Proteine - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 141

Tabelle 27 Morphologie von Wolle als Kombination mikroskopischer Verbundstrukturen in Form von
α

-helikalen Komponenten und solcher mit β-Faltblatt-Anordnung [99]. R/K = Ring/Kern-Anordnung,
F/M = Filament-in-Matrix-Anordnung.

Verbundwerkstoff-System Typ Komponente I Komponente II

Wollfaser R/K Cuticula Cortex

Cortex F/M Cortexzelle Zellmembrankomplex

Cortexzelle F/M Makrofibrille Intermakrofibrillare Matrix

Makrofibrille F/M Mikrofibrille Intermikrofibrillare Matrix

Makroskopisch ist Wolle eine Stapelfaser, d. h. im Gegensatz zu Filamentfasern [104] von
begrenzter Länge. Die Faserlängen betragen zwischen 2,5 und 25 cm, die Dichte beträgt
1,31 g/cm³ (bei 25°C und 65 % rel. Luftfeuchte). Wolle ist hydrophil gegenüber dampfförmi-
gem Wasser und nimmt Feuchtigkeit in Abhängigkeit von der Luftfeuchte auf. Gegenüber flüs-
sigem Wasser verhält sie sich aber wasserabweisend, bedingt durch die hydrophobe Oberfläche
der Cuticula. Diese gegensätzlichen Eigenschaften prädestinieren Wolle als Bekleidungsmate-
rial. Absorptions- und Desorptionskurve zeigen eine Hysterese wie auch bei Leder [99].
Die Wasseraufnahme führt zu einer longitudinalen und radialen Quellung, die vom pH und der
Zusammensetzung des Mediums abhängig ist. Für das Anwendungsverhalten bei Bekleidung
ist insbesondere die Abhängigkeit der Glasübergangstemperatur [105] vom Wassergehalt be-
merkenswert, die für alle Biopolymere - die meist stark polare Strukturinkremente besitzen -
typisch ist. Glasübergangstemperaturen einiger Polymere zeigt Tabelle 28 [106].

Tabelle 28 Glasübergangstemperaturen (T g ) einiger Polymere [102], [106].
Polymer

T g trocken / °C T g nass / °C T m /°C

Silikone −123 − −

Polyethylen −90 − 135

1,4-cis-Polyisopren
(Kautschuk)

−68 − 36

1,4-trans-Polyisopren
(Guttapercha)

−60 − 70

Polypropylen (isotaktisch) −15 − 176

Polyvinylacetat 28 − −

Polycaprolactam 50 − 225

Polyethylenterephthalat 69 − 270

Polyvinylchlorid 90 − −

Seide 162 − 250

Cellulose 225 20 Zerstörung

Wolle 170 s. Bild 90 Zerstörung

E-Glas [107] 840 − −