Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Δρ. Χρήστος Χ. Καρύδης.  Φυσικές  Τεχνητές 2  Κυτταρινικές  Πρωτεϊνικές  Συνθετικές  Ανόργανες 3.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Δρ. Χρήστος Χ. Καρύδης.  Φυσικές  Τεχνητές 2  Κυτταρινικές  Πρωτεϊνικές  Συνθετικές  Ανόργανες 3."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Δρ. Χρήστος Χ. Καρύδης

2  Φυσικές  Τεχνητές 2

3  Κυτταρινικές  Πρωτεϊνικές  Συνθετικές  Ανόργανες 3

4  Φυσική, ασυνεχής, μονοκυτταρική, κυτταρινική ίνα  Οι ίνες περιβάλλουν τους σπόρους του φυτού Gossypium herbaceum 4

5 Περιγραφή Μορφολογία Μακροσκοπική περιγραφή  Μήκος :10-55mm  Διάμετρος :11-22 μ m  Χρώμα : Υπόλευκο, έως ανοικτό καστανό : εξαρτάται από την ποικιλία του φυτού, τις περιβαλλοντικές, κλιματικές και εδαφολογικές συνθήκες.  Γραμμικότητα / κυματισμός : Δισδιάστατος κυματισμός 5

6 Μικροσκοπική περιγραφή  Κατά μήκος μορφή : Ταινία ή κύλινδρος που έχει καταρρεύσει προς τα μέσα, με διάφορες περιελίξεις γύρω από τον άξονα της ίνας, που σχηματίζουν χαλαρές σπείρες οι οποίες αλλάζουν συχνά διεύθυνση 6

7 Μικροσκοπική περιγραφή  Κάθετη τομή : Έχει σχήμα νεφρού, με διακεκριμένο φλοιό ( από κηρώδης ουσίες ) και κούφιο εσωτερικό, λόγω της ξήρανσης του χυμού που κυκλοφορούσε στο κέντρο του. Στην ξήρανση οφείλεται και η κατάρρευση του κυλίνδρου προς τα μέσα 7

8  Χημική σύσταση Αποτελείται από 85-99% καθαρή κυτταρίνη. Περιέχει επίσης κηρώδεις ουσίες και πεπτιδικές ύλες 8

9 Χημική δομή  Σχήμα των πολυμερών : Τα εξαγωνικά μόρια της κυτταρίνης παρουσιάζουν αρκετά γραμμική διάταξη. Το πρωτεύον και το δευτερεύον κυτταρικό τοίχωμα διατάσσονται σε ομόκεντρα στρώματα ( όπως οι αυξητικοί δακτύλιοι του ξύλου ) και αποτελούνται από περιελισσόμενα ινίδια κυτταρίνης που διατάσσονται υπό γωνία σε σχέση με τον άξονα της ίνας. 9

10  Προσανατολισμός : Τα πολυμερή της κυτταρίνης που αποτελούν τα ινίδια στο εξωτερικό, πρωτεύον κυτταρικό τοίχωμα διατάσσονται σε γωνία 70º σε σχέση με τον άξονα της ίνας. Ενώ τα πολυμερή του δευτερεύοντος, εσωτερικού τοιχώματος, διατάσσονται σε γωνία 20º-45º σε σχέση με τον άξονα της ίνας  Κρυσταλλικότητα : Υψηλή : 70-80% κρυσταλλικό 10

11 Ιδιότητες  Μηχανικές ιδιότητες  Συνοχή :3-4,9 g/den  Επιμήκυνση :3-7%  Ελαστική επαναφορά :74% από 2% έκταση. Είναι σχετικά ανελαστική ίνα λόγω της υψηλής κρυσταλλικότητάς της 11

12 Φυσικές ιδιότητες  Πυκνότητα :1,52 g/cm3  Περιεκτικότητα σε υγρασία :6-8,5% σε 65% RH. Υδροφιλική, υδροπλαστική ίνα λόγω της πληθώρας υδροξυλικών ομάδων 12

13 Θερμικές ιδιότητες  Θερμική αγωγιμότητα : Είναι καλός αγωγός της θερμότητας. Έχει δηλ. την ικανότητα να μεταφέρει θερμική ενέργεια, μειώνοντας έτσι οποιαδήποτε καταστρεπτική συσσώρευση θερμότητας μέσα στις ίνες.  Θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης : ºC. Εφαρμογή υψηλών ποσοτήτων θερμικής ενέργειας μπορεί να προκαλέσει το κιτρίνισμα, το μαύρισμα και τελικά το κάψιμο της ίνας χωρίς να προηγηθεί τήξη, καθώς το βαμβάκι δεν είναι θερμοπλαστικό. 13

14 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση οξέων και βάσεων Οργανικά οξέα προσβάλλουν τις ίνες και σταδιακά τις καταστρέφουν. Τα ανόργανα οξέα τις αποικοδομούν και τις καταστρέφουν, καθώς κάτω από όξινες συνθήκες υδρολύεται ο γλυκοζιτικός δεσμός στα άτομα οξυγόνου στο μόριο της κυτταρίνης. Είναι ανθεκτικές στα αλκάλια. Ισχυρές βάσεις όπως το υδροξείδιο του Νατρίου ( ΝαΟΗ ), προκαλούν διόγκωση της ίνας, η οποία γίνεται πιο ανθεκτική, υγροσκοπική, γυαλιστερή, και βάφεται ευκολότερα. Η διαδικασία αυτή αποτελεί επεξεργασία εξευγενισμού που λέγεται μερσερισμός 14

15 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση λευκαντικών και διαλυτών Αρκετά ανθεκτικές στους κοινούς χλωριούχους λευκαντικούς παράγοντες, κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες. Ανθεκτικές στους περισσότερους διαλύτες που χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση λιπαρών και άλλων ρύπων. 15

16 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας Παρατεταμένη έκθεση προκαλεί την οξείδωση των ινών με αποτέλεσμα το κιτρίνισμά τους. Αρχικά, λαμβάνει χώρα υδρόλυση του πολυμερούς, ενώ στη συνέχεια τα προϊόντα της υδρόλυσης, επιταχύνουν σημαντικά την αποικοδόμησή της. Η παρουσία ατμοσφαιρικής υγρασίας, ατμοσφαιρικών ρύπων, καθώς και ορισμένων βαφών, επιτείνει το φαινόμενο. 16

17  Αντοχή σε βιολογική προσβολή Σε συνθήκες υψηλής υγρασίας και θερμοκρασίας ορισμένα βακτήρια και μύκητες προσβάλλουν το βαμβάκι, προκαλώντας δυσάρεστη οσμή και πιθανόν χρωματικές κηλίδες ως αποτέλεσμα της βιολογικής τους δραστηριότητας, οι οποίες είναι εξαιρετικά δύσκολο να αφαιρεθούν. 17

18  Βιολογική προσβολή Έντομα, όπως λεπιδόπτερα ή σκαραβαίοι, δεν προσβάλλουν τα βαμβακερά αντικείμενα, εφόσον αυτά είναι καθαρά. Η παρουσία ρύπων, οι οποίοι αποτελούν τροφικό υπόστρωμα για τα έντομα, τα προσελκύουν και συνεπώς μπορούν να προκαλέσουν φθορές και στα βαμβακερά αντικείμενα. Το ασημένιο ψαράκι (Lepisma saccharina) προσβάλλει τα βαμβακερά υφάσματα, ιδίως εάν έχουν κολλαριστεί με αμυλόκολλα. 18

19  Φυσική, ασυνεχής, πολυκυτταρική, κυτταρινική ίνα  Οι ίνες προέρχονται από το φυτό Linum usitatissimum. Βρίσκονται μέσα στο στέλεχος του φυτού 19

20 Μορφολογία Μακροσκοπική περιγραφή  Μήκος : mm  Διάμετρος :10-20 μ m το ένα κύτταρο, μ m η δέσμη κυττάρων. Υπάρχουν μεγάλες αποκλίσεις στους παραπάνω αριθμούς.  Χρώμα : Υπόλευκο, σιτόχρωμο, σταχτόχρωμο.  Γραμμικότητα / κυματισμός : Ιδιαίτερα γραμμική 20

21 Μικροσκοπική περιγραφή  Κατά μήκος μορφή : Ευθύγραμμες δέσμες ινών με λίγες γραμμώσεις παράλληλες προς τον άξονα της ίνας, καθώς και ορισμένες ( ιδιαίτερα χαρακτηριστικές ) κάθετες γραμμώσεις, περίπου σε μορφή Χ. Σε αυτά τα σημεία συχνά σχηματίζονται μικρά « γόνατα » ή « κόμποι » 21

22 Μικροσκοπική περιγραφή  Κάθετη τομή : Δέσμες πολυγωνικών κυττάρων (12-40) με μικρό κεντρικό κυκλικό κανάλι και χονδρά τοιχώματα 22

23  Χημική σύσταση Κυτταρίνη 60%. Το υπόλοιπο αποτελείται από λιγνίνη, ημικυτταρίνες, πηκτίνες, κηρώδης ουσίες, κλπ 23

24 Χημική δομή Δομή των πολυμερών  Σχήμα των πολυμερών : Μονάδες κυτταρίνης γραμμικά ενωμένες μεταξύ τους ( βλ. Βαμβάκι ).  Κυρίαρχες ενδομοριακές και διαμοριακές ελκτικές δυνάμεις : Οι δυνάμεις υδρογόνου οι οποίες αναπτύσσονται μεταξύ της πληθώρας των υδροξυλίων που υπάρχουν στο μόριο της κυτταρίνης 24

25 Διάταξη των πολυμερών  Προσανατολισμός : Τα πολυμερή διατάσσονται σπειροειδώς σε γωνία 6º σε σχέση με τον άξονα της ίνας, γεγονός που όπως και στην περίπτωση του βαμβακιού προσδίδει μεγαλύτερη μηχανική αντοχή στην ίνα. Σε σχέση με το βαμβάκι υπάρχει στο λινάρι πυκνότερη διάταξη των πολυμερών ( κάτι που φαίνεται και στο μεγαλύτερο πάχος των κυτταρικών τοιχωμάτων του λιναριού ).  Κρυσταλλικότητα : Υψηλή 75-90%. Εξ ’ αιτίας της πληθώρας των δεσμών υδρογόνου, αλλά και λόγω της γραμμικής διάταξης και του εξαιρετικά μεγάλου μήκους των πολυμερών 25

26 Μηχανικές ιδιότητες  Συνοχή :2,6-7,7g/den. Συνήθως υψηλή, πάνω από 6g/den.  Επιμήκυνση :3%  Ελαστική επαναφορά : 70% από 2% επιμήκυνση. Ιδιαίτερα ανελαστική ίνα λόγω της υψηλής κρυσταλλικότητας, του καλού προσανατολισμού και της πληθώρας δεσμών υδρογόνου 26

27 Φυσικές ιδιότητες  Πυκνότητα :1,50 g/cm3  Περιεκτικότητα σε υγρασία :12%. Υδροφιλική, υδροπλαστική Θερμικές ιδιότητες  Θερμική αγωγιμότητα : Παρουσιάζει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα από όλες τις ίνες. Αρχίζει να κιτρινίζει στους 280ºC, και να αποικοδομείται στους 310ºC.  Θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης : ºC. Όπως το βαμβάκι. 27

28 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση οξέων και βάσεων Αν και καθεαυτό, το πολυμερές της ίνας είναι σχετικά ανθεκτικό στις αλκαλικές συνθήκες, τα κόμμεα και οι κηρώδεις ουσίες που περιβάλλουν τις ίνες, υπόκεινται σε αλκαλική υδρόλυση ακόμη και στις συνήθης αλκαλικές συνθήκες του πλυσίματος. Αφήνονται έτσι εκτεθειμένες μεμονωμένες ίνες λιναριού που σταδιακά καθίστανται πιο ευπρόσβλητες στο αλκαλικό περιβάλλον. Η διαδικασία αυτή λέγεται cottonising, και επιδεινώνεται με την ταυτόχρονη μηχανική κίνηση κατά το πλύσιμο. Είναι σταθερό σε αραιά διαλύματα οξέων. Τα πυκνά διαλύματα οξέων και τα θερμά αραιά το καταστρέφουν. 28

29 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση λευκαντικών και διαλυτών Καταστρέφεται από παρατεταμένη λεύκανση με χλωριούχα λευκαντικά και γενικά είναι πιο δύσκολο να λευκανθεί σε σύγκριση με το βαμβάκι. Παρουσιάζει καλή αντοχή στους διαλύτες.  Επίδραση ηλιακής ακτινοβολίας Παρατηρείται σταδιακή μείωση της αντοχής με παρατεταμένη έκθεση. 29

30  Αντοχή σε βιολογική προσβολή Το λινάρι είναι πιο ανθεκτικό στην βιολογική προσβολή από το βαμβάκι, πιθανόν λόγω της υψηλότερης κρυσταλλικότητας και της πυκνότητας των πολυμερών του στην ίνα. Υπόκειται σε βιολογική προσβολή, κάτω από ιδιαίτερα δυσχερείς συνθήκες, υψηλής υγρασίας, θερμοκρασίας και παρουσία διαφόρων ρύπων. 30

31  Φυσική, πολυκυτταρική πρωτεϊνική ίνα από πολυμερή αμινοξέων  Οι ίνες προέρχονται από το τρίχωμα διαφόρων ζώων ( προβάτων, αιγών, καμηλών, κουνελιών κλπ.) Το κυριότερο και συνηθέστερο εκ των οποίων είναι το εξημερωμένο πρόβατο [. 31

32 Μορφολογία Μακροσκοπική περιγραφή  Μήκος : Ασυνεχής, mm. Συνήθως mm.  Διάμετρος :14-45 μ m. Μεγάλη διακύμανση από πολύ λεπτές έως πολύ χονδρές. Η διάμετρος είναι μεγαλύτερη προς την μεριά της ρίζας και μικραίνει προς την άκρη της τρίχας.  Χρώμα : Υπόλευκο, καστανό, μαύρο. 32

33 Μορφολογία Μακροσκοπική περιγραφή  Γραμμικότητα / κυματισμός : Τρισδιάστατος κυματισμός. Ιδιαίτερα κυματιστή ίνα (4-10 κυματισμοί ανά εκατοστό ). 33

34 Μικροσκοπική περιγραφή  Κατά μήκος μορφή : Μονός κύλινδρος καλυμμένος με φολίδες που « δείχνουν » προς την άκρη της ίνας. Το πάχος ( η διάμετρος ) του κυλίνδρου μικραίνει προς την άκρη. Συχνά ένα σκουρόχρωμο κεντρικό κανάλι ( ο μυελός ) φαίνεται να διατρέχει το μήκος ορισμένων ινών ( κυρίως στις πιο τραχιές ) 34

35 Μικροσκοπική περιγραφή  Κάθετη τομή : Κυκλική προς ωοειδής. Συχνά, ( ανάλογα με το είδος της ίνας ) ένα σκουρόχρωμο κεντρικό κανάλι ( ο μυελός ) είναι ορατό σε ορισμένες ίνες ( κυρίως στις πιο τραχιές ). 35

36  Χημική σύσταση Αποτελείται από την φυσική πρωτεΐνη κερατίνη, η οποία είναι ένα συμπολυμερές από 20 διαφορετικά είδη αμινοξέων σε διάφορες αναλογίες 36

37 Χημική δομή Δομή των πολυμερών  Σχήμα των πολυμερών : Οι πολυμερείς αλυσίδες αμινοξέων σχηματίζουν έλικες υπάρχουν όμως και πολλές πλευρικές ομάδες που δεν αφήνουν περιθώρια πολύ πυκνής διάταξης. Για τον λόγο αυτό, τόσο η κρυσταλλικότητα όσο και ο βαθμός προσανατολισμού είναι χαμηλοί. 37

38 Χημική δομή Δομή των πολυμερών  Κυρίαρχες ενδομοριακές και διαμοριακές ελκτικές δυνάμεις : Τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς, δισουλφιδικούς δεσμούς ( ομοιοπολικοί ) και δεσμούς υδρογόνου, σχηματίζοντας μια αλυσίδα πολυμερούς με ελικοειδή μορφή. Οι αλυσίδες αυτές ενώνονται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου, δισουλφιδικούς ( ομοιοπολικούς ) δεσμούς, ιοντικούς δεσμούς και δυνάμεις Van der Waals. 38

39 Μηχανικές ιδιότητες  Συνοχή :1-2g/den. Μικρή λόγω του μικρού αριθμού δεσμών υδρογόνου. Είναι αδύναμη ίνα ( παρουσιάζει μικρή αντοχή στον εφελκυσμό ) και γίνεται ακόμη πιο αδύναμη όταν είναι βρεγμένη.  Επιμήκυνση :25-30%. Παρουσιάζει μεγάλη επιμήκυνση λόγω της άμορφης δομής, της ελικοειδούς διάταξης και του μικρού αριθμού δεσμών υδρογόνου.  Ελαστική επαναφορά :99%, από 2% έκταση. Πολύ καλή, λόγω της σταθερής ανάπτυξης ιοντικών και δισουλφιδικών δεσμών αλλά και δεσμών υδρογόνου, μεταξύ των διαφόρων σημείων των πολυμερών αλυσίδων, που τείνουν να επαναφέρουν την ελικοειδή διάταξη των πολυμερών. 39

40 Φυσικές ιδιότητες  Πυκνότητα :1,31 g/cm3  Περιεκτικότητα σε υγρασία :14%. Ιδιαίτερα υδροφιλική, υδροπλαστική ίνα. Η διάμετρός της μπορεί να αυξηθεί έως και 38% της αρχικής λόγω της απορρόφησης νερού. Τα μόρια του νερού όταν εισέρχονται στην ίνα, υδρολύουν αρκετούς ιοντικούς δεσμούς και δεσμούς υδρογόνου, επιτρέποντας σχετική ολίσθηση των πολυμερών 40

41 Θερμικές ιδιότητες  Θερμική αγωγιμότητα : Είναι κακός αγωγός της θερμότητας, λόγω της άμορφης δομής του. Ιδιαίτερα ευαίσθητη στις υψηλές θερμοκρασίες. Στους 130ºC αρχίζει να κιτρινίζει και στους 180ºC να αποικοδομήται.  Θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης :160ºC. 41

42 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση οξέων και βάσεων Πολύ ευαίσθητο στις βάσεις. Διαλύεται σε διάλυμα 5% ΝαΟΗ. Τα αλκάλια υδρολύουν τους δισουλφιδικούς, τους ιοντικούς και τους δεσμούς υδρογόνου του μαλλιού. Ως αποτέλεσμα, αρχικά, διαχωρίζονται τα πολυμερή μεταξύ τους, ενώ η παρατεταμένη έκθεση σε αλκάλια οδηγεί στην σχάση των πολυμερών και την πλήρη καταστροφή του μαλλιού. Ακόμη και οι ήπιες αλκαλικές συνθήκες που απαντώνται στα διαλύματα σαπουνιών φθείρουν τις μάλλινες ίνες. Είναι ανθεκτικό στα οξέα, εκτός από τα πολύ πυκνά, ειδικά τα ανόργανα οξέα, όπως το νιτρικό και το θειικό. 42

43 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση λευκαντικών και διαλυτών Καταστρέφεται από λευκαντικά χλωρίου. Χρησιμοποιούνται, σε ελεγχόμενες συνθήκες, αναγωγικά λευκαντικά ( π. χ sodium sulphite, sodium bisulphate και sodium dithionite) ακολουθούμενα από οξειδωτικό λευκαντικό ( υπεροξείδιο του υδρογόνου ). Όμως η λεύκανση δεν είναι μόνιμη. Όταν εκτεθεί στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο, την υγρασία και τους ατμοσφαιρικούς ρύπους επανέρχεται στο αρχικό του υπόλευκο χρώμα ή και κιτρινίζει. Δεν προσβάλλεται από οργανικούς διαλύτες και συχνά συνιστάται το « στεγνό καθάρισμα » ( εμβάπτιση σε συγκεκριμένους οργανικούς διαλύτες ) για τον ασφαλή καθαρισμού του μαλλιού. 43

44 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας Με την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, προκαλείται φωτοχημική οξείδωση με αποτέλεσμα το σπάσιμο του δισουλφιδικού δεσμού της κυστίνης. Τα προϊόντα διάβρωσης της ίνας είναι έγχρωμα και προκαλούν το κιτρίνισμά της. Παρατεταμένη έκθεση προκαλεί πλήρη αποικοδόμηση και καταστροφή της ίνας 44

45  Αντοχή σε βιολογική προσβολή Μύκητες προβάλλουν το μαλλί σε υγρές συνθήκες. Προσβάλλεται από τις προνύμφες των εντόμων, τόσο των λεπιδοπτέρων ( σκώροι ) (Tineola bisselliella, Tinea pellionella), όσο και των κολεόπτερων (Anthrenus verbasci, Attagenus pellio) ιδίως όταν υπάρχουν ρύποι που προσελκύουν τα έντομα. 45

46  Φυσική, συνεχής, πρωτεϊνική ίνα  Οι ίνες προέρχονται από το κουκούλι ( βομβύκιο ) που φτιάχνει η κάμπια του εντόμου Bombyx mori, προκειμένου να μεταμορφωθεί. Από αυτό το έντομο παράγεται το καλλιεργημένο μετάξι ή μετάξι εκτροφής. 46

47 Μορφολογία Μακροσκοπική περιγραφή  Μήκος : μέτρα  Διάμετρος :28-36 μ m όπως βγαίνει από το έντομο, και 7-12 μ m για τα μονά ινίδια, αφού έχει αφαιρεθεί η σερικίνη. (2,2-3,3 dtex και 0,9-1,6 dtex αντίστοιχα ).  Χρώμα : Υπόλευκο.  Γραμμικότητα / κυματισμός : Ιδιαίτερα γραμμική ίνα. 47

48 Μικροσκοπική περιγραφή  Κατά μήκος μορφή : Συνεχείς ίνα αποτελούμενη από δύο ινίδια ενωμένα μεταξύ τους με υδατοδιαλυτή κόλλα, χωρίς ιδιαίτερα επιφανειακά μορφολογικά χαρακτηριστικά. Μετά την απομάκρυνση της κόλλας τα δίδυμα ινίδια εμφανίζονται ως μονά 48

49 Μικροσκοπική περιγραφή  Κάθετη τομή : Μονά ή ανά ζεύγη ενωμένα με κόλλα, ινίδια τριγωνικής διατομής. Οι « άγριες » ποικιλίες μεταξιού έχουν συνήθως, περισσότερο σφηνοειδή διατομή 49

50  Χημική σύσταση Συμπολυμερή αμινοξέων. Οι ίνες του μεταξιού αποτελούνται από την μη υδατοδιαλυτή πρωτεΐνη ινοϊνη ( ή φιμπροϊνη ) και από την υδατοδιαλυτή πρωτεΐνη σερικίνη Η σερικίνη είναι η κόλλα που συγκρατεί ενωμένα τα δυο ινίδια της ινοϊνης, καθώς αυτά εξέρχονται από δυο ειδικά ανοίγματα στο κεφάλι της προνύμφης του εντόμου. Οι δύο αυτές πρωτεΐνες αποτελούνται σχεδόν από τα ίδια αμινοξέα σε διαφορετικές όμως αναλογίες ( βλ. πίνακα 2): Κυρίαρχα σε ποσοστά, αμινοξέα της ινοϊνης είναι η γλυκίνη, η αλανίνη και η σερίνη Βρίσκονται δε, σε αναλογία μεταξύ τους 3:2:1 50

51 Χημική δομή Δομή των πολυμερών  Μέγεθος πολυμερών /DP: Οι μεγάλη διαφορά στις τιμές του DP οφείλεται τόσο στις διαφορές μεταξύ των διαφόρων ειδών μεταξιού αλλά και στην μέθοδο με την οποία γίνεται η μέτρηση.  Σχήμα των πολυμερών : Οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες του μεταξιού σχηματίζουν ζικ - ζακ λόγω των ισχυρών δεσμών υδρογόνου που αναπτύσσονται μεταξύ των αμινοξέων γειτονικών αλυσίδων 51

52 Διάταξη των πολυμερών  Προσανατολισμός : Ο προσανατολισμός των μοριακών αλυσίδων είναι παράλληλος προς τον άξονα της ίνας ( στις κρυσταλλικές περιοχές ). Γεγονός που σε συνδυασμό με την υψηλή κρυσταλλικότητα συντελεί στην μεγάλη αντοχή στον εφελκυσμό, αλλά και στην μικρή επιμήκυνση και ελαστική επαναφορά της μεταξωτής ίνας.  Κρυσταλλικότητα : 70-75% κρυσταλλική. Η υψηλή κρυσταλλικότητα οφείλεται στην απουσία ογκωδών πλευρικών ομάδων στα κυρίαρχα αμινοξέα που αποτελούν την ίνα. 52

53 Μηχανικές ιδιότητες  Συνοχή :3-7 g/den. Μάλλον μικρή, η οποία ελαττώνεται σημαντικά ( έως 20%) όταν βραχεί.  Επιμήκυνση :10-25%. Σχετικά μικρή λόγω της κρυσταλλικότητας αλλά και της ήδη « εκτεταμένης » δομής των αλυσίδων.  Ελαστική επαναφορά :90% από 2% έκταση. Περισσότερο πλαστικό παρά ελαστικό υλικό. Λόγω της υψηλής κρυσταλλικότητας και των δεσμών υδρογόνου, δεν επιτρέπει μεγάλες μετακινήσεις των μορίων. Όταν όμως αυτές συμβούν, δεν επανέρχεται στο αρχικό του μήκος αλλά επέρχεται μόνιμη, πλαστική παραμόρφωση ακόμη και για σχετικά μικρή επιμήκυνση. 53

54 Φυσικές ιδιότητες  Πυκνότητα :1,34 g/cm3  Περιεκτικότητα σε υγρασία :11%. Αρκετά υγροσκοπική ίνα, λόγω της παρουσίας των δεσμών υδρογόνου. Το νερό εισέρχεται ακόμη και στις κρυσταλλικές περιοχές μεταξύ των γραμμικών αλυσίδων, προκαλώντας έτσι σημαντική διόγκωση της ίνας κάθετα προς τον άξονά της, γεγονός που προκαλεί το « μάζεμα », τη συρρίκνωση της ίνας 54

55 Θερμικές ιδιότητες  Θερμική αγωγιμότητα : Κακός αγωγός της θερμότητας. Είναι ιδιαίτερα ευπαθές ακόμη και σε χαμηλές σχετικά θερμοκρασίες ( κιτρινίζει στους 100ºC).  Θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης :175ºC. 55

56 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση βάσεων και οξέων Τα μετάξι καταστρέφεται από ανόργανα οξέα, και τα ισχυρά αλκάλια ( π. χ. θερμή καυστική σόδα ). Τα οργανικά οξέα και οι ασθενείς βάσεις, προκαλούν ήπια φθορά, εφόσον επιδράσουν για μικρό χρόνο. Παρατεταμένη έκθεση ακόμη και σε ήπια αλκαλικά διαλύματα προκαλεί την υδρόλυση των πεπτιδικών αλυσίδων, σχάση του πολυμερούς και τελική καταστροφή της ίνας. Μεσαίες συγκεντρώσεις HCl διαλύουν το μετάξι. 56

57 Χημικές ιδιότητες  Επίδραση λευκαντικών και διαλυτών Φθείρεται από λευκαντικά χλωρίου αλλά μπορεί με σχετική ασφάλεια να λευκανθεί με λευκαντικά υπεροξειδίων. Δεν προσβάλλεται από τους συνήθης οργανικούς διαλύτες που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των υφασμάτων 57

58  Επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας Είναι η πλέον φωτοευαίσθητη ίνα. Φθείρεται από την ηλιακή ακτινοβολία ( κύρια από την υπεριώδη ) η οποία προκαλεί οξείδωση και επιταχύνει την αποσύνθεση του μεταξιού. Βραχεία έκθεση στον ήλιο προκαλεί κιτρίνισμα, ενώ πιο παρατεταμένη έκθεση, προκαλεί αποσύνθεση, η οποία επιταχύνεται με την παρουσία υγρασίας και υψηλών θερμοκρασιών. Η χημική επεξεργασία του μεταξιού με μεταλλικά άλατα όπως ο χλωριούχος ψευδάργυρος (weighting), η οποία γίνεται για να αποκτήσει το μετάξι μέρος από το βάρος και τον όγκο που χάνει με την απομάκρυνση της κόλλας του, το καθιστά ιδιαίτερα ευάλωτο και επιταχύνει πολύ τις διαδικασίες αποικοδόμησής του, τόσο από την ηλιακή ακτινοβολία όσο και από τους αέριους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Παρόμοια πρόβλημα παρουσιάζει και το μετάξι που έχει υποστεί πρόστυψη με μεταλλικά άλατα, πριν τη βαφή του 58

59  Αντοχή σε βιολογική προσβολή Είναι γενικά ανθεκτικό σε μύκητες και βακτήρια. Προσβάλλεται από κολεόπτερα Εάν είναι καθαρό, δεν προσβάλλεται από λεπιδόπτερα ( σκώρους ) Η παρουσία ρύπων το κάνει ευπρόσβλητο σε οργανισμούς που κανονικά δεν το προσβάλλουν 59


Κατέβασμα ppt "Δρ. Χρήστος Χ. Καρύδης.  Φυσικές  Τεχνητές 2  Κυτταρινικές  Πρωτεϊνικές  Συνθετικές  Ανόργανες 3."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google