Народна Освіта » Технології ( Трудове навчання ) » Матеріали хімічного походження (штучні) та їхні властивості

НАРОДНА ОСВІТА

Матеріали хімічного походження (штучні) та їхні властивості

Пригадай...

Які види натуральних волокон тобі відомі?

Які ти знаєш волокна рослинного походження?

Які властивості мають волокна рослинного походження?

Які ти знаєш волокна тваринного походження?

Які властивості мають волокна тваринного походження?

 

У минулому навчальному році ти вже ознайомилася з найпоширенішими текстильними матеріалами природного походження та їхніми властивостями.

Природні волокна й досі залишаються незамінними. Але у людей виникають нові потреби, які натуральна сировина не може задовольнити. Природні волокна, наприклад, занадто короткі, недостатньо міцні, а головне - потребують багато ручної праці та коштів на вирощування технічних культур або розведення тварин, а також складної технологічної обробки. Тому допитливий людський розум віддавна шукав способів, як отримати за допомогою хімічних процесів матеріали для виготовлення тканини - теплої, як вовна, легкої й гарної, як шовк, практичної, як бавовна. Зрештою, такі хімічні волокна були винайдені.

Тканини з хімічних волокон хоч і не повністю здатні замінити натуральні, але перевершують їх за багатьма властивостями, відповідно до потреб людини. Такі тканини здебільшого міцні, майже не мнуться, легко перуться, мають привабливий вигляд, а виробництво їх значно дешевше.

Хімічні волокна - це волокна, одержані з продуктів хімічної переробки природних або синтетичних полімерів.

Хімічні волокна за складом та способом виробництва поділяють на штучні та синтетичні.

Штучні волокна одержують із природної сировини (деревини, відходів бавовни, металів, лушпиння насіння, стрижнів кукурудзяних качанів, кісток тварин та ін.) у процесі її хімічної переробки, тобто - штучним шляхом (звідси й назва - «штучні»-).

Історична довідка

1838 р. - французький хімік Ансельм Пайя уперше виявив та описав целюлозу, обробивши азотною кислотою деревину.

1844р. - вперше процес регенерації целюлози був описаний англійцем Дж. Мерсером.

1884 р. - французький вчений Гільєр де Шар-доне винайшов штучне волокно віскозу та створив із неї першу штучну тканину.

1890 р. - виробництво першого у світі штучного волокна було організоване у Франції, у м. Безансоні.

1892 р. - дослідники Кросс, Бевін і Бідл в Англії винайшли спосіб промислового виробництва віскозного волокна.

1905 р. - уперше здійснений промисловий випуск віскозних волокон в англійському місті Ковентрі.

 

Синтетичні волокна - це хімічні волокна, які отримують шляхом переробки продуктів газів, нафти, кам’яного вугілля за допомогою складних хімічних реакцій. Ти. звичайно, чула назви найпоширеніших синтетичних волокон: поліестер, лайкра, капрон, нітрон, нейлон, акрил та ін. Про синтетичні волокна ти більше дізнаєшся в 9-му класі.

Сьогодні ми не можемо уявити свого життя без хімічних волокон - вони значно розширюють асортимент тканин, поліпшують їхні властивості. Парасолі й модні сумки, тепла шубка й купальник, колготи і взуття необхідні кожній дівчині.

Важко назвати галузі, де нині не використовувалися б найрізноманітніші хімічні волокна. Вони незамінні не тільки в побуті, у легкій промисловості, а й у будівництві, машинобудуванні, медицині, електронній промисловості, космічній галузі.

Виробництво хімічного волокна в Україні та світі

Виробництво хімічних волокон сьогодні є однією з найважливіших галузей світової промисловості. Порівняйте: у 1913 р. в світі виробляли близько 12 тис. т хімічних волокон, або менш ніж 0,2 % всього обсягу текстильної сировини. На початок третього тисячоліття їх виробництво становило понад ЗО мліі т, а його частка в загальному обсязі близько 55 %.

У майбутньому виробництво хімічних волокон і далі зростатиме: адже воно не залежить від кліматичних умов; собівартість хімволокон набагато нижча, ніж натуральних (наприклад, собівартість капрону - 6 % від собівартості шовку); хімволокна мають низку цінних властивостей, причому їх можна змінювати в бажаному напрямку на стадії синтезу або формування.

Водночас виробництво хімічних волокон потребує значних витрат сировини, енергії, води і трудових ресурсів. воно є екологічно небезпечним. Однак багато з цих недоліків значною мірою подолано.

 

 

В Україні хімічні волокна виготовляють у Києві. Чернігові, Черкасах, Житомирі, Сокалі (Львівської обл.). Приблизно третина хімічних волокон, що виготовляються в країні, використовується на технічні потреби. А первістком вітчизняної індустрії хімічних волокон стала Київська фабрика віскозного шовку «Киї в хімволокном, яка з 1937 р. почала виробляти віскозні нитки.

Технологія виробництва штучних волокон

Сировиною для штучних волокон є целюлоза, яку отримують із відходів деревообробної чи бавовняної промисловості. Спочатку із целюлози готують розчин. Для цього її обробляють розчинниками (кислотами, їдким патром та ін.). Залежно від того, які розчинники використовують, добувають різні волокна: віскозні, ацетатні, мідно-аміачні, казеїнові (з використанням білка молока, пшениці, сої).

У промисловості хімічні волокна виробляють у вигляді штапельних волокон (різаних елементарних волокон обмеженої довжини - до 40 45 мм), джгутів, комплексних ниток (складаються із багатьох тонких елементарних ниток), монониток (діаметром 0,03-1,5 мм).

1. ОТРИМАННЯ ПРЯДИЛЬНОГО РОЗЧИНУ

 

Сировину підсушують

Обробляють їдким натром до набрякання

Маса розчиняється, виходить в'язкий розчин

 

СФОРМУВАННЯ

ВОЛОКОН

 

Волокно формують: під тиском розчин іде по трубопроводу, продавлюється через фільєри і випливає з них у вигляді безперервних цівок, які сухим або мокрим способом (під дією повітря чи хімічного розчину) охолоджуються, тверднуть і перетворюються на елементарні нитки. Фільєра - ковпачок із дуже маленькими отворами діаметром 0,07-0,08 мм, форма отворів фільєр зазвичай кругла, а для отримання профільованих ниток використовують фільєри з отворами у вигляді трикутника, багатогранника, зірочок та ін.

Утворюються тверді, дуже довгі й тонкі елементарні нитки, які з'єднують в одну комплексну нитку шляхом обертання і витягування

 

3. ОБРОБКА НИТОК

 

Промивають - видаляють хімічні домішки Миють милом для додання м'якості і розсипчастості Обробляють - залежно від виду отримують білі, пофарбовані, блискучі або матовані нитки

 

Казеїнове волокно -штучне білкове волокно тваринного походження (з білка молока), за деякими властивостями близьке до натуральної вовни. Виробництво казеїнового волокна обмежене, оскільки воно має невелику міцність і виготовляється з цінних харчових продуктів.

 

Переваги й недоліки штучних волокон

Переваги:

— висока міцність;

— мала змииальїгість;

— пружність;

— добре тримають форму і драпіруються;

— стійкі до дії світла;

не пошкоджуються міллю й мікроорганізмами; деякі мають низьку теплопровідність, тому добре утримують тепло;

— мають гарний вигляд, приємний блиск.

Недоліки:

втрачають міцність від ЗО до 50 % при намоканні;

 

— погано поглинають вологу;

— погано пропускають повітря;

— чутливі до високих температур; електризуються (накопичують статичні електричні заряди);

розсування ниток у швах під час носіння;

— обсипальність тканини по краях зрізів.

 

Пригадай...

У чому полягає процес утворення тканини і які ти знаєш види переплетень ниток у тканині?

 

Вплив на здоров'я людей та довкілля

1. У процесі виготовлення штучних тканин використовують хімічні речовини та барвники, які можуть негативно впливати на людину й довкілля.

2. Штучні тканини погано пропускають повітря, тому в такому одязі шкіра людини не може вільно дихати, порушується контакт організму з повітрям, сонцем і землею - навколишнім середовищем. Також блокується природний вихід вологи з організму.

3. Одяг зі штучних тканин має властивість накопичувати статичну електрику, внаслідок чого до нього прилипає пил, одяг може іскрити й бити струмом.

4. Деякі штучні тканини не проводять тепло. Вони не зігрівають у холод, а влітку в них спекотио.

Проте наука й технології невпинно розвиваються, винаходяться матеріали з новими, поліпшеними властивостями, а також виготовляються сумішеві тканини (з поєднанням натуральних і хімічних волокон).

Властивості штучних матеріалів

Готові нитки відправляють на ткацьке виробництво, де на автоматизованих ткацьких машинах тчуть сурову тканину, яку потім відбілюють і фарбують.

Для пошиття різноманітних виробів, а також для правильного вибору способів та засобів догляду за ними необхідно знати склад і властивості матеріалів, з яких вони виготовлені. Зупинимося на деяких із них докладніше.

 

У місті Бурса, історичному центрі текстильної промисловості Туреччини, спорудили будівлю унікального дизайну. Мармурові балки на її фасаді уособлюють переплетення гігантських ниток у процесі виробництва текстилю. Особливий затишок усередині будівлі, яка вже стала популярною серед туристів, створюють різні тканини, використані для оформлення інтер'єру приміщень.

 

 

Мікроволокно - це най-тонше волокно, 100 кілометрів якого важать лише 6 грамів (порівняй: 100 кілометрів павутини тутового шовкопряда важать 13 грамів). Виготовляється мікроволокно за особливою технологією з полімерного матеріалу.

Японським фахівцям першим у світі вдалося налагодити технологію масового виробництва так званого павукового шовку - текстильного волокна, що є міцнішим за сталь і еластичнішим за нейлон та не потребує значних фінансових витрат і використання токсичних хімічних препаратів. Продукція, виготовлена з такого диво-волокна, вирізняється неймовірною міцністю, довговічністю й еластичністю.

 

 

Віскозне волокно. Сировиною для виробництва віскозного волокна є целюлоза, яку одержують з трісок і тирси хвойних дерев, оброблених хімічними речовинами. Віскозне волокно за складом можна назвати одним із найбільш натуральних штучних волокон. Змінюючи товщину, блиск, звивистість волокон, віскозній тканині надають подібність до шовку, бавовни, вовни. За властивостями віскоза найближча до бавовни, проте легша за неї. Тканина напівпрозора, блискуча і цим схожа на шовк, приємна на дотик, гігроскопічна, пропускає повітря, не накопичує статичної електрики, волокна м’які, гладенькі. Віскоза краще за бавовну вбирає вологу, але має слабку пружність, тому тканини з неї дуже мнуться, вони менш міцні, ніж натуральний шовк. Горять волокна швидко, рівно, полум’я яскраве, залишає запах паленого паперу. Після згоряння попіл має світло-сірий колір.

Віскозне волокно застосовують для виготовлення сукняних та підкладкових тканин, білизняного трикотажу, спортивного одягу, панчішно-шкарпеткових, текстильно-галантерейних виробів (стрічки, тасьма, краватки).

Догляд ш виробами :і віскозних волокон. Вироби можна прати вручну або в пральній машині у режимі прання для делікатних тканин при невисокій температурі (ЗО 40 °С), використовуючи мийні засоби для тонких тканин. Речі з віскози не можна відтискати, викручувати та сушити в центрифузі. Після прання вироби, не відтаскаючи, розвішують чи розкладають на чистому простирадлі або рушнику, скачують трубочкою разом із підкладеною тканиною та обережно відтискають. Прасують теплою праскою (положення терморегулятора - «шовк» або « • ») у вологому стані через вологий пропрасовувач. Виріб не можна пересушувати праскою. Речі з віскози дозволяється піддавати хімічній чистці.

Ацетатне волокно. Сировиною для ацетатного волокна є відходи бавовни, оброблена деревна целюлоза з додаванням хімічних речовин. Ацетатне волокно має більшу пружність, ніж віскоза, тому тканина з нього майже не мнеться й добре зберігає форму, пропускає ультрафіолетові промені, не вигоряє і не втрачає яскравого забарвлення, але не переносить сильного нагрівання й плавиться за температури 210 СС. Недоліки волокна: погано вбирає вологу, менш гігроскопічне, ніж бавовна, накопичує статичні електричні заряди, недостатньо міцне на розрив. Горить волокно дуже повільно, жовтим полум’ям, залишаючи оплавлені кульки й ки с л у вати й заіі ах.

 

 

З ацетатних волокон виготовляють трикотажне полотно для білизни й верхнього одягу, сукняні, підкладкові тканини, шторне полотно та ін.

Догляд за виробами із ацетатних волокон. Вироби можна прати вручну або в пральній машині при невисокій температурі (ЗО аС), у щадному режимі. Для просушування розвішують. Тканина швидко сохне та не потребує прасування. За необхідності виріб прасують із виворітного боку через сухий пропрасовував слабо нагрітою праскою. Користуватися сушильними пристроями не рекомендується.

Полінозне волокно, різновид віскозного волокна, близьке за властивостями до бавовни, застосовують для виготовлення широкого асортименту тканин, де воно замінює тонковолокнисту бавовну.

Мідно-аміачне волокно застосовують для виготовлення трикотажу, а в суміші з вовною - для тканин і килимів. Мідно-аміачний шовк посідає четверте місце в світовому виробництві штучного волокна.

Триацетатне волокно застосовують для виготовлення сорочкових, краваткових, костюмних, шторних тканин; тюлю, покривал, мережив, спідниць гофре і плісе та ін.

У процесі пошиття виробів із тканини зі штучних волокон необхідно враховувати їхні властивості порівняно з натуральними.

Сумішеві тканини. І природні, і штучні волокна не в усьому задовольняють вимоги сучасного виробництва і споживача. Учені та технологи, пізнаючи таємниці природи, працюють над створенням волокон із новими властивостями, а також виготовленням сумішевих тканин з натуральних і хімічних волокон, які поєднують усі їхні переваги й зменшують недоліки. Сумішеві тканини еластичні, майже не мнуться й не електризуються, стійкі до зношення, не викликають алергію в людей із чутливою шкірою.

Приклади сумішевих тканин:

Полівіскоза = віскоза + поліестер

Трикотажна тканина отто = бавовна + поліестер + віскоза Штапель = віскоза + бавовна Тіар = поліестер + віскоза + вовна

Ультрастеи = натуральні + штучні волокна, які під дією ультразвуку плавляться й утворюють стяжку

Шеніл = бавовна + віскоза + поліестер + акрил

1. Розглянути етикетку.

 

2. Провести дослід (вдома або в школі з допомогою дорослих).

Висмикни із запасного клаптика, який прикріплений у шві, одну нитку і спробуй підпалити її сірником.

Тканина рослинного походження (бавовна, льон або віскоза) горить швидко, рівно, яскраво, зола легко розсипається, а в приміщенні відчувається запах паленого паперу.

Тканина з волокна тваринного походження (вовна, шовк) горітиме погано, поширюючи запах паленого пір’я; па кіпці нитки залишиться спечена кулька, яка руйнується від дотику.

Горіння нитки ацетатного шовку супроводжується запахом оцтової кислоти, па кінці нитки утворюється темна і тверда кулька.

Лабораторно-практична робота

ВИЗНАЧЕННЯ СКЛАДУ ТКАНИН ЗА ЇХНІМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

Матеріали, інструменти, пристосування: зразки тканин із натуральних і хімічних волокон, голка, посудина з водою, спиртівка для підпалювання ниток, керамічна підставка.

Послідовність виконання роботи

1. Розглянь зразки тканин. Визнач, у яких із них поверхня блискуча, а в яких матова.

2. Визнач на дотик ступінь гладкості та м’якості зразків.

3. Визнач зминальність зразків, затиснувши їх у кулані на ЗО секунд, а потім розправивши.

4. Витягни з кожного зразка по дві нитки. Одну з них намочи. Спочатку розірви суху нитку, потім - мокру. Визнач, як змінилася міцність нитки після намокання.

5. Підпали маленький клаптик тканини, поклавши його на керамічну підставку. Проаналізуй вигляд полум’я, запах і залишки після горіння.

6. Роботу виконуй, дотримуючись правил безпечної праці.

7. Знайди серед зразків тканин ті, що належать до штучних (скористайся матеріалом § 1 та Довідкою па с. 15).

8. Заповіси таблицю звіту та визнач волокнистий склад кожного зразка тканини.

 

Таблиця

 

Запитання та завдання для повторення

1. Про які нові волокна ти дізналася на уроці?

2. Для чого людям потрібні нові види волокон?

3. Які волокна належать до хімічних?

4. Що є сировиною для отримання штучних волокон?

5. Назви основні етапи процесу виробництва штучних волокон.

6. Які ти знаєш тканини зі штучних волокон?

7. Чому тканини з хімічних волокон важче кроїти та обробляти?

8. Яка тканина не потребує прасування після прання?

9. Назви вироби з тканин, виготовлених із штучних волокон.

Творче завдання на вибір

1. Досліди, яким вимогам має відповідати кожний із виробів, і добери для нього тканину, оптимальну за складом волокна: літня сукня; штори для вікон; оббивка для меблів; нічна білизна; светр для лижного спорту; купальник; парасолька; плащ.

2. Створи свою колекцію тканин зі штучних волокон, відповідно до власних уподобань.

3. Підготуй цікаві повідомлення про штучні матеріали.

4. Добери загадки, прислів’я, приказки про тканини.

ЗАСТОСУЙ НА ПРАКТИЦІ

Довідка

і. Ознаки, за якими розрізняють тканини з натурального шовку та зі штучних волокон

Показник

Тканини

з натурального шовку

Тканини

зі штучних волокон

.Зовнішній

вигляд

Мають приємний нерізкий блиск

Мають різкий блиск

Відчуття на дотик

М’які, мало зминаються

Менш м’які, зминаються більше

Вигляд обірваного кінця пряжі та ниток

Кінець нитки має вигляд зв'язаної маси волоконець

Кінець нитки має вигляд пухнастої китиці

Міцність пряжі та ниток у сухому і вологому стані

Мокра нитка така ж міцна, як і суха

Зволожена штучна нитка розривається значно легше, ніж суха; вона легко протискується пальцями

Характер

горіння

У полум'ї швидко спікається в чорну грудку, під час горіння поширюється замах паленого пір’я

Віскоза горить швидко з характерним запахом паленого паперу; ацетатні та триацетатні нитки під час горіння утворюють твердий наплив, поширюється кислуватий запах

2. Ознаки, за якими розрізняють чистововняні, напіввовняні та сумішеві тканини

Показник

Чистововняні ткашшн

Наніввовияні та сумішеві тканини

Зовнішній

вигляд

Мають нерізкий блиск, деякі суконні тканини -щ і льни й войлокоподібний шар на поверхні

Вовняні тканини з додаванням бавовни характеризуються бляклістю, а зі шгапель-ними волокнами - блиском, меншою щільністю войлокоподібного шару

Зм инальність

Зминаються незначно, утворені заломи швидко зникають

Напіввовняні тканини зминаються тим сильніше, чим більше в них целюлозних волокон; сумішеві тканини, до складу яких входять синтетичні волокна (капрон, лавсан, нітрон), виявляють значно більший опір зминанню, ніж чистововняні

Характерні

ознаки

волокон

Волокна вовни звивисті, з незначним блиском

Штучні та синтетичні волокна не дуже звиті, довгі та блискучі

Характер

горіння

Горять з утворенням чорного напливу та із запахом паленого пір’я, при виведенні з полум’я трійня припиняється

Горять з утворенням напливу, жарини, яка світиться, попелу та запаху, характер яких залежить від вмісту невовняних волокон

 

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Терещук

 

 

 

Автор: vlad2017 от 5-01-2017, 12:13, посмотрело: 4674