Матеріали хімічного походження — штучні та синтетичні. Їхні властивості

1. Які види матеріалів вам відомі?

2. Чи можуть сьогодні матеріали природного походження задовольнити всі потреби людини?

3. Що стало причиною початку виробництва матеріалів хімічного походження?

4. Які переваги та недоліки хімічних матеріалів у порівнянні з натуральними?

Види матеріалів

Виготовлення будь-яких виробів не можливе без певних матеріалів, які називаються конструкційними.

Існують матеріали, виготовлені із сировини природного походження: деревина, метали, тканини тощо. Під впливом сонячного проміння, коливань вологи, зміни температур, під дією великого тиску чи навантаження природні матеріали можуть псуватися. Тому конструктори та технологи шукають шляхи покращення якостей таких матеріалів: деревину фарбують або лакують, метал покривають захисними плівками, при виготовленні скла, щоб зробити його міцнішим, використовують металевий сітковий каркас.

Для виготовлення одягу й різних виробів домашнього вжитку людина довгий час використовувала тільки природні волокнисті матеріали.

Зі збільшенням кількості людства зростають потреби населення в тканинах і гостро посідає проблема нестачі волокнистих матеріалів. Людина не має можливості задовольнити ці потреби шляхом розширення площ для промислового вирощування волокон та пасовищ для тварин. Тому виникла потреба в отриманні волокон іншим способом — хімічним.

Способи отримання штучних та синтетичних матеріалів

Виготовлення хімічних волокон відбувається двома шляхами:

1. До природної сировини — деревини, відходів бавовни тощо — додають певні хімічні речовини.

2. Як початкову сировину для виробництва синтетичних волокон використовують природний газ, продукти переробки кам’яного вугілля та нафти.

Волокна, які одержують переробкою природних матеріалів, називають штучними, а ті, що одержують із синтезованих полімерів,— синтетичними.

Класифікація матеріалів хімічного походження. Переваги й недоліки штучних та синтетичних матеріалів у порівнянні із натуральними матеріалами

Штучні й синтетичні волокна поєднують в одну групу — хімічні волокна,— тому що при одержанні тих і інших використовують хімічні методи (схема 1).

Схема 1. Класифікація текстильних волокон

Зі штучних волокон найбільш поширені віскозні та ацетатні.

Віскозне волокно за властивостями схоже на бавовняне. Воно має пухку структуру, а за зовнішнім виглядом нагадує шовк-сирець (мал. 1.1).

Ознайомтеся з перевагами та недоліками віскози, що наведені у таблиці 1.

Таблиця 1. Переваги та недоліки тканин з віскози

Ацетатне волокно м’яке, легке, тонке, пружне, блискуче, тому тканини з ацетатного волокна за зовнішнім виглядом нагадують натуральний шовк, мають блискучу поверхню (мал. 1.2).

Ознайомтеся з перевагами та недоліками ацетатного волокна, що наведені у таблиці 2.

Таблиця 2. Переваги та недоліки тканин з ацетатного волокна

Через те, що тканини з умістом ацетату в процесі носіння електризуються, необхідно користуватися спеціальними антистатичними засобами обробки (мал. 1.3).

Сьогодні з первинного ацетату шляхом впливу на його хімічну структуру виробляють триацетатне волокно, яке має більш високу температуру плавлення. Перевагою тканин, вироблених з триацетатного волокна, є відсутність потреби в прасуванні. Ці тканини добре тримають складки гофре* (мал. 1.4) і плісе* (мал. 1.5), навіть після прання.

Минуле XX століття часто називають століттям синтетичної хімії, оскільки завдяки хімічним реакціям спочатку науковці, а потім і виробники навчилися виготовляти синтетичні волокна. Одними з перших синтетичних волокон були нейлон і капрон.

Волокна нейлону і капрону значно міцніші за природні й штучні волокна. Якщо порівняти на розрив нитку капрону та сталевий дріт такої самої товщини, то капрон виявляє в декілька разів більшу міцність.

Вироби з капрону та нейлону не піддаються впливу мікроорганізмів, не псуються міллю, швидко сохнуть після прання.

Але вони не гігроскопічні та не пропускають повітря. Цей недолік частково можна усунути, якщо виготовляти тканини з розрідженим переплетенням.

До недоліків капронового волокна та нейлону належать також висока здатність електризуватися та різкий блиск. А значна гладкість поверхні є причиною поганого зчеплення між нитками, через що спускаються петлі на панчішних виробах.

Серед синтетичних волокон широко використовують волокно акрил, або нітрон, яке зовні схоже на вовну. Вироби з акрилу добре зберігають

тепло, м’які, міцні, добре фарбуються. Недоліком акрилу, як і всіх синтетичних волокон, є погана гігроскопічність.

Тканини, виготовлені з акрилу, мають здатність утворювати неестетичні кульки — катиші (пілі).

Синтетичне волокно лавсан характеризується високою міцністю. Пряжу з лавсану використовують у сумішах тканин із бавовною, вовною та льоном для покращення їх властивостей. Часто лавсан додають до костюмних та пальтових тканин, щоб підвищити їхні показники міцності та стійкості до тертя.

Тканини з додаванням лавсану майже не зминаються, зберігають надану їм при прасуванні форму. Ця властивість дуже важлива для виробів зі складками — вони триматимуть форму і після прання. Але зворотний процес розпрасування ускладнюється — лінії прасування стійкі й часто залишаються. Це необхідно враховувати при запрасовуванні «стрілок» на брюках, щоб їх не було кілька.

Властивості синтетичних та штучних волокон наведені в таблицях З і 4.

Таблиця 3. Властивості синтетичних волокон

Таблиця 4. Властивості штучних волокон

Лабораторно-практична робота

Дослідження матеріалів із волокон хімічного походження

Інструменти та матеріали: лупа, ножиці, клей, довгий пінцет, металевий піддон, спиртова горілка або сірники, зразки тканин та пряжі віскози, ацетатного шовку, капрону, акрилу, лавсану.

Правила безпеки: робота виконується з дотриманням правил безпечної праці в шкільних майстернях.

Послідовність виконання роботи:

Розглянути зразки тканин та пряжі хімічного походження.

2. Порівняти їх за блиском, гладкістю поверхні, м’якістю, ковзкістю.

3. Витягнути нитки зі зразків тканин та порівняти їх міцність на розрив, визначити обсипальність тканини.

4. Спробувати зім’яти зразки тканин, а потім їх розправити.

5. Намочити зразки тканини і визначити, чи вбирають вони вологу та наскільки швидко.

6. Під контролем учителя з дотриманням правил пожежної безпеки, утримуючи матеріали пінцетом, послідовно вносити маленькі шматочки зразків у полум’я над металевим піддоном. Дослідити характер горіння та що в результаті горіння залишилось.

7. Користуючись властивостями, наведеними у таблицях 1 і 2, зробити висновок щодо відмінностей тканин, властивості яких було досліджено.

8. За поданим зразком накреслити в зошиті таблицю, вклеїти зразки тканин у відповідні місця.

9. Заповнити таблицю за результатами досліджень.

Ключові слова: матеріали хімічного походження, штучні волокна, синтетичні волокна, віскоза, ацетатне волокно, триацетатне волокно, капрон, нейлон, лавсан, акрил, нітрон.

Контрольні запитання

1. Які види матеріалів використовують для виготовлення швейних виробів?

2. У чому полягає різниця між штучними волокнами та синтетичними?

3. Чому штучні та синтетичні волокна об'єднують в одну групу?

4. Яке з хімічних волокон близьке за якостями до бавовняного волокна? Яке до шовкового? Яке до вовняного?

5. Які важливі переваги мають хімічні волокна в порівнянні з натуральними волокнами?

6. Чим відрізняються лавсан, капрон та акрил?

7. Чому, на вашу думку, віскозні волокна мають високу зминальність?

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Ходзицька