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Se si osserva una fibra di lana al microscopio si può notare come assomigli a una pigna. La sua struttura esterna infatti è un rivestimento di scaglie sovrapposte fra loro come le tegole di un tetto, fatte di una sostanza proteica detta cheratina. Quasi la stessa sostanza presente anche nei capelli e nelle unghie.
Sotto il rivestimento esterno le cellule formano una struttura detta a mattoni e calce, perchè ricorda molto da vicino quella dei muri. Struttura che rende la fibra molto robusta. Alcune lane di minor finezza, oltre alla cuticola esterna e alla corteccia interna, contengono un midollo centrale molto poroso; la fibra che ne risulta è più leggera e assai più gonfia.
La lana è la fibra più igroscopica che esista, è cioè in grado di assorbire vapore acqueo fino a un terzo del suo peso senza dare la sensazione di bagnato. Questo succede perchè la fibra è composta di aminoacidi in grado di attrarre e incorporare molecole di acqua nella struttura della fibra stessa, a differenza per esempio della spugna, che ha un assorbimento di natura capillare.
Quindi in caso di clima umido o di intensa sudorazione, la lana attiva un processo di traspirazione per cui assorbe l'umidità e la restituisce all'ambiente.
Così un tappeto o una moquette di lana possono servire a regolare l'umidità di una stanza e a prevenire che l'umidità di bagni, lavaggi e cotture deteriori la tappezzeria o l'arredamento; un capo di abbigliamento in lana assorbe momentaneamente il sudore e poi lo trasferisce all'esterno, fornendo così una termoregolazione.
Allo stesso modo un cappotto di lana, esposto a temperature fredde, comincia ad assorbire umidità e anzichè raffreddarsi aumenta di 2-3 gradi la sua temperatura: questa reazione ritarda fino a 4 ore il raffreddamento del tessuto, dando modo al corpo umano di adattarsi gradualmente alla nuova situazione ambientale.
Visto che la lana ha un potere di assorbimento così elevato, perchè non ci sono, per esempio, asciugamani di lana? Semplice: la lana assorbe il vapore acqueo, ma non l'acqua e quindi è idrorepellente. La materia cerosa e grassa che riveste le fibre e che non viene eliminata neppure dai solventi usati nel lavaggio a secco, rende la lana repellente ai liquidi.
La lana si rivela più resistente allo sporco, soprattutto alla polvere. Ciò è dovuto alla sua scarsa elettricità statica: cioè ne accumula poca e di conseguenza attira poca polvere. Questa qualità della lana si può constatare ogni volta che si passa l'aspirapolvere sul tappeto o sulla moquette. Sono proprio le scaglie che rivestono le fibre di lana a impedire che la polvere penetri a fondo: un trucchetto che serve alla pecora per non sporcare il suo pelo e agli esseri umani per rimuovere la polvere in fretta, con un semplice aspirapolvere.
Ma la principale caratteristica della lana è quella di tenere caldo, cioè di avere un elevato potere di isolamento termico. Ma, qui sta la straordinaria qualità della lana: l'isolamento è possibile sia contro il freddo che contro il caldo.
I beduini del deserto sopportano di giorno le temperature più elevate del mondo e di notte il freddo del deserto proteggendosi con un barracano di lana. E le pecore, poverine, non sentono caldo, così avvolte come sono da chili di lana? Pare di no. Basti pensare che, per un esperimento, alcune pecore vennero coperte con mantelli neri, sotto un sole cocente e temperature che sfioravano i 100 gradi. Eppure nessuna di loro mostrò il benchè minimo segno di cedimento.


L'isolamento termico di un tessuto è in sostanza la quantità di aria che le sue fibre riescono ad intrappolare: più aria catturano, maggiore è il potere isolante. Mediamente un tessuto per l'abbigliamento si compone per tre quarti di aria e per un quarto di fibra, mentre in una coperta di lana si trova solo un 10 per cento di fibra contro un 90 per cento di aria.
Le scaglie della lana danno alla fibra una certa ruvidezza e con i loro interstizi ne aumentano la superficie. Il risultato è che le fibre di lana riescono a immagazzinare e a trattenere una maggiore quantità di aria. Ecco spiegata l'indifferenza delle pecore al caldo come al freddo e la preferenza degli uomini del deserto per gli indumenti di lana.
C'è anche da dire che la lana possiede un elevato potere ignifugo: prende fuoco con difficoltà, non propaga la fiamma, sviluppa poco calore e poco fumo. Ma soprattutto non si scioglie, evitando così pericolose ustioni da materiale incandescente.
Per questo motivo sono in genere di lana i tessuti d'arredamento che rivestono aerei, treni, pullman, cinema e locali pubblici.
La resilienza, ossia la capacità che ha la lana di ritornare allo stato originario anche dopo una pressione prolungata, la si può constatare osservando come l'impronta di un grosso mobile sulla moquette scomparirà poche ore dopo che lo si è spostato. Così pure non occorre fare molta fatica per stirare un capo di lana. Quando viene a contatto con il calore, e in special modo con l'umidità del vapore, la cheratina contenuta nella lana subisce dei mutamenti chimici, diventa più facilmente deformabile e dunque più docile alla stiratura. Non appena cessa l'azione del vapore i legami chimici si ricostituiscono e il tessuto assume la posizionatura data con il ferro da stiro.