ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS ESCUELA DE INGENIERÍA INGENIERÍA EN INDUSTRIAS PECUARIAS FIBRAS AGROINDUSTRIALES TEMA: PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LA LANA L ANA ESTUDIANTES:
CÓDIGOS:
Denis Moncayo
1131
Zelena Riera
1153
Brandon Cordero
1156
DOCENTE: Ing. Estalin Ureta.
I.
INTRODUCCIÓN A fines del 2010 2010 se estimaba la producción producción mundial mundial de lana lana en algo más de 2 millones de toneladas por año y la población mundial de ovinos en unos 1000 millones (lo que daría un rendimiento promedio de 2 kg de lana por animal y por año). Se estimaba también que las ventas al consumidor final, de artículos de lana en todo el mundo, era de alrededor de 80.000 millones de dólares (datos de la IWTO, International Wool Textile Organization). Organizat ion). La fibra de lana presenta una gran variación de finura, largo y rizo, dependiendo de la raza, la dieta, la sanidad y el clima. En el vellón se pueden encontrar, a veces, fibras gruesas y rígidas con una médula o canal central, continuo o fragmentado, conteniendo restos de núcleos celulares y vesículas de aire. Si estas fibras meduladas (o “pelos” o “kemps”, como también se les llama) pasan al hilado, no pueden ser disimuladas por la tintura y son claramente visibles en los tejidos (se ven más claras), con lo que la calidad del artículo disminuye. Los “kemps” son manifestaciones genéticas residuales de los ancestros de los ovinos actuales. En aquellos, como en las cabras salvajes, el vellón estaba compuesto de dos partes: una parte externa de fibras gruesas medula das, que se “muda” o cambia naturalmente todas las primaveras y, otra parte interna o “duvet”, compuesta de fibras no meduladas, más finas y más suaves. Los ovinos actuales fueron seleccionados
durante siglos para obtener animales que no “mudaran” el velló n en primavera y en cambio este creciera, en forma continua, compuesto mayoritariamente de fibras no meduladas, más finas. Este nuevo tipo de vellón debe ser cortado, necesariamente con intervención humana, todas las primaveras (“esquila”).
II.
OBJETIVOS 1.1 General -
Conocer las propiedades físicas y químicas de la lana.
1.2 Específicos -
Identificar las propiedades físicas específicas de la lana como: el diámetro, longitud, densidad, resistencia, elasticidad e higroscopicidad.
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Identificar las propiedades químicas específicas de la lana como: composición química, relaciones químicas de la lana, efectos de calor, frio, sol, agua, a los ácidos y a los álcalis.
III.
MARCO TEÓRICO: PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LA LANA La lana se diferencia del pelo por la naturaleza de las escamas que forman la superficie exterior de las fibras. Las escamas de la lana son abundantes, muy pequeñas, puntiagudas y están fijas sólo por su base y encajadas a presión.
El número de
escamas varía con la finura y rizo de la fibra. Debido a este rizo, la lana tiene una elasticidad y una resistencia que hace que los tejidos de lana se deformen menos que los fabricados con otras fibras naturales. Otras características de la lana que la hacen especialmente adecuada para vestir son su ligereza, su capacidad para absorber humedad y sus propiedades aislantes.
PROPIEDADES FÍSICAS Son determinantes de su calidad, de su rendimiento en la industri a y por tanto; del precio que percibe por ella el ovinocultor
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Diámetro Es una característica muy importante ya que determina los usos finales de la lana. Las lanas finas se emplean para fabricar artículos de vestir suaves y de calidad, las entrefinas se emplean en telas y las vastas se destinan para la fabricación de alfombras.
Finura y longitud -
Finura: Es el diámetro de la sección mayor del ovalo que forma su corte transversal, esta puede variar entre 12 a 130 micras.
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Longitud: Esta depende de la edad del animal y del periodo del esquileo, la longitud de la lana varía entre los 30 y 400 mm. Cuando más larga es la fibra, mayor resistencia tiene el hilo resultante.
Rizado El ondulado o rizado se debe a la diferencia de estructuras entre la parte cortical y la corteza por la diferencias de tensiones entre ellas que produce el rizado. El rizado se mide por el número de ondulaciones por unidad de longitud (cm el número de ondulaciones esta en relación inversa a la finura de la lana.
Densidad y peso especifico Posee una densidad: 20-80 kg/m³. El peso específico de la lana es la cantidad de gramos que existe en un volumen (cm3). La lana cuando está seca posee un valor de 1,30gr/cm3 En un reprise de 17% es de 1,31 gr/cm3 En una absorción de agua del 35% es de 1,34 gr/cm3.
Resistencia Es el esfuerzo de tracción que es capaz de soportar una fibra o un haz de fibras de lana. Está correlaciona positivamente con el espesor y depende del grado de humedad de la lana. La pérdida de resistencia con la humedad se acentúa más en las lanas finas que en las vastas.
Extensibilidad Es la capacidad que tiene la lana de poder estirarse antes de producirse la ruptura. La humedad puede aumentar la extensibilidad de la fibra hasta un 4080%.
Elasticidad Es la capacidad que tiene la lana de regresar a su longitud inicial después de haber sido estirada. La fibra de lana es elástica debido a su estructura helicoidal. Si estiramos la fibra por encima de su límite de elasticidad, se sigue estirando pero ya no vuelve a su longitud original ya que su estructura ha quedado dañada. Si seguimos estirando y superamos su límite de extensibilidad la fibra se rompe. Las lanas finas son más elásticas que las vastas.
Higroscopicidad La lana absorbe hasta el 50% de su propio peso sin que se produzcan escurrimientos. El grado de absorción varía con las condiciones ambientales de almacenamiento y con el tiempo y superficie de exposición. La higroscopicidad es una propiedad considerada en el momento de la comercialización ya que puede aumentar el peso de una "pila" de lana. La fibra de lana ideal para la industria tendría que ser fina, larga, resistente, elástica y poco higroscópica, aunque estas cualidades, debido a las correlaciones existentes entre ellas, son difíciles de conseguir conjuntamente por selección.
PR OPIEDADES QUÍMICAS
Composición química La lana está constituida por proteínas, la más importante es la cistina y los polisacáridos. También contiene una fina capa de hidrocarbonos de naturaleza grasa. Químicamente, las fibras de la lana están compuestas de dos tipos de proteínas: las fibrosas y las globulares. Las proteínas fibrosas están incluidas dentro del subgrupo de las queratinas, caracterizadas por tener un alto contenido de sulfuro.
Relaciones químicas de la lana
Queratina La queratina posee una gran cadena de aminoácidos. Una de ellas, la cistina, define muchas de las características de la lana. La cistina posee puentes disulfuro - S - S – en su estructura y ellos juegan un papel fundamental en la unión de las cadenas polipeptidicas y son el componente responsable de la estabilidad de las fibras de la lana. La queratina es anfótera y su PI en estado natural es de aproximadamente 4.9. La importancia de esta proteína se puede apreciar en los procesos de planchado posteriores. Puede presentar dos configuraciones diferentes.
Lanolina o g rasa lanar Es una sustancia de aspecto graso y de consistencia de manteca que se extrae de la lana de oveja y que tiene como misión envolver cada fibra con una película impermeable dando una coloración amarillenta. Se utiliza como base para ungüento, cosméticos e ingredientes de jabones. La cantidad de grasa varía según las lanas:
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20 % para las lanas ordinarias.
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75 % para las lanas finas.
Efectos del calor Actúa como un termorregulador natural; cuando la temperatura exterior sube y las fibras se calientan, liberan humedad y se enfrían, refrescándose el ambiente.
Cuando la temperatura exterior baja las fibras se enfrían, absorben humedad y se calientan, templándose el ambiente. Su comportamiento frente al fuego es superior al de otros aislamientos y es autoextinguible. Correctamente instalado, mantiene su densidad y cohesión durante décadas, tal como ocurre en los productos de lana de oveja de uso doméstico. Un detalle a tener en cuenta para su correcto funcionamiento es que no puede estar en contacto directo con el agua.
Efecto del frio En los países fríos, el pelo de las ovejas es más fino, más largo, más derecho y más espeso que en los países calientes, siendo estas lanas las de mayor calidad.
Efecto al sol El ardor del sol tiende a desecar una parte de la mugre, y por lo tanto a alterar la suavidad y flexibilidad de la lana. Su influjo es sobre todo dañoso cuando se ejerce sobre las reses que se han mojado; porque habiendo sido antes despojada su lana de una porcion de mugre que debia liberarla, es mas suceptible de ser desecada y enduricida por efecto de un calor fuerte.
Efecto al agua El agua engruesa el filamento de la lana dilatándola, le pone momentáneamente más blando y más fácil de extenderle y destruye en parte su carácter. Los efectos de la humedad no son dañinos, cuando la lana está separada del cuerpo de la res y aunque el agua haya engruesado el tubo dilatándole, parece que la lana después de haberse secado adquiere con muy corta diferencia su primera finura; pero no sucederá esto si se lava en agua fría muchas veces seguidas.
Efecto de los ácidos La lana es resistente a la acción de los ácidos suaves o diluidos, pero en cambio los ácidos minerales concentrados, como por ejemplo, el sulfúrico y el nítrico provocan desdoblamiento y descomposición de la fibra. Sin embargo, soluciones diluidas de ácido sulfúrico son usados durante el proceso industrial de la lana, para carbonizar la materia vegetal adherida a las fibras.
Efecto de los álcalis
La proteína de la lana, que recibe el nombre de queratina, es particularmente susceptible al daño de álcalis. Por ejemplo, soluciones de hidróxido de sodio al 5%, a temperatura ambiente, disuelven la fibra de lana.
Efecto de los solventes orgánicos La mayoría de los solventes orgánicos usados comúnmente para limpiar y quitar manchas de los tejidos de lana, son seguros, en el sentido que no dañan las fibras de lana.
IV.
CONCLUSIONES -
En cuanto a propiedades físicas de la lana tenemos que las lanas finas se emplean para fabricar artículos de vestir suaves y de calidad, las entrefinas se emplean en telas y las vastas se destinan para la fabricación de alfombras, estas pueden variar entre 12 a 130 micras. La longitud de la lana varía entre los 30 y 400 mm. El rizado se mide por el número de ondulaciones por unidad de longitud, la lana posee una densidad: 20-80 kg/m³. La resistencia de la lana depende del grado de humedad. La pérdida de resistencia con la humedad se acentúa más en las lanas finas que en las vastas. La fibra de lana es elástica debido a su estructura helicoidal, la lana absorbe hasta el 50% de su propio peso sin que se produzcan escurrimientos.
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La lana químicamente hablando está constituida por proteínas, la más importante es la cistina y los polisacáridos. Actúa como un termorregulador natural; cuando la temperatura exterior sube y las fibras se calientan, liberan humedad y se enfrían, refrescándose el ambiente, en los países fríos, el pelo de las ovejas es más fino, más largo, más derecho y más espeso que en los países calientes, sabemos que el ardor del sol tiende a desecar una parte de la mugre, y por lo tanto a alterar la suavidad y flexibilidad de la lana. El agua engruesa el filamento de la lana dilatándola, le pone momentáneamente más blando y más fácil de extenderle y destruye en parte su carácter. La lana es resistente a la acción de los ácidos suaves o diluidos, la proteína de la lana, que recibe el nombre de queratina, es particularmente susceptible al daño de álcalis.
V.
BIBLIOGRAFÍA -
http://www.mimbrea.com/aislantes-naturales-iii-lana-de-oveja/
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http://www.actiweb.es/ovinos/lana_de_oveja.html
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http://es.slideshare.net/256yaroti/monografia-lana-final-xd
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https://www.ecured.cu/Lana https://vintage7.wordpress.com/2012/10/02/la-lana-definicion-caracteristicasventajas-y-desventajas/
