Характеристика искусственных тканей. «Виды химических волокон. Свойства химических волокон и тканей из них

7 класс

Тема: «Свойства химических волокон и тканей из них».

Цели и задачи:
Образовательная

Дать представление о видах химических волокон, познакомить со способами их получения, свойствами и технологией обработки и применении в окружающей жизни.

Развивающая

Научить разбираться в свойствах тканей и применять эти знания в жизни.

Развивать способности к анализу и сопоставлению, наблюдательности и вниманию.

Воспитательная

Воспитание активности, аккуратности, умения работать в группе.

Оборудование :

Коллекция тканей, раздаточный материал, карточки, инструкции по технике безопасности, схема “Классификация текстильных волокон”, компьютеры, мультимедийная установка, компьютерная презентация

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Методы: проблемно-поисковый, информационно-развивающий, репродуктивный, творчески-репродуктивный.

Работа в бригадах (3 бригады - по количеству рядов в кабинете).

Ход урока.

I. Организационный момент.

Проверка готовности к уроку.

Подготовка учащихся к восприятию урока.

2 . Актуализация знаний по предыдущему учебному материалу. (Работа в бригадах). За каждый правильный ответ бригада получаете бонус /в конце урока - оценки/.

Вопросы:

Блиц-опрос:

(Слайд 2,3)

1.Закончите предложения:

1. Хлопок и лен относятся к волокнам (растительного происхождения)

2. К волокнам животного происхождения относятся (шерсть и шелк)

2. Составьте последовательную цепочку изготовления ткани:

Растение - волокно - пряжа - ткань

3. Вставьте пропущенные слова.

Самое тонкое волокно (шелк)
Самое гладкое волокно (лен)
Самое короткое волокно (хлопок)
Самое пушистое волокно (шерсть)

4. Значительной гигроскопичностью обладают (все ткани из натуральных волокон)

5. Большой пылеемкостью обладают (шерстяные ткани)

6. Лучше других драпируются (шелковые ткани)

3. Изучение нового материала.

Мотивация учебной деятельности учеников
Вступительное слово учителя:

- Вы никогда не задумывались вопросом: Почему люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок?

Я сегодня Вам расскажу и в конце урока Вы ответите на проблемный вопрос:

1. Словесно-иллюстративный рассказ (Слайд 4).

Учитель. Издавна, для производства тканей люди использовали те волокна, которые давала им природа. Вначале, это были волокна диких растений, затем волокна конопли, льна, а также шерсть животных. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень прочное волокно.

Но природное сырьё имеет свои недостатки, натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. И, люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок.

Сегодня все текстильные волокна можно представить в виде следующей схемы(Слайд5).

Сейчас в лабораториях синтезируются всё новые и новые виды химических волокон, и ни одному специалисту не под силу перечислить их необъятное множество. Учёным удалось заменить даже шерстяное волокно - оно называется нитрон .

Производство химических волокон включает 5 этапов: (Слайд 6,7)

1. Получение и предварительная обработка сырья.
2. Приготовление прядильного раствора или расплава.
3. Формование нитей.
4. Отделка.
5. Текстильная переработка. Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются соответственно:ацетатными,медноаммиачными,вискозными.

При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей.

Большую группу нитей, выходящих из фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон. Количество отверстий в фильере при производстве комплексных текстильных нитей может быть от 12 до 100.

При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами.

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти: бензола, фенола. аммиака и т.д.

Выступление групп с заранее подготовленной информацией:

1 группа:

Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.

В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят стальную проволоку такой же толщины.

2 группа:

Среди новых, уже появившихся волокон, можно отметить волокна - хамелеоны, свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Разработаны полые волокна, в которые заливается жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.

С 1972 года запущено производство арамидных волокон, которые разделяют по двум группам. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к пламени, и термическим воздействиям. Вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой.

3 группа:

Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические волокна можно использовать при температуре около 1250 o С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.

Ознакомление с различными свойствами текстильных волокон

(Слайд 8*)

Таблица «Классификация тканей по волокнистому составу» (Её можно распечатать по количеству учениц и раздать, для укрепления её в тетрадь, в целях экономии времени).

4.Лабораторно - практическая работа.

«Определение сырьевого состава материалов и изучение их свойств» (Работа в бригадах).(Слайд 9)

На уроке во время лабораторной работы вы на практике убедитесь, какие свойства у тканей из химических волокон и как правильно ухаживать за изделиями из таких тканей.

Инструменты и материалы: образцы тканей из искусственных и синтетических волокон, шерсти, хлопка; игла; сосуд с водой; тигели для поджигания нитей.

(Слайд10).

«Таблица свойств химических волокон»

Ход работы (Слайд 11).

Рассмотрите внешний вид образцов ткани. Определите, у каких из них поверхность блестящая, а у каких - матовая.

Определите на ощупь степень гладкости и мягкости каждого образца.

Определите сминаемость образцов: зажмите образец в кулаке на 30 секунд, а затем раскройте ладонь.

Выньте 2 нити из каждого образца и по одной из них намочите. Разорвите сухую, а затем мокрую нить. Определите, как меняется при этом прочность нити.

Выньте ещё по одной нити из каждого образца и подожгите её в тигле. Проанализируйте вид пламени, запах и оставшийся пепел после горения.

Результаты опытов занесите в таблицу.

На основании полученных данных и таблицы свойств химических волокон определите сырьевой состав каждого образца.

5. Закрепление изученного материала.

1.Контроль знаний учащихся. (Слайд12).

Для того, чтобы закрепить новые знания, девочки отвечают на теста

1. Большая осыпаемость нитей в тканях:

А) хлопчатобумажные
Б) шерстяные
В) синтетические

2. Теплозащитные свойства выше у:

А) льна
Б) шёлка
В) нитрона

3. Какие ткани обладают большой гигроскопичностью и воздухопроницаемостью?

А) натуральные
Б) искусственные

4. Какие ткани теряют прочность в мокром состоянии?

А) натуральные
Б) синтетические

Выставление оценок, их аргументация.

2.Соревнование между бригадами.

Бригадам выданы конверты с образцами тканей, необходимо

рассортировать их на две группы:

1.из натуральных волокон;

2.из химических волокон.

V. Подведение итогов.

Вывод: умение определять природу сырья ткани необходимо для последующей работы с тканью на всех этапах изготовления изделия.

Итак, наш урок подошел к концу, давайте вспомним, о чем мы с вами узнали на уроке? Кто ответит на проблемный вопрос? Какие ткани пользуются большим спросом и почему? Ответы бригад обсуждаются, анализируются.

Учитель подводит итог урока, подсчитываются бонусов, заработанные на уроке, выставляются оценки.

Учитель поздравляет бригаду, набравшую большее количество бонусов. 6 .Домашнее задание.

Составить коллекцию тканей.

Для творческой группы: составить кроссворд.

7 .Уборка рабочих мест .

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока: изучить свойства тканей из химических волокон и способы их обработки.

• Образовательная

Дать представление о видах химических волокон, познакомить со способами их получения, свойствами и технологией обработки и применении в окружающей жизни.

• Развивающая

Научить разбираться в свойствах тканей и применять эти знания в жизни.

Развивать способности к анализу и сопоставлению, наблюдательности и вниманию.

• Воспитательная

Воспитание активности, аккуратности, умения работать в группе.

Оборудование:

Коллекция тканей, раздаточный материал, карточки, инструкции по технике безопасности, схема “Классификация текстильных волокон”, компьютеры, мультимедийная установка, компьютерная презентация (Приложение 1) , индивидуальные задания на компьютере (кроссворд приложение 4, тест приложение 3 ), творческая работа учащихся (проект буклета приложение 2)

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Методы: проблемно-поисковый, информационно-развивающий, репродуктивный, творчески-репродуктивный.

I. Организационный момент.
II. Актуализация ранее изученных знаний.
III. Изучение нового материала.
IV. Закрепление изученного материала.
V. Подведение итогов.

Ход урока

I. Организационный момент.

1. Проверка готовности к уроку.
2. Подготовка учащихся к восприятию урока. (Слайд 1,2,3)

Вводная беседа.

Вы любите красиво одеваться? (Слайд 4)

Как вы считаете, с чего начинается создание одежды?

Чем вы обычно руководствуетесь при покупке ткани?

Ответы учащихся:

Понравилась какая-то модель в журнале (или на ком-нибудь) и нужно купить ткань, подходящую для этой модели.

Понадобилась вещь определенного назначения, например зимняя юбка, и для этого необходимо подобрать ткань с соответствующими качествами.

(С использованием ролевых игр, блиц опроса)

У нас на уроке присутствуют два корреспондента нашей школьной газеты “Мир тканей”.

Они подготовили репортаж “Истории из бабушкиного сундучка” и оформили его в виде буклета, используя программу Publisher. Давайте посмотрим и послушаем их.

Чтобы научиться разбираться в тканях, необходимо знать их свойства, тогда вы научитесь правильно ухаживать за своими вещами и будете всегда самыми модными, красивыми и практичными.

В 5-м и 6-м классе вы познакомились с тканями растительного и животного происхождения.

Давайте вспомним, что это за ткани? (Слайд 5,6)

Блиц-опрос:

(Слайд 7,8)

1.Закончите предложения:

1. Хлопок и лен относятся к волокнам (растительного происхождения)

2. К волокнам животного происхождения относятся (шерсть и шелк)

2. Составьте последовательную цепочку изготовления ткани:

Растение – волокно – пряжа – ткань

3. Вставьте пропущенные слова.

Самое тонкое волокно (шелк)
Самое гладкое волокно (лен)
Самое короткое волокно (хлопок)
Самое пушистое волокно (шерсть)

4. Значительной гигроскопичностью обладают (все ткани из натуральных волокон)

5. Большой пылеемкостью обладают (шерстяные ткани)

6. Лучше других драпируются (шелковые ткани)

С помощью интерактивного теста подводим черту по закреплению ранее изученного материала (Слайд 9). В заключении показываю таблицу “Классификация натуральных волокон” (Слайд 10)

Натуральные волокна – это природные волокна, готовые к использованию. Они экологически чистые и благотворно влияют на здоровье человека, но их производство

– трудоемкий и дорогостоящий процесс.

А сейчас мы переходим к изучению новой темы.

Запишите тему сегодняшнего урока:

“Свойства тканей из химических волокон”

Химические волокна в природе не встречаются, они производятся с помощью специальных химических процессов на заводах (в виде непрерывных нитей и штапельных волокон). Ткани из химических волокон производятся менее трудоемко и более дешево.

Экономическая выгода применения химических волокон состоит в более низкой их себестоимости, что объясняется значительно меньшими трудовыми затратами на их производство. Например, для получения одинакового количества хлопка и льна надо затратить труда в 10 раз больше, чем для получения того же количества вискозного штапельного волокна, и почти в 50 раз больше, чем для получения натурального шелка.

Когда же появились ткани из химических волокон?

Историческая справка (Слайд 11):

• Оказывается, еще в УII веке англичанин Роберт Гук высказал мысль о возможности получения искусственного волокна.

• Промышленным путем его получили только в конце XIX века.
• В России первый завод по производству искусственного шелка был построен в Мытищах, и в 1913 году он дал первую продукцию.

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Посмотрите на таблицу:

Рисунок 1

Характеристика тканей из химических волокон.

Ткани из химических волокон всегда имеют красивый внешний вид и высокую прочность, они устойчивы к действию света и не поражаются молью и микроорганизмами, а еще они отлично удерживают тепло.

Что же является сырьем для производства синтетических и искусственных тканей?

Сырьем для производства вискозных волокон является древесина хвойных

деревьев – еловая щепа, отходы хлопка, из которых после обработки получают целлюлозу в виде листов картона. Растворенная целлюлоза представляет собой вязкую жидкость – вискозу; продавливая ее через фильеры, получают тонкие непрерывные нити вискозного шелка. Вискозные волокна вырабатывают не только в виде непрерывных нитей, но и коротких отрезков, т.е. штапельных волокон, пригодных для изготовления как однородной вискозной пряжи, так и смешанной, с добавлением разных волокон для придания разнообразных свойств тканям.

Раздаю образцы тканей и объясняю свойства вискозных тканей:

Положительные свойства: ткани из вискозных волокон имеют красивый внешний вид, высокую прочность, на ощупь они имеют шероховатую поверхность.

Отрицательными свойствами этих тканей является потеря прочности во влажном состоянии.

Способ получения ацетатных волокон такой же, как и способ получения вискозного волокна. Отличие заключается только в том, что целлюлоза, вырабатываемая из древесины и отходов хлопка, обрабатывается уксусной эссенцией или серной кислотой. Уксус по-латыни “ацетум”, от этого слова и произошло название волокна – ацетатное.

Схема получения ткани из химических волокон (Слайд 13).

Рассматриваем образцы.

Рассказываю о свойствах ацетатных тканей:

Ткани из ацетатных волокон красивы, имеют слегка блестящую поверхность, по внешнему виду и на ощупь напоминают шелк, легкие, мягкие, хорошо драпируются, сохраняют форму, малосминаемы.

– Недостатком ацетатных тканей является потеря прочности во влажном состоянии, они плохо пропускают воздух и впитывают влагу, трудно утюжатся.

А теперь давайте посмотрим: “Где применяют искусственные ткани?” (Слайд 14)

(Блузки, текстиль, юбки, брюки)

Для производства синтетических волокон в качестве сырья используют простые вещества (мономеры), являющиеся продуктом переработки каменного угля, нефти и природного газа (фенол, этилен, ацетилен, метан и др.) Синтетические волокна получают путем реакции соединения (синтеза) мономеров с образованием сложного вещества полимера (“поли” – много), поэтому эти вещества называются синтетическими. В этом их отличие от искусственных волокон, для получения которых используются сложные вещества (полимеры), находящиеся в природе в готовом виде (древесина, хлопковый пух).

К синтетическим тканям относятся:

Капрон – самое прочное волокно на разрыв и на истирание.

К недостаткам капроновых тканей относится: скольжение, осыпаемость, раздвижка нитей, поэтому ткани из капроновых нитей сложны в обработке.

Лавсан – очень прочное и упругое волокно. Его смешивают с различными волокнами для увеличения прочности и упругости тканей. В чистом виде лавсан применяют для изготовления ниток, кружев, технических тканей, ворса искусственного меха, ковров. Ткани с лавсаном боятся сильного увлажнения и нагревания.

Нитрон – самое стойкое и “теплое” волокно, пушистое, матовое, по виду напоминает шерсть. Волокна нитрона использую при изготовлении трикотажных изделий и искусственного меха.

Шерстяные ткани с волокнами нитрона прочны, незначительно мнутся, но недостатком является сильная усадка при намачивании и осыпаемость.

Синтетические волокна обладают рядом свойств, которых нет у натуральных волокон: высокая механическая прочность, упругость, стойкость к действию химических веществ, малосминаемость, плохая сыпучесть, плохая усадка. Все эти свойства относятся к положительным, поэтому синтетические волокна добавляют к натуральным, чтобы получить ткани с улучшенным качеством.

– Отрицательными свойствами синтетических волокон являются пониженная гигроскопичность, низкая воздухопроницаемость, высокая электризуемость при носке, поэтому не рекомендуется носить одежду из этих тканей детям и людям с повышенной чувствительностью к синтетическим волокнам.

Давайте выясним “Где применяются синтетические ткани?” (Слайд 15)

Работа с учебником:

Предлагаю девочкам выписать из учебника положительные и отрицательные свойства тканей из химических волокон.

Работа учащихся:

Искусственные ткани: вискоза, ацетатный шелк

Синтетические ткани: капрон, лавсан, нитрон

Итог самостоятельной работы проверяем по (слайду 16)

Контроль знаний учащихся.

Для того, чтобы закрепить новые знания, девочки отвечают на вопросы интерактивного кроссворда Приложение 4 и теста Приложение 3 .

Ответы к кроссворду:

По вертикали: 1. Вискоза, 2.Синтетические 3. Шерсть, 4. Хлопок, 5. Лен, 6. Шелк, 7. Ацетат.

V. Подведение итогов.

Итак, наш урок подошел к концу, давайте вспомним, о чем мы с вами узнали на уроке

и подведем итог.

Вывод: умение определять природу сырья ткани необходимо для последующей работы с тканью на всех этапах изготовления изделия.

А на следующем уроке во время лабораторной работы вы на практике убедитесь, какие свойства у тканей из химических волокон и как правильно ухаживать за изделиями из таких тканей.

I. Организационный момент.
II. Лабораторная работа “Определение сырьевого состава материалов и изучение их свойств”.
III. Закрепление нового материала.
IV. Заключительная часть.

Ход урока

I. Организационный момент

Мы с вами изучили свойства тканей из химических волокон, а сейчас на практике попробуем выяснить: как можно определить эти свойства, так как умение определять

природу сырья ткани необходимо для последующей работы с тканью на всех этапах изготовления изделия. При выборе фасона одежды, необходимо определить ее назначение, а в зависимости от этого выбрать подходящую ткань, по свойству отвечающую тем или иным требованиям.

Дежурные раздают все необходимое для лабораторной работы (образцы тканей, иглу, ножницы, блюдце с водой, тигели для поджигания нитей..

Вводный инструктаж.

Повторяю с ученицами правила техники безопасности.

Предлагаю девочкам открыть учебник и ознакомиться с заданием лабораторной работы

Во время лабораторной работы ученицы должны определить природу сырья и разложить ткань по группам. Для определения сырья ученицы пользуются органолептическим методом распознавания волокон. Во время работы провожу текущий инструктаж и слежу за соблюдением правил техники безопасности.

Завершив лабораторную работу, можно сделать следующий вывод:

Умение определять природу сырья ткани необходимо для последующей работы с тканью на всех этапах изготовления. При выборе фасона одежды необходимо определить ее назначение, а в зависимости от этого выбрать подходящую ткань, по свойствам отвечающую тем или иным требованиям.

Группе учащихся заранее было дано задание – провести опрос среди одноклассниц: “Одежду, из каких тканей предпочитают мои одноклассницы?”. Результаты опроса ученицы оформили в диаграмму, которую мы поместили в презентацию (Слайд 17 ).

А теперь давайте послушаем практические советы, которые подготовили наши мастера “Домашней академии”

Как определить: из какого волокна изготовлена ткань? (Слайд 18)

Итак, вы купили классную блузку и вам необходимо сразу определить, из какого волокна сделана ткань.

Выдерните из запасного лоскутка, который прикреплен в шве, одну нить и попробуйте поджечь ее спичкой.

Ткань растительного происхождения (хлопок, лен или вискоза) сгорит быстро, ровно, ярко, зола легко рассыплется, а в помещении останется запах жженой бумаги.

Ткань животного происхождения (шерсть, шелк) будет гореть плохо, распространяя запах жженой кости; на конце нити останется спекшийся шарик, который чуть тронь – разрушится.

Уксусной кислотой пахнет при горении нить ацетатного шелка, на конце нити образуется темный и твердый шарик.

Проделывая эти несложные опыты, учитывайте, что ткани часто изготавливают из смешанных волокон.

Как ухаживать за тканями? (Слайд 19)

Способ ухода за одеждой зависит от сырьевого состава ткани, из которой она изготовлена. Ткани из химических волокон теряют свою прочность при стирке, поэтому изделия из этих тканей стирают, вручную или в стиральной машине, используя функцию “щадящий режим” при температуре 30-40 градусов, а после стирки изделия развешивают не отжимая. Гладить такие ткани можно чуть теплым утюгом. Существуют

международные обозначения условий, которые необходимо соблюдать во время стирки. Набор символов по уходу за изделиями печатается на специальной ленте и пришивается с изнаночной стороны.

Чтобы закрепить новую тему работаем с интерактивным тестом (Слайд 20).

Оцениваю работу на уроке учащихся.

Подводим итоги, делаем выводы (Слайд 21)

Вывод: в нашей жизни необходимы не только натуральные ткани, но и ткани из химических волокон. Кто же может представить себя без зонтика или классной сумки, а уж теплая искусственная шубка, на которую нет необходимости убивать животных, просто необходима любой, уважающей себя, девушке. Да и дорогие натуральные ткани не всем по карману.

Поэтому появление искусственных тканей было обусловлено экономической выгодой. Применение этих волокон состоит в более низкой их себестоимости, что объясняется значительно меньшими трудовыми затратами на их производство.

Удивительно, как люди раньше обходились без таких мягких, прочных и эластичных искусственных тканей, которые несут в наш быт тепло и комфорт.

Информационные ресурсы:

• Азбука домоводства Г.Асланов, Е. Березнева.
• Энциклопедия “История моды”.
• Журналы Burda, Moden, Diana,Glamour.
• http://www.gloryon.ru/ru/products/adv/200604_1/glossary_3.html (Виды и свойства тканей).
• Учись шить Р.И.Егорова, В.П. Монастырная.
• Обслуживающий труд Д.Н.Образцова, М.И. Рыжечкина.
• Иллюстрированная энциклопедия моды Л. Кибалова, О. Гербенова, М. Ламарова.

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Идея искусственным путем создать волокна и нити, напоминающие натуральные, возникла давно. Сначала появилось желание воспроизвести вить, напоминающую натуральный шелк. Он ценился очень высоко и постоянно был в центре внимания алхимиков так же, как золото и другие благородные металлы. Более 300 лет назад, в 1665 г., выдающийся английский ф изик Роберт Гук, законы которого положили начало науке о сопротивлении материалов, опубликовал трактат, в котором логически подошел к проблеме получения искусственного шелка. Гук писал: «Я часто думаю, что можно, по-видимому, найти пути искусственно получать клейкую массу, аналогично тому, как она образуется у шелковичного червя, или даже еще лучше. Если такая масса будет найдена, то, по-видимому, более легкой задачей будет найти путь вытягивания этой массы в тонкие нити. Я не буду указывать на пользу такого изобретения она совершенно очевидна…» Ученый предположил, что получать искусственные волокна можно из отходов белковых веществ взамен натурального шелка.

Позднее, в 1734 г., французский естествоиспытатель Рене Антуан Реомюр пытался воспроизвести процесс выделения гусеницей шелкопряда шелковой нити и получить волокно, но составу и свойствам аналогичное натуральному шелку. Он считал, что шелк это не что иное, как жидкая смола, которую высушили, и высказал предположение, что искусственный шелк можно получать из различных смол. Но невысокий уровень развития химии в то время не позволил ученым решить задачу по созданию искусственных волокон.

С момента опубликования логических выкладок Роберта Гука до получения первой нити химическим путем прошло почти два столетия. Сначала для производства искусственных волокон использовали только природное сырье. И лишь в 80-х годах ХIХ в. ботаник К. Негели установил, что хлопок состоит из целлюлозы - то есть из того же вещества, что и бумага, которую получают из древесины.

Текстильные журналы того времени опубликовали ряд статей с предостережениями о последствиях использования одежды из искусственных волокон. Французское правительство вынуждено было закрыть компанию, но Шардонне продолжил работы по усовершенствованию технологии своего производства. И уже в 1889 г. на Всемирной выставке в Париже ученый представил новые образцы пряжи и тканей промышленного производства.

Его методом получали искусственный шелк в Германии, Швейцарии и Бельгии. Но не только Шардонне удалось получить синтетическое волокно. В 1883 г. в Англии Д. Суон тоже получил нитроцеллюлозу, растворил ее в уксусной кислоте и после пропуска через тончайшие отверстия получил нити. Дочери изобретателя даже изготовили несколько скатертей из полученных волокон. Эти скатерти были представлены на выставке изобретений в 1885 г. как «искусственный шелк».

В конце ХIХ в. химики предложили еще один способ приготовления «шелкового сиропа» из целлюлозы. Целлюлозу растворяли в реактиве Швейцера, образующемся при взаимодействии гидроксида меди и аммиака. Из этого раствора получили новый вид искусственного шелка - медноаммиачный. Как и в производстве нитрошелка, медноаммиачный раствор целлюлозы продавливали через тончайшие отверстия сначала в воду, а затем - в раствор серной кислоты. При этом происходило отщепление растворителя, и получались нити, состоящие из целлюлозы.

К 1900 г. производство вискозного волокна составляло уже 1000 тонн. Перспектива производства этого волокна была очевидна. Огромные сырьевые ресурсы и их дешевизна открыли широкие возможности для производства вискозных волокон. Один кубический метр древесины дает 200 кг целлюлозы и примерно 150 кг волокна, из которого можно выработать до 1500 м ткани.

На основе целлюлозы производится ацетатное волокно. Натуральные волокна обрабатывали уксусной кислотой, а затем растворяли в ацетоне. Из раствора получали ацетатные нити. Впервые этот метод был предложен в 1869 г., но практическое применение началось только в 1890-м. В 1908 г. организовано производство белковых волокон из молочного казеина.

Волокна, получаемые в результате химической переработки природных полимеров растительного и животного происхождения, называют искусственными. Создавая волокна из готовых природных полимеров, ученые пришли к выводу, что можно научиться самим создавать нечто подобное. В результате многолетних исследований в 30-х годах ХХ в. были разработаны методы синтеза волокнообразующих полимеров состоящих из элементов углерода, водорода, кислорода, азота и др. На практике полимеры синтезируют из таких соединений, как бензол, фенол, этилен, ацетилен, аммиак, синильная кислота, которые в огромных количествах производят на химических заводах путем переработки природного сырья нефти, каменного угля, газа. Такие волокна называют синтетическими.

С выпуска в 1932 г. поливинилхлоридного волокна в Германии в текстильной промышленности новая эра.

Первый в мире завод по производству нейлона был открыт в 1939г. в США в Сифорде (штат Делавэр). Любопытно, что капрон распространенный волокнообразующий полиамид - был получен на 40 лет раньше нейлона. В 1899 г. немецкие исследователи Габриэль и Маас получили полимер Е-капролактам, но за этим открытием ничего не последовало.

В 1938 г. капрон заново открыл, и снова в Германии, Пауль Шлак, и назвал его перлоном. Но производство перлона в годы Второй мировой войны было засекречено: материал шел на военные нужды - в основном на производство парашютов и шинный корд.

В России капрон впервые был получен в 1947 г., а с 1950 г. началось производство лавсана. Он относится к полиэфирным волокнам и получил свое название в лаборатории высокомолекулярных соединений Академии наук СССР. Полиакрилонитрильные волокна (ПАИ) в мире производят с 1942 г., а у нас в стране - с 1963 г. Мир химических волокон многообразен. Производство этих волокон интенсивно развивается, причем более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья, меньшей трудоемкостью производственных процессов, разнообразием свойств тканей из таких волокон и их хорошим качеством.

Вискозное волокно представляет собой чистую целлюлозу, полученную из еловой древесины (щепы) без каких-либо примесей. В зависимости от назначения вискоза может иметь блестящую или матовую поверхность. Изменяя блеск, толщину и извитость волокон, вискозной ткани можно придать вид шелка, хлопка или шерсти. Применяя утолщенные вискозные нити, можно добиться имитации льняного полотна.

Вискозные ткани уступают по прочности натуральному шелку, хотя вырабатываются и сверхпрочные вискозные ткани. В мокром состоянии их прочность значительно снижается - на 50-60 %. Вискоза лучше, чем хлопок, впитывает влагу, но уступает ему в износоустойчивости.

Горят волокна вискозы так же, как льняные и хлопковые: быстро, ровно, ярким пламенем, пахнут жженой бумагой, оставляют легко рассыпающуюся золу светло-серого цвета. Волокна вискозы в отличие от растительных волокон чувствительны к действию щелочей и кислот.

Для ацетатного волокна сырьем служат отходы древесины и хлопка. Шелковые ткани из ацетатного волокна внешне очень похожи на натуральный шелк, имеют блестящую поверхность.

Ткани из ацетатного волокна плохо впитывают влагу, но быстро сохнут; они обладают меньшей прочностью, чем вискоза, но большей упругостью, поэтому почти не мнутся, хорошо сохраняют форму. Ацетат не переносит сильный нагрев и плавится при температуре 210 °С.

Ткани из синтетических волокон

Синтетические ткани производят из волокон, получаемых в результате сложных химических реакций. Они отличаются друг от друга химическим составом, свойствами, характером горения.

В разных странах эти волокна называются по-разному, поэтому остановимся только на наиболее распространенных волокнах и тканях из них.

Ткани из полиэстера, лавсана, кримплена мягкие и гибкие, но очень прочные. Они практически не мнутся, хорошо закрепляют форму при нагревании, держат складки и плиссе, не выгорают на солнце, не поражаются молью и микроорганизмами. Их недостаток - низкая гигроскопичность.

Нейлон, капрон, дедерон - самые прочные из всех синтетических волокон. Ткани из этих волокон жестковаты на ощупь, имеют гладкую поверхность, прочны на разрыв, устойчивы к истиранию, не выцветают и мало мнутся, не поражаются молью и микроорганизмами. Из недостатков можно отметить плохую впитываемость и чувствительность к высоким температурам.

Акрил, нитрон имеют вид объемных извитых волокон, поэтому ткани из них очень напоминают шерсть. Они обладают теми же свойствами, что и ткани из полиэстера, очень чувствительны к высокой температуре: быстро плавятся, приобретая коричневый цвет, затем горят коптящим пламенем.

Эластан (лайкра) чаще всего используется в смеси с другими волокнами. Эластановые волокна очень эластичны при растяжении, способны увеличивать свою длину в семь раз, а затем сокращаться до первоначального размера.

Ткани с эластаном применяют при изготовлении облегающей одежды: брюк, джинсов, трикотажа, чулочно-носочных изделий. Такая одежда прилегает к фигуре и не стесняет движений. Изделия с эластаном хорошо растягиваются, мало мнугся и отличаются прочностью.

Сравнительная характеристика свойств тканей из различных волокон представлена в таблице 5. Ткани перечислены в порядке убывания свойств.

Таблица 5. Сравнительная характеристика свойств тканей из различных волокон

Практическая работа № 9

Определение состава тканей и изучение их свойств

Инструменты и материалы: рабочая коробка, образцы материалов из хлопка, льна, шерсти, натурального шелка, шелка из искусственных и синтетических волокон; блюдце или кювета с водой; тигель для поджигания нитей.

1. Изучите материал этого параграфа.
2. Выберите шесть образцов из всех предложенных материалов.
3. Определите на ощупь степень гладкости и мягкости каждого образца.
4. Определите сминаемость образцов: зажмите каждый из них в кулаке, подержите так 30 с, а затем раскройте ладонь.
5. Выньте две нити из каждого образца и намочите одну из них в блюдце с водой. Разорвите сначала сухую, а затем мокрую нить. Определите, меняется ли при этом их прочность.
6. Выньте нить из каждого образца и подожгите в тигле. Проанализируйте вид пламени, запах и оставшийся после горения пепел.
7. Заполните в рабочей тетради таблицу 6, отметив наличие того или иного свойства.

Таблица 6. Определение состава тканей по их свойствам

1. Обобщив полученные данные, определите сырьевой состав каждого образца ткани.
2. Подумайте, какой по составу должна быть ткань для следующих изделий:
   • летнее платье;
   • шторы;
   • обивка для мебели;
   • ночная сорочка;
   • свитер для зимних видов спорта;
   • купальник;
   • зонтик;
   • плащ.

Новые понятия

Вискозное волокно, ацетатное волокно, ткани из синтетических волокон.

Контрольные вопросы

1. Для чего необходимо знать волокнистый состав тканей? 2. Где используют ткани из химических волокон? 3. Какими свойствами обладают вискозные ткани? 4. Одежда из каких тканей преобладает в вашем гардеробе?