Post-Naturfasern pflanzlichen Ursprungs. Die Struktur und Eigenschaften von Naturfasern

Naturfasern die Natur selbst erschafft.

Von der Antike bis zum Ende des 19. Jahrhunderts waren die einzigen Rohstoffe für die Herstellung von Textilmaterialien Naturfasern, die aus verschiedenen Pflanzen gewonnen wurden. Zuerst waren es die Fasern von Wildpflanzen, dann die Fasern von Flachs und Hanf. Mit der Entwicklung der Landwirtschaft begann der Anbau von Baumwolle, die sehr gute und haltbare Fasern liefert.

Aus Pflanzenstängeln hergestellte Fasern sind weit verbreitet, sie werden Bast genannt. Die Fasern der Stängel sind meist grob, stark und zäh – das sind die Fasern von Kenaf, Jute, Hanf und anderen Pflanzen. Aus Flachs werden feinere Fasern gewonnen, aus denen Stoffe für die Herstellung von Kleidung und Leinen hergestellt werden.

Kenaf hauptsächlich in Indien, China, Iran, Usbekistan und anderen Ländern angebaut. Kenaf-Fasern sind stark hygroskopisch und langlebig. Daraus werden Sackleinen, Planen, Bindfäden usw. hergestellt.

Hanf- eine sehr alte Kultur, die hauptsächlich in unserem Land, Indien, China usw. für Fasern angebaut wird. Sie wächst wild in Russland, der Mongolei, Indien und China. Fasern (Hanf) werden aus Hanfstängeln gewonnen, aus denen Seeseile, Seile und Segeltuch hergestellt werden.

Jute in tropischen Regionen Asiens, Afrikas, Amerikas und Australiens angebaut. Jute wird in kleinen Gebieten in Zentralasien angebaut. Jutefasern werden zur Herstellung von technischen Stoffen, Verpackungsstoffen, Möbelstoffen und Teppichen verwendet.

Von den Fasern pflanzlichen Ursprungs die berühmteste Baumwolle und Leinen-.

Baumwolle ist eine sehr alte Kulturpflanze. Es begann vor über 4000 Jahren in Indien angebaut zu werden. Überreste von Baumwollstoffen wurden in den Gräbern der alten Peruaner gefunden, die in den Wüsten von Peru und Mexiko ausgegraben wurden. Das heißt, schon früher als in Indien kannten die Peruaner Baumwolle und wussten, wie man daraus Stoffe herstellt.

Baumwolle werden die Fasern genannt, die die Oberfläche der Samen einer einjährigen Baumwollpflanze bedecken, die in warmen südlichen Ländern wächst. Die Entwicklung von Baumwollfasern beginnt nach der Blüte der Baumwolle während der Bildung von Früchten (Kapseln). Die Länge der Baumwollfasern reicht von 5 bis 50 mm. Baumwolle, die gesammelt und zu Ballen gepresst wird, wird als Rohbaumwolle bezeichnet.

Bei der Erstverarbeitung von Baumwolle werden die Fasern von den Samen getrennt und von verschiedenen Verunreinigungen gereinigt. Zuerst werden die längsten Fasern (20-50 mm) getrennt, dann kurze oder Flusen (6-20 mm) und schließlich die Daunen (weniger als 6 mm). Die langen Fasern werden zur Herstellung von Garn verwendet, die Daunen zur Herstellung von Watte und, wenn sie mit langen Baumwollfasern gemischt werden, zu dicken Garnen. Fasern mit einer Länge von weniger als 12 mm werden chemisch zu Zellulose verarbeitet, um Chemiefasern herzustellen.

Weizen und Flachs sind die ältesten Kulturpflanzen. Flachs wurde vor neuntausend Jahren angebaut. In den Bergregionen Indiens begannen sie zum ersten Mal, schöne und dünne Stoffe daraus herzustellen.

Vor siebentausend Jahren war Flachs bereits in Assyrien, Babylonien, bekannt. Von dort gelangte er nach Ägypten.

Leinenstoffe sind dort zum Luxusartikel geworden und ersetzen die früher üblichen Wollstoffe. Nur ägyptische Pharaonen, Priester und Adlige konnten sich Kleidung aus Leinenstoffen leisten.

Später begannen die Phönizier und dann die Griechen und Römer, Segel für ihre Schiffe aus Leinen herzustellen.

Unsere Vorfahren, die Slawen, liebten schneeweiße schwere Leinenstoffe. Sie wussten, wie man Flachs anbaut und das beste Land für die Ernte zuweist. Bei den Slawen dienten Leinenstoffe als Kleidung für das einfache Volk.

Leinenfasern ergeben einen schweren, strapazierfähigen weißen Stoff. Es eignet sich hervorragend für Tischdecken, Wearables und Bettwäsche.

Und Flachs, dick gesät und während der Blüte vom Feld entfernt, ergibt eine sehr zarte Faser, die zu dünnem und leichtem Batist wird.

Leinen ist eine einjährige krautige Pflanze, die der Faser mit dem gleichen Namen geben wird. Flachsfasern befinden sich im Stamm der Pflanze und können 1 Meter erreichen. Flachs wird in der Zeit der frühen Gelbreife geerntet. Der anfallende Rohstoff für die Garnherstellung (Fäden) wird weiterverarbeitet.

Die primäre Verarbeitung von Flachs besteht aus dem Einweichen des Flachsstrohs, dem Trocknen des Strohs, dem Waschen und dem Schleifen, um die Verunreinigungen abzutrennen.

Garn wird aus gereinigten und sortierten Fasern gewonnen.

Positive Eigenschaften von Baumwollgeweben: gute hygienische und hitzeabschirmende Eigenschaften, Festigkeit, Lichtechtheit. Unter der Einwirkung von Wasser quellen Baumwollfasern sogar auf und erhöhen die Festigkeit, das heißt, sie haben keine Angst vor dem Waschen. Die Stoffe sehen gut aus und sind pflegeleicht.

Aufgrund der Tatsache, dass Baumwollstoffe eine gute Hygroskopizität und hohe Luftdurchlässigkeit und Leinenstoffe eine höhere Hygroskopizität und mittlere Luftdurchlässigkeit aufweisen, werden sie zur Herstellung von Bettwäsche und Haushaltskleidung verwendet.

Nachteile von Baumwollstoffen: starke Knitterbildung (Stoffe verlieren beim Tragen ihre schöne Optik), geringe Scheuerfestigkeit, daher geringer Verschleiss.

Nachteile von Leinenstoffen: Starke Knitterbildung, geringer Fall, Steifigkeit, hoher Einlauf.

Naturfasern tierischen Ursprungs

Naturfasern tierischen Ursprungs- Wolle und Seide. Stoffe aus solchen Fasern sind umweltfreundlich und stellen daher einen gewissen Wert für den Menschen dar und wirken sich positiv auf seine Gesundheit aus.

Seit jeher verwenden Menschen Wolle zur Herstellung von Stoffen. Schon damals begannen sie sich mit der Viehzucht zu beschäftigen. Verwendet wurde die Wolle von Schafen und Ziegen und in Südamerika Lamas.

Während der mongolisch-tibetischen Expedition von 1923-1926 entdeckte der bekannte russische Geograf und Forscher P. K. Kozlov Hügelgräber, in denen er alte Wollstoffe entdeckte. Selbst nachdem sie mehrere tausend Jahre unter der Erde lagen, übertrafen einige von ihnen moderne Fäden an Festigkeit.

Der Großteil der Wolle wird von Schafen gewonnen, wobei fein gewebte Merinoschafe die beste Wolle liefern. Feinwollige Schafe sind seit dem 2. Jahrhundert v. Chr. bekannt, als die Römer kolchische Widder mit italienischen Schafen kreuzten und die tarentinische Schafrasse mit brauner oder schwarzer Wolle züchteten. Im 1. Jahrhundert wurden durch die Kreuzung der Tarentiner Schafe mit afrikanischen Widdern in Spanien die ersten Merinos gewonnen. Von dieser ersten Herde stammten schließlich alle anderen Merino-Rassen ab: Franzosen, Sachsen usw.

Schafe werden einmal oder in einigen Fällen zweimal im Jahr geschoren. Von einem Schaf bekommen sie 2 bis 10 Kilogramm Wolle. Aus 100 Kilogramm Rohwolle werden 40-60 Kilogramm reine Wolle gewonnen, die der Weiterverarbeitung zugeführt wird.

Aus der Wolle anderer Tiere wird häufig Ziegenmohairwolle verwendet, die von Angoraziegen gewonnen wird, die aus der türkischen Stadt Angora stammen.

Für die Herstellung von Oberbekleidung und Decken wird Kamelhaar verwendet, das durch Scheren oder Kämmen bei der Kamelhäutung gewonnen wird.

Hochelastische Polstermaterialien werden aus Rosshaar gewonnen.

Für das ungeübte Auge sieht fast jede Wolle gleich aus. Aber ein hochqualifizierter Spezialist kann über siebentausend Sorten unterscheiden!

In den XIV-XV Jahrhunderten wurde zum Spinnen bestimmte Wolle mit einem Holzkamm gekämmt, der mehrere Reihen von Stahlzähnen hatte. Dadurch wurden die Fasern im Bündel parallel angeordnet, was für ihre gleichmäßige Dehnung und Verdrillung beim Spinnen sehr wichtig ist.

Aus der gekämmten Faser wurden starke, schöne Fäden gewonnen, aus denen ein Stoff von guter Qualität hergestellt wurde, der sich lange nicht abnutzte.

Wolle- das ist der Haaransatz von Tieren: Schafe, Ziegen, Kamele. Die Hauptmasse an Wolle (95-97%) wird von Schafen geliefert. Die Wolldecke wird mit speziellen Scheren oder Maschinen von den Schafen entfernt. Die Länge der Wollfasern beträgt 20 bis 450 mm. Sie schneiden eine fast ganze untrennbare Masse ab, die Rune genannt wird.

Arten von Wollfasern- das sind Haare und Wolle, sie sind lang und gerade und flauschig - es ist weicher und kräuseliger.

Vor dem Versand an die Textilfabriken wird die Wolle einer Primärverarbeitung unterzogen: sortiert, dh die Fasern werden nach Qualität ausgewählt; schütteln - verstopfende Verunreinigungen lösen und entfernen; mit heißem Wasser, Seife und Soda gewaschen; im Wäschetrockner getrocknet. Dann wird Garn hergestellt und daraus werden Stoffe hergestellt.

In der Veredelungsindustrie werden Stoffe in verschiedenen Farben eingefärbt oder verschiedene Muster auf Stoffe aufgebracht. Wollstoffe werden einfarbig, mehrfarbig und bedruckt hergestellt.

Wollfasern haben folgendes Eigenschaften: haben eine hohe Hygroskopizität, d.h. sie nehmen Feuchtigkeit gut auf, sind elastisch (Produkte knittern ein wenig), beständig gegen Sonneneinstrahlung (höher als die von Baumwolle und Leinen).

Um die Wollfaser zu überprüfen, müssen Sie ein Stück Stoff in Brand setzen. Während der Verbrennung wird die Wollfaser gesintert, die resultierende Sinterkugel lässt sich leicht mit den Fingern reiben. Beim Brennen ist der Geruch von verbrannter Feder zu spüren. Auf diese Weise können Sie den Stoff bestimmen: Es ist reine Wolle oder künstlich.

Wollfasern werden zur Herstellung von Kleidern, Anzügen und Mänteln verwendet. Wollstoffe werden unter folgenden Namen verkauft: Vorhang, Tuch, Strumpfhose, Gabardine, Kaschmir usw.

Es gibt mehrere Arten von Schmetterlingen, deren Raupen, bevor sie sich in Puppen verwandeln, Kokons weben, indem sie Sekrete aus speziellen Drüsen verwenden. Diese Schmetterlinge werden Seidenraupen genannt. Die Seidenraupe wird hauptsächlich gezüchtet.

Seidenraupen entwickeln sich in mehreren Stadien: Ei (Korn), Raupe (Larve), Puppe und Schmetterling. Die Raupe entwickelt sich in 25-30 Tagen und durchläuft fünf Stadien, die durch Häutungen getrennt sind. Seine Länge erreicht am Ende der Entwicklung 8 und die Dicke beträgt 1 Zentimeter. Am Ende des fünften Larvenstadiums sind die Seidendrüsen der Raupen mit Seidenmasse gefüllt. Seide - ein dünner gepaarter Faden aus der Proteinsubstanz Fibroin - wird in flüssigem Zustand herausgepresst und härtet dann an der Luft aus.

Die Bildung eines Kokons dauert 3 Tage, danach erfolgt die fünfte Häutung, und die Raupe verwandelt sich in eine Puppe und nach 2-3 Wochen in einen Schmetterling, der 10-15 Tage lebt. Der weibliche Schmetterling legt Grena, und ein neuer Entwicklungszyklus beginnt.

Aus einer Kiste Grena mit einem Gewicht von 29 Gramm werden bis zu 30.000 Raupen gewonnen, die etwa eine Tonne Laub fressen und vier Kilogramm Naturseide ergeben.

Zur Gewinnung von Seide wird der natürliche Entwicklungsgang der Seidenraupe unterbrochen. An Erntestationen werden die gesammelten Kokons getrocknet und dann mit heißer Luft oder Dampf behandelt, um zu verhindern, dass sich Puppen in Schmetterlinge verwandeln.

In Seidenfabriken werden Kokons abgewickelt, indem mehrere Kokonfäden zusammengefügt werden.

Natürliche Seide- Dies sind dünne Fäden, die durch Abwickeln der Kokons der Raupe der Seidenraupe gewonnen werden. Ein Kokon ist eine dichte, winzige eiähnliche Hülle, die die Raupe fest um sich selbst windet, bevor sie sich in eine Puppe verwandelt. Vier Stadien der Seidenraupenentwicklung - Ei, Raupe, Puppe, Schmetterling.

Sammeln Sie die Kokons in 8-9 Tagen ab dem Beginn des Einrollens und senden Sie sie zur primären Verarbeitung. Der Zweck der Primärverarbeitung besteht darin, den Kokonfaden abzuwickeln und die Fäden mehrerer Kokons zu verbinden. Die Länge des Kokonfadens beträgt 600 bis 900 m. Ein solcher Faden wird als Rohseide bezeichnet. Die Primärverarbeitung von Seide umfasst die folgenden Vorgänge: Behandlung von Kokons mit heißem Dampf, um den Seidenleim aufzuweichen; Aufwickeln von Fäden aus mehreren Kokons gleichzeitig. In Textilfabriken wird Rohseide zur Herstellung von Stoffen verwendet. Seidenstoffe werden unifarben, mehrfarbig, bedruckt hergestellt.

Seidenfasern haben folgendes Eigenschaften: Sie haben eine gute Hygroskopizität und Luftdurchlässigkeit und sind weniger beständig gegen Sonnenlicht als andere Naturfasern. Seide brennt genauso wie Wolle. Produkte aus Naturseide sind aufgrund ihrer guten hygienischen Eigenschaften sehr angenehm zu tragen.

Viele Dinge, die wir täglich verwenden, wie Kleidung, Einrichtungsgegenstände, Bettwäsche usw., bestehen aus Stoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Stoffe- Dies ist eine Vielzahl von Strukturmaterialien. Wenn Sie Gewebeproben vergleichen, können Sie sehen, dass sie sich unterscheiden, hauptsächlich in der Dicke. Es kommt darauf an, aus welchen Fäden der Stoff besteht und wie sie miteinander verwoben sind.

Wenn Sie die Fäden vom Rand des Stoffes ziehen, abwickeln und auflockern, sehen wir, dass sie aus einer großen Anzahl kleiner, dünner, aber flexibler und starker Zotten bestehen, die als sogenannte Zotten bezeichnet werden Faser-uns. Für eine solche Untersuchung können Sie ein Trainingsmikroskop oder eine Lupe (Lupe) verwenden. Die Länge der Fasern ist um ein Vielfaches größer als ihre Querabmessungen und kann von 5 mm bei Baumwolle bis zu mehreren zehn und hundert Metern bei Naturseide variieren.

Textilfasern Teilen durch natürlich und chemisch. Naturfasern sind solche, die in der Natur vorkommen. (Abb. 29). Fasern sind natürlich pflanzliche Herkunft: Baumwolle, Leinen, Hanf, Jute, Agave und andere; Fasern tierischen Ursprungs: Naturseide, Wolle; mineralischen Ursprungs(Felsen) - Asbest (siehe Zeichnung).

Planen

Chemische Fasern künstlich aus verschiedenen Materialien gewonnen - Produkte der Holzverarbeitung, Öl, Gas, Kohle usw. Chemiefasern haben Eigenschaften, die Naturfasern nicht haben und ergänzen oder ersetzen diese. Zu den Chemiefasern gehören Kapron, Lavsan usw.

Aus dem Griechischen übersetzt, das Wort Asbest bedeutet "unzerstörbar", "unauslöschlich". Material von der Website

Das wichtigste Merkmal von Asbestprodukten ist Feuer Beständigkeit. Daher ist diese Mineralfaser ein Rohstoff für die Herstellung von feuerfesten Geweben und Kartons.

Unter dem Mikroskop sehen Textilfasern so aus:

Textil- bezieht sich auf eine Faser, die zur Herstellung von Garnen, Fäden, Stoffen und Vliesstoffen verwendet wird.

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Fragen zu diesem Artikel:

• Was ist Faser?
• Wie unterscheidet sich Faser von Textilfaser?
• Was sind Textilfasern?

UNTERRICHTSENTWICKLUNG

Techniklehrer MBU Gymnasium Nr. 35 gehen. Toljatti

Thema: Technik

Unterrichtsthema: Klassifizierung von Textilfasern. Naturfasern.

Unterrichtsziele:

Lehrreich: die Schüler mit der Klassifizierung von Textilfasern, mit Baumwoll- und Leinenstoffen vertraut zu machen; die Fähigkeit zu bilden, zwischen Textilfasern und Stoffen zu unterscheiden; Kenntnisse und Fähigkeiten über die richtige Verwendung von Baumwoll- und Leinenstoffen zu bilden.

Entwicklung: kreative Wahrnehmung, räumliches Denken entwickeln; entwickeln eine ästhetische Wahrnehmung der Welt, Beobachtung, Vorstellungskraft, Kreativität.

Lehrreich: Kultivierung der Kooperationsfähigkeit, des Kollektivismus; Kontakte zu Gleichaltrigen und dem Lehrer knüpfen;

Sorgfalt, Fleiß, Geduld.

Unterrichtstyp: Erklärung von neuem Material.

Ausrüstung:

1. Lehrbuch "Technik". Simonenko W.D.

2. Anschauungshilfen der Kollektionen „Baumwolle“, „Leinen“, „Textilfasern“.

3. Plakate und Schemata zur Gewinnung von Stoffen in der Textilproduktion.

4. Proben von Baumwoll- und Leinenstoffen.

5. Lupen, Schere, farbiges Papier, Arbeitsmappe.

Wörterbuch Schlüsselwörter: Materialkunde, Klassifikation, Textilfasern, Baumwolle, Leinenstoffe.

Moderne Bildungstechnologien, die im Unterricht verwendet werden:

1. Gesundheitssparende Technologie.

2. Technologie der Gruppenarbeit.

3. Problemdialog-Technologie.

4. Technologie des sich selbst entwickelnden Lernens.

5. Informations- und Kommunikationstechnologien.

WÄHREND DER KLASSEN.

ich.Zeit organisieren. Valeopause nach gesundheitssparender Technologie. Atemübungen .

Lang erwarteter Anruf.

Der Unterricht beginnt.

Setzen Sie Ihren Verstand und Ihr Herz in die Arbeit!

Schätzen Sie jede Minute Ihrer Arbeit!

Machen wir uns bereit für einen guten Job. Lass uns tief durchatmen.

Atemübungen.

1.-Jungs, steht aufrecht, die Arme an den Seiten, die Füße schulterbreit auseinander. Nehmen Sie kurz, wie bei einer Injektion, Atemzüge, schnüffeln Sie laut. Nasenlöcher - "Haustür" zur Lunge, Einatmen durch den Mund - Ausatmen durch den Notdurchgang. 2. Atmen Sie tief und lange ein und ohne den Atem anzuhalten - atmen Sie aus. Beim Einatmen den Bauch aufblasen, beim Ausatmen den Bauch einziehen. 2-3 mal wiederholen. Gut erledigt! Nehmen Sie jetzt ruhig Ihre Jobs an.

Überprüfung der Bereitschaft der Schüler für den Unterricht (Arbeitsheft, Zeichenwerkzeuge, Lupe, Nähnadel).

II. Aktualisierung von Wissen, Fertigkeiten und Fähigkeiten. Problemdialog.

Fragen zum Wiederholen.

Problemdialog.

1. Leute, sagt mir, woraus besteht die Kleidung, die wir tragen?

2. Glauben Sie, dass es möglich ist, Kleidung aus Holz oder Öl zu gewinnen?

3. Aus welchem ​​Stoff wird Kleidung hergestellt?

4. Warum müssen wir den Ursprung und die Eigenschaften von Fasern kennen?

5.Welche Faserarten kennen Sie?

6. Welche Wissenschaft untersucht die Struktur und Eigenschaften der Faser?

7. Welche Fasern werden als chemisch bezeichnet?

III. Erklärung des neuen Materials.

1. Wort des Lehrers. Unterrichtsziele.

Heute in der Lektion werden wir versuchen, diese und andere Fragen ausführlicher zu beantworten. Sie lernen die Klassifizierung von Textilfasern kennen, lernen, zwischen Fasern und Stoffen zu unterscheiden, erfahren, welche Produkte aus Baumwoll- und Leinenstoffen hergestellt werden können.

Es gibt viele verschiedene Dinge und Produkte auf der Welt. Und die Stoffe selbst sind so unterschiedlich: glatt und flauschig, dicht und dünn, leicht und schwer, warm und kühl ... Aber sie alle werden mit einem Wort bezeichnet - „Stoffe“, was bedeutet, dass sie viel gemeinsam haben. Wenn Sie einen Stoff durch eine Lupe betrachten, sehen Sie die Verflechtung des Fadens. Um ein Produkt zu nähen, müssen Sie den richtigen Stoff auswählen und seine Eigenschaften herausfinden. Bevor wir mit der Herstellung eines Kleidungsstücks fortfahren, werden wir uns daher mit den Grundlagen der Nähmaterialkunde vertraut machen.

2. Wortschatz- und Lexikonarbeit (Arbeit mit Begriffen) Videofolie Nr. 1 „Stoffe und Fasern“

Nähmaterialkunde untersucht die Struktur und Eigenschaften von Materialien, die für die Herstellung von Kleidungsstücken verwendet werden.

Faser- Dies sind sehr dünne, flexible, starke Fäden, deren Länge um ein Vielfaches größer ist als ihre Querabmessungen.

Textilfasern- das sind Fasern, die zur Herstellung von Garnen, Fäden, Stoffen und anderen Textilprodukten verwendet werden.

Textil ist ein Material, das auf einem Webstuhl durch Verflechten von Garn oder Fäden hergestellt wird.

Baumwollfabrik Es ist ein Material aus Baumwollfasern.

Leinenstoff- Dies ist ein Material aus Flachsfasern.

Naturfasern- das sind Fasern pflanzlichen, tierischen und mineralischen Ursprungs, die in der Natur ohne menschliches Zutun entstehen,

3. Selbstbeobachtung der Studierenden. Arbeiten Sie mit der Tabelle „Klassifizierung von Textilfasern“. Videofolie Nummer 2.

Dialog zum Thema: "Textilfasern".

Übung:

1. Studieren Sie das Diagramm in der Videofolie „Klassifizierung von Textilfasern“.

2. Beantworten Sie die Fragen:-

In welche Gruppen werden Textilfasern eingeteilt?

Was ist der Ursprung von Textilfasern?

4. Individuelle Mitteilungen der Schüler (kreative Hausaufgaben).

Chemiefasern werden in künstliche und synthetische Fasern unterteilt. Aus Kunstfasern werden Acetat- und Viskosefasern gewonnen, aus synthetischem Nylon und Lavsan. Wissenschaftler haben lange versucht herauszufinden, woraus Seide von einer engen Seidenraupenraupe besteht. Bei der Überprüfung der chemischen Zusammensetzung von Blättern und Seide stellte sich heraus: Die Blätter bestehen aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff, also aus Zellulose; und Seide enthält neben Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff auch Stickstoff. Das bedeutet, wenn Zellulose mit Salpetersäure behandelt wird, können daraus Seidenfäden gewonnen werden. Die Leute erhielten solche Kunstseide und nannten sie Nitroseide. Aber ein Kleid daraus ist gefährlich, da es brennbar ist. Und die Idee, Kunstseide aus Holz zu gewinnen, ließ die Wissenschaftler nicht los. Schließlich wurde ein Verfahren erfunden, als Viskose aus Cellulose durch Verarbeitung mit Chemikalien gewonnen wurde. In chemischen Fabriken werden aus Viskose Kunstseide und Seidenfäden gewonnen.

Naturfasern werden in drei Gruppen eingeteilt: tierischen Ursprungs (Wolle, Seide); mineralischen Ursprungs (Asbest); pflanzlichen Ursprungs (Leinen, Baumwolle).

1. Chemische Fasern

2. Naturfasern

5. Valeopause nach gesundheitssparender Technologie.

Übungen für den Bewegungsapparat.

6. Eigenständige Paararbeit der Studierenden nach Lehrbuch.

Übung:

1. Studieren Sie selbst das Material zu Pflanzenfasern (Seite 5, Nr. 1).

2. Beantworten Sie die Fragen:

Aus welchen Pflanzen werden Pflanzenfasern gewonnen?

Welche Eigenschaften haben Baumwoll- und Leinenfasern?

Wie heißen Baumwollstoffe?

Welche Produkte werden aus Fasern und Stoffen pflanzlichen Ursprungs hergestellt?

7. Doppelt Schülerdialog zum Thema "Pflanzenfasern" (Vortrag einer Gruppe).

8. Individuelle praktische Arbeit zum Thema „Naturfasern pflanzlichen Ursprungs“ an einem interaktiven Whiteboard.

Materialien und Werkzeuge: Sammlung "Fasern", Lupe, Lehrbuch, Arbeitsbuch.

Übung:

1. Betrachten Sie Baumwoll- und Leinenfasern.

2. Vergleichen Sie sie in Aussehen und Haptik.

3. Füllen Sie die Tabelle in Ihren Arbeitsmappen aus.

4. Ziehen Sie eine Schlussfolgerung: Was ist der Unterschied zwischen Baumwoll- und Leinenfasern?

5. Beantworten Sie diese Frage ausführlich.

8. Das Wort des Lehrers. Führen Sie basierend auf den grundlegenden Ideen über die Unterschiede in Pflanzenfasern eine vergleichende Analyse von Baumwoll- und Leinenstoffen durch und schließen Sie, welche Eigenschaften Leinen- und Baumwollstoffe haben. Übung.

9. Unabhängige Gruppenarbeit mit einem interaktiven Whiteboard

Folie 1

Folie 2

Fasern sind das wichtigste Ausgangsmaterial für die Herstellung von Textilprodukten. Sie können in mehrere Gruppen eingeteilt werden. Naturfasern oder Naturfasern werden in Textilfasern pflanzlichen (z. B. Baumwolle, Leinen, Hanf), tierischen (Wolle, Naturseide) und mineralischen (Asbest) Ursprungs unterteilt, die sich zur Herstellung von Garn eignen. Chemiefasern werden aus den Produkten der chemischen Verarbeitung natürlicher Polymere (Kunstfasern) oder aus synthetischen Polymeren (Kunstfasern) gewonnen. Die Herstellung von künstlichen Fasern besteht gewöhnlich darin, eine Lösung oder Schmelze eines Polymers durch die Öffnungen einer Spinndüse in ein Medium zu zwingen, das bewirkt, dass sich die resultierenden feinen Fasern verfestigen. Als solches Medium dient Kaltluft zum Formen aus Schmelzen, Heißluft aus Lösungen („Trockenverfahren“) oder eine spezielle Lösung - ein Fällbad („Nassverfahren“). Sie werden in Form von Monofilamenten, Stapelfasern oder einem Bündel vieler dünner Fäden hergestellt, die durch Verdrillen verbunden sind.

Folie 4

Naturfasern pflanzlichen Ursprungs lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Baumwolle bzw. Baumwoll- und Bastfasern. Baumwolle wird allgemein als die Fasern bezeichnet, die die Samen der Baumwollpflanze bedecken. Als Bastfasern werden Fasern bezeichnet, die in den Stängeln, Blättern und Schalen der Früchte verschiedener Pflanzen enthalten sind. Am häufigsten sind folgende Arten von Bastfasern: Flachs, Hanf (Hanffaser), Jute usw.

Folie 5

BAUMWOLLE - Fasern, die Baumwollsamen bedecken. Wenn es reift, öffnen sich die Früchte (Kisten), aus denen Rohbaumwolle (Faser mit ungetrennten Samen) geerntet wird.Die Kiste enthält Samen, die mit Zellulosefasern bedeckt sind, die lang oder kurz sein können. Daher wird Baumwolle auch als langstapelig oder kurzstapelig bezeichnet. Davon hängt die Qualität der aus Baumwolle hergestellten Materialien ab. Bei der Verarbeitung werden Baumwollfasern (Fasern länger als 20 mm), Flusen (weniger als 20 mm) und Daunen (weniger als 5 mm) von den Samen getrennt. Aus Baumwolle werden Stoffe, Strickwaren, Fäden, Watte etc. hergestellt. Baumwolldaunen und Daunen werden in der chemischen Industrie als Rohstoffe für die Herstellung von Kunstfasern und -fäden, Folien, Lacken etc. verwendet. Baumwolle ist beständig gegen Laugen, zersetzt sich aber unter Einwirkung von Säuren.

Folie 6

WOLLE sind Fasern, die durch das Scheren von Schafen, Ziegen, Kamelen und anderen Tieren gewonnen werden. Die Qualität der Wolle hängt von der Dicke des Querschnitts und der Länge der Wollfasern ab. Der Großteil der in der Industrie verarbeiteten Wolle stammt von Schafen. Arten von Wollfasern: Daunen - die wertvollste dünne, weiche gekräuselte Faser; Übergangshaar, das heißt dicker, steifer und weniger gekräuselt als Daunen; "totes Haar" mit geringer Festigkeit und harter Faser. Wolle wird zur Herstellung von Garnen, Stoffen, Strickwaren, Filzprodukten usw. verwendet. Wolle ist empfindlich gegen die Einwirkung von Alkalien, die sie spröde machen, gegenüber Säuren hingegen ist sie stabil. Wolle ist der chemischen Zusammensetzung nach ein Eiweißstoff. Beim Verbrennen von Wolle wird der charakteristische Geruch verbrannter Federn freigesetzt.

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Flachs ist eine Gattung von ein- und mehrjährigen Kräutern und Sträuchern aus der Familie der Flachsgewächse, einer Spinn- und Ölsaatpflanze. Angebaut werden hauptsächlich Faserflachs in den Stängeln mit 20-28% Ballaststoffen und Ölflachs oder Krauslein in den Samen mit 35-52% Leinöl. Flachsfasern werden aus dem Baststamm des Flachses gewonnen. Dies ist die erste Faser, die ein Mensch bereits in der Steinzeit zu empfangen lernte. Lange Flachsfasern bestehen aus Zellulose. Leinen ist die stärkste Naturfaser. Daher wird es zur Herstellung von strapazierfähigen Fäden, Stoffen für Segel und aufgrund seiner guten hygienischen Eigenschaften zur Herstellung von Leinen verwendet.

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SEIDE - natürlicher Textilfaden tierischen Ursprungs; ein Produkt, das von den Drüsen der Seidenraupenraupen abgesondert wird. Durch das gemeinsame Abwickeln mehrerer Kokons wird Rohseide gewonnen, aus der gezwirnte Seide entsteht, die zur Herstellung von Stoffen, Strickwaren und Nähgarnen verwendet wird. Abfälle werden zu Garn für technische und andere Stoffe verarbeitet. Seide ist der chemischen Zusammensetzung nach ein Eiweißstoff. Weiche, glänzende, schön aussehende Produkte aus Seide haben jedoch eine geringe Verschleißfestigkeit und hohe Kosten.

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Chemiefasern werden aus den Produkten der chemischen Verarbeitung natürlicher Polymere (Kunstfasern) oder aus synthetischen Polymeren (Kunstfasern) gewonnen. Polymere (von poly... und griech. meros Anteil, Teil), Stoffe, deren Moleküle (Makromoleküle) aus einer großen Zahl sich wiederholender Einheiten bestehen; Das Molekulargewicht von Polymeren kann von einigen Tausend bis zu vielen Millionen variieren. Polymere werden nach Herkunft in natürliche oder Biopolymere (z. B. Proteine, Nukleinsäuren, Naturkautschuk) und synthetische (z. B. Polyethylen, Polyamide, Epoxidharze) unterteilt, die durch Polymerisations- und Polykondensationsverfahren erhalten werden. Nach der Form der Moleküle unterscheidet man lineare, verzweigte und vernetzte Polymere, von Natur aus organische, elementorganische, anorganische Polymere. Lineare und verzweigte Polymere zeichnen sich durch eine Reihe spezifischer Eigenschaften aus, beispielsweise die Fähigkeit, anisotrope Fasern und Filme zu bilden sowie in einem hochelastischen Zustand zu existieren. Polymere sind die Basis von Kunststoffen, Chemiefasern, Gummi, Farben und Lacken, Klebstoffen, Ionenaustauschern. Die Zellen aller lebenden Organismen sind aus Biopolymeren aufgebaut.

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Im Laufe der Jahre haben Naturfasern aufgehört, eine Person vollständig zufrieden zu stellen, weshalb Wissenschaftler auf der ganzen Welt daran gearbeitet haben, einen Ersatz für sie zu finden. Vor mehr als dreihundert Jahren (1655) veröffentlichte der herausragende englische Physiker Robert Hooke eine Abhandlung, in der es eine solche Aussage gab: „Es ist anscheinend möglich, Wege zu finden, um künstlich eine klebrige Masse zu erhalten, ähnlich wie sie ist gebildet in einer Seidenraupe ... Wenn eine solche Masse gefunden wird, wird es anscheinend einfacher sein, einen Weg zu finden, diese Masse in dünne Fäden zu strecken ... “Aber erst 1884, der Schüler von Louis Pasteur, der Der französischen Erfinderin Hilaire de Chardonnay gelang es, Kunstfasern zu erhalten. Die gängigsten Arten von Kunstfasern werden durch die Verarbeitung von Zellulose gewonnen. Chardonnay war der erste, der sich entschied, Zellulose in einem Lösungsmittel in einer Lösung aufzulösen und aus dieser Lösung eine neue Faser zu gewinnen. Dazu zwang er die entstehende flüssige Masse durch dünne Löcher. Um Fasern zu erhalten, wird eine Polymerlösung oder -schmelze durch die feinsten Löcher einer Spinndüse gepresst. Aus den gewonnenen Fasern werden Fäden gesponnen, die zur Herstellung von Textilprodukten verwendet werden.

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Bei der Verarbeitung von Altholz und Sägemehl wird Zellulose freigesetzt. Bei der Gewinnung von Viskosefasern wird Zellulose mit Reagenzien (NaOH und CS2) behandelt. Viskosefaser - eine aus Viskose geformte Kunstfaser; besteht aus hydratisierter Cellulose. Leicht färbbar, hygroskopisch; Nachteile: starker Festigkeitsverlust im nassen Zustand, leichte Knitterbildung, geringe Verschleißfestigkeit werden durch die Modifizierung der Viskosefaser eliminiert. Aufgrund der Verfügbarkeit von Rohstoffen und den geringen Kosten für Reagenzien ist die Herstellung von Viskosefasern sehr wirtschaftlich. Es wird (manchmal mit anderen Fasern gemischt) zur Herstellung von Bekleidungsstoffen, Strickwaren, Kordeln verwendet. Bei der Gewinnung von Acetatfasern wird Zellulose mit Essigsäureanhydrid behandelt, das entstandene Zelluloseacetat in Aceton gelöst und durch Spinndüsen gepresst.

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Acetatfasern sind Kunstfasern, die aus Lösungen von Cellulosetriacetat (Triacetatfaser) und seinem teilweisen Verseifungsprodukt (eigentliche Acetatfasern) gebildet werden. Weich, elastisch, wenig faltig, lässt UV-Strahlen durch; Nachteile: geringe Festigkeit, geringe Wärme- und Verschleißfestigkeit, erhebliche Elektrifizierung. Sie werden hauptsächlich bei der Herstellung von Konsumgütern wie Unterwäsche verwendet. Die Weltproduktion beträgt etwa 610.000 Tonnen.

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Polyamidfaser ist eine synthetische Faser, die aus Schmelzen oder Lösungen von Polyamiden gebildet wird. Stark, elastisch, beständig gegen Abrieb, wiederholtes Biegen und die Einwirkung vieler Chemikalien; Nachteile: geringe Hygroskopizität, erhöhte Elektrifizierung, geringe Wärme- und Lichtbeständigkeit. Es wird zur Herstellung von Stoffen, Strickwaren, Reifencord, Filtermaterialien usw. verwendet. Die wichtigsten Handelsnamen: aus Polycaproamid Capron, Nylon-6, Perlon, Dederon, Amylan, Stilon; aus Polyhexamethylenadipamidanid, Nylon-6,6, Rhodianylon, Niplon.

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Polyesterfaser ist eine synthetische Faser, die aus einer Schmelze von Polyethylenterephthalat oder seinen Derivaten gebildet wird. Vorteile geringe Knitterbildung, hervorragende Licht- und Wetterbeständigkeit, hohe Festigkeit, gute Beständigkeit gegen Abrieb und organische Lösungsmittel; Nachteile: Schwierigkeiten beim Färben, starke Elektrifizierung, Starrheit wird durch chemische Modifizierung beseitigt. Es wird zum Beispiel bei der Herstellung verschiedener Stoffe, Kunstpelze, Seile, zur Verstärkung von Reifen verwendet. Haupthandelsnamen: Lavsan, Terylene, Dacron, Teteron, Elana, Tergal, Tesil.

Folie 15

Polyacrylnitrilfaser (Acrylfaser) ist eine synthetische Faser, die aus Lösungen von Polyacrylnitril oder seinen Derivaten gebildet wird. In vielen Eigenschaften ist es der Wolle ähnlich, beständig gegen Licht und andere Witterungseinflüsse, Säuren, schwache Laugen, organische Lösungsmittel. Polyacrylnitrilfasern werden zur Herstellung von Ober- und Unterwäsche, Strickwaren, Teppichen und Stoffen verwendet. Haupthandelsnamen: Nitron, Orlon, Acrylan, Kashmilon, Kurtel, Dralon, Volprula.

Folie 16

Inhalt

Einführung.

In den letzten 100 Jahren hat sich die Weltbevölkerung verdoppelt. Aber die Bedürfnisse der Menschen sind noch mehr gestiegen. Die Produktion von Naturfasern - Wolle, Baumwolle, Naturseide, Flachs, Hanf - begann merklich hinter der Nachfrage zurückzubleiben. In den letzten 40 Jahren ist sie also nur um 25 % und die Nachfrage um 100 % gestiegen.

Die Chemie half, diese Diskrepanz zu beseitigen. Jedes Jahr produzieren Fabriken Millionen von Kilometern Viskose und andere Chemiefasern aus natürlicher Zellulose oder aus Kohle, Kalkstein, Salz und Wasser. Heute beträgt der Anteil der Chemiefasern an ihrer Gesamtproduktion bereits mehr als 28 %. In den letzten 15 Jahren hat sich das Volumen der weltweiten Faserproduktion verdreifacht.

Die große Bedeutung der Chemiefasern liegt auf der Hand. Wenn die Arbeitskosten für die Herstellung von synthetischer Polyamidseide zu 100% angenommen werden, betragen sie für künstliche Viskose-Seide 60%, für Wolle 450% und für Naturseide sogar noch mehr - 25.000%!

Die Wolle eines Schafes wächst in 3 Monaten um durchschnittlich 30 mm. Und im Chemiefaserwerk zieht die Spinnmaschine bis zu 5000 m Faden in 1 Minute aus!

Auf der Internationalen Messe in Leipzig zog ein Schild über dem Pavillon eines englischen Textilunternehmens die Aufmerksamkeit der Besucher auf sich. Im Auftrag des Managers dieser Firma wurden die Worte aus riesigen Buchstaben zusammengesetzt: „Wolle kann durch nichts ersetzt werden!“ Nun, die Fähigkeit, für sein Produkt zu werben, kann ihm nicht verweigert werden. Dieser Geschäftsmann hat jedoch nicht berücksichtigt, dass auf derselben Ausstellung in anderen Pavillons hervorragende Stoffe präsentiert wurden, die ganz oder hauptsächlich aus synthetischen Fasern hergestellt wurden; Garne und Fäden, die Vorteile haben, die Naturfasern nicht haben.

Selbst eingefleischte Skeptiker, die es früher nicht wenige gab, konnten sich in den letzten Jahren davon überzeugen, dass Vollsynthetikfasern Fasern natürlichen Ursprungs oft an Festigkeit, Wasser-, Wetter-, Licht-, Bakterien- und Insektenbeständigkeit, Elastizität und Schutzwirkung übertreffen vor Kälte - Wolle, Baumwolle und Seide.

Chemiker in vielen Ländern arbeiten ständig daran, neue Fasern zu entwickeln und die Qualität der bereits bekannten zu verbessern. Technologen sind nicht weit dahinter. Indem sie die Zusammensetzung der Rohstoffe und die Technologie ihrer Verarbeitung verändern, verbessern sie die Qualität der Stoffe und verleihen ihnen eine Reihe besonderer Eigenschaften, machen sie zum Beispiel wasserabweisend oder verformen sich nicht. Infolgedessen erscheinen ständig neue Stoffmarken auf dem internationalen Markt.

Insgesamt haben Chemiker bereits fast 1.000 verschiedene Arten von synthetischen Fasern vorgeschlagen, aber nur wenige davon werden von der Industrie in großem Maßstab hergestellt. Derzeit sind vier Faserarten von größter Bedeutung: Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyacrylnitril und Polyester.

Die Wahl dieser speziellen Fasern wird nicht nur von chemischen, physikalischen und technologischen Faktoren bestimmt, sondern vor allem von wirtschaftlichen Gründen. In der Massenproduktion müssen Rohstoffe zwangsläufig billig und leicht verfügbar sein. Außerdem ist es erforderlich, dass die Eigenschaften der Endprodukte in weiten Grenzen variiert werden können. Die genannten Faserarten erfüllen alle diese Anforderungen.

Die erste vollsynthetische Faser wurde 1934 von der Industrie unter dem Namen PC-Faser auf den Markt gebracht.

1. Chemiefasern

Chemiefasern werden in künstliche und synthetische Fasern unterteilt. Kunstfasern werden aus natürlichen makromolekularen Verbindungen hergestellt, hauptsächlich aus Zellulose. Synthetische Fasern werden aus synthetischen Verbindungen mit hohem Molekulargewicht hergestellt.

Chemiefasern werden in Form eines endlosen Fadens hergestellt, der aus vielen einzelnen Fasern oder aus einer einzelnen Faser besteht, oder in Form von Stapelfasern - kurzen Stücken (Stapeln) aus unverdrillten Fasern, deren Länge der Länge entspricht aus einer Woll- oder Baumwollfaser. Stapelfasern dienen wie Wolle oder Baumwolle als Zwischenprodukt für die Garnherstellung. Vor dem Spinnen kann die Stapelfaser mit Wolle oder Baumwolle gemischt werden.

1.1. Das Konzept der Technologie zur Herstellung von Chemiefasern.

Die erste Stufe des Herstellungsprozesses jeder Chemiefaser ist die Herstellung einer Spinnmasse, die je nach physikalisch-chemischen Eigenschaften des Ausgangspolymers durch Auflösen in einem geeigneten Lösungsmittel oder Überführen in einen geschmolzenen Zustand erhalten wird.

Die resultierende viskose Flüssigkeit wird durch wiederholte Filtration gründlich gereinigt und feste Partikel und Luftblasen werden entfernt. Gegebenenfalls wird die Lösung (bzw. Schmelze) zusätzlich verarbeitet - Farbstoffe werden zugegeben, „gereift“ (stehengelassen) usw. Kann Luftsauerstoff eine hochmolekulare Substanz oxidieren, so wird unter Inertgas „gereift“. Atmosphäre.

Die zweite Stufe ist die Bildung der Faser. Zur Bildung wird eine Lösung oder Polymerschmelze mit einer speziellen Dosiervorrichtung in eine sogenannte Spinndüse eingebracht. Die Spinndüse ist ein kleines Gefäß aus strapazierfähigem, hitzebeständigem und chemisch beständigem Material mit flachem Boden, das eine große Anzahl (bis zu 25.000) kleiner Löcher aufweist, deren Durchmesser zwischen 0,04 und 1,0 mm variieren kann.

Beim Bilden einer Faser aus einer Polymerschmelze treten dünne Schmelzströme aus den Löchern der Spinndüse in den Raum ein, wo sie abkühlen und erstarren. Wird die Faser aus einer Polymerlösung gebildet, so können zwei Verfahren angewendet werden: Trockenformung, wenn dünne Strahlen in einen beheizten Schacht eintreten, wo unter Einwirkung von zirkulierender Warmluft das Lösungsmittel entweicht und die Strahlen zu Fasern aushärten; Nassbildung, wenn die Ströme der Polymerlösung aus der Spinndüse in das sogenannte Fällbad fallen, in dem die Ströme des Polymers unter Einwirkung verschiedener darin enthaltener Chemikalien zu Fasern aushärten.

In allen Fällen erfolgt die Faserbildung unter Spannung. Dies geschieht, um die linearen Moleküle einer makromolekularen Substanz entlang der Faserachse auszurichten (anzuordnen). Geschieht dies nicht, ist die Faser deutlich weniger haltbar. Um die Festigkeit der Faser zu erhöhen, wird sie üblicherweise nach teilweiser oder vollständiger Erstarrung weiter gestreckt.

Nach der Bildung werden die Fasern zu Bündeln oder Bündeln gesammelt, die aus vielen feinen Fasern bestehen. Die resultierenden Fäden werden gewaschen, einer speziellen Behandlung unterzogen - seifen oder ölen (um die Textilverarbeitung zu erleichtern) oder getrocknet. Fertige Fäden werden auf Spulen oder Spulen aufgewickelt.

Bei der Herstellung von Stapelfasern werden die Filamente in Stücke (Stapel) geschnitten. Stapelfasern werden in Ballen gesammelt.

2. Naturfasern

Naturfasern sind natürliche Textilfasern, die unter natürlichen Bedingungen gebildet werden, feste und flexible Körper mit kleinen Querabmessungen und begrenzter Länge, geeignet für die Herstellung von Garn oder direkt textilen Produkten (z. B. Vlies). Einzelfasern, die sich nicht zerstörungsfrei in Längsrichtung teilen, werden als Elementarfasern bezeichnet (lange Fasern werden als Elementarfilamente bezeichnet); mehrere Fasern, die in Längsrichtung miteinander verbunden (z. B. verklebt) sind, werden als technisch bezeichnet. Nach Herkunft, die die chemische Zusammensetzung der Fasern bestimmt, gibt es Fasern pflanzlichen, tierischen und mineralischen Ursprungs.

2.1. Pflanzenfasern

Pflanzenfasern bilden sich auf der Oberfläche von Samen (Baumwolle), in Pflanzenstängeln (dünne Stammfasern - Flachs, Ramie; grob - Jute, Hanf, Hanf, Kenaf usw.) und in Blättern (harte Blattfasern, z. B. Manilahanf). (Abaka ), Sisal). Der gebräuchliche Name für Stamm- und Blattfasern ist Bast. Pflanzenfasern sind Einzelzellen mit einem Kanal im zentralen Teil. Während ihrer Bildung wird zunächst eine äußere Schicht (Primärwand) gebildet, in deren Inneren sich nach und nach mehrere Dutzend Schichten synthetisierter Zellulose (Sekundärwand) ablagern. Diese Struktur der Fasern bestimmt die Merkmale ihrer Eigenschaften - relativ hohe Festigkeit, geringe Dehnung, erhebliche Feuchtigkeitskapazität sowie gute Färbbarkeit aufgrund hoher Porosität (30% oder mehr).

Die wichtigste Textilfaser ist Baumwolle. Mit Fasern umhüllte Baumwollsamen werden als Rohbaumwolle bezeichnet. Bei der Primärverarbeitung wird Baumwolle sukzessive von den Samen abgerissen - Fasern (Länge > 20 mm), kürzere Fasern (Flusen oder Flusen) und Daunen (Daunen, Länge bis zu 5 mm). Die Zusammensetzung der Baumwollfaser (Gew.-%): Cellulose bis zu 96%, Pentosane 1,5-2,0, Fette und Wachse 1, stickstoffhaltige und proteinhaltige Substanzen 0,3, Asche 0,2-0,4. Garne aus dieser Faser werden (manchmal gemischt mit anderen Natur- oder Chemiefasern) zur Herstellung von Stoffen für Haushalts- und technische Zwecke, Strickwaren (hauptsächlich Leinen und Strumpfwaren), Vorhängen, Tüll, Seilen, Seilen, Nähgarnen usw. direkt ab Baumwollfasern erzeugen Vlies- und Watteprodukte. Zur Gewinnung von Celluloseethern werden minderwertige Baumwolle, Flaum und Daunen verwendet. Die wichtigsten Anbauländer für Baumwolle sind die GUS-Staaten (ca. 25 % der Welternte), China, die USA, Indien, Pakistan, die Türkei und Ägypten.

Bastfasern werden hauptsächlich in Form von technischen Fasern aus Pflanzen isoliert. Unter den feinstieligen Fasern ist Flachs die wichtigste (enthält etwa 80 % Zellulose, bis zu 8 % Pentosane, mehr als 5 % Lignin), unter den grobstieligen Fasern Jute (etwa 70 % Zellulose, bis zu 30 % Pentosane u Lignin) und Hanf von vorrangiger Bedeutung. Leinen und andere Stoffe, Leinwand, Plane, Feuerwehrschläuche, Schnüre werden aus Leinengarn hergestellt, aus dem sogenannten Vokalgarn (gewonnen aus den Abfällen der Primärverarbeitung von Flachs) - Sackstoffe, Leinwände, minderwertige Leinwand und Plane . Leinenfasern werden oft in einer Mischung mit Chemikalien wie Polyester oder Baumwolle verwendet. Der Anbau von Flachs wird in den GUS-Staaten (nordwestliche Regionen Russlands, der westliche Teil der Ukraine, Weißrussland, die baltischen Länder), in einer Reihe von Ländern Mittel- und Nordeuropas entwickelt.

Grobstämmige Fasern werden zu dicken Garnen für Taschen- und Behälterstoffe, sowie für Seile, Seile, Bindfäden verarbeitet. Die Hauptproduzenten von Jute sind Indien, Bangladesch, Pakistan, Indonesien und China. Der Hanfanbau wird in der GUS (europäischer Teil Russlands, Ukraine, Länder Zentralasiens), vielen Ländern Westeuropas, Indien, Pakistan usw. entwickelt. Flache Bastfasern, die zur Seilherstellung, zum Weben von Matten usw. verwendet werden, werden isoliert aus tropischen Pflanzen, die in Ländern Afrikas, Mittelamerikas, Indonesiens, der Philippinen usw. wachsen. Diese Fasern werden erfolgreich durch synthetische ersetzt.

2.2. Tierische Fasern

Zu den tierischen Fasern gehören Wolle und Seide. Wolle - Haarfasern von Schafen (fast 97 % der gesamten Wollproduktion), Ziegen, Kamelen und anderen Tieren. Die folgenden Arten von Fasern kommen in Wolle vor: 1) Flaum – die dünnste und elastischste Faser mit einer inneren („kortikalen“) Schicht aus spindelförmigen Zellen und einer äußeren Schuppenschicht; 2) Granne – eine dickere Faser, die auch eine lockere Kernschicht hat, die aus spärlich beabstandeten Platten senkrecht zur Faserachse besteht; 3) Übergangshaar, bei dem die Kernschicht diskontinuierlich entlang der Länge der Faser angeordnet ist (einen Zwischenwert zwischen Flaum und Granne in der Dicke einnimmt); 4) "totes" Haar - grobe, sehr dicke, harte und spröde Faser mit einer hochentwickelten Kernschicht. Schafwolle, bestehend aus Fasern des ersten oder zweiten Typs, wird als homogen bezeichnet, bestehend aus Fasern aller Art - heterogen.

Wollfasern zeichnen sich durch geringe Festigkeit, hohe Elastizität und Hygroskopizität sowie geringe Wärmeleitfähigkeit aus. Es wird (in reiner Form oder gemischt mit Chemiefasern) zu Garn verarbeitet, aus dem Stoffe, Strickwaren, aber auch Filter, Dichtungen etc. hergestellt werden.

Seide ist ein Produkt der Ausscheidung der Seidendrüsen von Insekten, von denen die Seidenraupe die wichtigste industrielle Bedeutung hat. Die Raupe der Seidenraupe gibt einen Faden frei, der aus zwei elementaren Fibroinfilamenten besteht, die jeweils etwa 15 Mikrometer dick sind und mit einer anderen Proteinsubstanz - Sericin - verklebt sind. Die Raupe legt den Faden um sich selbst und bildet eine dichte mehrschichtige Hülle (Kokon). Beim Abwickeln von Kokons werden normalerweise 5-10 Elementarfäden verbunden, wodurch Rohseide entsteht. Der dabei entstehende Abfall wird in kurze Stücke gerissen und zu Garn verarbeitet. Seide hat eine hohe Festigkeit, Elastizität, hohe Feuchtigkeitsaufnahme, angenehm matten Glanz, leichte Färbbarkeit. Aus Seidenfäden werden Kleider (Crêpe etc.), Dekorations- und Krawattenstoffe, Satins, Stickgarne, aus Garn verschiedene Stoffe etc.

2.3. Fasern mineralischen Ursprungs

Zu den Fasern mineralischen Ursprungs gehört Asbest (am weitesten verbreitet ist Chrysolith-Asbest), der zu technischen Fasern gespalten wird. Sie werden (meist im Gemisch mit 15-20 % Baumwolle oder Chemiefasern) zu Garn verarbeitet, aus dem feuerhemmende und chemikalienbeständige Gewebe, Filter usw. hergestellt werden.Bei der Herstellung werden unversponnene kurze Asbestfasern verwendet von Verbundwerkstoffen (Asbokunststoffen), Kartons etc.

Das Volumen der Weltproduktion von Naturfasern betrug 1980 (Millionen Tonnen / Jahr): Baumwolle - 14,1, Flachs - 0,6, Jute - 3,0, andere grobe und harte - 1,0, Wolle (gewaschen) - 1,6, Rohseide - 0,05.

3. Synthetische Fasern

Zu den synthetischen Fasern gehören: Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyester-, Perchlorvinyl-, Polyolefinfasern.

3.1. Polyamidfasern

Polyamidfasern, die in vielerlei Hinsicht allen Natur- und Kunstfasern qualitativ überlegen sind, gewinnen immer mehr an Anerkennung. Zu den gebräuchlichsten Polyamidfasern, die von der Industrie hergestellt werden, gehören Capron und Nylon. Vor relativ kurzer Zeit wurde die Enant-Polyamidfaser erhalten.

Kapron ist eine aus Polycapronamid gewonnene Polyamidfaser, die bei der Polymerisation von Caprolactam (Lactamaminocapronsäure) entsteht:

Das ursprüngliche Caprolactam wird praktisch auf zwei Wegen gewonnen:

1. Aus Phenol:

2. Aus Benzol:

Die Oxidation von Cyclohexan wird mit Luftsauerstoff in flüssiger Phase bei 130–140 ° C und 15–20 kgf / cm 2 in Gegenwart eines Katalysators – Manganstearat – durchgeführt. Dabei entstehen Cyclohexanon und Cyclohexanol im Verhältnis 1:1. Cyclohexanol degeneriert zu Cyclohexanon und dieses wird in der oben beschriebenen Weise zu Caprotam umgesetzt.

Beim Bau neuer und Erweiterung bestehender Caprolactam-Produktionsanlagen wird hauptsächlich das zweite Schema für seine Produktion verwendet. In diesem Fall wird die Oxidation von Cyclohexanon mit Luft intensiviert, indem die Reaktionstemperatur auf 190–200°C erhöht wird, was die Reaktionszeit erheblich verkürzt.

Die Polymerisation von Caprolactam wird in Fabriken durchgeführt, die synthetische Fasern herstellen. Caprolactam wird vor der Polymerisation aufgeschmolzen. Um die Oxidation von Lactam zu verhindern, wird der Polymerisationsprozess bei 15–16 kgf/cm 2 bei einer Temperatur von etwa 260 0 C in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Das als Ergebnis der Polymerisation von Caprolactam gebildete Polymer verfestigt sich zu einer weißen hornartigen Masse, die dann zerkleinert und bei erhöhter Temperatur mit Wasser behandelt wird, um das nicht umgesetzte Monomer und die resultierenden Dimere und Trimere zu mahlen.

Zur Bildung einer Nylonfaser wird das getrocknete Polymer in eine mit Rosten ausgestattete geschlossene Stahlapparatur geladen, auf der es bei 260–270°C in einer Stickstoffatmosphäre geschmolzen wird. Die druckfiltrierte Legierung gelangt in die Matrize. Die nach Verlassen der Spinndüse gebildeten Fasern werden im Schaft gekühlt und auf Spulen aufgewickelt. Unmittelbar von den Spulen wird ein Faserbündel zur Haube geschickt, verdreht, gewaschen und getrocknet.

Capron-Fasern ähneln im Aussehen natürlicher Seide; in der Festigkeit übertrifft es diese deutlich, ist aber etwas weniger hygroskopisch. Diese Faser wird häufig zur Herstellung von hochfesten Schnüren, Stoffen, Strumpf- und Strickwaren, Seilen, Netzen usw. verwendet.

Nylonfaser (Anid). Es wird aus Polyamid, einem Polykondensationsprodukt des sogenannten AG-Salzes (Hexamethylendiaminadipat), gewonnen.

Salz AG wird durch die Wechselwirkung von Adipinsäure mit Hexamethylendiamin in Methanol erhalten:

Das durch die Polykondensation des AG-Salzes erhaltene Polyamid wird in geschmolzener Form durch ein alkalisches Loch in ein kaltes Wasserbad gedrückt. Das verfestigte Harz wird getrocknet, zerkleinert, geschmolzen und aus der Schmelze wird eine Faser gebildet.

Kürzlich haben russische Chemiker ein neues Polyamidfaser-Enant entwickelt, das sich durch Elastizität, Lichtbeständigkeit und Festigkeit auszeichnet. Enanth wird durch Polykondensation von ω-Aminoenanthsäure gewonnen. Die technologischen Prozesse zur Gewinnung von Nylon- und Enanthfasern sind einander ähnlich.

3.2. Polyesterfasern

Die wichtigste Polyesterfaser ist die Lavsan-Faser, die in verschiedenen Ländern unter dem Namen „Terylene“, „Dacron“ usw. hergestellt wird.

Lavsan ist eine synthetische Faser, die aus Polyethylenterephthalat gewonnen wird. Ausgangsmaterial für die Herstellung von Polyethylenterephthalat ist Dimethylterephthalat (Dimethylester der Terephthalsäure) oder Terephthalsäure.

Dimethylterephthalat wird zuerst mit einem Überschuss an Ethylenglycol auf 170–280°C erhitzt. In diesem Fall findet eine Umesterung statt und es entsteht Diethylolterephthalat:

Die Verwendung von Dimethylterephthalat anstelle von freier Terephthalsäure zur Herstellung von Polyester erklärt sich dadurch, dass die Reinheit der Terephthalsäure von entscheidender Bedeutung für die letzte Polykondensationsreaktion ist. Da die Gewinnung reiner Säure eine sehr schwierige Aufgabe ist, basierten alle bisher entwickelten technologischen Verfahren zur Gewinnung von Lavsan auf der Verwendung von Dimethylterephthalat als Ausgangsmonomer.

Derzeit verwenden die größten ausländischen Firmen nicht Dimethylterephthalat, sondern hochreine Terephthalsäure als Ausgangsmonomer, was es ermöglicht, die umständliche Stufe der Umesterung aus dem technologischen Prozess auszuschließen und damit verbunden die Gesamtkosten erheblich zu senken technologischer Prozess.

Der resultierende Polyester wird aus dem Reaktor in Form eines Bandes in ein Spinnbad mit Wasser oder eine Trommel gegossen, wo er sich verfestigt. Dann wird es zerkleinert, getrocknet und auf Maschinen geformt, die denen ähneln, die bei der Herstellung von Kapron verwendet werden.

Lavsan-Faser ist sehr stark, belastbar, hitze- und lichtbeständig, witterungs-, chemikalien- und abriebfest. Da es im Aussehen und in einer Reihe von Eigenschaften der Wolle ähnelt, übertrifft es diese beim Tragen und ist viel weniger zerknittert.

Lavsan-Fasern werden der Wolle zugesetzt, um hochwertige Stoffe und Strickwaren herzustellen, die nicht knittern. Lavsan wird auch für Förderbänder, Gurte, Segel, Vorhänge usw. verwendet.

Liste der verwendeten Literatur:

1. E. Grosse, H. Weissmantel. Chemie für Neugierige. 1987

2. V.G. Schirjakow. Organische Chemie. 6. Aufl., M.: „Chemistry“, 1987, 408 S.

3. Kukin G. N., Solowjow A. N. Textile Materialkunde, Teil 1 -

Ursprüngliche Textilmaterialien, M., 1985.