YÜN HAKKINDA GENEL BİLGİ
Yün diğer liflerin hiçbirinde aynı ölçüde bulunmayan incelik, uzunluk, elastikiyet ve kıvrım gibi özellikleri yanında ,ısıyı iyi tutma , fazla rutubet alma, az ıslanırlık ve keçeleşme yeteneği gibi üstün giyim fizyolojisi gösteren ve vücut-çevre ilişkilerini en iyi şekilde ayarlayan değerli bir dokuma maddesidir.
Yünün bu üstün özellikleri, onun karmaşık kimyasal yapısı ve birleşik biyolojik yapı sistemi göstermesinden kaynaklanır. Keratin proteinlerinin temsilcisi olan yün , yirminin üzerinde amino asidin çeşitli şekil ve biçimlerde kombine olmasıyla meydana gelir. Son zamanlarda yapılan araştırmalar göstermiştir ki ,yün yalnız Keratin denen boynuzsu maddelerden oluşmamakta, aynı zamanda bünyesinde %20 dolaylarında Keratin olmayan maddelerle diğer büyük küçük maddeleri de içermektedir.
YÜN LİFLERİNİN HİSTOLOJİK YAPISI ve ÖZELLİKLERİ
Gelişmesini tamamlamış bir yün lifin enine kesiti mikroskop altında incelenecek olursa, bunun üç tabakadan meydana geldiği görülür. Bu tabakalar dıştan içe doğru kütikula, korteks ve medulladır. Her tabaka kimyasal ve histolojik yapı bakımından birbirinden farklıdır.
Kütikula, lifin çevresini kaplayan pulcuk şeklindeki örtü hücrelerinden meydana gelen ince bir zardır. Kütikulayı oluşturan pulcuklar veya örtü hücreleri çeşitli liflerde, hatta bir tek lif üzerinde bile farklı şekil ve boyutlara sahip olabilir
Korteks tabakası yün liflerinin asıl maddesini teşkil eder. Merinos yünü gibi ,ince liflerin içi tamamen bu tabaka ile doludur. Lifler tüm fiziksel ve kimyasal özelliklerini bu tabakadan alırlar. Bu tabakanın ilk bakışta iğ şeklinde uzunca, az veya çok bükülmüş ve boynuzlaşmış hücreler içerdiği görülür. Bu hücrelerin yapı taşları amino asitlerdir. Amino asitler, poli peptit halkalar halinde birleşerek makro molekülleri oluştururlar. Aslında bunlar birleşirken önce protofibriller ve bunlardan da mikrofibriller meydana gelir. En son da mikro fibriller birleşerek makro fibrilleri oluştururlar.
Medulla ise kaba liflerin orta kısımlarını dolduran kısımdır. Medulla içeren liflere daha çok yerli koyunlarımız gibi pirimitif koyunların yapağılarında(yünün üzerinde bulunan yün yağı, ter maddeleri ve deri döküntüleri) rastlanır. Bu tür lifler kaba ve kalın oldukları gibi, Medulla korteks tabakasının büyük kısmını işgal ettiğinden böyle lifler iyi boya tutmazlar.
YÜNÜN YAPISINI OLUŞTURAN PROTEİN ve ÖZELLİKLERİ
Bütün hayvansal lifler keratin denen polipeptit zincirini oluşturmak üzere polimerize olmuş amino asitlerden meydana gelmişlerdir. Bunların bileşimlerinde karbon, hidrojen, oksijen ve azottan başka kükürt de bulunur ki, bunlardan ilk dördü bütün diğer amino asitlerinde de vardır. Ancak kükürde yalnız yünün ve diğer keratin içeren hayvansal maddelerin bileşimlerinde bulunan sistin ve methionin gibi amino asitlerde rastlanır.
Yünün bileşiminde bulunan bu elementlerin miktarları çeşitli araştırıcılar tarafından az çok farklı oranlarda, tesbit edilmiştir.
Yünün Bileşiminde Bulunan Başlıca Etmenler %
|
ELEMENTLER |
Von Bergen’e göre |
Gaeard’a göre |
Simmonsd’a göre |
|
Karbon |
50 |
50 |
29,4+0,2 |
|
Oksijen |
22-25 |
22 |
23,5+0,2 |
|
Azot |
16-17 |
17,5 |
16,4+0,3 |
|
Hidrojen |
7 |
7 |
6,8+0,1 |
|
Kükürt |
3-4 |
3,5 |
3,7+0,1 |
Keratinin temel taşı olan polipeptit makro molekülleri lifin içerisinde gelişi güzel bulunmazlar, belirli bir düzene sahiptirler. Yapılan araştırmalara göre polipeptit zincirleri düz bir yapıya sahip değillerdir ,aksine bular bir yayda olduğu gibi sarmal(spiral) bir şekilde bulunurlar.
Yünün kimyasal yapısını teşkil eden proteinler, genel olarak büyük moleküller halinde bulunurlar. Fakat bunlar yün lifinin her tarafında aynı homojen yapıya sahip değildirler. Geiger’in araştırmalarına göre örtü hücrelerinin proteinlerindeki kükürt miktarı korteks tabakasının proteinlerinden daha fazlacadır.
Yün Lifi ve Örtü Hücrelerinin(Kutikula Tabakası) Bileşimlerinde Bulunan Değişik Oranlardaki Bazı Kimyasal Maddeler %
|
ELEMENT |
YÜN LİFİ |
ÖRTÜ HÜCRELERİ |
|
Kükürt |
3,5 |
4,83 |
|
Sistin |
12,2 |
18,10 |
|
Azot |
16,67 |
13,53 |
|
Arginin |
8,60 |
4,30 |
|
Tyrozine |
6,10 |
3,00 |
|
Serine |
9,50 |
9,90 |
|
Etil Grupları |
- |
4,00 |
|
Kül |
0,20 |
4,10 |
|
Lipit Maddeler |
- |
2,70 |
Kükürdün değişik oranlarda bulunması ve sistin bağının daha kuvvetli olması, örtü hücrelerinin alkalilere karşı daha dayanıklı olmasını sağlar. Bu nedenle sodyum sülfat korteks tabakasını daha çok etkiler. Ayrıca örtü hücreleri, enzimlerin parçalayıcı etkilerinden daha az zarar görürler.
Proteinler Hakkında Bilgi
Proteinler çeşitli amino asitlerin birleşmesinden oluşmuş ürünlerdir. İnsan, hayvan ve bitkilerin bünyelerinde bulunan çeşitli proteinler de amino asitlerin değişik
şekillerde sıralanması ve birbiriyle birleşmesi sonunda meydana gelirler
Proteinler bir bünyeye besin maddesi olarak girip çeşitli etkiler sonucu amino asitlere kadar parçalandıktan sonra bu amino asitler metabolizma sonucu bir takım bünyeye gerekli proteinlere çevrilirler. İşte insan ve hayvan yapısına has olan kıl ve yün lifleri bu şekilde meydana gelmiş olur.
Yün liflerinin bileşiminde çeşitli amino asitler bulunur. Bunların bir kısmı orantılı olarak aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.
Çeşitli Yünlerin Bileşiminde Bulunan Aminoasitleri ve % Miktarları (100g kuru haldeki proteine göre)
|
Amino Asitler |
Yeni Zelanda İnce Yünleri |
Avustralya İnce Yünleri |
A.B.D. Orta Yünleri |
A.B.D. İnce Yünleri |
|
Alanine |
3,80 |
3,71 |
3,85 |
3,73 |
|
Arginine |
9,18 |
9,03 |
9,23 |
9,09 |
|
Aspartic asit |
6,14 |
6,29 |
6,60 |
6,23 |
|
Sistin |
11,3 |
11,0 |
70,9 |
10,8 |
|
Glumatic asit |
13,5 |
12,8 |
13,2 |
12,6 |
|
Glisin |
5,27 |
5,26 |
5,26 |
5,56 |
|
Histidine |
0,94 |
1,02 |
0,96 |
1,00 |
|
Hidroksilin |
- |
- |
- |
- |
|
İsoleucine |
3,87 |
3,79 |
3,88 |
3,72 |
|
Leucine |
7,55 |
7,64 |
7,68 |
7,74 |
|
Lisin |
3,03 |
3,15 |
3,10 |
3,11 |
|
Methionin |
0,52 |
0,55 |
0,56 |
0,54 |
|
Pheynlalanine |
3,28 |
3,40 |
3,50 |
3,42 |
|
Proline |
6,46 |
6,46 |
6,34 |
6,34 |
|
Serine |
7,52 |
7,15 |
7,07 |
7,23 |
|
Thereonine |
6,73 |
6,58 |
6,62 |
6,53 |
|
Thrytophan |
- |
- |
- |
- |
|
Tyrosine |
4,10 |
4,10 |
4,08 |
4,28 |
|
Valine |
5,68 |
5,78 |
6,02 |
5,82 |
Amino asitlerin Özellikleri
Proteinlerin, yapılan uzun çalışmalar sonucunda amino asitlerin yanyana gelip birleşerek oluşturdukları polipeptitlerden meydana geldikleri anlaşılmıştır. Bunun sonucunda yün liflerinin asit ve alkali çözeltilerde uzunca süre kaynatılmaları sonucu amino asitlere parçalandıkları tesbit edilmiştir. Bu şekilde incelendiği zaman veya serbest halde bulunan amino asitlerin açık formülleri incelendiği zaman, her birinde bulunan karbon atomunun sahip olduğu 4 valansın ayrı karakterli birer grup tarafından bağlanmış olduğu görülür.Bunlar sırası ile H atomu, (-NH2) amin grubu,
(-COOH) karboksil grubu ve R kök gruplarından ibarettir.
Bu gruplar arasında amin grubu alkali reaksiyonu, karboksil grubu ise asit reaksiyonu gösterdiğinden amino asitler kimyaca amfoter karakterlidir.
Amino asitlerin karbon atomlarına bağlı olan 4. kök grubu (R) ise, her amino asitte başka başka bileşimdedir. Bu hal, amino asitlerin birbirinden ayırt edilmesini sağlar ki , bu grup bazı amino asitlerinde çok basit bir halde olmasına rağmen, ötekilerde komplike bir hal gösterir. Bu şekilde yünde bulunan amino asitlerde 20 çeşit kadar kök (R) grubunun bulunduğu tesbit edilmiştir. Amino asitleri adlandırmaları buna göre yapılmaktadır.
Yün Liflerinde Bulunan ve Özellik Gösteren başlıca Aminoasitler
Amino asitlerin karbon atomlarına bağlı bulunan kök grubunun her amino asitte farklı farklı yan gruplar meydana getirmeleri her birinin ayrı yapıya sahip olduğunu gösterir. Yünde bulunan amino asitlerin açık formüllerine bakıldığı zaman bunların her birinin; alifatik veya aromatik, hidrosiklik, asidik, heterosiklik karakter gösterdikleri veya bir kısmının da kükürt içerdiği görülür.
Alanin, valine, leucin, isoleucin ve phenylalaninede (R) gruplarının hidrokarbonlardan meydana gelmiş oldukları, bunların ilk dördünde molekül ağırlıklarının artmasıyla, beşincide ise, aromatik hidrokarbonun yer almasıyla meydana gelmiş oldukları görülür. Bu amino asitler protein zincirlerinde bu şekilde meydana getirdikleri yan kutupları aracılığıyla su,tuz, asit ve alkalilerle birleşecek durumda bulunurlar.
Bunlardan başka kök gruplarında hidroksil içeren serine, threonine ve tyrosine gibi amino asitler de vardır ki, bunlar tüm proteinlerde yaygın olarak bulunurlar. Yün yalnızca serine ve threonine amino asitleri bakımında daha zengindir.
Bunlardan sonra Helen aspartik ve glutamik amino asitlerinin kök gruplarında asit kökü bulunur. Protein zincirinde bu şekilde yer almış bulunan asit grupları serbest halde olup, alkalilerle kolaylıkla birleşebilirler.Yün içeriğinde aspartik ve glutamik asit oldukça fazla bulunur.
Arginin, lysine ve histidine amino asitlerinin kök grubunda baz kökü vardır. Bunlardan özellikle arginin yünde oldukça fazladır.lysine ve histidine ötekilerden daha azdır. Bu üç amino asit de bazik karakterde oldukları için protein zincirinin bazik karakterli yan gruplarının oluştururlar ve asitlerle veya moleküllerinde asit grubu içeren boyar maddelerle birleşebilirler.
Yukarda bulunan amino asitlerden başka yünün içeriğinde pyroline, methionine ve trytophane ayrıca sistin amino asitleri bulunur. Bunlar karakter bakımından başkalık gösteririler. Proline amino asidi bütün proteinlerde önemli miktarda bulunmakla ve proteinlerin yapılarına etki yapmakla önemli amino asitlerden sayılır.
Methionine ve trytophane amino asitlerine yünün içeriğinde rastlanmakla beraber, bunlar miktarca fazla olmadıklarından pek önemli sayılamazlar.
Sistin amino asiti ise, yünün kimyası için çok önemlidir. Saç,tırnak, boynuz gibi… hayvansal proteinli maddelerde fazla miktarda bulunur. Bilindiği gibi bu hayvansal proteinli maddelere keratin denir. Keratinin bünyesinde yer alan kükürdün öneli kısmının sistinin yapısında bulunması bunun önemini daha da artırmaktadır. Yün liflerinin özellikleri üzerinde sistin bağının büyük rol oynaması genellikle liflerin mukavemet ve elastikiyet özellikleri üzerine etkili olur. Yünlerin bileşiminde %10-13 oranında sistin bulunması bunun önemini ortaya koyar.
Protein Molekülü
Açıklandığı gibi her amino asitin karbon atomu ayrı karakterli dört grup içeriri. Bu amino asitlerden ikisi yan yana gelince, ki bunlar birbirlerinin benzeri olabileceği bibi tamamen ayrı da olabilirler, birinin amin grubu ile birinin asit grubu birleşerek bünyelerinden bir molekül su kaybederek birleşirler ve bir dipeptit meydana gelir.
Protein Molekül Zincirleri
Dipeptit incelenince, bir tarafta serbest halde amin grubunu öteki tarafta aynı şekilde serbest karboksil grubunu içerir. Bu haliyle serbest bulunan tek ve basit amino asitleri andırır. Çünkü bu, her iki tarafında da serbest halde görülen ve yeniden diğer amino asitlerle birleşmeye hazır olan aktif grupları içerir. Yine işleme aynı şartlar altında devam edildiği takdirde, bu bileşiğe yeniden bir, iki, üç, dört … sayıda amino asitin bağlanması mümkün olur. Bu şekilde meydana gelem ürünlere içerdikleri amino asit sayısı kadar Dipeptit, tripeptit,tetrapeptit… polipeptit gibi isimler verilir ki, tabiattaki proteinler bu şekilde meydana gelirler. Bu amino asitleri birbirine bağlayan bağlara peptit bağı adı veriler.
Yan yana bulunan protein dizileri komşularıyla köprü kurmak suretiyle tutunmak ve örgü şeklinde ağ kurmakla hayvansal liflerin kuvvetli ve elastiki birer bünyeye sahip olmalarını sağlar. Zincirler arasındaki bu şekilde tutunma, zincirler arasında bulunan (CO) grupları karşısında yer almış olan öteki zincirin (NH) gruplarına karşı olan kuvvetli ilgisinden ve birleşme kuvvetinden ileri gelir. Bu kuvvete hidrojen körüsü (hidrojen bonding) denir.
Yün Proteinindeki Öteki Bağlantılar
Daha önce açıklananlardan başka şekil ve nitelik yönünden özellik gösteren, diğer bağlantıların bulunduğu anlaşılır k, bunlar yünün kendine özgü bazı nitelikleri kazanmasını da sağlar. Bu bağlardan biri tuz bağı veya beatin bağı, ötekisi ise sistin bağı veya çapraz bağ diye adlandırılır.
a.Yündeki Tuz Bağı
Yan yana birbirine yaklaşık durumda bulunan molekül zincirlerinden birinin asit grubu, ötekinin bazik grubu karşı karşıya gelip iyonlaştıkları zaman birbirlerine elektrostatik kuvvetlerle bağlanırlar. Bu gruplardan biri pozitif, öteki negatif yüklü iyonlar haline geçtiğinden birbirini kuvvetle çekerek asit ve baz kökleriyle birleşir ve bir tuz meydana getirmiş olurlar. Bundan dolayı meydana gelen bağa tuz bağı adı verilir.
b.Yündeki Sistin Bağı
Yünün yapısında bulunan bağlardan biri de sistin bağıdır. Sistinin bileşiminde kükürt vardır. Aynı zamanda sistin iki amino asidi ile iki karboksil grubu içerir.Bununla sistinin bir molekülü ayrı protein molekülünü,aynı zamanda bağlama özeliğini taşır. Bu sayede iki protein molekülünün kükürtleri arasında çok sağlam bir kükürt köprüsü kurulmuş ve kuvvetli bir bağ meydana getirilmiş olur. Bu bağ esası keratin olan yün liflerinin teknolojik özellikleri bakımından büyük önem taşır. Kimyasal işlemlerde ve boyama esnasında sistin bağlantısının fiziksel ve kimyasal yapısının bozulmamasına dikkat edilmelidir. Liflerde sistin bağı bozulunca mukavemet ve esneklik özellikleri kaybolur. Yün ve yünlü ürünlerin yıkanmaları sırasında fazla alkali, boyanmalarında fazla krom ve sülfirik asit, ağartmalarında fazla hidrosülfit… gibi maddeler kullanılır ve fazla kaynatılırsa yün liflerinin bu sistin bağı bozulur.
YÜN YAĞILTISI
Yün yağıltısı maddeleri, hayvanın derisinde bulunan yağ ve ter bezlerinin çırmış olduğu yün yağı, ter maddeleri ve deri döküntülerinin karışımından ibarettir.
Çeşitli yünlerde bulunan yabancı madde oranları % (*)
|
YÜN ÇEŞİDİ |
YAĞILTI |
KUM VE TOZ |
BİT. MADDE |
RUTUBET |
YÜN LİFLERİ |
|
İnce kaliteli yünlerde |
20-50 |
5-40 |
0,2-5 |
8-12 |
20-50 |
|
Orta Kaliteli Yünlerde |
5-30 |
5-40 |
1-5 |
8-12 |
40-60 |
|
Uzun Liflerde |
5-15 |
5-10 |
0-2 |
8-12 |
60-80 |
|
Halı Yünlerinde |
5-15 |
5-20 |
0,5-2 |
8-12 |
60-80 |
|
Kaba Yünlerde |
2-10 |
5-20 |
0-1 |
8-12 |
60-80 |
(*)American Wool Handbook, 1948
Ter Maddeleri
Koyunları terlemesi sonunda, ter bezleri tarafından çıkarıldıkları zaman çok sulu çözeltiler halinde bulunurlar. Bu sıvının içinde bulunan başlıca maddeler potasyumun çeşitli yağ asitleri ile bazı meydana tuzlardan ibarettir. Bunların yanında ayrıca az miktarda sulfat, klorür ve azotlu maddeler de mevcuttur. Terin sulu çözeltisinin pH derecesi 5,5-8,0 arasında olup, hafif asitlikten zayıf alkaliliğe doğru değişir.
Ter, yüksek sıcaklıklarda temizleme özelliğine sahip olduğu gibi, yün liflerini güneş ışığının zararlı etkilerinden de korur. Ter ve ter maddelerinin yünde bulunma miktarları hayvanın hayvanların cinsiyetlerine, terleme yeteneklerine bağlı olarak değişir.
Koyunlar kesildikten sonra derilerinde bulunan yünler yolunmak suretiyle elde edilirse, ki bunlara tabak yünleri denir, bu yünlerde ter maddeleri düşük olur. Çünkü derinin soyulması işlemi sırasında uygulanan ıslatma ve bazı kimyasal maddeler yağıltı maddelerinin büyük bir kısmını eritmiş olur.
Yün Yağı
Koyunların derisi içinde bulunan yağ bezleri tarafından çıkarılan yağlı çözeltiye yün yağı denir. Bu, kolestrol, b-korestenol. Agrostenol ve lanesterol… gibi çeşitli yüksek alkollerle stearin, muristin, kapron, olein… gibi asitler arasında meydana gelen ester ve bunların karışımndan ibarettir. Yün yağı denilen yağlı maddeler suda erimez. Bunlar ancak sülfür, benzen, petrol eteri… gibi organik eriticilerde erirler.
Katkılı Yabancı Maddeler
Bunlar yün göleğine sonradan ve dışardan katılan yabancı maddelrdir. Başlıcaları; kum, gübre, ot, saman, yem tohum, diken, pıtrak, çöp… gibi bitkisel maddelerdir. Bu maddeler hayvanın yaşadığı çevre şartlarına göre değişik miktar ve oranlarda bulunurlar yün gömleğinde.
Uygulanmış Yabancı Maddeler
Bu yabancı maddeler, ya hayvanların tanınması için katran, boya ve benzeri yapıştırıcı ve boyayıcı maddelerle damga vurulmasından ya da hayvanlara hastalık ve haşerelere karşı korumak için bazı ilaçlı maddelerin uygulamasından meydana gelirler. Bunların fabrikasyonlarında önce yünlerden temizlenmeleri lazımdır. Fakat katran ve yağlı boyaların yünlerden temizlenmesi kolay değildir. Çünkü sabunlu ve sodalı sularda erimezler. Böyle hallerde o kısmı işleme almamak en iyi yoldur.
YÜNDEKİ KÜL
Terin suda eriyen madensel maddeleri yanında yün liflerinim yapısına dahil olan maddeler de vardır. Bunlar suda erimezler. Lifler yakıldığı zaman geriye kül halinde kalırlar. Bunlar arasında sülfat halinde bulunan alkali maddeler yün ağırlığının takriben %0,5 oranında olup suda erirler.
Lincoln koyun yünlerinde Bowman tarafından yapılan araştırmalarda külün şu maddeleri ihtiva ettiği tesbit edilmiştir:
|
Potasyum oksit |
%31,1 |
|
Sodyum oksit |
%8,2 |
|
Kalsiyum oksit |
%16,9 |
|
Alüminyum ve demir oksit |
%12,3 |
|
Silis |
%5,8 |
|
Sülfirik anhidrit |
%20,5 |
|
Karbonik asit |
%4,2 |
|
Fosforik asit |
çok az |
|
Klor |
çok az |