The effect of the mechanical properties of the molecular network on the wool-water isotherm

Summary The present position of theoretical investigation of the water-content versus relative humidity isotherm is briefly indicated. Previous workers have anticipated an effect on equilibrium water-content arising from the mechanical properties of the keratin network. Such an effect is reported for supercontracted wool fibres and for reduced and S-methylated fibres, for which an increased saturation water-content is observed. In the case of S-methyl wool, saturation water-content shows little or no dependence on the number of disulphide cross-links, however it does depend on the number of S-methyl groups present. The results are considered in terms ofFlory-Huggins solution theory, and it is indicated that this theory can be usefully applied for relative humidities in excess of 85%. In normal wool solution absorption is permitted only in the noncrystalline component, but in supercontracted wool or S-methyl wool takes place in both components. Even when saturation water-content is greatly increased the isotherm is not appreciably changed below 85% R. H., indicating that no additional sites for strong binding of water become available; apparently all such sites are accessible in normal wool at approximately 85% relative humidity.

---

Zusammenfassung Der gegenwärtige Stand theoretischer Untersuchungen für den isothermen Wassergehalt gegen relative Feuchtigkeit ist kurz kritisch dargelegt. Die bisherigen Bearbeiter haben einen Einfluß auf das Gleichgewicht des Wassergehaltes seitens der mechanischen Eigenschaften des Keratinnetzwerkes angenommen. Ein solcher Effekt wird für superkontrahierte Wollfasern und für solche, reduziert und mit Schwefelmethyl behandelt, mitgeteilt, für die eine erhöhte Wassersättigung zu beobachten ist. Im Fall der schwefelmethylierten Wolle zeigt die Sättigung geringe oder keine Abhängigkeit von der Zahl der Disulfidvernetzungen, sie hängt jedoch von der Zahl der Schwefel-Methylgruppen ab. Diese Resultate werden mit derFlory-Huggins-Lösungstheorie betrachtet, und es zeigt sich, daß diese Theorie gut für relative Feuchtigkeiten größer als 85% angewendet werden kann. In normaler Wolle ist Lösungsabsorption nur in den nichtkristallinen Anteilen möglich, aber in superkontrahierter oder schwefelmethylierter Wolle findet sie auch in den Kristalliten statt. Auch wenn der Sättigungswert der Isotherme gegen Ende stark beeinflußt wird, ändert sich der Verlauf der Isotherme unterhalb 85% r. F. nicht. Das zeigt, daß kerne zusätzlichen Plätze für starke Wasserbindungen entstehen. Offensichtlich sind alle diese Plätze in normaler Wolle bei etwa 85% r. F. zugänglich.