Пост естествени влакна от растителен произход. Структурата и свойствата на естествените влакна

естествени влакнасамата природа създава.

От древни времена до края на 19 век единствената суровина за производството на текстилни материали са естествените влакна, които се получават от различни растения. Отначало това бяха влакна от диви растения, а след това влакна от лен и коноп. С развитието на селското стопанство започва да се култивира памукът, който дава много добри и издръжливи влакна.

Влакната, произведени от стъбла на растенията, са широко използвани, наричат ​​се ликове. Влакната от стъблата са предимно груби, здрави и жилави - това са влакната на кенаф, юта, коноп и други растения. От лен се получават по-фини влакна, от които се произвеждат тъкани за производство на облекло и бельо.

Кенафкултивирани главно в Индия, Китай, Иран, Узбекистан и други страни. Влакното Kenaf е силно хигроскопично и издръжливо. От него се изработват чувал, мушама, канап и др.

коноп- много древна култура, отглеждана за влакна предимно у нас, Индия, Китай и др. Диво расте в Русия, Монголия, Индия, Китай. Влакното (коноп) се получава от конопени стъбла, от които се правят морски въжета, въжета и платно.

ютакултивирани в тропическите райони на Азия, Африка, Америка и Австралия. Юта се отглежда на малки площи в Централна Азия. Влакната от юта се използват за производството на технически, опаковъчни, мебелни тъкани и килими.

От влакната от растителен произход, най-известните памуки бельо.

Памукът е много древна култура. Започва да се култивира в Индия преди повече от 4000 години. Останки от памучни тъкани са открити в гробовете на древни перуанци, изкопани в пустините на Перу и Мексико. Това означава, че дори по-рано, отколкото в Индия, перуанците са познавали памука и са знаели как да правят тъкани от него.

Памукнаречени влакна, които покриват повърхността на семената на едногодишно памучно растение, което расте в топлите южни страни. Развитието на памучните влакна започва след цъфтежа на памука по време на образуването на плодове (бубли). Дължината на памучните влакна варира от 5 до 50 мм. Събраният и пресован в бали памук се нарича суров памук.

При първичната обработка на памука влакната се отделят от семената и се почистват от различни примеси. Първо се отделят най-дългите влакна (20-50 мм), след това късите или пухкави (6-20 мм) и накрая пухът (по-малко от 6 мм). Дългите влакна се използват за направата на прежда, пухът се използва за направата на вата и, когато се смесва с дълги памучни влакна, за направата на дебели прежди. Влакна с дължина по-малко от 12 mm се обработват химически в целулоза за производство на изкуствени влакна.

Пшеницата и ленът са най-древните култивирани растения. Ленът започва да се култивира преди девет хиляди години. В планинските райони на Индия за първи път започнаха да правят тъкани от него, красиви и тънки.

Преди седем хиляди години ленът вече е бил известен в Асирия, Вавилон. От там той влезе в Египет.

Ленените тъкани се превърнаха в луксозен артикул там, заменяйки обичайните преди вълнени. Само египетските фараони, свещеници и благородници можеха да си позволят дрехи, изработени от ленени тъкани.

По-късно финикийците, а след това гърците и римляните, започват да правят платна за своите кораби от лен.

Нашите предци, славяните, обичаха снежнобели тежки ленени тъкани. Те знаеха как да отглеждат лен, разпределяйки най-добрата земя за култури. При славяните ленените тъкани са служили като облекло за обикновените хора.

Ленените влакна правят тежка, издръжлива бяла тъкан. Той е чудесен за покривки, носими и спално бельо.

А ленът, засят гъсто и отстранен от полето по време на цъфтежа, дава много деликатно влакно, което отива в тънък и лек камбрик.

бельое едногодишно тревисто растение, което ще даде едноименното влакно. Лененото влакно се намира в стъблото на растението и може да достигне 1 метър. Ленът се прибира в периода на ранна жълта зрялост. Получената суровина за производство на прежда (конци) се подлага на по-нататъшна обработка.

Първичната обработка на лен се състои от накисване на ленената слама, сушене на слама, измиване и нарязване за отделяне на примесите.

Преждата се получава от почистени и сортирани влакна.

Положителни свойства на памучните тъкани: добри хигиенни и топлозащитни свойства, здравина, светлоустойчивост. Под действието на водата памучните влакна дори набъбват и увеличават здравината, тоест не се страхуват от никакво измиване. Тъканите изглеждат добре и са лесни за грижа.

Поради факта, че памучните тъкани имат добра хигроскопичност и висока пропускливост на въздуха, а ленените тъкани имат по-висока хигроскопичност и средна пропускливост на въздуха, те се използват за производството на спално бельо и домашно облекло.

Недостатъци на памучните тъкани: силно набръчкване (тъканите губят красивия си вид при носене), ниска устойчивост на абразия, следователно ниско износване.

Недостатъци на ленените тъкани: Силно набръчкване, ниска драперия, твърдост, силно свиване.

Естествени влакна от животински произход

естествени влакна животински произход- вълна и коприна. Тъканите, изработени от такива влакна, са екологични и следователно представляват определена стойност за човек и имат положителен ефект върху здравето му.

От незапомнени времена хората са използвали вълна за производство на тъкани. Още от времето, когато започнаха да се занимават с скотовъдство. Използвана е вълна от овце и кози, а в Южна Америка - от лами.

По време на монголо-тибетската експедиция от 1923-1926 г. известният руски географ-изследовател П. К. Козлов разкрива погребения от могили, в които открива древни вълнени тъкани. Дори след като са лежали под земята в продължение на няколко хиляди години, някои от тях надминават съвременните нишки по отношение на здравина.

По-голямата част от вълната се получава от овце, като овцете с фино руно мериносо произвеждат най-добрата вълна. Овцете с тънко руно са известни от 2 век пр.н.е., когато римляните кръстосват колхидските овни с италиански овце и отглеждат тарентинската порода овце с кафява или черна вълна. През 1 век чрез кръстосване на тарентинските овце с африкански овни в Испания са получени първите мериноси. От това първо стадо в крайна сметка произлизат всички други породи мериноси: френски, саксонски и т.н.

Овцете се стрижат веднъж или в някои случаи два пъти годишно. От една овца получават от 2 до 10 килограма вълна. От 100 килограма сурова вълна се получават 40-60 килограма чиста вълна, която се изпраща за по-нататъшна обработка.

От вълната на други животни широко се използва вълна от кози мохер, добивана от ангорски кози, произхождащи от турския град Ангора.

За производството на връхни дрехи и одеяла се използва камилска коса, получена чрез срязване или сресване по време на лиене на камила.

Високо еластичните амортизационни материали се получават от конски косми.

За неопитно око почти цялата вълна изглежда една и съща. Но висококвалифициран специалист е в състояние да различи над седем хиляди разновидности!

През XIV-XV век вълната, предназначена за предене, се сресва с дървен гребен, който има няколко реда стоманени зъби. В резултат на това влакната в снопа са подредени успоредно, което е много важно за равномерното им разтягане и усукване по време на предене.

От пенираните влакна се получават здрави, красиви нишки, от които се получава висококачествен плат, който не се износва дълго време.

Вълна- това е линията на косата на животните: овце, кози, камили. Основната маса на вълната (95-97%) се дава от овцете. Вълнената покривка се сваля от овцете със специални ножици или машини. Дължината на вълнените влакна е от 20 до 450 мм. Те отрязват почти цяла неразделна маса, която се нарича руна.

Видове вълнени влакна- това е коса и вълна, те са дълги и прави, и пух - той е по-мек и по-нагънат.

Преди да бъде изпратена в текстилни фабрики, вълната се подлага на първична обработка: сортира се, тоест влакната се избират според качеството; разклатете - разхлабете и отстранете запушващите примеси; измити с гореща вода, сапун и сода; сушени в сушилни машини. След това се прави прежда и от нея се правят тъкани.

В довършителната индустрия тъканите се боядисват в различни цветове или върху тъканите се прилагат различни шарки. Вълнените платове се произвеждат в обикновени боядисани, многоцветни и щамповани.

Вълнените влакна имат следното Имоти: имат висока хигроскопичност, тоест абсорбират добре влагата, еластични (продуктите се набръчкват малко), устойчиви на излагане на слънце (по-висока от тази на памука и лена).

За да проверите вълненото влакно, трябва да запалите парче плат. По време на горенето вълненото влакно се синтерува, получената синтерована топка се разтрива лесно с пръсти. В процеса на изгаряне се усеща миризмата на изгоряло перо. По този начин можете да определите тъканта: тя е чиста вълна или изкуствена.

Вълнените влакна се използват за направата на рокли, костюми и палта. Вълнените платове се продават под следните имена: драперия, плат, чорапогащи, габардин, кашмир и др.

Има няколко вида пеперуди, чиито гъсеници тъкат пашкули, преди да се превърнат в какавиди, използвайки секрети от специални жлези. Тези пеперуди се наричат ​​копринени буби. Основно се отглежда копринената буба.

Копринените буби се развиват на няколко етапа: яйце (зърно), гъсеница (ларва), хризалис и пеперуда. Гъсеницата се развива за 25-30 дни и преминава през пет етапа, разделени от линеене. Дължината му в края на развитието достига 8, а дебелината е 1 сантиметър. В края на петата възраст копринените жлези на гъсениците са пълни с копринена маса. Коприната - тънка сдвоена нишка от протеиновото вещество фиброин - се изстисква в течно състояние и след това се втвърдява на въздух.

Образуването на пашкул продължава 3 дни, след което настъпва петото линеене и гъсеницата се превръща в хризалис, а след 2-3 седмици в пеперуда, която живее 10-15 дни. Женската пеперуда снася грена и започва нов цикъл на развитие.

До 30 000 гъсеници се получават от една кутия грена с тегло 29 грама, която изяжда около тон зеленина и дава четири килограма естествена коприна.

За получаване на коприна естественият ход на развитие на копринената буба се прекъсва. В станциите за събиране на реколтата събраните пашкули се изсушават, след което се обработват с горещ въздух или пара, за да се предотврати процесът на превръщане на какавидите в пеперуди.

Във фабриките за коприна пашкулите се развиват чрез съединяване на няколко нишки за пашкули.

Естествена коприна- Това са тънки нишки, които се получават чрез размотаване на пашкулите на гъсеницата на копринената буба. Пашкулът е гъста, малка черупка, подобна на яйце, която гъсеницата усуква плътно около себе си, преди да се превърне в хризалис. Четири етапа на развитие на копринената буба – яйце, гъсеница, хризалис, пеперуда.

Съберете пашкули за 8-9 дни от началото на къдрене и изпратете за първична обработка. Целта на първичната обработка е да се развие конеца на пашкула и да се свържат нишките на няколко пашкула. Дължината на нишката на пашкула е от 600 до 900 м. Такава нишка се нарича сурова коприна. Първичната обработка на коприната включва следните операции: обработка на пашкули с гореща пара за омекотяване на копринено лепило; навиване на нишки от няколко пашкула едновременно. В текстилните фабрики сурова коприна се използва за производство на плат. Копринените тъкани се произвеждат от гладко боядисани, многоцветни, щамповани.

Копринените влакна имат следното Имоти: имат добра хигроскопичност и въздухопропускливост, по-малко устойчиви на слънчева светлина от другите естествени влакна. Коприната гори точно като вълната. Продуктите от естествена коприна са много приятни за носене поради добрите си хигиенни свойства.

Много неща, които използваме всеки ден, като дрехи, интериорни предмети, спално бельо и др., са направени от тъкани с различни свойства. тъкани- Това е разнообразие от конструктивни материали. Сравнявайки тъканни проби, можете да видите, че те са различни, главно по дебелина. Зависи от нишките, от които е изработена тъканта, и начина, по който са преплетени помежду си.

Ако издърпате нишките от ръба на тъканта, ги развиете и разпушите, ще видим, че те се състоят от голям брой малки, тънки, но гъвкави и здрави въси, които се наричат влакно-нас. За такова изследване можете да използвате учебен микроскоп или лупа (лупа). Дължината на влакната е многократно по-голяма от напречните им размери и може да варира от 5 мм при памук до десетки и стотици метра при естествена коприна.

Текстилни влакнаразделете на естественои химически.Естествените влакна са тези, които се срещат в природата. (фиг. 29).Влакната са естествени растителен произход:памук, лен, коноп, юта, агаве и други; влакна от животински произход:естествена коприна, вълна; минерален произход(скала) - азбест (виж диаграмата).

Схема

Химически влакна получени изкуствено от различни материали - продукти на дървообработването, нефт, газ, въглища и др. Изкуствените влакна имат свойства, които естествените влакна нямат и ги допълват или заместват. Химическите влакна включват капрон, лавсан и др.

В превод от гръцки, думата азбестозначава "неразрушим", "неугасим". материал от сайта

Най-важната характеристика на азбестовите продукти е огнеустойчивост.Следователно това минерално влакно е суровина за производството на огнеупорни тъкани и картон.

Под микроскоп текстилните влакна изглеждат така:

текстил се отнася до влакно, което се използва за производство на прежди, конци, тъкани и нетъкан текстил.

Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето

Въпроси относно този артикул:

• Какво е фибри?
• По какво се различават влакното от текстилното влакно?
• Какво представляват текстилните влакна?

РАЗРАБОТВАНЕ НА УРОКА

учител по технологии MBU гимназия №. 35 отивам. Толяти

Тема: Технологии

Тема на урока: Класификация на текстилните влакна. естествени влакна.

Цели на урока:

Образователни:да запознае учениците с класификацията на текстилните влакна, с памучни и ленени тъкани; да формира способност за разграничаване на текстилни влакна и тъкани; да формират знания и умения за правилно използване на памучни и ленени тъкани.

Разработване:развиват творческо възприятие, пространствено мислене; развиват естетическо възприятие за света, наблюдателност, въображение, творчество.

Образователни:да се култивира способност за сътрудничество, колективизъм; установяват контакти с връстници и учителя;

грижа, старание, търпение.

Тип урок: обяснение на нов материал.

Оборудване:

1. Учебник "Технологии". Симоненко В.Д.

2. Нагледни помагала на колекциите "Памук", "Лен", "Текстилни влакна".

3. Плакати и схеми за получаване на плат в текстилното производство.

4. Образци от памучни и ленени тъкани.

5.Лупи, ножици, цветна хартия, работна тетрадка.

РечникКлючови думи: материалознание, класификация, текстилни влакна, памук, ленени тъкани.

Съвременни образователни технологии, използвани в урока:

1. Здравоспасяваща технология.

2. Технология на груповата работа.

3. Проблемно-диалогична технология.

4. Технология на саморазвиващо се обучение.

5. Информационни и комуникационни технологии.

ПО ВРЕМЕ НА УРОКИТЕ.

аз.Организиране на времето. Валеопауза по здравеопазваща технология. Дихателни упражнения .

Дългоочаквано обаждане.

Урокът започва.

Вложете ума и сърцето си в работа!

Ценете всяка минута от работата си!

Да се ​​подготвим за добра работа. Да си поемем дълбоко въздух.

Дихателни упражнения.

1.-Момчета, застанете прави, ръце отстрани, крака на ширината на раменете. Поемайте кратки, като инжекция, вдишвания, смъркайте силно. Ноздрите - "входна врата" към белите дробове, Вдишайте през устата - издишайте през аварийния проход. 2. Поемете дълбоко продължително въздух и без да задържате дъха си – издишайте. На вдишване надуйте корема, на издишване приберете корема. Повторете 2-3 пъти. Много добре! Сега тихо поемете работата си.

Проверка на готовността на учениците за урока.(Работна тетрадка, инструменти за рисуване, лупа, шевна игла).

II. Актуализиране на знания, умения и способности. Проблемен диалог.

Въпроси за повторение.

Проблемен диалог.

1. Момчета, кажете ми от какво са дрехите, които носим?

2. Смятате ли, че е възможно да се получат дрехи от дърво или масло?

3. Каква материя се използва за направата на дрехи?

4. Защо трябва да знаем за произхода и свойствата на фибрите?

5. Какви видове влакна познавате?

6. Коя наука изучава структурата и свойствата на влакното?

7. Какви влакна се наричат ​​химически?

III. Обяснение на нов материал.

1. Слово на учителя. Цели на урока.

Днес в урока ще се опитаме да отговорим по-подробно на тези и други въпроси. Ще се запознаете с класификацията на текстилните влакна, ще се научите да правите разлика между влакна и тъкани, ще разберете какви продукти могат да бъдат направени от памучни и ленени тъкани.

В света има много различни неща и продукти. А самите тъкани са толкова различни: гладки и пухкави, плътни и тънки, леки и тежки, топли и хладни ... Но всички те се наричат ​​с една дума - „платове“, което означава, че имат много общо. Ако погледнете всяка тъкан през лупа, ще видите преплитането на нишката. За да шиете продукт, трябва да изберете правилната тъкан, да разберете неговите свойства. Ето защо, преди да продължим с производството на дреха, ще се запознаем с основите на науката за шевните материали.

2. Лексика и лексикална работа (работа с термини).Видео слайд No1 "Тъкани и влакна"

Шивашки материалознаниеизучава структурата и свойствата на материалите, използвани за производството на облекла.

Фибри- Това са много тънки, гъвкави, здрави нишки, чиято дължина е няколко пъти по-голяма от напречните им размери.

Текстилни влакна- това са влакна, които се използват за производство на прежди, конци, платове и други текстилни изделия.

Текстиле материал, който се изработва на стан чрез преплитане на прежда или конци.

Памучен платТова е материал, изработен от памучни влакна.

ленена тъкан- Това е материал, изработен от ленени влакна.

естествени влакна- това са влакна от растителен, животински и минерален произход, които се образуват в природата без човешка намеса,

3. Самонаблюдение на учениците. Работа с таблицата "Класификация на текстилните влакна". Видео слайд номер 2.

Диалог на тема: "Текстилни влакна".

Упражнение:

1. Проучете диаграмата във видео слайда „Класификация на текстилните влакна“.

2. Отговорете на въпросите:-

На какви групи се делят текстилните влакна?

Какъв е произходът на текстилните влакна?

4. Индивидуални съобщения на учениците (творческа домашна работа).

Химическите влакна се делят на изкуствени и синтетични. От изкуствени се получават ацетатни и вискозни влакна, а от синтетичен найлон и лавсан. Учените отдавна се опитват да разгадаят от какво се състои коприната от стегната гъсеница на копринената буба. При проверка на химичния състав на листата и коприната се оказа: листата са съставени от въглерод, кислород и водород, тоест от целулоза; а коприната освен въглерод, кислород и водород съдържа и азот. Това означава, че ако целулозата се третира с азотна киселина, от нея могат да се получат копринени нишки. Хората получават такава изкуствена коприна и я наричат ​​нитро коприна. Но рокля, изработена от него, е опасна, тъй като е запалима. И идеята да се получи изкуствена коприна от дърво не напусна учените. И накрая, беше изобретен метод, когато вискоза се получава от целулоза чрез обработка с химикали. В химическите фабрики от вискоза се получават изкуствена коприна и копринени нишки.

Естествените влакна се делят на три групи: животински произход (вълна, коприна); минерален произход (азбест); растителен произход (лен, памук).

1.Химически влакна

2.Естествени влакна

5. Валеопауза по здравеопазваща технология.

Упражнения за опорно-двигателния апарат.

6. Самостоятелна работа по двойки на учениците по учебника.

Упражнение:

1. Проучете самостоятелно материала за растителните влакна (стр. 5, № 1).

2. Отговорете на въпросите:

От какви растения се извличат растителните влакна?

Какви са свойствата на памучните и ленените влакна?

Как се наричат ​​памучните тъкани?

Какви продукти се произвеждат от влакна и тъкани от растителен произход?

7. Двойки диалог на учениците на тема "Растителни влакна" (Реч на една група).

8. Индивидуална практическа работа на тема „Естествени влакна от растителен произход” с помощта на интерактивна дъска.

Материали и инструменти: сборник "Влакна", лупа, учебник, работна тетрадка.

Упражнение:

1. Помислете за памучни и ленени влакна.

2. Сравнете ги на външен вид и усещане.

3. Попълнете таблицата в работните си тетрадки.

4. Направете заключение: каква е разликата между памучни и ленени влакна?

5. Дайте подробен отговор на този въпрос.

8. Думата на учителя. Въз основа на първичните представи за разликите в растителните влакна, направете сравнителен анализ на памучните и ленените тъкани и заключете какви свойства имат ленените и памучните тъкани. Упражнение.

9. Самостоятелна групова работа с интерактивна дъска

слайд 1

слайд 2

Влакната са основният изходен материал за производството на текстилни изделия. Те могат да бъдат разделени на няколко групи. Естествените влакна или естествените влакна се разделят на текстилни влакна от растителен (например памук, лен, коноп), животински (вълна, естествена коприна) и минерален (азбест) произход, подходящи за направата на прежда. Химическите влакна се получават от продуктите на химическата обработка на естествени полимери (изкуствени влакна) или от синтетични полимери (синтетични влакна). Производството на изкуствени влакна обикновено се състои в принуждаване на разтвор или стопилка на полимер през отворите на финерета в среда, която причинява втвърдяване на получените фини влакна. Студеният въздух служи като такава среда за формоване от стопилки, горещ въздух от разтвори („сух“ метод) или специално решение - ваната за утаяване („мокър“ метод). Произвеждат се под формата на монофиламент, щапелни влакна или сноп от множество тънки нишки, свързани чрез усукване.

слайд 4

Естествените влакна от растителен произход могат да бъдат разделени на две групи: памук или памук и ликови влакна. Памукът обикновено се нарича влакна, които покриват семената на памуковото растение. Ликови влакна се наричат ​​влакна, съдържащи се в стъблата, листата и черупките на плодовете на различни растения. Най-разпространени са следните видове ликови влакна: лен, коноп (конопено влакно), юта и др.

слайд 5

ПАМУК – влакна, които покриват памучните семена. Когато узрее, плодовете (кутиите) се отварят и от тях се прибира суров памук (влакно с неотделени семена).Кутията съдържа семена, покрити с целулозни влакна, които могат да бъдат дълги или къси. Следователно памукът се нарича дългощапелен или къс щапелен. От това зависи качеството на материалите, произведени от памук. По време на обработката от семената се отделят памучни влакна (влакна по-дълги от 20 mm), пух (по-малко от 20 mm) и пух (по-малко от 5 mm). Памукът се използва за производство на платове, трикотажни изделия, конци, памучна вата и др. Памучният пух и пух се използват в химическата промишленост като суровина за производството на изкуствени влакна и конци, филми, лакове и др. Памукът е устойчив на алкали , но се разлага под действието на киселини .

слайд 6

ВЪЛНА са влакна, получени при стригане на овце, кози, камили и други животни. Качеството на вълната зависи от дебелината на напречното сечение и дължината на вълнените влакна. Основната част от вълната, преработена в индустрията, е овча. Видове вълнени влакна: пух - най-ценното тънко, меко гофрирано влакно; преходна коса, тоест по-дебела, по-твърда и по-малко нагъната от пух; "мъртва коса" ниско здрави и твърди влакна. Вълната се използва за производство на прежди, платове, трикотажни изделия, изделия от филц и др. Вълната е чувствителна към действието на алкали, които я правят крехка, а спрямо киселини, напротив, е стабилна. Според химичния си състав вълната е протеиново вещество. При изгаряне на вълната се отделя характерната миризма на изгорени пера.

Слайд 7

Ленът е род едногодишни и многогодишни билки и храсти от семейство ленени, предачна и маслодайна култура. Култивира се предимно лен от влакна в стъблата от 20-28% влакна и маслен лен, или къдрав лен, в семената на 35-52% ленено масло. Ленените влакна се получават от стеблото на лен. Това е първото влакно, което човек се е научил да получава още през каменната ера. Дългите ленени влакна са изградени от целулоза. Ленът е най-здравото естествено влакно. Затова се използва при производството на трайни конци, платове за платна, а поради добрите си хигиенни свойства ленените тъкани се използват за направата на лен.

Слайд 8

КОПИНА - естествен текстилна нишка от животински произход; продукт, секретиран от жлезите на гъсениците на копринените буби. Със съвместното развиване на няколко пашкула се получава сурова коприна, от която се произвежда усукана коприна, използвана за производството на тъкани, трикотаж и шевни конци. Отпадъците се преработват в прежди за технически и други тъкани. Според химичния си състав коприната е протеиново вещество. Меките, блестящи, красиво изглеждащи продукти, изработени от коприна, обаче имат ниска устойчивост на износване и висока цена.

Слайд 9

Химическите влакна се получават от продуктите на химическата обработка на естествени полимери (изкуствени влакна) или от синтетични полимери (синтетични влакна). Полимери (от поли... и гръцки meros дял, част), вещества, чиито молекули (макромолекули) се състоят от голям брой повтарящи се единици; Молекулното тегло на полимерите може да варира от няколко хиляди до много милиони. По произход полимерите се разделят на естествени или биополимери (например протеини, нуклеинови киселини, естествен каучук) и синтетични (например полиетилен, полиамиди, епоксидни смоли), получени чрез методи на полимеризация и поликондензация. Според формата на молекулите се разграничават линейни, разклонени и мрежови полимери, органични, елементно-органични, неорганични полимери по природа. Линейните и разклонените полимери се характеризират с набор от специфични свойства, например способността да образуват анизотропни влакна и филми, както и да съществуват в силно еластично състояние. Полимерите са в основата на пластмаси, химически влакна, каучук, бои и лакове, лепила, йонообменници. Клетките на всички живи организми са изградени от биополимери.

Слайд 10

С течение на годините естествените влакна са престанали да удовлетворяват напълно човек, така че учени от цял ​​свят работят, за да намерят заместител за тях. Преди повече от триста години (през 1655 г.) изключителният английски физик Робърт Хук публикува трактат, в който има такова твърдение: „Възможно е, очевидно, да се намерят начини за изкуствено получаване на лепкава маса, подобно на това как е образувана в копринена буба ... Ако се намери такава маса, тогава очевидно по-лесна задача ще бъде да се намери начин тази маса да се разтегне на тънки нишки ... ”Но едва през 1884 г. ученикът на Луи Пастьор, Френският изобретател Hilaire de Chardonnay успява да получи изкуствени влакна. Най-често срещаните видове изкуствени влакна се получават чрез преработка на целулоза. Шардоне е първият, който решава да използва разтворител за разтваряне на целулозата в разтвор и от този разтвор за получаване на ново влакно. За да направи това, той прокара получената течна маса през тънки дупки. За да се получат влакна, полимерен разтвор или стопилка се прокарва през най-фините дупки във въртящата се матрица. От получените влакна се предят нишки, които се използват за производството на текстилни изделия.

слайд 11

При обработката на отпадна дървесина и дървени стърготини се отделя целулоза. В процеса на получаване на вискозни влакна целулозата се обработва с реагенти (NaOH и CS2). Вискозна влакна - изкуствено влакно, отлято от вискоза; се състои от хидратирана целулоза. Лесно оцветен, хигроскопичен; Недостатъци: голяма загуба на якост в мокро състояние, лесно набръчкване, ниска устойчивост на износване се елиминират чрез модифициране на вискозното влакно. Поради наличието на суровини и ниската цена на реагентите, производството на вискозни влакна е много икономично. Използва се (понякога смесен с други влакна) за производството на платове за облекло, трикотаж, шнур. В процеса на получаване на ацетатни влакна, целулозата се обработва с оцетен анхидрид, полученият целулозен ацетат се разтваря в ацетон и се изтласква през фидерите.

слайд 12

Ацетатните влакна са изкуствени влакна, образувани от разтвори на целулозен триацетат (триацетатно влакно) и неговия продукт на частично осапуняване (собствено ацетатните влакна). Мека, еластична, малко набръчкана, пропускаща ултравиолетовите лъчи; недостатъци: ниска якост, ниска термична и износоустойчивост, значителна електрификация. Те се използват главно в производството на потребителски стоки, като бельо. Световното производство е около 610 хиляди тона.

слайд 13

Полиамидното влакно е синтетично влакно, образувано от стопилки или разтвори на полиамиди. Здрави, еластични, устойчиви на абразия, многократно огъване и действието на много химикали; недостатъци: ниска хигроскопичност, повишена електрификация, ниска термична и светлоустойчивост. Използва се в производството на платове, трикотаж, корда за гуми, филтърни материали и др. Основни търговски наименования: от поликапроамид капрон, найлон-6, перлон, дедерон, амилан, стилон; от полихексаметилен адипамид анид, найлон-6,6, родианилон, ниплон.

Слайд 14

Полиестерното влакно е синтетично влакно, образувано от стопилка на полиетилен терефталат или негови производни. Предимства ниско намачкване, отлична устойчивост на светлина и атмосферни влияния, висока якост, добра устойчивост на абразия и органични разтворители; Недостатъци: Трудност при боядисване, силно наелектризиране, твърдостта се елиминира чрез химическа модификация. Използва се например при производството на различни тъкани, изкуствена козина, въжета, за подсилване на гуми. Основни търговски наименования: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, елана, тергал, тесил.

слайд 15

Полиакрилонитрилно влакно (акрилно влакно) е синтетично влакно, образувано от разтвори на полиакрилонитрил или негови производни. По много свойства е близък до вълната, устойчив на светлина и други атмосферни агенти, киселини, слаби основи, органични разтворители. Полиакрилонитрилните влакна се използват за направата на горни и долни трикотажни изделия, килими и тъкани. Основни търговски наименования: нитрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртел, дралон, волпрула.

слайд 16

Съдържание

Въведение.

През последните 100 години населението на света се е удвоило. Но нуждите на хората се увеличиха още повече. Производството на естествени влакна - вълна, памук, естествена коприна, лен, коноп - започна значително да изостава от търсенето. Така през последните 40 години то се е увеличило само с 25%, а търсенето - със 100%.

Химията помогна да се премахне това несъответствие. Всяка година фабриките произвеждат милиони километри коприна и други химически влакна от естествена целулоза или от въглища, варовик, сол и вода. Днес делът на химическите влакна в общото им производство вече е над 28%. През последните 15 години обемът на световното производство на влакна се е увеличил 3 пъти.

Голямото значение на химическите влакна е очевидно. Всъщност, ако разходите за труд за производството на синтетична полиамидна коприна се приемат за 100%, тогава за изкуствена вискозна коприна те ще бъдат 60%, за вълна 450%, а за естествена коприна дори повече - 25 000%!

Вълната на овца нараства средно с 30 мм за 3 месеца. А в завода за химически влакна предачната машина изважда до 5000 м конец за 1 минута!

На международния панаир в Лайпциг вниманието на посетителите беше привлечено от табела над павилиона на английска фирма, продаваща текстил. По заповед на управителя на тази компания думите бяха събрани от огромни букви: „Вълната не може да бъде заменена с нищо!“ Е, не може да му се откаже възможността да рекламира продукта си. Този бизнесмен обаче не взе предвид, че на същото изложение в други павилиони бяха представени великолепни тъкани, направени изцяло или предимно от синтетични влакна; прежди и конци, които имат предимства, които естествените влакна нямат.

Дори заклетите скептици, които преди бяха не толкова малко, през последните години можеха сами да се уверят, че изцяло синтетичните влакна често превъзхождат влакната с естествен произход по здравина, устойчивост на вода, атмосферни влияния, светлина, бактерии и насекоми, еластичност и способност за защита от студ.- вълна, памук и коприна.

Химиците в много страни непрекъснато работят за създаване на нови влакна и подобряване на качеството на вече познатите. Технолозите не изостават. Променяйки състава на суровините и технологията на тяхната обработка, те подобряват качеството на тъканите и им придават редица специални свойства, например, правят ги водоотблъскващи или не губят формата си. В резултат на това на международния пазар непрекъснато се появяват нови марки платове.

Общо химиците вече са предложили почти 1000 различни вида синтетични влакна, но от тях само няколко се произвеждат от индустрията в голям мащаб. В момента четири вида влакна са от най-голямо значение: поливинилхлорид, полиамид, полиакрилонитрил и полиестер.

Изборът на тези конкретни влакна се определя не само от химични, физични и технологични фактори, но преди всичко от икономически причини. При масовото производство суровините задължително трябва да са евтини и лесно достъпни. Освен това е необходимо свойствата на крайните продукти да могат да варират в широки граници. Споменатите видове влакна отговарят на всички тези изисквания.

Първото изцяло синтетично влакно е пуснато от индустрията през 1934 г. под името PC fiber.

1. Химически влакна

Химическите влакна се делят на изкуствени и синтетични. Изкуствените влакна са направени от естествени макромолекулни съединения, главно от целулоза. Синтетичните влакна са направени от синтетични съединения с високо молекулно тегло.

Изкуствените влакна се изработват под формата на безкрайна нишка, състояща се от множество отделни влакна или от едно влакно, или под формата на щапелни влакна - къси парчета (скоби) от неусукани влакна, чиято дължина съответства на дължината от вълна или памучно влакно. Щапелните влакна, като вълна или памук, служат като междинен продукт за производството на прежда. Преди предене щапелното влакно може да се смеси с вълна или памук.

1.1. Концепцията за технологията за производство на химически влакна.

Първият етап от производствения процес на всяко химическо влакно е приготвянето на въртяща се маса, която в зависимост от физикохимичните свойства на изходния полимер се получава чрез разтварянето му в подходящ разтворител или прехвърлянето му в разтопено състояние.

Получената вискозна течност се пречиства старателно чрез многократно филтриране и твърдите частици и въздушните мехурчета се отстраняват. Ако е необходимо, разтворът (или стопилката) се обработва допълнително - добавят се багрила, подлагат се на "зреене" (стояване) и т.н. Ако атмосферният кислород може да окисли вещество с високо молекулно тегло, тогава "узряването" се извършва в инертен газ атмосфера.

Вторият етап е образуването на влакното. За образуване, разтвор или полимерна стопилка се подава в така наречената финерета с помощта на специално дозиращо устройство. Финерето е малък съд, изработен от устойчив топлоустойчив и химически устойчив материал с плоско дъно, който има голям брой (до 25 хиляди) малки дупки, чийто диаметър може да варира от 0,04 до 1,0 mm.

При образуване на влакно от полимерна стопилка, тънки струи от стопилка от отворите на финерето навлизат в пространството, където се охлаждат и втвърдяват. Ако влакното е образувано от полимерен разтвор, тогава могат да се приложат два метода: сухо образуване, когато тънки струи навлизат в нагрята шахта, където под действието на циркулиращ топъл въздух разтворителят излиза и струите се втвърдяват във влакна; мокро образуване, когато потоците от полимерния разтвор от финерето попадат в така наречената утаителна баня, в която под действието на различни химикали, съдържащи се в нея, потоците на полимера се втвърдяват във влакна.

Във всички случаи образуването на влакна се извършва под напрежение. Това се прави, за да се ориентират (подредят) линейните молекули на макромолекулното вещество по оста на влакното. Ако това не се направи, тогава влакното ще бъде значително по-малко издръжливо. За да се увеличи здравината на влакното, то обикновено се разтяга допълнително, след като частично или напълно се втвърди.

След образуването влакната се събират в снопове или снопове, състоящи се от много фини влакна. Получените нишки се измиват, подлагат се на специална обработка - сапунисване или омасляване (за улесняване на обработката на текстил) или се сушат. Готовите нишки се навиват на макари или макари.

При производството на щапелни влакна нишките се нарязват на парчета (скоби). Щапелните влакна се събират в бали.

2. Естествени влакна

Естествените влакна са естествени текстилни влакна, които се образуват при естествени условия, здрави и гъвкави тела с малки напречни размери и ограничена дължина, подходящи за производство на прежди или директно текстилни продукти (например нетъкан текстил). Единични влакна, които не се разделят в надлъжна посока без разрушаване, се наричат ​​елементарни (дългите влакна се наричат ​​елементарни нишки); няколко влакна, надлъжно закрепени (например залепени) заедно, се наричат ​​технически. По произход, който определя химичния състав на влакната, има влакна от растителен, животински и минерален произход.

2.1. Растителни влакна

Растителните влакна се образуват на повърхността на семената (памук), в стъблата на растенията (тънки стъблени влакна - лен, рами; груби - юта, конопен коноп, кенаф и др.) и в листата (твърди листни влакна, например, манилски коноп (абака), сизал). Общото наименование на влакната на стъблото и листата е личко. Растителните влакна са единични клетки с канал в централната част. При образуването им първо се образува външният слой (първична стена), вътре в който постепенно се отлагат няколко десетки слоя синтезирана целулоза (вторична стена). Тази структура на влакната определя особеностите на техните свойства - относително висока якост, ниско удължение, значителен капацитет на влага, както и добра боядисване поради висока порьозност (30% или повече).

Най-важното текстилно влакно е памукът. Памучните семена, покрити с фибри, се наричат ​​суров памук. При първичната си обработка памукът се откъсва последователно от семената - влакна (дължина > 20 mm), по-къси влакна (пух, или мъх) и пух (делинт, дължина до 5 mm). Състав на памучни влакна (тегл.%): целулоза до 96%, пентозани 1,5-2,0, мазнини и восъци 1, азотсъдържащи и протеинови вещества 0,3, пепел 0,2-0,4. Преждата от това влакно се използва (понякога смесена с други естествени или химически влакна) за производството на тъкани за домакински и технически цели, трикотаж (главно лен и трикотаж), завеси, тюл, въжета, въжета, шевни конци и др. Директно от памук - влакна произвеждат нетъкани и вата продукти. Памук от по-ниски класове, пух и пух се използва за получаване на целулозни етери. Основните страни, отглеждащи памук, са страните от ОНД (около 25% от световната реколта), Китай, САЩ, Индия, Пакистан, Турция и Египет.

Личните влакна се изолират от растения главно под формата на технически влакна. Сред фините влакна най-важен е ленът (съдържа около 80% целулоза, до 8% пентозани, повече от 5% лигнин), сред грубостъблените влакна ютата (около 70% целулоза, до 30% пентозани и лигнин) и конопът са от първостепенно значение. Ленени и други тъкани, платно, брезент, пожарни маркучи, шнурове се изработват от ленена прежда, а тъканите за чанти, платната, нискокачествените платна и брезента се изработват от т. нар. гласна прежда (получена от отпадъци от първичната преработка на лен ). Ленените влакна често се използват в смес с химикали, като полиестер или памук. Отглеждането на лен е развито в страните от ОНД (северозападните райони на Русия, западната част на Украйна, Беларус, балтийските страни), в редица страни от Централна и Северна Европа.

Влакната с груби стъбла се обработват в дебела прежда за тъкани за чанти и контейнери, както и за въжета, въжета, канап. Основните страни производителки на юта са Индия, Бангладеш, Пакистан, Индонезия и Китай. Отглеждането на коноп е развито в ОНД (европейската част на Русия, Украйна, страните от Централна Азия), много страни от Западна Европа, Индия, Пакистан и др. Изолират се листови ликови влакна, използвани в производството на въжета, за тъкане на рогозки и др. от тропически растения, растящи в страните от Африка, Централна Америка, Индонезия, Филипините и др. Тези влакна успешно се заменят със синтетични.

2.2. Животински влакна

Животинските влакна включват вълна и коприна. Вълна - влакна от косми от овце (почти 97% от общото производство на вълна), кози, камили и други животни. Във вълната се срещат следните видове влакна: 1) пух - най-тънкото и еластично влакно с вътрешен ("кортикален") слой, съставен от вретеновидни клетки, и външен люспест слой; 2) ост - по-дебело влакно, което има и рехав сърцевина, която се състои от рядко разположени плочи, перпендикулярни на оста на влакното; 3) преходен косъм, при който сърцевиният слой е прекъснат по дължината на влакното (заема междинна стойност по дебелина между пух и ост); 4) "мъртва" коса - груба, много дебела, твърда и чуплива влакна със силно развит сърцевинен слой. Овча вълна, състояща се от влакна от първи или втори тип, се нарича хомогенна, състояща се от влакна от всички видове - хетерогенна.

Вълненото влакно се характеризира с ниска якост, висока еластичност и хигроскопичност, ниска топлопроводимост. Преработва се (в чист вид или смесено с химически влакна) в прежда, от която се изработват платове, трикотаж, както и филтри, уплътнения и др.

Коприната е продукт на отделянето на копринените жлези на насекомите, от които основното промишлено значение има копринената буба. Гъсеницата на копринената буба освобождава нишка, състояща се от две елементарни фиброинови нишки, всяка с дебелина около 15 микрона, залепени заедно с друго протеиново вещество – серицин. Полагайки нишката около себе си, гъсеницата образува плътна многослойна черупка (пашкул). При развиване на пашкули обикновено се свързват 5-10 елементарни нишки, като се получава сурова коприна. Получените отпадъци се разкъсват на къси парчета и се преработват в прежда. Коприната има висока якост, еластичност, висока абсорбция на влага, приятен матов блясък, лесно боядисване. От копринени конци се произвеждат рокли (креп и др.), декоративни платове и платове за вратовръзки, сатен, конци за бродерия, от прежда се изработват различни тъкани и др.

2.3. Влакна от минерален произход

Влакната с минерален произход включват азбест (най-широко използван е хризолит-азбест), който се разделя на технически влакна. Преработват се (обикновено в смес с 15-20% памук или химически влакна) в прежда, от която се изработват огнеупорни и химически устойчиви тъкани, филтри и др. При производството се използва непредено късо азбестово влакно от композити (асбопласти), картони и др.

Обемът на световното производство на естествени влакна през 1980 г. възлиза на (милиони тона годишно): памук - 14,1, лен - 0,6, юта - 3,0, други груби и твърди - 1,0, вълна (измита) - 1,6, сурова коприна - 0,05.

3. Синтетични влакна

Синтетичните влакна включват: полиамидни, полиакрилонитрилни, полиестерни, перхлоровинилови, полиолефинови влакна.

3.1. Полиамидни влакна

Полиамидните влакна, в много отношения превъзхождащи по качество всички естествени и изкуствени влакна, придобиват все по-голямо признание. Най-често срещаните полиамидни влакна, произвеждани от индустрията, включват капрон и найлон. Сравнително наскоро е получено енантното полиамидно влакно.

Капронът е полиамидно влакно, получено от поликапроамид, който се образува по време на полимеризацията на капролактам (лактам аминокапронова киселина):

Оригиналният капролактам на практика се получава по два начина:

1. От фенол:

2. От бензол:

Окислението на циклохексана се извършва с кислород на въздуха в течна фаза при 130-140 o C и 15-20 kgf / cm 2 в присъствието на катализатор - манганов стеарат. В този случай се образуват циклохексанон и циклохексанол в съотношение 1:1. Циклохексанолът се дегенерира до циклохексанон и последният се превръща в капротам по описания по-горе начин.

При изграждане на нови и разширяване на съществуващи производствени мощности на капролактам ще се използва основно втората схема за неговото производство. В този случай окисляването на циклохексанона с въздух ще се засили чрез повишаване на реакционната температура до 190-200 0 С, което значително ще намали времето за реакция.

Полимеризацията на капролактам се извършва в онези фабрики, които произвеждат синтетични влакна. Капролактамът се разтопява преди полимеризация. За да се предотврати окисляването на лактама, процесът на полимеризация протича при 15-16 kgf / cm 2 при температура от около 260 0 C, проведен в азотна атмосфера. Полимерът, образуван в резултат на полимеризацията на капролактам, се втвърдява в бяла маса, подобна на рог, която след това се раздробява и се обработва с вода при повишена температура, за да се смила нереагиралия мономер и получените димери и тримери.

За образуване на найлоново влакно изсушеният полимер се зарежда в затворен стоманен апарат, снабден с решетки, върху който се топи при 260-270 0 С в азотна атмосфера. Филтрираната под налягане сплав влиза в матрицата. Влакната, образувани след излизане от финерето, се охлаждат в вала и се навиват на калерчета. Веднага от калерчетата, сноп влакна се изпраща към качулката, усукване, измиване и сушене.

Капроновите влакна на външен вид приличат на естествена коприна; по якост значително я превъзхожда, но е малко по-малко хигроскопичен. Това влакно се използва широко за производството на високоякостни шнурове, тъкани, трикотажни и трикотажни изделия, въжета, мрежи и др.

Найлоново влакно (анид). Получава се от полиамид, продукт на поликондензация на така наречената AG сол (хексаметилендиамин адипат).

Солта AG се получава чрез взаимодействието на адипинова киселина с хексаметилендиамин в метанол:

Полиамидът, получен в резултат на поликондензацията на AG солта, се прокарва в разтопена форма през алкален отвор във вана със студена вода. Втвърдената смола се изсушава, раздробява, разтопява и от стопилката се образува влакно.

Наскоро руските химици създадоха нов енант от полиамидни влакна, който се отличава с еластичност, устойчивост на светлина и здравина. Енантът се получава чрез поликондензация на ω-аминоенантова киселина. Технологичните процеси за производство на найлонови и енантови влакна са сходни един с друг.

3.2. полиестерни влакна

От полиестерните влакна най-важно е влакното от лавсан, произвеждано в различни страни под наименованието "терилен", "дакрон" и др.

Lavsan е синтетично влакно, получено от полиетилен терефталат. Изходната суровина за производството на полиетилен терефталат е диметил терефталат (диметилов естер на терефталова киселина) или терефталова киселина.

Първоначално диметилтерефталатът се нагрява при 170-280 o C, с излишък от етиленгликол. В този случай настъпва трансестерификация и се получава диетилол терефталат:

Използването на диметил терефталат вместо свободна терефталова киселина за производството на полиестер се обяснява с факта, че чистотата на терефталова киселина е от решаващо значение за последната реакция на поликондензация. Тъй като получаването на чиста киселина е много трудна задача, всички разработени по-рано технологични процеси за получаване на лавсан се основават на използването на диметилтерефталат като първоначален мономер.

В момента най-големите чуждестранни фирми използват не диметил терефталат, а високо пречистена терефталова киселина като изходен мономер, което позволява да се изключи тромавият етап на трансестерификация от технологичния процес и във връзка с това значително да се намали цената на целия технологичен процес.

Полученият полиестер се излива от реактора под формата на лента във въртяща се вана с вода или барабан, където се втвърдява. След това се натрошава, суши и оформя на машини, подобни на тези, използвани при производството на капрон.

Влакното Lavsan е много здраво, еластично, топло и светлоустойчиво, устойчиво на атмосферни влияния, химикали и абразия. Приличайки по външен вид и редица свойства с вълната, тя я превъзхожда по износване и е много по-малко набръчкана.

Влакното Lavsan се добавя към вълната за производството на висококачествени платове и трикотаж, които не се набръчкват. Lavsan се използва и за транспортни ленти, ленти, платна, завеси и др.

Списък на използваната литература:

1. Е. Гросе, Х. Вайсмантел. Химия за любопитните. 1987 г

2. В.Г. Жиряков. Органична химия. 6-то изд., М.: "Химия", 1987, 408 с.

3. Кукин Г.Н., Соловьов А.Н. Текстилни материали, част 1 -

Първоначални текстилни материали, М., 1985.