$a$i(n * dismin!ir la ro"!ra de fibras. G=A@A5 /Fool 8$o!ring and Allied De$nolog*9 =.G.8"ear"9 F=>NH Fool =esear$ >rgani:a"ion of Ne HealandC
7igura $.+
8ieren"ia de aspe"to entre lana gruesa (izquierda) y lana ina (dere"a)
7igura $.+.squema de un laadero de lana
6
2.0.0- LA MOR6OLO78A DE LA 6IRA DE LANA (er &ap.2, '7i-ras Textiles*, !e""iones 22+,222 y 22$, '
2.1.0- CARACTER8STICAS E9TERNAS DE LA 6IRA m?min de lana). El rizo "ambin %!ede %resen"ar !na gran varia$i(n5 en"re 1 * 12 ri:os %or $m El $olor de la lana va del blan$o as"a el amarillo $rema $on :rillo" variables9 a!n!e "ambin a* lanas marrones * negras. &on lana de "ordero ('lam-s 9ool*) se o-tienen artí"ulos muy suaes pues se trata de una lana muy ina, de animal 0oen. @as lanas inas son menos rígidas y por tanto 'pin"an* menos. @as puntas de la lana de "ordero son adem/s, 'naturales, es de"ir de primera esquila. @as puntas naturales tam-in 'pin"an* menos que aquellas que se generaron por una esquila anterior.
2..0- ESTRUCTURA DE LA 6IRA La fibra es"& formada b&si$amen"e %or dos "i%os de $l!las5 15 las !'#ular'" !e $ons"i"!*en la ma*or %ar"e de la fibra o md!la o $or"e * 5 las $u&i$ular'" !e rodean la md!la. La $u&;$ula es a%roimadamen"e el 10? en %eso del "o"al de la fibra. Las $l!las de la $!"í$!la se s!%er%onen !nas sobre o"ras $omo "e;as en !n "e$o o $omo las es$amas de !n %e: * es"&n orien"adas a$ia la %!n"a de la fibra. na fibra de lana observada al mi$ros$o%io seme;a "ambin el "ron$o de !na %almera. En general el es%esor de la $!"í$!la de la lana $orres%onde al de !na sim%le $l!la9 salvo en las :onas donde las $l!las se s!%er%onen. La $l!la de la $!"í$!la de la lana ,erino es en general re$"ang!lar9 $on dimensiones a%ro. de 20 30 09# µm. Jeremos !e es"a es"r!$"!ra de la $!"í$!la es la res%onsable del /afiel"rado de la lana. La observa$i(n mi$ros$(%i$a de !n $or"e de la fibra m!es"ra !e $ada $l!la de la !<#ula es"& $om%!es"a de !na eo$!"í$!la resis"en"e a las en:imas * !na endo$!"í$!la sensible al a"a!e %or en:imas9 ambas rodeadas %or !na e%i$!"í$!la idr(foba !e a$e !e la lana sea im%ermeable al ag!a lí!ida %ero no al va%or de ag!a. La lana al$an:a !n /regain de sa"!ra$i(n de 30-3# ? * en general s! al"o $on"enido de !medad a$e !e no genere ele$"ri$idad es"&"i$a. Las $l!las de la md!la %oseen !na membrana $el!lar $om%le;a !e a$"a de /$emen"o en"re ellas * !e las se%ara de la $u&;$ula. El +0? de la fibra es"a formado %or las $l!las de la !<#ula9 !e son de dos "i%os5 las del or&o$or&'= * las del *ara$or&'= . Ambas %ar"es "ienen diferen"es %ro%iedades !ími$as * "in"(reas. En el ri:o9 el %ara$or"e es"& siem%re !bi$ado %or den"ro mien"ras !e el or"o$or"e %or f!era del ri:o. Las $l!las de la md!la "ienen forma de !so * en general miden +# µm de largo * # µm de di&me"ro. Es"&n formadas %or !a$rofi:rilla" !e $on"ienen !i$rofi:rilla" $ilíndri$as (de alta "ristalinidad), de 10 µm de largo * '.2 µm de di&me"ro9 "odas em%a!e"adas en !na !a&riz amorfa (de -a0a "ristalinidad). Las !i$rofi:rilla" es"&n formadas %or mol$!las de !era"ina de -a0o "ontenido en azure . La ma"ri: en $ambio es"a formada %or !era"ina de alto "ontenido de azure . Las !i$rofi:rilla" $on"ienen gr!%os de dos $adenas de %oli%%"idos9 α-
7
es%irales re"or$idos $on;!n"amen"e.
7igura $.2
6i:ra #' lana
7igura $.A
6i:rila$i+n *or a:ra"i+n
7iguras $.$ y $.6
ARRIA> $or&' &ran"'r"al AA?O> !'!:rana $'lular
7igura $.B
C
Im/genes reprodu"idas del li-ro 'Wool 8yeing*, ed.por 8..@e9is, por gentileza de la '!o"iety o 8yers and &olourists*
8
7igura $.C
7igura $.>
7igura $.=
7igura $.+%
7igura $.++ D !rb!;as de AllKrden %rod!$idas %or la %resi(n res!l"an"e de la forma$i(n de %rod!$"os de oida$i(n
%or deba;o de la e%i$!"í$!la9 $omo res!l"ado de s!mergir la fibra en ag!a de $loro. Im/genes tomadas del li-ro 'Wool 8yeing*, ed.por 8..@e9is, por gentileza de la '!o"iety o 8yers and &olourists*
9
7igura $.+2 1eprodu"ida del li-ro 'Wool 8yeing*, ed.por 8..@e9is, por gentileza de la '!o"iety o 8yers and &olourists*
TALA 2. DIMENSIONES APRO9IMADAS DE UNA 6IRA DE LANA MERINO, 'n µ µ µ! COMPONENTE
LAR7O
ANC@O
DIMETRO
ESPESOR
6i:ra 100.000 0 C
10
F.0.0- LAS GUERATINAS DE LA LANA Dodas las fibras animales9 e$e%"o la seda9 $on"ienen !era"inas. El es%e$"ro de difra$$i(n de ra*os de la fibra de lana en es"ado normal de re%oso9 da !na es"r!$"!ra $ara$"erís"i$a9 la α α- Hu'ra&ina. La misma fibra some"ida a "ensi(n9 da o"ro "i%o de es"r!$"!ra5 la β β β -Hu'ra&ina. Las Hu'ra&ina" "ambin se en$!en"ran en el m!ndo animal en %elos9 garras9 !7as9 %e:!7as9 $!ernos9 %i$os * %l!mas. Las %l!mas %.e;. es"&n $om%!es"as de β β β -Hu'ra&ina a!n!e no es"n some"idas a "ensi(n. Las !era"inas de los mamíferos son "odas α α- Hu'ra&ina mien"ras !e la de re%"iles * aves %!eden ser α ( β. En general9 en $om%ara$i(n $on o"ras %ro"eínas9 las !era"inas "ienen !n al"o $on"enido de azufr' ($ a 6E). Las !era"inas de las fibras de animales mamíferos $on"ienen "res fra$$iones %ro"ei$as5 las de ba;o $on"enido de a:!fre (la m/s a-undante), las de al"o $on"enido de a:!fre * las de al"o $on"enido de &iro"ina.
7igura $.+$
8e es"ima !e la lana $on"iene !nos 1'0 "i%os de %ro"eínas diferen"es. Alg!nas de ellas deben $lasifi$arse $omo /no-!era"íni$as de a$!erdo a s! $on"enido de $i"&ina. El menor $on"enido de $is"ina * %or "an"o de 'nla$'" #i"ulfuro en"re $adenas %oli%e%"idas a$e a es"as %ro"eínas m&s l&biles * menos resis"en"es al a"a!e !ími$o !e las !era"inas. @as "ara"terísti"as de estru"tura interna de la fi:ra sumadas a las de la estru"tura de las !ol<$ula" polimri"as de la queratina, a"en que la lana tenga, "i :i'n *o$a r'"i"&'n$ia a la &ra$$i+n longi&u#inal, una gran r'$u*'ra$i+n 'l%"&i$a. 8espus de la seda es la i-ra "on mayor índi"e de re"upera"i#n el/sti"a (er &ap. 2 '7i-ras Textiles*F !e"". A.%.% '
11
.0.0- EL ENLACE PEPT8DICO En !na %ro"eína los a!ino%$i#o"9 o mon(meros9 se *oli!'rizan *or $on#'n"a$i+n 9 es de$ir %or rea$$i(n del gr!%o %$i#o $ar:o=;li$o $on el :%"i$o a!ino9 $on elimina$i(n de !na mol$!la de ag!a9 %ara formar !n enla$e %e%"ídi$o -<>-NM- 9 * !na larga $adena %olimri$a o $a#'na *oli*'*&;#i$a9 $on $adenas la"erales -=
7igura $.+6
12
.0.0- LOS AMINOACIDOS DE LA LANA La lana9 lavada ade$!adamen"e9 es %ro"eína %r&$"i$amen"e %!ra *a !e l!ego del lavado ind!s"rial el $on"enido graso es9 en general9 de s(lo 0.4? a%ro. Por idr(lisis de las Hu'ra&ina" de la lana se ob"ienen 1J a!inoa$i#o" . La $an"idad rela"iva de es"os amino&$idos %!ede variar de !na m!es"ra a o"ra %ara dis"in"as :onas de !n mismo vell(n9 en"re animales de !na misma ma;ada9 segn la ra:a9 es"ado sani"ario * alimen"a$i(n del animal.
TALA 2.2 - CONTENIDO DE AMINOACIDOS EN LANA MERINO
A,IN>A 1. 2. 3. 4. #. 6. '. ). +. 10. 11. 12. 13. 14. 1#. 16. 1'. 1). 1+.
Alanina Arginina As%argina * &$ido as%&r"i$oC 1C
µmolg
41'-#12 600-620 #00-600 400-#00 20-40 20)-2#' '#'-)1# 1020-104+ #)-)2 234-31) #)3-'21 1+3-2'' 3'-4' #22-633 )60-+02 34+-3)0 #4'-#'2 3#-44 423-#46
315 La idr(lisis &$ida de las %ro"einas $onvier"e los resid!os de a%aragina en &$ido as%&r"i$o * los de gl!"amina en &$ido gl!"&mi$o. La idr(lisis en:im&"i$a %ermi"e la iden"ifi$a$i(n individ!al de $ada !no de es"os amin(a$idos. 35 El $on"enido en $is"ina de la !era"ina9 * %or "an"o el de a:!fre9 varía $on la alimen"a$i(n del animal. El $on"enido en $is"ina infl!*e es%e$ialmen"e en las %ro%iedades de la fibra. 8e a s!gerido el agregado de me"ionina a la die"a del lanar %ara a!men"ar el $on"enido de $is"ina. 325 El $on"enido en "irosina varía m!$o $on la ra:a del animal. 3F5 El "ri%"(fano se des"r!*e $on la idr(lisis &$ida * debe ser de"erminado %or o"ros m"odos.
Las *ro&';na" e"raídas de la lana9 des%!s de some"erlas a !n %ro$eso de red!$$i(n * $arboime"ila$i(n %!eden se%ararse en "res fra$$iones. na referida $omo SCMK-A /8$arbo*me"*lera"eine-AC agr!%a a las %ro"eínas de ba;o $on"enido en a:!fre. La SCMK- /8$arbo*me"*lera"eine-C $on"iene dos gr!%os de %ro"eínas5 las de al"o * m!* al"o $on"enido de a:!fre. na "er$er fra$$i(n $on"iene o"ro gr!%o de %ro"eínas9 de al"o $on"enido en resid!os gli$ina * &iro"ina.
13
Las %ro"eínas de ba;o $on"enido en a:!fre "ienen $onforma$i(n eli$oidal * se en$!en"ran %referen"emen"e en las mi$rofibrillas mien"ras !e las de al"o $on"enido de a:!fre se en$!en"ran en la ma"ri:. Las de al"o $on"enido en gli$ina * "irosina se en$!en"ran "ambin en la ma"ri: * en el /$emen"o in"er$el!lar.
TALA 2.F - 6RACCIONES PROTEICAS DE LANA MERINO 6ra$$i+n *ro&'i$a
Can&i#a#
a;o $on"enido de 8 Al"o $on"enido de 8 ,!* al"o $on"enido de 8 Al"o $on"enido en gli$ina * "irosina
#) 1) ) 6
$on&'ni#o 'n azufr' 3S5, 19#-290 490-690 )90 09#-290
P'"o Mol'$ular 4#.000-60.000 11.00-23.000 2).000-3'.000 +.000-13.000
TALA 2. - CONTENIDO EN AMINOACIDOS DE (ARIAS 6RACCIONES PROTEICAS AISLADAS DE LA LANA, moles E AMINOACIDO Alanina Arginina A$ido As%&r"i$o O
Fracción de bajo contenido en Azufre SCMK-A
Fracción de ato contenido en Azufre SCMK-!
Fracción de ato contenido en "icina #Tiro$ina %&'
Fracción de ato contenido en "icina # Tiro$ina %('
6.+ '.3 +.0 6.0 1#.' '.' 0.6 3.6 10.2 3.# 0.6 2.# 3.) ).2 4.) 3.6 6.1
2.+ #.+ 3.0 1).+ ).4 6.+ 0.) 3.6 3.+ 0.6 0.0 1.+ 12.# 12.' 10.3 2.1 #.6
1.# #.4 3.3 6.0 0.6 2'.6 1.1 0.2 #.# 0.4 0.0 10.3 #.3 11.) 3.3 1#.0 2.1
1.1 4.' 1.) +.) 0.' 33.6 0.1 0.2 #.3 0.4 0.0 4.# 3.0 10.+ 1.' 20.3 1.4
('r APNDICE 1> A!inoa$i#o"
)ANA
#.4 6.+ 6.# 10.3 11.+ ).4 0.+ 3.1 '.' 2.+ 0.# 2.+ 6.6 10.4 6.4 3.) #.6
14
TA!)A *.+
TA!)A *.
15
TA!)A *.
TA!)A *.
16
TA!)A *.&/
TA!)A *.&&
17
.0.0- EL CARCTER AN64TERO DE LAS GUERATINAS La Hu'ra&ina9 $omo o"ras %ro"eínas9 $on"iene gr!%os :%"i$o" * %$i#o" *9 %or "an"o9 es anf+&'ra. El $ar&$"er %$i#o de la lana es %rin$i%almen"e debido a los gr!%os $ar:o=;li$o" %resen"es en los /resid!os $orres%ondien"es a los &$idos a"*%r&i$o * glu&%!i$o así $omo a los gr!%os $ar:o=;li$o" &'r!inal'" de $adena. Es"os l"imos9 sin embargo9 $on"rib!*en m!* %o$o al $ar&$"er &$ido (+% µ moles?g). Los gr!%os $arboíli$os a"raen a los $oloran&'" :%"i$o" . El $ar&$"er :%"i$o de la lana es debido %rin$i%almen"e a los gr!%os a!ino %resen"es en los /resid!os de arginina, li"ina e i"&i#ina * en menor medida a los gr!%os a!ino &'r!inae$ de los e"remos de las $adenas %e%"ídi$as. Dodos es"os gr!%os b&si$os a"raen a los gr!%os s!lf(ni$os * $arboíli$os de los $oloran&'" %$i#o" . Adem&s los /resid!os de li"ina e i"&i#ina son si"ios im%or"an"es %ara la forma$i(n de enla$es $ovalen"es $on los $oloran&'" r'a$&io" . Ma* !n :alan$' a%roimado en"re los gr!%os &$idos * b&si$os.
J.0.0- ENLACES EN Y ENTRE LAS CADENAS PEPT8DICAS J.1.0- ENLACES DISUL6URO Las Hu'ra&ina" se $ara$"eri:an %or s! al"o $on"enido en $i"&ina (aprox. A%% µ moles?g en la queratina de la lana). Los 'nla$'" #i"ulfuro de los /r'"i#uo" $i"&ina forman %!en"es en"re las $adenas %e%"ídi$as ad*a$en"es * res"ringen así el a$omodo o alinea$i(n de es"as $adenas. Es"os enla$es $oal'n&'" son los res%onsables de la rela"ivamen"e al"a resis"en$ia a la "ra$$i(n en medo9 del ba;o in$amien"o la"eral * de la insol!bilidad de la lana. A %esar de !e el enla$e dis!lf!ro en la fibra se$a es a%aren"emen"e es"able9 %!ede rom%erse * res"able$erse f&$ilmen"e ba;o la a$$i(n del $alor * del ag!a9 si la fibra es"& ba;o "ensi(n. La ro"!ra de los enla$es dis!lf!ro * la forma$i(n de los mismos en o"ros l!gares9 $reando n!evos %!en"es en"re las $adenas %e%"ídi$as9 es de es%e$ial im%or"an$ia en %ro$esos ind!s"riales de /"ermina$i(n de las "elas de lana9 $omo %.e;. el fi;ado dimensional o /se""ing. 8i9 $omo a sido s!gerido9 "odas las $adenas %e%"ídi$as ad*a$en"es es"&n !nidas en"re sí %or %!en"es dis!lf!ro9 !na fibra de lana $on"endría mol$!las gigan"es de !era"inas. Los /r'"i#uo" $i"&';ni$o" $a"ali:an la n!eva forma$i(n de los enla$es dis!lf!ro9 %or !n me$anismo de in"er$ambio /gr!%o "iolenla$e dis!lf!ro. Dambin %roveen si"ios adi$ionales %ara
18
la fi;a$i(n de $oloran"es rea$"ivos. A!n!e los /resid!os $is"íni$os son res%onsable de la ma*oría de los %!en"es en"re $adenas %e%"ídi$as ad*a$en"es9 eis"en "ambin o"ros "i%os de enla$es %!en"es $oal'n&'".
J..0- ENLACES ISOPPTIDICOS Es !n enla$e $oal'n&' !e !ne !n gr!%o ε ε - a!ino%$i#o de /resid!o li"ina $on el gr!%o γ γ $ar:o=ilo de /resid!o %$i#o glu&%!i$o IC9 o9 menos fre$!en"emen"e9 al gr!%o β β β - $ar:o=ilo de !n /resid!o %$i#o a"*%r&i$o IIC.
J.2.0- ENLACES DI-TIROSINA Y TRI-TIROSINA Los /resid!os &iro"ina "ambin %!eden %ar"i$i%ar en el /$rosslining de la !era"ina9 formando !niones $oal'n&'" de di - * "ri "irosina. Es"e "i%o de /$rosslining se en$!en"ra9 en gran %ro%or$i(n9 en la %ro"eína /resilin9 de $onsis"en$ia similar a la goma na"!ral9 %resen"e en la $!"í$!la de los inse$"os
J.F.0- ENLACES SALINOS Los /resid!os ani(ni$os &$ido gl!"&mi$o * &$ido as%&r"i$o9 !e "ienen gr!%os $arboíli$os libres9 forman %!en"es salinos $on los /resid!os $a"i(ni$os arginina9 lisina e is"idina !e "ienen gr!%os amino libres. Por "an"o son %osibles 6 enla$es ele$"rovalen"es dis"in"os 8i bien los enla$es salinos son de menor energía !e los $ovalen"es9 ;!egan !n rol m!* im%or"an"e en las %ro%iedades me$&ni$as * fisi$o!ími$as de la lana. En la "in"!ra de la lana9 es"os enla$es se rom%en %ara in"era$"!ar $on los $oloran"es &$idos * b&si$os.
J..0- ENLACES @IDR47ENO El &"omo de idr(geno de los gr!%os NM %resen"es en las $adenas %e%"ídi$as9 %osee afinidad no solo %or el &"omo de ni"r(geno al !e es"& !nido9 sino "ambin a &"omos de oígeno %r(imos. Así $!ando !n gr!%o NM se en$!en"ra %r(imo a !n gr!%o <> se forma !n 'nla$' o /*u'n&' #' i#r+g'no . Los 'nla$'" i#r+g'no es"&n en !n %lano %er%endi$!lar al de las !niones salinas * dis!lf!ro. 8e "ra"a de enla$es dbiles %ero $omo eis"en en gran $an"idad9 ;!egan !n rol m!* im%or"an"e en las %ro%iedades me$&ni$as * fisi$o!ími$as de la lana.
J..0- /ENLACES @IDRO64ICOS P!eden o$!rrir in"era$$iones idrof(bi$as en"re gr!%os de $adenas la"erales no %olares ("omo las de la alanina, enilalanina, alina, leu"ina e isoleu"ina) $on e$l!si(n de las mol$!las de ag!a !e "!vieran aso$iadas. Es"e "i%o de !ni(n $on"rib!*e a la resis"en$ia me$&ni$a de la !era"ina9 es%e$ialmen"e a al"os $on"enidos de !medad. Es im%or"an"e en el /fi;ado dimensional de la lana * $on"rib!*e al grad!al se$ado de las "elas9 $ara$"erís"i$o de la lana.
Mu$o" #' '"&o" 'nla$'" *u'#'n &a!:i
19
@ig!ra 3.1) Tomada del li-ro 'Wool 8yeing*, ed.por 8..@e9is, "on autoriza"i#n de la '!o"iety o 8yers and &olourists*
20
.0.0- MODI6ICACIONES GU8MICAS DE LA LANA .1.0- LA RUPTURA DEL ENLACE DISUL6URO Los enla$es dis!lf!ro de los /resid!os $is"ina en"re $adenas %oli%%"idas $on"ig!as res"ringen el movimien"o en"re es"as. Las %ro%iedades de la lana se modifi$an si es"os enla$es %!en"es se rom%en dando l!gar a gr!%os &iol'". La r!%"!ra * la n!eva forma$i(n del enla"e disuluro en o"ro l!gar ;!ega !n rol $lave en el fi;ado dimensional ('setting*) de las "elas de lana.
Para el /fi;ado de la lana es ne$esaria "ambin la r!%"!ra de enla"es idr#geno . Los enla"es idr#genos son dbiles * %!eden rom%erse sim%lemen"e %or a$$i(n del ag!a $alien"e La r!%"!ra de los enla"es disuluro re!iere la a$$i(n de agen"es m&s enrgi$os espe"ialmente redu""i#n y sulit#lisisC. Los gr!%os tioles !e se forman %rom!even la /re$rea$i(n de los enla$es dis!lf!ro. Dodo rea$"ivo !e in"rod!:$a en la lana gr!%os tioles e"ra9 ser& !n efe$"ivo agen"e de fi;ado dimensional. El res"able$imien"o de los enla$es dis!lf!ro es %romovido %or los aniones tiol (1! )D m&s !e %or el grupo tiol (1!3). Por "an"o9 la lana ad!iere %o$o /fi;ado o /se""ing en $ondi$iones &$idas donde no a* 1!D *9 %or el $on"rario9 b!en fi;ado en $ondi$iones ne!"ras o al$alinas9 !e son las D El blo!eo de los grupos 'tiol* (1!3) %or !e %rom!even la forma$i(n de aniones tiol (1! ). rea$$i(n $on nDetilenmaleimida o la iodoa"etamida a$e !e la lana sea m&s difí$il de /fi;ar. Es m!* %robable !e la r!%"!ra de enla"es disuluro en la $!"í$!la de la fibra im%ar"a "ambin resis"en$ia al en$ogimien"o * afiel"rado. Los %ro$esos an"iafiel"ran"es oida"ivos $on $loro son seg!idos9 en general9 %or !n "ra"amien"o an"i$loro $on bis!lfi"o. Eis"en indi$ios de !e el bis!lfi"o $!m%le m&s !e el rol de an"i$loro5 $om%le"aría el $liva;e de las !niones dis!lf!ros %ar$ialmen"e oidadas en la $!"í$!la de la fibra.
21
..0- LA ACCI4N DE A7ENTES REDUCTORES
El "ra"amien"o de la lana $on agen"es red!$"ores "ransforma los enla$es dis!lf!ro en gr!%os tio, de forma !e $ada /resid!o $i"&ina genera dos de $i"&'ina. na moderada a$$i(n red!$"ora es s!fi$ien"e %ara %rod!$ir $ambios "iles en la fibra. P.e;. !n 20 ? de dismin!$i(n de los enla$es dis!lf!ro es *a s!fi$ien"e %ara ob"ener resis"en$ia al en$ogimien"o * a!men"ar la $a%a$idad de fi;ado dimensional ('setting*). En $ambio si m!$os enla$es dis!lf!ro son ro"os %or red!$$i(n se %rod!$e !na dismin!$i(n ina$e%"able de la resis"en$ia de la fibra. 8i bien m!$os agen"es !ími$os son $a%a$es de red!$ir el enla$e dis!lf!ro9 solo !nos %o$os %ermi"en minimi:ar el a"a!e a la !era"ina. Los m&s !"ili:ados son el /"ido tiogli"#li"o 9 el tiogli"olato de amonio 9 las osinas9 el sesquisulito de monoetanolamina . Es"as s!s"an$ias generan gr!%os "ioles sin a"a$ar los enla$es %e%"ídi$os de la !era"ina . (@os tres primeros a"tGan por redu""i#n, el sesquisulito de monoetanolamina por sulitolisis).
8e debe "ener en $!en"a !e si bien se des"r!*en enla$es dis!lf!ro se %!ede generar "ambin /$rosslining %or forma$i(n de /resid!os de lantionina * lisinolantionina. En la fibra de lana se$a9 la des"r!$$i(n de enla$es dis!lf!ro %rod!$e rela"ivamen"e !n menor $ambio en el diagrama $arga -e"ensi(n.
.2.0- LA REDUCCI4N ) ALGUILACI4N L!ego de la red!$$i(n9 los gr!%os "ioles de la $is"eina %!eden ser re$onver"idos r&%idamen"e a enla$es dis!lf!ro %or oida$i(n en %resen$ia de aire. Es"o se %!ede im%edir %or al!ila$i(n del gr!%o "iol.
.F.0- LA SUL6IT4LISIS La "ulfi&+li"i"9 %or a$$i(n del sulito sobre !n enla$e dis!lf!ro9 %rod!$e !n gr!%o "iol * !n ani(n 8-s!lfona"o5
RSSR SO2- ↔ ↔ RS - RSSO2La s!lfi"(lisis de !n /resid!o $is"ina %rod!$e !n /resid!o $is"eína * o"ro de 8-s!lfo$is"eína.
22
El -isulito (o sulito /"ido) M8>3C * el meta-isulito (o pirosulito) 82>#2-C "ambin %!eden !sarse9 *a !e es"os * el sulito 8>32-C $oeis"en en e!ilibrio en !na sol!$i(n a$!osa. El ani+n :i"ulfi&o es el m&s a$"ivo a %M #.45
RSSR @SO2- ↔ ↔ RS@ RSSO2-
7igura $.+A
8in embargo9 el s!lfi"o rea$$iona $on la $is"ina mil ve$es m&s r&%ido !e el bis!lfi"o * %!ede ser el ani(n m&s a$"ivo9 an en sol!$iones dbilmen"e &$idas. Al a!men"ar el %M la $on$en"ra$i(n de s!lfi"o a!men"a * %or "an"o la s!lfi"(lisis. Por en$ima de %M +9 sin embargo9 el s!lfi"o $omien:a a ser re$a:ado %or los aniones $arboíli$os de la $is"ina. Eis"e %or "an"o !n %M (%"imo %ara el $!al "an"o la velo$idad de rea$$i(n $omo la $ons"an"e de e!ilibrio de la rea$$i(n son m&imas. La s!lfi"(lisis es ma*or $!ando se !sa al$ool $omo solven"e9 seg!ramen"e %or !n ma*or a$$eso a las regiones idrof(bi$as de la fibra. Eis"e !n m"odo de #'$a&iza#o en el !e la "ela se im%regna en !na sol!$i(n de bis!lfi"o $on"eniendo al$ool ben$íli$o * l!ego se some"e al %lan$ado $on va%or. 8i es"e "ra"amien"o es m!* in"enso la lana se in$a en e$eso * ad!iere !n as%e$"o /gomoso. La s!lfi"(lisis moderada a$"a $asi e$l!sivamen"e sobre los /resid!os $is"ina. 8in embargo9 l!ego de "ra"amien"os %rolongados $on sol!$iones de s!lfi"o $alien"es se en$!en"ran resid!os de lantionina !e serían el res!l"ado de !n a"a!e m&s in"enso. 8olo la mi"ad a%roimadamen"e de "odos los /resid!os $is"ina de la !era"ina son %asibles de s!lfi"(lisis. ,!$o se a inves"igado sobre es"e as%e$"o !e a%aren"emen"e se debe %rin$i%almen"e a im%edimen"os es"ri$os * ele$"roes"&"i$os %rod!$idos %or gr!%os ve$inos al enla$e dis!lf!ro9 es%e$ialmen"e %or aniones $arboíli$os. La s!lfi"(lisis de la lana "iene gran im%or"an$ia ind!s"rial5 el bis!lfi"o de sodio * el ses!is!lfi"o de monoe"anolamina se !san $omo agen"es de fi;a$i(n. El bis!lfi"o de sodio se em%lea "ambin $omo agen"e de blan!eo de la lana9 %ero en es"e $aso la s!lfi"(lisis de los enla$es dis!lf!ros es9 en general9 !n efe$"o se$!ndario indeseable. El agregado de "ensoa$"ivos $a"i(ni$os me;ora el fi;ado o /se""ing de las "elas de lana en %resen$ia de bis!lfi"o de sodio9 seg!ramen"e %or!e es"os %rom!even la s!lfi"(lisis. En $ambio el agregado de "ensoa$"ivos ani(ni$os dismin!*e la s!lfi"(lisis9 es%e$ialmen"e a %M &$ido. La remo$i(n in$om%le"a de "ensoa$"ivos no i(ni$os en el lavado de la lana %!ede infl!ir nega"ivamen"e en el %os"erior fi;ado o /se""ing de las "elas de lana. La s!lfi"a$i(n %!ede ser "ambin seg!ida de al!ila$i(n.
23
..0- SUL6ITOLISIS O9IDATI(A La "ulfi&+li"i" o=i#a&ia $onvier"e el enla$e dis!lf!ro en dos aniones 8-s!lfona"o5 → RSSR SO2- @ O → RSSO2- O@
>bviamen"e9 el oidan"e !"ili:ado no debe rea$$ionar $on el bis!lfi"o. Es"a rea$$i(n es !"ili:ada en "$ni$as analí"i$as %ara la de"ermina$i(n de $is"ina.
..0- LA ACCI4N DE OTROS ANIONES SUL6O-O9I7ENADOS El i#ro"ulfi&o #' "o#io , $ono$ido "ambin $omo di"ioni"o de sodio o i%os!lfi"o de sodio o s!lfoila"o de sodio Na 282>4C * el for!al#'i#o "ulfo=ila&o #' "o#i o M>2Na2M2>C son im%or"an"es :lanHu'an&'" r'#u$&or'" %ara la lana. 8e re$omiendan "ambin %ara el desmon"ado de $oloran"es * $omo agen"es red!$"ores en la "in"!ra $on $oloran"es "inas. El !so de es"os %rod!$"os %!ede9 sin embargo9 da7ar la lana. El da7o %!ede ser minimi:ado reali:ando el blan!eo red!$"or a %M #.0-'.09 en %resen$ia de rea$"ivos bif!n$ionales $omo el formaldeido9 el glioal * el 192-dibromoe"ano9 !e rem%la:an los enla$es dis!lf!ro da7ados %or o"ros %!en"es de /$rosslining m&s es"ables. A %esar de es"o9 es"e %ro$eso no se !"ili:a fre$!en"emen"e en la ind!s"ria. El "ios!lfa"o de sodio Na 282>3C afe$"a %o$o a la lana a %M ne!"ro %ero en sol!$iones al$alinas an dbiles9 a"a$a a la $is"ina %rod!$iendo lan"ionina. 8e a en$on"rado !e lo mismo o$!rre $on el s!lfa"o de sodio Na8> 4C. 8e es"ima !e el a"a!e es debido a la sol!$i(n al$alina * !e es"as sales no "ienen de %or sí a$$i(n sobre la $is"ina * !e se limi"arían solamen"e a a!men"ar la f!er:a i(ni$a de la sol!$i(n al$alina.
..0- LA ACCI4N DE A7ENTES O9IDANTES La $is"ina9 $is"eína9 me"ionina * "ri%"(fano son los /resid!os de !era"ina m&s s!s$e%"ibles de ser oidados. La oida$i(n $om%le"a del /resid!o $is"ina9 !e de los men$ionados es el m&s ab!ndan"e9 %rod!$e /resid!os de &$ido $is"ei$o "ysD!O$3 C9 adem&s de o"ros %rod!$"os in"ermedios5
RSSR → → RSO.SR → → RSO SR → → RSO2@ La lana "ra"ada %or agen"es oidan"es $on"endr& en"on$es gr!%os de &$ido s!lf(ni$o * %!ede a$"!ar $omo !na resina de in"er$ambio $a"i(ni$a. No a$"a en realidad $omo !na resina $on gr!%os s!lf(ni$os sino $omo !na $on gr!%os $arboíli$os. Los gr!%os s!lf(ni$os $om%ensarían in"ernamen"e $on los gr!%os b&si$os amino9 de;ando a los gr!%os &$ido $arboíli$os9 gr!%os ani(ni$os dbiles9 dis%onibles %ara $ombinarse $on $a"iones. El fi;ado dimensional o /se""ing de las "elas de lana9 así $omo en general la /s!%er$on"ra$$i(n9 de%ende de la eis"en$ia de gr!%os "iol * dis!lf!ro * del in"er$ambio "ioldis!lf!ro.
24
Los "ra"amien"os oida"ivos de la lana9 $omo el blan!eo $on %er(ido de idr(geno * los "ra"amien"os an"iafiel"ran"es $on $loro (en Gmedo o "on "loro gas) deben $on"rolarse $!idadosamen"e %ara evi"ar da7os e$esivos a la fibra. La oida$i(n moderada $on $loro a sido !"ili:ada en la es"am%a$i(n de lana %ara me;orar la %ene"ra$i(n de $oloran"es d!ran"e el va%ori:ado. La oida$i(n moderada $on %er(ido de sodio de las alfombras de lana se a !"ili:ado %ara dismin!ir la a$!m!la$i(n de $arga es"&"i$a. Es"o se a"rib!*e a !n a!men"o de las %ro%iedades idrofíli$as de la $!"í$!la9 lo !e a$e !e la s!%erfi$ie de la fibra se aga m&s $ond!$"ora * las $argas el$"ri$as se des%la$en a$ia la $or"e:a. El m"odo ind!s"rial de blan!eo $onsis"e en "ra"ar la lana $on 096-1.0 ? de %er(ido de idr(geno a %M +.0 * #0-60 Q<9 d!ran"e 2 a 6 s.9 $on el agregado de %irofosfa"os9 oala"os o sili$a"os %ara minimi:ar la des$om%osi$i(n del %er(ido en oígeno * ag!a. La %resen$ia de
.J.0- LA ACCI4N DE LOS ALCALIS Dodas las %ro"eínas son s!s$e%"ibles de degrada$i(n %or &l$alis debido a la idr(lisis del enla"e peptídi"o * de las $adenas la"erales aminadas. Los enla"es disuluro de la $is"ina "ambin son a"a$ados. La !era"ina9 !e es !na %ro"eína $on al"o $on"enido en $is"ina9 es m!* sensible al a"a!e $on &l$alis. La lana %or "an"o no debe some"erse a "ra"amien"os al$alinos %rolongados %!es s! resis"en$ia a la "ra$$i(n dismin!*e mar$adamen"e9 ad!iere !na mano &s%era * $olor amarillen"o. Por e;em%lo9 el lavado de la lana9 en "odas s!s formas de %resen"a$i(n en -ruto, tela, prendas, et" .C debe ser e$o %referen"emen"e $on de"ergen"es no i(ni$os a %M $er$anos a la ne!"ralidad * a "em%era"!ras no ma*ores de #0 Q< La lana se dis!elve $om%le"amen"e en sol!$iones al$alinas $on$en"radas * $alien"es. Es"a %ro%iedad se !"ili:a %ara la de"ermina$i(n del $on"enido de vege"ales en la lana en br!"o9 %ara de"erminar el $on"enido en $oloran"e en lanas "e7idas * %ara es"imar el $on"enido en lana en me:$las de lana * %olis"er. 8in embargo9 el "ra"amien"o de la lana $on sol!$iones al$alinas $on$en"radas9 por -ree tiempo 9 le $onfiere %ro%iedades an"i-afiel"ran"es. 8eg!ramen"e la remo$i(n de la $!"í$!la e%li$a es"e res!l"ado. 8e a re$omendado el %re-"ra"amien"o de la lana $on sol!$iones dil!idas de idr(ido de sodio * fosfa"o "ris(di$o %ara a!men"ar s! afinidad %or los $oloran"es &$idos. En es"am%a$i(n se an ob"enido in"eresan"es efe$"os de $on"ras"e "ra"ando %reviamen"e alg!nas %ar"es de la "ela $on sol!$iones al$alinas. Lo mismo o$!rre en "e;ed!ría !"ili:ando alg!nos ilos "ra"ados * o"ros no.
25
En la lana "ra"ada $on &l$ali se de"e$"an %rin$i%almen"e /resid!os de lantionina (I) 9 así $omo de lisinoalanina (II) * o"ros amino&$idos5
I
II
La lana "ra"ada $on sol!$iones al$alinas %resen"a !na dismin!$i(n de la sol!bilidad segn el ensayo ureaD -isulito . Es"a dismin!$i(n de sol!bilidad se a a"rib!ido a la forma$i(n de %!en"es o /"rosslinking de lantionina * lisinoalanina. 8i bien es"o se a$e%"a %ara el "ra"amien"o de la lana $on sol!$iones al$alinas "on"entradas no a* a$!erdo $on res%e$"o a las sol!$iones al$alinas diluidas. Alg!nos inves"igadores sos"ienen !e los "ra"amien"os al$alinos moderados %rod!$en !n $ambio de es"r!$"!ra de la !era"ina9 $on a!men"o de enla$es idr(genos9 !e a$e !e la sol!bilidad en el ensayo ureaD-isulito dismin!*a. En general !n a!men"o del p3, la temperatura y el tiempo en el "ra"amien"o de la lana9 $a!sa !na dismin!$i(n del $on"enido de azure9 así $omo !n a!men"o en el de lantionina * lisinoalanina. 8in embargo9 si el "ra"amien"o es in"enso * %rolongado la %rod!$$i(n de lantionina llega a !n m&imo * l!ego dismin!*e9 seg!ramen"e %or!e "ambin los /resid!os de lantionina $omien:an a ser des"r!idos %or el &l$ali. Es"o e%li$aría en %ar"e9 la es$asa $orrela$i(n en"re la des$om%osi$i(n de la "istina * la forma$i(n de la lantionina d!ran"e los "ra"amien"os al$alinos de la lana.
7igura $.+B
La %resen$ia de solven"es org&ni$os9 iones inorg&ni$os * "ensoa$"ivos infl!*e en el a"a!e al$alino sobre la lana * debe ser $onsiderada en $ada $aso. El "ra"amien"o $on sol!$iones a$!osas de al!ilaminas le $onfiere a la lana !na ma*or afinidad %or los $oloran"es &$idos * rea$"ivos. El efe$"o es "an in"enso !e la lana %!ede ser "e7ida a 2#Q<. Es"e es !n "ema !e mere$e ma*or inves"iga$i(n. El "ra"amien"o $on "ianuros dismin!*e la sol!bilidad !reabis!lfi"o de la lana9 indi$ando la %osible in"rod!$$i(n de /$rosslining. Por el $on"rario9 !n "ra"amien"o m&s in"enso %rod!$e !n a!men"o de la absor$i(n en &$ido f(rmi$o9 s!giriendo !na dismin!$i(n de /$rosslining.
26
..0- INTRODUCCION DE /CROSSLINKIN7 ADICIONAL ada la im%or"an$ia !e los enla$es dis!lf!ro de la !era"ina "ienen sobre las %ro%iedades de la lana9 se a "ra"ado de in"rod!$ir enla$es adi$ionales en"re las $adenas %e%"ídi$as. La in"rod!$$i(n de / "rosslinking adi$ional %!ede %rod!$ir $ambios s!s"an$iales en las %ro%iedades de la fibra9 $omo la absor$i(n9 el in$amien"o9 la s!%er$on"ra$$i(n9 el fi;ado * la re$!%era$i(n del arr!gado. La in"rod!$$i(n de / "rosslinkin g e"ra %!ede ser m!* "il %ara la re%ara$i(n de las fibras da7adas %or %ro$esos medos $omo el "ar-onizado 9 el -lanqueo * la tintura. P!ede ser "il "ambin %ara es"abili:ar la lana des%!s del /fi;ado dimensional ('setting*) * %ara in"rod!$ir algo de resis"en$ia al en$ogimien"o %or afiel"rado. La in"rod!$$i(n de / "rosslinkin g no ne$esariamen"e a!men"a la rigide: de la fibra * %or "an"o el ensa*o de resis"en$ia a la "ra$$i(n no es s!fi$ien"e %ara de"e$"ar !n a!men"o de /$rosslining. El /"rosslinking adi$ional %!ede ser de"e$"ado5 1C de"erminando el $ambio de %ro%iedades9 %.e;. absor$i(n * s!%er$on"ra$$i(n o9 2C de"erminando la dismin!$i(n de sol!bilidad de la lana $on los ensa*os de /sol!bilidad al$alina o de /sol!bilidad en !reabis!lfi"o. La lana se in$a $asi ins"an"&neamen"e $!ando se la s!merge en &$ido f(rmi$o * absorbe $asi !n 1)0? de s! %eso9 a!men"ando a%roimadamen"e #0? s! di&me"ro * 2? s! largo. Es"os valores dismin!*en mar$adamen"e $!ando se in"rod!$e / "rosslinking . El "rmino /"u*'r$on&ra$$i+n des$ribe la $on"ra$$i(n de !na fibra !e l!ego de ser es"irada se $on"rae a !na longi"!d menor a la !e "enía originalmen"e9 an"es de ser es"irada. La lana9 an sin ser es"irada9 se $on"rae $!ando se le some"e a $ier"os "ra"amien"os (p.e0. "uando se la sumerge en solu"iones de -isulito o "ianuro de sodio) . Dambin a es"e fen(meno se le llama /"u*'r$on&ra$$i+n. Las lanas $on / "rosslinking adi$ional se $on"raen menos. En el ensa*o de / "olu:ili#a# al$alina los enla$es %e%"í$os * dis!lf!ro son a"a$ados. En el ensa*o de /"olu:ili#a# 'n ur'a):i"ulfi&o son a"a$ados solo los enla$es dis!lf!ro * %or eso se %refiere es"e l"imo %ara eval!ar la in"rod!$$i(n de / "rosslinking adi$ional. El formaldeido9 %or s! rea$"ividad $on los gr!%os amino9 idroilo * "ioles9 es $a%a: de in"rod!$ir /"rosslinking * de e$o se !"ili:a %ara el "ra"amien"o de la lana %revio al blan!eo o la "in"!ra %ara minimi:ar el da7o a la fibra. Es es%e$ialmen"e "il %ara %ro"eger la lana $!ando9 en me:$las $on %olis"er9 se le "i7e a 120Q<. ebe !sarse9 sin embargo9 $on %re$a!$i(n. La de"ermina$i(n de los si"ios de rea$$i(n del formaldeido $on la lana es difí$il. Las $adenas la"erales de la lisina9 as%aragina * gl!"amina $on gr!%os aminoC9 * las $adenas la"erales de "irosina9 "ri%"(fano9 is"idina * $is"eina9 "odas %!eden rea$$ionar $on el formaldeido %ara dar %!en"es en"re $adenas %e%"ídi$as. Adem&s el formaldeido es $a%a: de %olimeri:arse %or a!"o$ondensa$i(n generando %!en"es o=i!'&il'ni$o" C@ 3OC@ 5 n 9 en adi$iSn al m&s sen$illo %!en"e !'&il"ras s!s"an$ias !"ili:adas o ensa*adas en la in"rod!$$i(n de / "rosslinking adi$ional son dialdeidos9 al!il * aril-dialogen!ros9 agen"es de a$ila$i(n9 ben:o!inonas9 die%Sidos9 e"$. 8e %!ede "ambin in"rod!$ir / "rosslinking sin in$or%orar al enla$e el rea$"ivo !sado. Es"o se logra $on rea$"ivos !e in"rod!$en en las %ro"eínas gr!%os tioles adi$ionales o !e %rom!even la ioni:a$i(n de gr!%os "ioles *a eis"en"es. Los gr!%os "ioles %rom!even el / "rosslinking %!es %ermi"en la $rea$i(n de enla$es dis!lf!ro.
27
Es $onvenien"e re$ordar !e eis"en "ambin o"ros !sos del formaldeido9 dis"in"os a la in"rod!$$i(n de / "rosslinking en la lana9 $omo son la desinfe$$i(n de man"as * fardos de lana en br!"o d!ran"e s! alma$ena;e.
.10.0- LA ACCI4N DE LOS CIDOS La $onsidera$i(n de la a$$i(n de los &$idos sobre la lana "iene im%or"an$ia es%e$ial %ara alg!nos %ro$esos ind!s"riales $omo la &in&ura * el $ar:oniza#o. La &in&ura de la lana $on $oloran&'" %$i#o" se reali:a9 generalmen"e9 a eb!lli$i(n9 d!ran"e !na ora o m&s9 en %resen$ia de &$ido a$"i$o9 f(rmi$o o s!lfri$o9 segn el "i%o de $oloran"e !"ili:ado. El $ar:oniza#o #' la" &'la" de lana $onsis"e en "ra"arla $on &$ido s!lfri$o dil!ido9 $on el fin de a"a$ar los res"os $el!l(si$os de vege"ales !e no f!eron re"irados en el $ardado * en o"ras o%era$iones de la ila"!ra. Por a$$i(n de los &$idos %!ede %rod!$irse idr#lisis de los enla"es peptídi"os de la !era"ina9 $on %rdida de %eso * dismin!$i(n de la resis"en$ia a la "ra$$i(n de la fibra. La sol!bilidad en &l$ali * en !rea bis!lfi"o a!men"a %ara a!ellas lanas !e an s!frido da7o %or idr(lisis &$ida. El "ra"amien"o de la lana $on sol!$iones &$idas en $alien"e %rod!$e idr(lisis "o"al9 $on libera$i(n de amino&$idos9 * es el %rimer %aso de m!$as "$ni$as analí"i$as %ara de"erminar la $om%osi$i(n de la !era"ina * en general de las %ro"eínas. La lana $on"iene gr!%os &$idos * b&si$os * %or "an"o se $om%or"a $omo !n anfoli&o . En sol!$i(n a$!osa9 el a!men"o de a$ide:9 da $omo res!l"ado !e los aniones "ar-oxilo dismin!*an (espe"ialmente los de las "adenas laterales del /"ido glut/mi"o y /"ido asp/rti"o y los de los grupos terminales), a!men"en los grupos "ar-oxilos no diso"iados * se %ro"oni$en los grupos amino neutros.
Por o"ra %ar"e $!ando la sol!$i(n se a$e al$alina dismin!*en los grupos "ar-oxilos no diso"iados9 a!men"an los aniones $arboilo * los grupos aminos protonizados %ierden s! $arga %osi"iva * %asan a s! es"ado no ioni:ado (er '&uras de Titula"i#n* de amino/"idos y proteínas).
La resis"en$ia a la "ra$$i(n de la fibra es debida en gran medida a la in"era$$i(n en"re gr!%os $on $argas el$"ri$as o%!es"as. La absor$i(n de /"idos uertes red!$e esa $oesi(n al s!s"i"!ir los aniones $arboilo %or gr!%os $arboilos ne!"ros *9 %or "an"o9 la resis"en$ia a la "ra$$i(n * a la abrasi(n de la fibra dismin!*e. En $on"ras"e $on los &$idos minerales f!er"es9 los &$idos org&ni$os dbiles no son $a%a$es de %ro"oni:ar $on ig!al in"ensidad a los aniones $arboilo. @orman sin embargo enla"es idr#geno $on los gr!%os %e%"ídi$os * o"ros gr!%os * de es"a forma %rod!$en el in$amien"o de la fibra. El /"ido #rmi"o es es%e$ialmen"e efe$"ivo en es"e sen"ido5 a sa"!ra$i(n la lana absorbe $in$o ve$es m&s &$ido f(rmi$o !e ag!a. Los $oloran"es &$idos son r&%idamen"e absorbidos %or la lana desde sol!$iones de &$ido f(rmi$o a "em%era"!ra ambien"e. Los gr!%os peptídi"os * amido de las %ro"eínas son los m&s a"a$ados %or los &$idos la asparagina, y la glutamina tienen "adenas laterales "on grupos amido C. El grado de a"a!e de%ende de la severidad de las $ondi$iones em%leadas. !ran"e el %ro$esamien"o de la lana9 $omo en las o%era$iones de "in"!ra * de /$arboni:ado9 se "ra"a de minimi:ar la idr(lisis &$ida. 8in embargo $on fines analí"i$os * de inves"iga$i(n se re!iere generalmen"e !na idr(lisis $om%le"a.
28
Los gr!%os amido %rimarios de los /resid!os de asparagina * glutamina son idroli:ados m!$o m&s r&%ido !e los enla$es %e%"ídi$os9 $omo se %!ede $om%robar %or la libera$i(n de amonía$o !e se %rod!$e en las %rimeras e"a%as de la idr(lisis &$ida. El a"a!e a los enla$es %e%"ídi$os no se %rod!$e "am%o$o al a:ar5 alg!nos son a"a$ados m&s r&%idamen"e !e o"ros. Por e;em%lo9 a!ellos ad*a$en"es a /resid!os de &$ido as%&r"i$o son %ar"i$!larmen"e sensibles. 8e a observado !e los "ensoa$"ivos ani(ni$os9 "ales $omo los al!il s!lfona"os o al!il s!lfa"os de larga $adena %rom!even o $a"ali:an la idr(lisis de la lana. En $ambio los "ensoa$"ivos $a"i(ni$os "ienen !n efe$"o $on"rario. Los "ensoa$"ivos no-ioni$os no e;er$erían ning!na a$$i(n. 8e %iensa !e la absor$i(n de los "ensoa$"ivos ani(ni$os %rod!$en !na dismin!$i(n del %M in"erno de la fibra $on !n a!men"o del a"a!e &$ido.
7igura $.+B
La "in"!ra de la lana $on $oloran"es &$idos se reali:a a alrededor de %M 3.0 %ara los $oloran"es de :u'na iguala$i+n (Hrupo +), %M 6.0 %ara los $oloran"es ba"&n o de :u'na afini#a# (Hrupo $) * %M 4.# %ara $oloran"es in"ermedios Hrupo 2). Los &$idos em%leados son el &$ido s!lfri$o9 el f(rmi$o * el a$"i$o. Para minimi:ar el a"a!e a la lana d!ran"e la "in"!ra $on $oloran"es &$idos se $onsideran $ondi$iones (%"imas %M 2.6-4.09 "em%era"!ras menores a 100Q< * "iem%os de "in"!ra $or"os. Para la ma*or %ar"e de los "onos9 %ro$edimien"os re!eridos9 e"$.9 es"as $ondi$iones no son f&$iles de $!m%lir. Los %ro$eso oxidatios %ara el blan!eo o %ara "ra"amien"os an"i-afiel"ran"es9 a!men"an la s!s$e%"ibilidad de la lana a los a"a!es &$idos. Por "an"o ser& ne$esario !n $!idadoso $on"rol del %M d!ran"e la "in"!ra $on $oloran"es &$idos de lanas !e an s!frido !n %ro$eso de blan!eo oida"ivo. En el /$ar:oniza#o9 la lana es "ra"ada $on &$ido s!lfri$o dil!ido9 %. e;. al #?9 $on !n / pi"kDup generalmen"e del 6#?. L!ego es se$ada a 6#-+0 Q< lo !e %rod!$e !na $on$en"ra$i(n del &$ido. 8e a$e l!ego !n /so$ "rmi$o a 12#Q< d!ran"e 1 min!"o %ara /$arboni:ar a la ma"eria $el!l(si$a vege"al ('-aking*). La "ela de lana se %asa l!ego en"re rodillos a %resi(n9 %ara %!lveri:ar los res"os $el!l(si$os $arboni:ados * eliminarlos m&s f&$ilmen"e en !n lavado %os"erior. En es"e lavado "ambin se ne!"rali:an los res"os de &$ido.
29
La lana /sobre $arboni:ada %!ede %erder as"a !n 20 ? de s! %eso %or idr(lisis e$esiva9 %ierde resis"en$ia a la abrasi(n * es difí$il de "e7ir %!es se in"rod!$en gr!%os s!lfa"o !e9 al ser f!er"emen"e ani(ni$os9 re%elen al ani#n "olorante im%idiendo s! en"rada al in"erior de la fibra.
ODserina idrosulato
ODtreonina idrosulato
.11.0- LA ACILACI4N 8e an !"ili:ado $!a"ro "i%os de rea$"ivos %ara a"ilar lana5 anídridos9 $lor!ros &$idos9 s"eres * amidas. Los iso$iana"os * los iso"io$iana"os9 si bien no son es"ri$"amen"e agen"es de a$ila$i+n9 "ambin rea$$ionan $on los mismos "i%os de $adenas la"erales de %ro"eínas. Los /resid!os de lisina9 arginina9 is"idina9 serina9 "reonina9 "irosina * $is"eina son "odos %asibles de s!frir a"ila"i#n . La de"ermina$i(n de los l!gares de a"ila"i#n es m!* difi$il. 8in embargo el gran a!men"o de %eso de la lana a"ilada en $ondi$iones in"ensas9 indi$a !e la ma*or %ar"e de los /resid!os son a"ilados. La a"ila"i#n al"era el balan$e de $argas ele$"ros"&"i$as en la lana9 reem%la:a dadores de enla$es de idr(geno %or a$e%"ores e in"rod!$e in"era$$iones idrof(bi$as adi$ionales. Dodo es"o al"era las %ro%iedades me$&ni$as * "in"(reas de la fibra. La in"rod!$$i(n de gr!%os a"ilo de gran "ama7o a!men"a la resis"en$ia de la lana a las sol!$iones &$idas * al$alinas9 seg!ramen"e %or!e "ransforman a la lana de idrofíli$a en idrof(bi$a. La a"ila"i#n de los gr!%os b&si$os de la !era"ina difi$!l"a la en"rada de aniones $oloran"es * %or "an"o difi$!l"a la "in"!ra de la lana $on $oloran"es &$idos. La in"rod!$$i(n de gr!%os a"etilo a$e a la lana m&s f&$il de es"irar en ag!a mien"ras !e la in"rod!$$i(n de gr!%os -enzoilo %rod!$e el efe$"o $on"rario. La in"rod!$$i(n de gr!%os ben:oilo o fenil$arbamilos %rod!$e !n a!men"o dram&"i$o de la fa$ilidad del fi;ado dimensional de las "elas de lana. 8e a es"!diado m!$o la a"ila"i#n de lana $on anídrido a$"i$o a eb!lli$i(n %ara lograr lanas resis"en"es al "e7ido. ,edian"e el "ra"amien"o $on !na me:$la de anídrido a$"i$o9 &$ido a$"i$o9 %e!e7as $an"idades de &$ido s!lfri$o * J,JDdimetilanilida se ob"ienen b!enas resis"en$ias al "e7ido. Es"o es debido m&s a la s!lfa"a$i(n de los gr!%os amino e idroilo !e a la a$e"ila$i(n
30
de los gr!%os amino. La a$$i(n de agen"es de a$ila$i(n bif!n$ionales %robablemen"e in"rod!$e /"rosslinking
.1.0- LA ESTERI6ICACI4N La lana "iene !n rela"ivamen"e al"o $on"enido de gr!%os $arboíli$os (aprox. >%% µ moles?g) !e %er"ene$en %rin$i%almen"e a las $adenas la"erales de los /resid!os de &$ido as%&r"i$o * gl!"&mi$o. 8egn el %M a !e es"!vo some"ida la lana9 alg!no o "odos de es"os gr!%os $arboíli$os es"&n %resen"es $omo aniones $arboíli$os9 $on"rabalan$eados el$"ri$amen"e %or ig!al nmero de gr!%os b&si$os $argados %osi"ivamen"e. La in"era$$i(n ele$"ros"&"i$a en"re es"os gr!%os $argados infl!*e en las %ro%iedades de la lana * $!al!ier rea$$i(n !e modifi!e es"e balan$e modifi$ar& "ambin esas %ro%iedades. La rigide: en ag!a de !na fibra es"erifi$ada de$re$e no"oriamen"e. La esterii"a"i#n de los gr!%os $arboíli$os es !na forma de modifi$ar las %ro%iedades de la lana. La es"erifi$a$i(n $on me"anol %!ede reali:arse a "em%era"!ra ambien"e9 en %resen$ia de &$ido $loridri$o 0.1 , $omo $a"ali:ador. La es"erifi$a$i(n $on o"ros al$ooles re!iere ma*ores "em%era"!ras. El dia:ome"ano9 la e%i$loridrina9 el s!lfa"o de dime"ilo9 el brom!ro de me"ilo * el *od!ro de me"ilo se an !"ili:ado $omo agen"es de es"erifi$a$i(n. Los gr!%os s"er formados son rela"ivamen"e es"ables a los &$idos dil!ídos %ero son r&%idamen"e idroli:ados %or los &l$alis. Al blo!ear los gr!%os $arboíli$os9 la es"erifi$a$i(n elimina la $om%e"en$ia %or los gr!%os b&si$os o l!gares $a"i(ni$os !e %!eden en$on"rar los aniones $oloran"es. e es"a forma a!men"a la afinidad %or los $oloran"es * la solide: al lavado de la "in"!ra final. 8in embargo no %!ede $onsiderarse la es"erifi$a$i(n $omo !n asis"en"e de "in"!ra a "ener en $!en"a9 %!es afe$"a nega"ivamen"e las %ro%iedades me$&ni$as de la lana
.12.0- LA ALGUILACI4N LA ARILACI4N Jarias $adenas la"erales de la !era"ina %!eden ser modifi$adas %or alquila"i#n o arila"i#n . Dra"amien"os %rolongados $on -romuro o ioduro de metilo in"rod!$e grandes $an"idades de gr!%os me"ilo en la lana (asta >%%D+%%% µ moles?g). Los /resid!os de "isteina * de metionina rea$$ionan r&%idamen"e9 a %M ).09 $on /"ido iodoa"ti"o, %ara dar los derivados !D "ar-oximetilados I * II res%e$"ivamen"eC5
I
II
En"re o"ros $om%!es"os !sados %ara la al!ila$i(n * arila$i(n de la !era"ina se en$!en"ran las inil sulonas. Los $oloran"es !e $on"ienen gr!%os inil sulona o s!s %re$!rsores son $oloran&'" r'a$&io" m!* im%or"an"es %ara lana9 formando enla$es $ovalen"es $on los /resid!os de "isteina, lisina e istidina . La -en"ila"i#n de la lana me;ora s! resis"en$ia al a"a!e de la %olilla. La "ianoetila"i#n, !"ili:ando $ian!ro de %o"asio $omo $a"ali:ador me;ora algo la resis"en$ia al afiel"rado * la resis"en$ia a la
31
"ra$$i(n. El "ra"amien"o $on a"rilonitrilo en %resen$ia de idr(ido de sodio %rod!$e !n a!men"o en la s!bida "an"o de los $oloran"es &$idos $omo de los b&si$os. La lana dinitroenilada a sido es"!diada $on de"alle %ara dil!$idar %roblemas es"r!$"!rales "e(ri$os de la !era"ina.
.1F.0- LA ACCI4N DEL A7UA Y EL CALOR La fibra de lana es"& e%!es"a a la a$$i(n del ag!a * el $alor desde !e emerge del folí$!lo en la %iel del ovino * l!ego d!ran"e "odo s! $re$imien"o. Pero es en las diferen"es e"a%as del %ro$esamien"o ind!s"rial donde es"& some"ida a las a$$iones m&s severas. El lavado9 el ba"anado9 la "in"!ra9 el fi;ado * el se$ado son !i:&s las m&s agresivas. Pero los ar"í$!los finales9 d!ran"e s! !so9 "ambin es"&n fre$!en"emen"e some"idos a la a$$i(n del ag!a * el $alor9 al lavarlos9 se$arlos * %lan$arlos. El !+#ulo &or"ional de la fibra es es%e$ialmen"e afe$"ado %or el $on"enido de !medad. La a$$i(n del ag!a * el $alor sobre la lana %rod!$en $ambios !ími$os en s! es"r!$"!ra !e res!l"an en !na dismin!$i(n de la sol!bilidad segn el ensayo ureaD -isulito . Por "an"o9 los ensa*os !e de"erminan la dismin!$i(n en la sol!bilidad de la !era"ina son "iles %ara de"e$"ar los da7os $a!sados. Las $a!sas de es"a dismin!$i(n de sol!bilidad es an mo"ivo de $on"roversia5 alg!nos a!"ores la a"rib!*en a la forma$i(n de / "rosslinking %or forma$i(n de enla$es %!en"e de lantionina * lisinoalanina. >"ros inves"igadores lo a"rib!*en a !n $om%le;o $ambio es"r!$"!ral de las %ro"eínas de la lana. An"es de $!al!ier "ra"amien"o "rmi$o a !e va*a a some"erse la lana es m!* im%or"an"e $ono$er el %M * la !medad !e %osee %reviamen"e la ma"eria %rima an"es de ser %ro$esada.
.1.0- TRATAMIENTOS TRMICOS EN @MEDO SIN TENSI4N Los "ra"amien"os idro"rmi$os de la lana a 100 -140 Q< $a!san im%or"an"es $ambios en s!s %ro%iedades "ensiles. En"re 12)Q< * 140 Q< a* !na mar$ada dismin!$i(n del largo $ono$ida $omo ' "u*'r$on&ra$$i+n*. Por en$ima de 140 Q< se %rod!$e !na degrada$i(n de la es"r!$"!ra * debili"amien"o de la fibra. El $om%or"amien"o fren"e al arr!gado de !na "ela de lana de%ende de s! is"oria %revia. Ma* %or e;em%lo !na dismin!$i(n %rogresiva del arr!gado si la "ela es man"enida a 20 Q< * 6# ? de !medad rela"iva ('ageing*). Delas9 $on !n /r egain* de 14 a 1) ?9 man"enidas a 100Q< %or 1-2 oras ('annealing*), m!es"ran !na $a%a$idad de re$!%era$i(n al arr!gado similar al !e se ob"iene $!ando se las man"iene a 20 Q< * 6# ? de !medad rela"iva d!ran"e "iem%os %rolongados. Es"a $a%a$idad de re$!%era$i(n al arr!gado desa%are$e mo;&ndola o %lan$&ndola al va%or. A!n!e los $ambios !ími$os !e o$!rren en la lana d!ran"e el 'ageing* * el 'annealing* no es"&n $laramen"e es"able$idos a* eviden$ias s!fi$ien"es $omo %ara a"rib!irlos %rin$i%almen"e a !n re!bi$a$i(n de los enla"es idr#genos * en menor medida a $ambios en los /resid!os de $is"ina .
I
II
32
Es"e res!l"ado se a$en"a en %resen$ia de /l"ali * %or !n "ra"amien"o %rolongado a eb!lli$i(n o en va%or de ag!a sobre$alen"ado.
.1- TRATAMIENTOS TRMICOS SECOS SIN TENSI4N Los efe$"os del $alor sobre la lana en se$o9 o a / regain normales9 an sido es"!diados %or varios inves"igadores. El $alen"amien"o en se$o de la lana %rod!$e menos da7o !e en medo. La e"ensi(n del da7o de%ender& de si la lana es $alen"ada en !n ambien"e $errado o abier"o. En !n sis"ema $errado9 la a!sen$ia de oígeno dismin!*e los $ambios oida"ivos a!n!e el ag!a $onfinada * los %rod!$"os de %ir(lisis %!eden %romover la des$om%osi$i(n %or o"ros me$anismos !ími$os. En !n sis"ema abier"o a* a$$eso de oígeno9 %ero se liberan los %rod!$"os de la %ir(lisis. En sis"ema abier"o a 120Q<9 se %rod!$e %o$o da7o en los %rimeros min!"os. Dra"amien"os m&s %rolongados %rod!$en !na dismin!$i(n de la sol!bilidad en !reabis!lfi"o9 seg!ramen"e %or forma$i(n de /$rosslining. A 140-1'0Q< la lana $omien:a a $ambiar de $olor grad!almen"e9 del amarillo al marr(n9 la sol!bilidad en !reabis!lfi"o de$re$e %ero la sol!bilidad en &l$ali a!men"a9 debido seg!ramen"e a !e $omien:an a des"r!irse enla$es %e%"ídi$os. Por en$ima de 1'0Q< $omien:an a %rod!$irse *a da7os im%or"an"es * a 2#0Q< se %rod!$e !na %irolisis general. El es"!dio9 %or $roma"ografía gaseosa9 de los %rod!$"os des%rendidos en la %ir(lisis s!minis"ra !n m"odo %ara iden"ifi$ar la lana en %resen$ia de o"ras fibras "e"iles. 8e an !sado varios agen"es de '"rosslinking* %ara me;orar la resis"en$ia "rmi$a de la lana. 8e s!%one !e el a!men"o del '"rosslinking* $om%ensaría la des"r!$$i(n de los enla"es disuluro %or el $alor. El "ra"amien"o $on paraormaldeido en fase va%or * en %resen$ia de $a"ali:adores &$idos es !no de los %ro$edimien"os !e a%aren"emen"e a dado me;ores res!l"ados.
10.1.0- TRATAMIENTOS TRMICOS EN @MEDO CON TENSI4N Los diagramas esuerzoDdeorma"i#n (88) o "argaDextensi#n (8&) ('stressDstrain "ure*) de la lana varían segn la "em%era"!ra * la !medad (er iguras $.+C a $.2%) (er &ap. 2, '7i-ras Textiles*. !e""i#n 2A%, '
En la :ona del 8& 9 as"a !n 2? de e"ensi(n de la lana - donde eis"e elas"i$idad %erfe$"a * se $!m%le la ley de 3ooke - la e"ensi(n es %ro%or$ional a la $arga * la !era"ina es"a en s! orma α α eli"oidal . Los enla$es idr(genos * dis!lf!ro man"ienen la es"r!$"!ra eli$oidal * el alineamien"o en"re las $adenas %e%"ídi$as $on $ier"o grado de $ris"alinidad. Es"o a$e !e la lana en es"e "ramo del 88 "enga !na re"upera"i#n el/sti"a pere"ta4 $!ando la $arga es s!%rimida la fibra re$!%era s! longi"!d original en forma /ins"an"&nea . Al a!men"ar la $arga (en g, kg, l-s, et".), o la "ensi(n (en g?"m2, # g?denier, et".) 9 se %asa el %!n"o $ono$ido $omo / límite de elasti"idad * $omien:an a rom%erse %rimero los enla$es idr(geno * l!ego los dis!lf!ro. Denemos en"on$es !na zona de transi"i#n en"re la !era"ina α α * la β β β 9 donde $on %e!e7as $argas o "ensiones se ob"ienen grandes deforma$iones (entre el 2 y el $% E de extensi#n). 8i la $arga o la "ensi(n son s!%rimidas los enla$es idr(geno * los dis!lf!ro se v!elven a formar9 la !era"ina v!elve a s! forma α α eli"oidal . La fibra re$!%era s! longi"!d original9 no en forma ins"an"&nea sino en !n de"erminado "iem%o. 8e di$e en"on$es !e "iene elasti"idad impere"ta o !e s!fre !na deforma$i(n "em%oraria o !e %resen"a /$ree% %rimario.
33
En es"a :ona se %!eden iden"ifi$ar dos "em%era"!ras de "ransi$i(n9 T 1 * T 9 !e de%ender&n del $on"enido de !medad de la lana9 %!es a* !n 88 %ara $ada $on"enido de !medad9 (er 7iguras $.+> y $.2%). T 1 '" la &'!*'ra&ura 'n Hu' $o!i'nzan a ro!*'r"' lo" 'nla$'" i#r+g'no (para un dado "ontenido de umedad) * T '" la &'!*'ra&ura #' ru*&ura #' lo" 'nla$'" #i"ulfuro (er &ap. 2, '7i-ras Textiles*. !e""i#n 2C%, '
34
de los enla$es dis!lf!ro. El / $ra::ing * el /#'$a&iza#o 'n fa"' a*or serían e;em%los de es"e "i%o de fi;ado. En "odos los $asos %lan"eados se s!%!so !n %M ne!"ro %ara la "ela meda a 3#? de / regain9 %ero se re!iere menos "raba;o %ara es"irar !na "ela de lana a %M &$ido o al$alino !e a %M ne!"ro. El agregado de &$ido ind!$e la forma$i(n de -=<>>M a e%ensas de los gr!%os -=<>>Es"o al"era la in"era$$i(n ele$"ros"&"i$a en"re gr!%os den"ro de la mol$!la de las !era"inas * dismin!*e la resis"en$ia a la "ra$$i(n de la fibra. Los &l$alis a"a$an %rimero a los enla$es dis!lf!ro * l!ego a los %e%"ídi$os %rod!$iendo "ambin !na red!$$i(n de la resis"en$ia a la "ra$$i(n de la fibra. 8er& en"on$es %o$o "odo lo !e se insis"a sobre la im%or"an$ia !e "iene9 en la "ermina$i(n lanera9 el $on"rol es"ri$"o del $on&'ni#o #' u!'#a# #' la" &'la" "u *@, lo" &i'!*o" la" &'!*'ra&ura" #' lo" *ro$'"o". >"ro fen(meno in"eresan"e !e se e%li$a %or la ro"!ra * res"able$imien"o de los enla$es M * de los enla$es dis!lf!ro9 es el de la /r'laQa$i+n :aQo &'n"i+n /stress relaxation C.
35
Figura 3.17 Figura 3.18
Figura 3.19
Figura 3.20
TALA 2.12 - MODI6ICACIONES GU8MICAS DE LAS GUERATINAS GUE INCIDEN EN EL 6I?ADO DIMENSIONAL DE LA LANA 35 6A(ORALE 3-5 DES6A(ORALE
MECANISMO
Tiogli$ola&o #' a!onio S'"Hui"ulfa&o #' !ono '&anola!i#a 3MEAS5
CliaQ' #' 'nla$'" #i"ulfuro. 6or!a$i+n #' anion'" &iol 3-RS 5-
ESTERI6ICACI4N
M'&anol @Cl 0,1 M
Pr'#o!inan lo" gru*o" $a&i+ni$o" Au!'n&o #'l *@ in&'rno #' la *ro&';na *or 'f'$&o Donnan Au!'n&o #' gru*o" &iol
O9IDACI4N
@i*o$lori&o #' "o#io, Cloro, P'r+=i#o #' i#r+g'no, '&$.
-
O=i#a$i+n #' gru*o" &iol
ACILACI4N 3!o#'ra#a5
An;#ri#o" alog'nuro" #' %$i#o
-
Pr'#o!inan lo" gru*o" ani+ni$o" Di"!inu$i+n #'l *@ in&'rno #' la *ro&';na *or 'f'$&o Donnan Di"!inu'n lo" gru*o" &iol
ACILACI4N 3in&'n"a5
An;#ri#o" o alog'nuro" #' %$i#o $on gru*o" a$ilo" olu!ino"o" $o!o gru*o" :'nzo;lo".
INTRODUCCI4N DE /CROSSLINKIN7
6or!al#'i#o o&ro" ag'n&'" :ifun$ional'"
-
MODI6ICACI4N GU8MICA
A7ENTE GU8MICO
REDUCCI4N
Au!'n&o #' la in&'ra$$i+n i#rof+:i$a Hu' no i!*i#' 'l fiQa#o lu'go lo '"&a:iliza El au!'n&o #' /$ro""lining *or 'nla$'" #if'r'n&'" a lo" 'nla$'" #i"ulfuro a$' a la lana !%" r;gi#a #i"!inu' "u $a*a$i#a# #' fiQa#o #i!'n"ional.
NOTA> Alguno" #' '"&o" &ra&a!i'n&o" a*li$a#o" #'"*u<" #'l fiQa#o, *u'#'n "'r :'n'fi$io"o" *ara "u '"&a:iliza$i+n.
37
TALA 2.1F - MODI6ICACIONES DE LAS GUERATINAS GUE INCIDEN EN LA RECUPERACI4N ELSTICA DE LA LANA MODI6ICACI4N
35 6A(ORALE
In&ro#u$$i+n #' /$ro""lining
R'*o"o a &'!*'ra&ura a!:i'n&' 3/Ag'ing5
MECANISMO El au!'n&o #' 'nla$'" $ruza#o" #if'r'n&'" a lo" 'nla$'" #i"ulfuro a$' a la lana !%" r;gi#a #i"!inu' "u $a*a$i#a# #' fiQa#o #i!'n"ional. 'r .1.0
Cal'n&a!i'n&o a r'gain $on&rola#o 3/Ann'aling5
'r .1.0
/Ann'aling /Cro""lining
'r .1.0
38
TALA 2.1 - MODI6ICACIONES DE LAS GUERATINAS GUE IMPIDEN EL A6IELTRADO DE LA LANA MODI6ICACI4N
O9IDACI4N
35 6A(ORALE 3-5 DES6A(ORALE
MECANISMO
D'"&ru$$i+n #' la $u&;$ula 3'r ..05
REDUCCI4N
/
ALCALIS 3'n "olu$i+n al$ooli$a5
/
/CROSSLINKIN7
Au!'n&o #' rigi#'z #' la" &'la"
TRATAMIENTO CON POL8MEROS
R'$u:ri!i'n&o #' la" '"$a!a"
A7UA CALIENTE, MEDIO ALCALINO Y A7ITACI4N MECNICA
-
41
10.0.0- APENDICE 1> A!ino%$i#o" Los amino&$idos son $om%!es"os org&ni$os !e $on"ienen !no o varios gr!%os a!ino N@ o !n gr!%o $í$li$o i!ino N@ C * !no o varios gr!%os $ar:o=;li$o COO@ . Dienen %or "an"o $ara$"erís"i$as "an"o b&si$as $omo &$idas. e los a%roimadamen"e )0 amino&$idos !e se an en$on"rado en los seres vivos solo alrededor de 20 forman %ar"e de las mol$!las %olimri$as $ono$idas $omo %ro"eínas. Los a!ino%$i#o" se $ara$"eri:an %or5 15 s!s *K o $ons"an"es de diso$ia$i(n $orres%ondien"es a s!s diferen"es gr!%os f!n$ionales "i"!lables9 5 s! *un&o i"o'l<$&ri$o9 o *@ 'n 'l Hu' no a !igra$i+n 9 en !n $am%o el$"ri$o9 del i+n :i*olar en !e se %!ede "ransformar "oda mol$!la de amino&$ido9 25 la #'"ia$i+n #'l *lano #' luz *olariza#a (generalmente de la longitud de onda que "orresponde a la línea 8 del espe"tro del sodio) *9 F5 s! "olu:ili#a# en ag!a.
7igura $.2+ D
α α- AMINOCIDO
E$e%"o $!ando R V @ 9 "odos los gr!%os !nidos al $arbono α α son diferen"es * ese $arbono ser& asim"ri$o * el amino&$ido "endr& dos formas (%"i$amen"e a$"ivas. 8olo !na de las dos formas o$!rren na"!ralmen"e5 los L-α α- a!ino%$i#o". Por sín"esis !ími$a se ob"ienen me:$las ra$mi$as. Dodos los amino&$idos son s(lidos $ris"alinos !e f!nden a al"as "em%era"!ras V200Q
42
isol$"ri$o es el *@ en el %!n"o de ne!"ralidad9 ninguno #' '"&o" $oin$i#' $on 'l #'l agua 9 %!es es ne$esario "ener en $!en"a la diso$ia$i(n %ar$ial de $ada gr!%o i(ni$o.
K V X@ XA - ) X@A K ser& ig!al a X@ $!ando XA - V X@A 9 es de$ir $!ando el gr!%o diso$iable es" !n #0? diso$iado. El *@ en es"e %!n"o $orres%onde al *K del gr!%o diso$iable ( *K V 1 ) log K V-- K5 Los *K de los amino&$idos %!eden ser de"erminados de !na $!rva de "i"!la$i(n. n amino&$ido %!ede "ener m&s de !n *K, $orres%ondiendo $ada !no a $ada gr!%o diso$iable den"ro de la mol$!la de amino&$ido. El %!n"o de ne!"ralidad el$"ri$a9 o %!n"o isoel$"ri$o del amino&$ido9 debe es"ar en el valor medio en"re los %!n"os de $arga el$"ri$a ig!al * o%!es"a de $ada !no de s!s dos gr!%os diso$iables9 %.e;9 %ara !n amino&$ido $on dos gr!%os diso$iables5 *@ i"o'l<$&ri$o V 3*K 1 *K 5 ) Por e;em%lo9 el *K del %$i#o a$<&i$o9 !e no "iene gr!%os amino9 es F, W el *K de la !'&ila!ina9 !e no "iene gr!%o $arboíli$o es 10, mien"ras. Para el amino&$ido gli$ina, !e %osee ambos gr!%os9 el *K 1 es ,F * el *K es , W en"on$es5
*@ i"o'l<$&ri$o #' la gli$ina 6 %(,2 7 ,+' 8 ( 6 +./ En el $aso de amino&$idos $on dos gr!%os $arboíli$os * !no amino ("omo p.e0.el /"ido glut/mi"o) o dos gr!%os amino * !n $arboilo ("omo p.e0. la lisina), la infl!en$ia sobre el *K del gr!%o diso$iable !e es"& en minoría %!ede ser $onsiderado des%re$iable. P.e;.5
$i#o 7lu&%!i$o Li"ina
*K 1 ,1 ,1
TALA 2.1 *K *K 2 F,2 , ,1J 10,
*@ i"o'l<$&ri$o V 3*KZ *K ) 2,F X p3 isoel"tri"o K (pL + M pL 2 ?2N ,J X p3 isoel"tri"o K (pL 2 M pL $ ?2N
En el %!n"o isoel$"ri$o9 las mol$!las de aminoa$ido a$"an $omo di%olos ('z9itterions) $on a"ra$$i(n ele$"roes"&"i$a en"re ellas9 "endiendo a a$er$arse9 orien"arse * /em%a!e"arse. Es"o favore$e la forma$i(n de enla$es idr(geno $on lo !e la !ni(n * /em%a!e"ado se a$e m&s f!er"e. Es"o e%li$a !e los amino&$idos9 en s! %!n"o isoel$"ri$o9 "ienen m!* ba;a sol!bilidad en ag!a * al %re$i%i"ar lo a$en en forma $ris"alina. Al f!ndir es"os $ris"ales de amino&$idos se %rod!$e algo de des$om%osi$i(n. Es"o s!giere !e la a"ra$$i(n ele$"roes"&"i$a de los di%olos $ombinada $on los enla$es idr(genos da !n enla$e de energía similar al enla$e $ovalen"e.
CUR(AS DE TITULACI4N DE LOS AMINOCIDOS Y LAS PROTE8NAS Así $omo los amino&$idos son /:i""erions9 $on gr!%os &$idos * b&si$os en s! mol$!la , los %%"idos * las %ro"eínas "ambin %!eden "ener gr!%os &$idos o b&si$os libres en s!s $adenas la"erales9 %.e;. los /resid!os de &$ido gl!"&mi$o "ienen !n gr!%o $arboíli$o libre9 los de lisina !n gr!%o amino * los de "irosina !n gr!%o idroifen(li$o. En sol!$iones &$idas los gr!%os b&si$os libres a$e%"an %ro"ones * en sol!$iones al$alinas los gr!%os &$idos se diso$ian liberando %ro"ones. Los enla$es %e%"ídi$os !e !nen $ada amino&$ido9 en general9 no son idroli:ados a "em%era"!ra ambien"e de%endiendo del %M * el "iem%o de $on"a$"oC * así los gr!%os α-amino * los α-$arboíli$os de $ada amino&$ido no f!n$ionan $omo bases o &$idos a menos !e sean gr!%os "erminales de $adena. La $an"idad de iones idr(geno !e se $ombinen $on las %ro"eínas o los %%"idos de%ender& del %M de la sol!$i(n * $omo los gr!%os "i"!lables son bases o &$idos dbiles se %rod!$e !n efe$"o "am%(n o /b!ffer fren"e a la adi$i(n de base o &$ido.
43
na $!rva de "i"!la$i(n9 ob"enida grafi$ando el %M de la sol!$i(n $on"ra la $an"idad de &$ido o base agregado9 eibe !na inflei(n en $ada !na de las regiones $orres%ondien"es donde se e;er$e la a$$i(n "am%(n o /b!ffer. En la fig!ra se indi$an los gr!%os de las $adenas la"erales !e se "i"!lan a $ada %M. Es"os gr!%os "i"!lables en las $adenas la"erales %!eden es"ar o$!l"os den"ro de la es"r!$"!ra de la %ro"eína * no ser afe$"ados %or el %M del en"orno e"erior. 8i la es"r!$"!ra de la %ro"eína se $ambia (por e0emplo en el "aso de la queratina estirando o sea pasando de la estru"tura α a la β , o "alentando, o agregando tensoa"tios, et".), en"on$es m&s de gr!%os b&si$os * &$idos /enmas$arados !edan e%!es"os * las ormas de las "uras de titula"i#n $ambiar&n $onse$!en"emen"e9 debido a !e m&s &$ido o &l$ali de "i"!la$i(n ser&n ne$esarios. Dambin la orma de las $!rvas de "i"!la$i(n $ambia mar$adamen"e segn la f!er:a i(ni$a de la sol!$i(n *a !e la %resen$ia de sales9 al$ooles9 e"$.9 al"era el grado de ioni:a$i(n de los gr!%os "i"!lables. Las $!rvas de "i"!la$i(n ser&n en"on$es m!* "iles %ara s!minis"rarnos informa$i(n sobre5 1C el al$an$e de la a$$i(n b!ffer9 2C la na"!rale:a * $an"idad de gr!%os ioni:ables en la mol$!la9 3C la infl!en$ia de o"ras s!s"an$ias (p.e0. al"ooles y sales) en la ioni:a$i(n de los diversos gr!%os9 4C !na es"ima$i(n del a"a!e !ími$o !e %!eda aber s!frido la %ro"eína * #C !na indi$a$i(n de los gr!%os /enmas$arados * de la es"r!$"!ra de la %ro"eína.
@ig!ra 3.23 -
