Виготовлення штучних то синтетичних волокон і тканин

1. З яких основних процесів складається послідовність виготовлення хімічних волокон?

2. Як відбувається виготовлення штучних та синтетичних волокон і тканин?

3. Як впливають види матеріалів хімічного походження на здоров'я людини та навколишнє середовище і чому про це важливо знати?

Виробництво штучних та синтетичних волокон і тканин

Процес виробництва хімічних волокон складається з трьох етапів:

1) приготування прядильного розчину;

2) формування волокна;

3) обробка волокна.

Виробництво всіх хімічних волокон починається з приготування прядильної суміші у вигляді в’язкої рідини. Таку рідину ретельно очищують, видаляють тверді часточки й бульбашки повітря.

Щоб сформувати волокно, за допомогою дозуючого пристрою та насосів розчин полімеру по спеціальному трубопроводу подається в прядильні машини до фільєр.

Фільера — це невелика посудина циліндричної форми, виготовлена з міцного теплостійкого і хімічно стійкого матеріалу. Має пласке дно з великою кількістю (інколи понад 100 тис.) маленьких отворів діаметром від 0,04 до 1,0 мм різної форми.

При формуванні волокна з розчину полімеру мокрим способом тонкі струмені з отворів фі-льєри потрапляють у спеціальні ванни, де під впливом інших хімічних речовин тверднуть, набуваючи форми тонких волокон.

Також волокна можуть твердіти під дією гарячого повітря. Такий спосіб виробництва волокна називається сухим.

Сформовані з однієї фільєри волокна на прядильних машинах з’єднуються в одну спільну нитку (мал. 2.1).

Властивість синтетичних тканин плавитися під дією високих температур рукодільниці почали використовувати в гільошуванні.

Гільошування — вид рукоділля, техніка якого полягає у випалюванні по тканині.

Цей вид мистецтва з'явився та розвинувся у 80-х роках минулого століття і був пов'язаний з широким використанням синтетичних матеріалів у побуті.

Виконується за допомогою спеціального апарату, яким випалюють узори на синтетичних тканинах, що плавляться, але не горять.

Нитки складають у пучки чи джгути, промивають, піддають спеціальній обробці та сушать. Після цього вони проходять скручування та термічну обробку для закріплення крутки. Деякі волокна вибілюють та фарбують, обробляють розчином лугу для надання їм м’якості. Готові нитки намотують на бобіни.

Виробництво віскози

Продукти обробки деревини ретельно подрібнюють до стану борошна та варять у розчині лугу (їдкому натрі). У результаті отримують сіру целюлозну масу, яку вибілюють, сушать та пресують у вигляді листів.

На комбінатах хімічного волокна листи знову розмочують у водному розчині лугу. Насосами утворений розчин подається до прядильних машин, у яких продавлюється через фільєри. Продавлені струмені потрапляють у ванну з кислотою, де тверднуть.

Отримані нитки промивають, фарбують, сушать, піддають скручуванню та термічній обробці для закріплення крутки.

Нитки сортують за якістю та передають на ткацькі верстати для ткання. Готову тканину фарбують або наносять на неї друкований малюнок.

Ацетатні та триацетатні волокна, на відміну від віскози, складаються не з чистої целюлози, а з ацетилцелюлози. Сировиною для неї є відходи деревини та бавовни.

Виробництво капрону

На відміну від штучних волокон, при отриманні капронової речовини, рідина має вигляд розплавленої смоли, яка витікає з фільєр, обдувається холодним повітрям і твердне.

Вплив матеріалів хімічного походження на здоров'я людини і навколишнє середовище

Виробництво хімічних волокон впливає на розвиток текстильної промисловості — значно розширюється асортимент тканин, покращуються їхні властивості, завдяки змішуванню різних волокон створюються нові види тканин. Обсяги виробництва тканин з хімічних волокон у світі постійно зростають. Це зумовлене тим, що:

• можна одержати волокна з наперед заданими властивостями;

• багато хімічних волокон за своїми фізико-механічними та гігієнічними властивостями схожі з натуральними, а часом і кращі за них;

• витрати на виробництво хімічних волокон значно нижчі, ніж на виробництво натуральних.

За певних умов синтетичні матеріали можна з’єднувати не тільки нитяними швами, а й способом зварювання струмом високої частоти або ультразвуком. Зварювання повністю усуває з виробничого процесу швейні нитки, покращує якість з’єднання, а також дозволяє урізноманітнювати асортимент одягу.

Разом з тим, практична діяльність людини спричинила значні негативні зміни в навколишньому середовищі. Хімічна промисловість, до якої належить і виробництво хімічних волокон, посідає четверте місце серед галузей, що найбільше забруднюють довкілля. Серед відходів виробництва синтетичних волокон є небезпечні речовини, які становлять загрозу для природного середовища.

Негативним є не лише вплив виробництва хімічних волокон на природу, а й вплив самих хімічних тканин на організм людини.

• Якщо віскозну нитку сильно витягнути, то верхній шар нитки розтягнеться більше, а внутрішній — менше, через що волокно стає звивистим. Із таких ниток виготовляють килими.

• Якщо в прядильний розчин віскози домішати повітря, то відбудеться хімічна реакція, у результаті якої виділиться вуглекислий газ, а у волокні залишаться пустоти. Ці «пустотілі» віскозні волокна використовують для виробництва рятувальних костюмів, що не тонуть.

• Для виготовлення 1 т віскозного волокна витрати праці у 8 разів менші, ніж для одержання бавовняного волокна, і в 12-15 разів менші, ніж для одержання 1 т вовняного волокна.

Синтетичні тканини не «дихають»: у процесі руху тіло нагрівається, порушується нормальний теплообмін, збільшується потовиділення. Волога, яка виділяється тілом, не випаровується, а затримується між тілом і одягом, що шкодить організму, з’являється відчуття дискомфорту.

Тому слід пам’ятати, що людям, які страждають на алергію та захворювання шкіри, краще уникати одягу із синтетичних тканин. Особливої уваги вимагає добір волокнистого складу тканин, з яких виготовляють вироби для немовлят і дітей.

Ключові слова: етапи виготовлення штучних та синтетичних волокон, фільєри, мокрий спосіб виготовлення хімічного волокна, сухий спосіб.

Контрольні запитання

1. Що спільного у виготовленні всіх хімічних волокон?

2. Чим відрізняються процеси виготовлення штучних і синтетичних волокон?

3. Які проблеми виникають при виробництві та експлуатації хімічних волокон і матеріалів?

Працюємо в парах

1. Назвіть, що є сировиною для виготовлення натуральних та хімічних волокон. Одна учениця перелічує натуральну сировину, а друга — хімічну.

2. Поясніть, чому при виготовленні спортивного одягу використовують тканини як з натуральних, так і з хімічних волокон. Наприклад: футболки, купальники, костюм для бігуна на ковзанах, фехтувальний костюм тощо. Одна учениця називає приклад використання натуральних тканин, а друга — хімічних. Поясніть, чому використовують саме такі тканини.

Працюємо творчо й самостійно

1. Знайдіть вдома вироби, виготовлені з тканин хімічного походження.

2. Зробіть дослідження, чому саме їх придбали.

3. Визначте, які з властивостей хімічних волокон у цих виробах корисні, а які можуть мати негативний вплив.

4. Висновки запишіть у зошит.

Перевірте свої знання за розділом «Основи матеріалознавства».

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Ходзицька