Ziņojums par dabīgām augu izcelsmes šķiedrām. Dabīgo šķiedru uzbūve un īpašības

Dabiskā šķiedra radījusi pati daba.

Kopš seniem laikiem līdz pat 19. gadsimta beigām tekstilmateriālu ražošanas vienīgie izejmateriāli bija dabīgās šķiedras, ko ieguva no dažādiem augiem. Sākumā tās bija savvaļas augu šķiedras, bet pēc tam linu un kaņepju šķiedras. Attīstoties lauksaimniecībai, sāka kultivēt kokvilnu, kas ražo ļoti labu un izturīgu šķiedru.

Plaši tiek izmantotas šķiedras, kas iegūtas no augu kātiem, tās sauc par lūku. Šķiedras no kātiem pārsvarā ir rupjas, spēcīgas un stingras – tās ir kenafas, džutas, kaņepju un citu augu šķiedras. No liniem iegūst smalkākas šķiedras, no kurām ražo audumus apģērbu un veļas izgatavošanai.

Kenafs To audzē galvenokārt Indijā, Ķīnā, Irānā, Uzbekistānā un citās valstīs. Kenaf šķiedra ir ļoti higroskopiska un izturīga. To izmanto, lai izgatavotu audeklu, brezentu, auklu utt.

Kaņepes- ļoti sena kultūra, ko audzē šķiedrvielu iegūšanai galvenokārt mūsu valstī, Indijā, Ķīnā uc Savvaļā aug Krievijā, Mongolijā, Indijā, Ķīnā. Šķiedru (kaņepes) iegūst no kaņepju kātiem, no kuriem tiek izgatavotas jūras virves, virves un audekls.

Džuta kultivē Āzijas, Āfrikas, Amerikas un Austrālijas tropiskajos reģionos. Džutu audzē nelielos apgabalos Vidusāzijā. Džutas šķiedras tiek izmantotas tehnisko, iepakojuma, mēbeļu audumu un paklāju ražošanā.

Slavenākās no augu šķiedrām ir kokvilna Un veļa.

Kokvilna ir ļoti sena kultūra. Indijā to sāka kultivēt vairāk nekā pirms 4000 gadiem. Seno peruāņu kapos, kas izrakti Peru un Meksikas tuksnešos, tika atrastas kokvilnas audumu paliekas. Tas nozīmē, ka pat agrāk nekā Indijā peruāņi zināja kokvilnu un prata no tās izgatavot audumus.

Kokvilna ir šķiedras, kas pārklāj viengadīgā kokvilnas auga sēklu virsmu, kas aug siltās dienvidu zemēs. Kokvilnas šķiedru attīstība sākas pēc kokvilnas auga uzziedēšanas augļu (bolu) veidošanās laikā. Kokvilnas šķiedru garums svārstās no 5 līdz 50 mm. Kokvilnu, kas savākta un sapresēta ķīpās, sauc par neapstrādātu kokvilnu.

Kokvilnas primārās apstrādes laikā šķiedras tiek atdalītas no sēklām un attīrītas no dažādiem piemaisījumiem. Vispirms tiek atdalītas garākās šķiedras (20-50 mm), tad īsās jeb pūkas (6-20 mm) un, visbeidzot, dūnas (mazāk par 6 mm). No garajām šķiedrām gatavo dziju, no plūksnām – vate, bet, sajaucot ar garajām kokvilnas šķiedrām, iegūst biezu dziju. Šķiedras, kuru garums ir mazāks par 12 mm, ķīmiski pārstrādā celulozē, lai iegūtu mākslīgās šķiedras.

Kvieši un lini ir senākie kultivētie augi. Linus sāka kultivēt pirms deviņiem tūkstošiem gadu. Indijas kalnu reģionos vispirms no tā tika izgatavoti skaisti un smalki audumi.

Pirms septiņiem tūkstošiem gadu lini jau bija pazīstami Asīrijā un Babilonijā. No turienes viņš iegāja Ēģiptē.

Lina audumi tur kļuva par luksusa priekšmetu, izspiežot iepriekš ierastos vilnas audumus. Tikai Ēģiptes faraoni, priesteri un dižciltīgi cilvēki varēja atļauties apģērbu no lina audumiem.

Vēlāk feniķieši un pēc tam grieķi un romieši sāka izgatavot buras saviem kuģiem no lina.

Mūsu senči, slāvi, mīlēja sniegbaltus smagus audumus no liniem. Viņi prata apstrādāt linus, atvēlot labībai labāko zemi. Slāvu vidū lina audumi kalpoja kā apģērbs vienkāršajiem cilvēkiem.

Linu šķiedras rada smagu, izturīgu baltu audumu. Tas ir lieliski piemērots galdautiem, veļai un gultas veļai.

Un lini, biezi iesēti un ziedēšanas laikā izņemti no lauka, veido ļoti smalku šķiedru, ko izmanto plānai un vieglai kembrikai.

Veļa ir viengadīgs zālaugu augs, kas ražos tāda paša nosaukuma šķiedru. Linšķiedra atrodas auga kātā un var sasniegt 1 metru. Lini tiek novākti agrīnās dzeltenās gatavības periodā. Iegūtās izejvielas dzijas (pavedienu) ražošanai tiek pakļautas turpmākai apstrādei.

Linu primārā apstrāde sastāv no linu salmu mērcēšanas, linu žāvēšanas, mazgāšanas un beršanas, lai atdalītu piemaisījumus.

Dziju iegūst no attīrītām un šķirotām šķiedrām.

Kokvilnas audumu pozitīvās īpašības: labas higiēnas un siltuma aizsardzības īpašības, izturība, gaismas noturība. Ūdens ietekmē kokvilnas šķiedras pat uzbriest un palielina izturību, tas ir, tās nebaidās no mazgāšanas. Audumiem ir labs izskats, un no tiem izgatavotie izstrādājumi ir viegli kopjami.

Sakarā ar to, ka kokvilnas audumiem ir laba higroskopiskums un augsta gaisa caurlaidība, bet lina audumiem ir augstāka higroskopiskums un vidēja gaisa caurlaidība, tos izmanto gultas veļas un mājsaimniecības apģērbu ražošanā.

Kokvilnas audumu trūkumi: spēcīga krokošanās (audumi valkājot zaudē savu skaisto izskatu), zema nodilumizturība, līdz ar to zema nolietojamība.

Lina audumu trūkumi: Spēcīga krokošanās, zema drapējamība, stingrība, augsta rukums.

Dabīgās dzīvnieku izcelsmes šķiedras

Dabīgās šķiedras dzīvnieku izcelsmes- vilna un zīds. Audumi, kas izgatavoti no šādām šķiedrām, ir videi draudzīgi, tāpēc tiem ir noteikta vērtība cilvēkiem un tie pozitīvi ietekmē viņa veselību.

Kopš neatminamiem laikiem cilvēki ir izmantojuši vilnu audumu izgatavošanai. Kopš tā laika viņi sāka nodarboties ar liellopu audzēšanu. Tika izmantota aitu un kazu vilna, Dienvidamerikā — lamas.

Slavenais krievu ģeogrāfs-pētnieks P.K.Kozlovs 1923.-1926.gada mongoļu-tibetiešu ekspedīcijas laikā izraka kapu uzkalnus, kuros atklāja senus vilnas audumus. Pat vairākus tūkstošus gadu nogulējuši pazemē, daži no tiem diega stiprības ziņā bija pārāki par mūsdienu.

Lielākā daļa vilnas nāk no aitām, bet labākā vilna ir no smalkas vilnas merino aitām. Smalkās vilnas aitas ir zināmas kopš 2.gadsimta pirms mūsu ēras, kad romieši, krustojot Kolhīdas aunus ar itāļu aitām, izveidoja Tarentīnas aitu šķirni ar brūnu vai melnu vilnu. 1. gadsimtā pirmās Merino aitas tika iegūtas, krustojot Tarentīnas aitas ar Āfrikas auniem Spānijā. No šī pirmā ganāmpulka galu galā radās visas pārējās merino šķirnes: franču, sakšu utt.

Aitas tiek cirptas vienu vai atsevišķos gadījumos divas reizes gadā. No vienas aitas viņi iegūst no 2 līdz 10 kilogramiem vilnas. No 100 kilogramiem neapstrādātas vilnas iegūst 40-60 kilogramus tīras vilnas, kas tiek nosūtīta tālākai apstrādei.

No citu dzīvnieku vilnas plaši tiek izmantota kazu mohēras vilna, kas iegūta no Angoras kazām, kuru izcelsme ir Turcijas pilsētā Angorā.

Virsdrēbju un segu ražošanai izmanto kamieļu spalvas, kas iegūtas, cirpjot vai ķemmējot kamieļu kausēšanas laikā.

Ļoti elastīgi amortizācijas materiāli tiek iegūti no zirgu matiem.

Neapmācītai acij gandrīz visas kažokādas šķiet vienādas. Bet augsti kvalificēts speciālists spēj atšķirt vairāk nekā septiņus tūkstošus šķirņu!

14.-15.gadsimtā vērpšanai paredzēto vilnu ķemmēja ar koka ķemmi, kurai bija vairākas tērauda zobu rindas. Rezultātā šķiedras saišķī tika izvietotas paralēli, kas ir ļoti svarīgi to vienmērīgai stiepšanai un savīšanai vērpšanas laikā.

No ķemmētās šķiedras tika iegūti spēcīgi, skaisti pavedieni, no kuriem tika izgatavots kvalitatīvs audums, kas ilgstoši nenolietojās.

Vilna- Tas ir dzīvnieku mati: aitas, kazas, kamieļi. Lielākā daļa vilnas (95-97%) nāk no aitām. Vilnu no aitām noņem, izmantojot speciālas šķēres vai mašīnas. Vilnas šķiedru garums ir no 20 līdz 450 mm. To sagriež gandrīz cietā, neplīstošā masā, ko sauc par vilnu.

Vilnas šķiedru veidi- tie ir mati un vilna, tie ir gari un taisni, un pūkains - tas ir mīkstāks un gofrētāks.

Pirms nosūtīšanas uz tekstilrūpnīcām vilna tiek pakļauta pirmapstrādei: šķirota, tas ir, šķiedras tiek atlasītas pēc kvalitātes; drupināt - atbrīvot un noņemt aizsērējušos piemaisījumus; mazgāt ar karstu ūdeni, ziepēm un soda; žāvē veļas žāvētājos. Tad tiek izgatavota dzija, un no tās tiek izgatavoti audumi.

Apdares nozarē audumi tiek krāsoti dažādās krāsās vai uz audumiem tiek uzklāti dažādi raksti. Vilnas audumus ražo vienkrāsainus, raibus un apdrukātus.

Vilnas šķiedrām ir šādas īpašības īpašības: tie ir ļoti higroskopiski, tas ir, tie labi uzsūc mitrumu, ir elastīgi (produkti maz burzās) un ir izturīgi pret saules iedarbību (augstāki nekā kokvilna un lins).

Lai pārbaudītu vilnas šķiedru, jums jāuzliek auduma gabals ugunī. Degšanas laikā vilnas šķiedra tiek saķepināta, un iegūto saķepināto bumbu var viegli berzēt ar pirkstiem. Degšanas procesā jūtama piedegušo spalvu smarža. Tādā veidā jūs varat noteikt, vai audums ir tīra vilna vai mākslīgs.

Kleitu, uzvalku un mēteļu audumi ir izgatavoti no vilnas šķiedrām. Vilnas audumi tiek pārdoti ar šādiem nosaukumiem: drapējums, audums, zeķubikses, gabardīns, kašmirs utt.

Ir vairākas tauriņu sugas, kuru kāpuri, izmantojot īpašu dziedzeru izdalījumus, auž kokonus, pirms tie pārvēršas kūniņās. Šādus tauriņus sauc par zīdtārpiņiem. Galvenokārt audzē zīdtārpiņus.

Zīdtārpiņi attīstās vairākos posmos: ola (grēna), kāpurs (kūniņa), lācēns un tauriņš. Kāpurs attīstās 25-30 dienās un iziet cauri piecām attīstības stadijām, ko atdala molds. Līdz attīstības beigām tā garums sasniedz 8, un tā biezums ir 1 centimetrs. Piektā stadijas beigās kāpurķēžu zīdu izdalošie dziedzeri tiek piepildīti ar zīda masu. Zīdkoks - plāns fibroīna proteīna pavediens - tiek izspiests šķidrā stāvoklī un pēc tam sacietē gaisā.

Kokona veidošanās ilgst 3 dienas, pēc tam notiek piektā kausēšana, un kāpurs pārvēršas par kūniņu, bet pēc 2-3 nedēļām par tauriņu, kas dzīvo 10-15 dienas. Tauriņa mātīte dēj olas, un sākas jauns attīstības cikls.

No vienas 29 gramus smagas granātas kastes iegūst līdz 30 tūkstošiem kāpuru, kas apēd apmēram tonnu lapotnes un saražo četrus kilogramus dabīgā zīda.

Lai iegūtu zīdu, tiek pārtraukta dabiskā zīdtārpiņu attīstības gaita. Iegūšanas punktos savāktos kokonus izžāvē un pēc tam apstrādā ar karstu gaisu vai tvaiku, lai novērstu kucēnu pārvēršanos tauriņos.

Zīda rūpnīcās kokonus attin, savienojot kopā vairākus kokonu pavedienus.

Dabīgais zīds- tie ir plāni pavedieni, kas iegūti, atritinot zīdtārpiņu kāpurķēžu kokonus. Kokons ir blīvs, niecīgs olai līdzīgs čaumalas, ko kāpurs cieši aptin sev apkārt, pirms pārvēršas par krizali. Četri zīdtārpiņu attīstības posmi ir ola, kāpurs, lācēns un tauriņš.

Kokonus savāc 8-9 dienas pēc kērlinga sākuma un nosūta pirmapstrādei. Primārās apstrādes mērķis ir atritināt kokona pavedienu un savienot vairāku kokonu pavedienus. Kokona pavediena garums ir no 600 līdz 900 m. Šo pavedienu sauc par jēlzīdu. Zīda primārajā apstrādē ietilpst šādas darbības: kokonu apstrāde ar karstu tvaiku, lai mīkstinātu zīda līmi; tinumu pavedienus no vairākiem kokoniem vienlaikus. Tekstilrūpnīcas ražo audumus no jēlzīda. Zīda audumus ražo vienkrāsainus, raibus un apdrukātus.

Zīda šķiedrām ir šādas īpašības īpašības: Tiem ir laba higroskopiskums un elpojamība, un tie ir mazāk izturīgi pret saules gaismu nekā citas dabiskās šķiedras. Zīds deg tāpat kā vilna. No dabīgā zīda izgatavotus izstrādājumus ir ļoti patīkami valkāt, pateicoties to labajām higiēnas īpašībām.

Daudzas lietas, ko lietojam ikdienā, piemēram, apģērbi, interjera priekšmeti, gultas veļa u.c., ir izgatavotas no audumiem, kuriem ir dažādas īpašības. Audumi ir strukturālo materiālu veids. Salīdzinot audumu paraugus, var redzēt, ka tie atšķiras, pirmkārt, biezumā. Tas ir atkarīgs no pavedieniem, no kuriem izgatavots audums, un to, kā tie ir austi kopā.

Ja izvelk diegu no auduma malas, atvērsi un sapūkās, mēs redzēsim, ka tie sastāv no liela skaita mazu, tievu, bet lokanu un stipru šķiedru, kas t.s. mūs vilka. Šādam pētījumam varat izmantot mācību mikroskopu vai palielināmo stiklu. Šķiedru garums ir daudzkārt lielāks par to šķērseniskiem izmēriem un var svārstīties no 5 mm kokvilnā līdz desmitiem un simtiem metru dabīgā zīda.

Tekstilšķiedras dalīts ar dabisks Un ķīmisks Dabiskās šķiedras ir tās, kas atrodamas dabā. (29. att.).Šķiedras ir dabiskas augu izcelsmes: kokvilna, lini, kaņepes, džuta, agave un citi; dzīvnieku šķiedras: dabīgais zīds, vilna; minerālu izcelsme(akmens) - azbests (skat. diagrammu).

Shēma

Ķīmiskās šķiedras tiek iegūti mākslīgi no dažādiem materiāliem – kokapstrādes produktiem, naftas, gāzes, akmeņoglēm u.c. Mākslīgajām šķiedrām piemīt īpašības, kuru dabiskajām šķiedrām nepiemīt un tās papildina vai aizstāj. Ķīmiskās šķiedras ietver neilonu, lavsānu utt.

Tulkojumā no grieķu valodas vārds azbestu nozīmē “nesagraujošs”, “nedzēsts”. Materiāls no vietnes

Vissvarīgākā azbesta izstrādājumu īpašība ir ugunsizturība. Tāpēc šī minerālšķiedra ir izejviela ugunsdrošu audumu un kartona ražošanai.

Zem mikroskopa tekstilšķiedras izskatās šādi:

Tekstils ir šķiedra, ko izmanto dzijas, diegu, audumu un neaustu materiālu ražošanai.

Vai neatradāt to, ko meklējāt? Izmantojiet meklēšanu

Jautājumi par šo materiālu:

• Kas ir šķiedra?
• Kāda ir atšķirība starp šķiedru un tekstilšķiedru?
• Kādi tekstilšķiedru veidi pastāv?

NODARBĪBAS ATTĪSTĪBA

tehnoloģiju skolotāji MBU ģimnāzijā Nr. 35 g.o. Toljati

Temats: Tehnoloģija

Nodarbības tēma: Tekstilšķiedru klasifikācija. Dabīgās šķiedras.

Nodarbības mērķi:

Izglītības: iepazīstināt studentus ar tekstilšķiedru, kokvilnas un lina audumu klasifikāciju; attīstīt spēju atšķirt tekstilšķiedras un audumus; attīstīt zināšanas un prasmes kokvilnas un lina audumu pareizā lietošanā.

Izglītības: attīstīt radošo uztveri, telpisko domāšanu; attīstīt apkārtējās pasaules estētisko uztveri, novērošanu, iztēli, radošās spējas.

Izglītības: izkopt spēju sadarboties un kolektīvismu; veidot kontaktus ar vienaudžiem un skolotāju;

uzmanīgums, precizitāte, pacietība.

Nodarbības veids: jaunā materiāla skaidrojums.

Aprīkojums:

1. Mācību grāmata "Tehnoloģija". Simonenko VD.

2. Uzskates līdzekļi kolekcijām “Kokvilna”, “Lins”, “Tekstilšķiedras”.

3. Plakāti un shēmas auduma iegūšanai tekstilizstrādājumu ražošanā.

4. Kokvilnas un lina audumu paraugi.

5.Lupas, šķēres, krāsains papīrs, darba burtnīca.

Vārdnīca: materiālzinātne, klasifikācija, tekstilšķiedras, kokvilna, lina audumi.

Nodarbībā izmantotās modernās izglītības tehnoloģijas:

1. Veselību taupoša tehnoloģija.

2. Grupu darba tehnoloģija.

3. Problēmu balstīta - dialoga tehnoloģija.

4. Pašattīstības apmācības tehnoloģija.

5. Informācijas un komunikācijas tehnoloģijas.

NODARBĪBU LAIKĀ.

es.Organizējot laiku. Valeopauze, izmantojot veselību saudzējošu tehnoloģiju. Elpošanas vingrinājumi .

Tika dots ilgi gaidītais zvans.

Nodarbība sākas.

Ieliec savā darbā savu prātu un sirdi!

Novērtējiet katru sava darba minūti!

Gatavojamies labam darbam. Ievilksim dziļu elpu.

Elpošanas vingrinājumi.

1.-Puiši, stāviet taisni, rokas pie sāniem, kājas plecu platumā. Īsi ieelpojiet injekcijai līdzīgu elpu, skaļi šņaucot caur degunu. Nāsis ir "iekšējās durvis" uz plaušām, ieelpojiet caur muti un izelpojiet caur avārijas eju. 2. Ievelciet dziļu, garu elpu un izelpojiet, neaizturot elpu. Ieelpojot, uzpūtiet vēderu, un izelpojot ievelciet vēderu. Atkārtojiet 2-3 reizes. Labi padarīts! Tagad mierīgi veiciet savus darbus.

Skolēnu gatavības stundai pārbaude (darba burtnīca, zīmēšanas rīki, palielināms stikls, šūšanas adata).

II. Zināšanu, prasmju un iemaņu atjaunošana. Problēmu dialogs.

Pārskatiet jautājumus.

Problēmu dialogs.

1. Puiši, pastāstiet man, no kā ir izgatavotas drēbes, kuras mēs valkājam?

2.Vai jūs domājat, ka ir iespējams dabūt drēbes no koka vai eļļas?

3. No kāda auduma tiek izgatavots apģērbs?

4. Kāpēc mums jāzina par šķiedrvielu izcelsmi un īpašībām?

5. Kādus šķiedru veidus jūs zināt?

6.Kāda zinātne pēta šķiedras struktūru un īpašības?

7. Kādas šķiedras sauc par ķīmiskajām?

III. Jaunā materiāla skaidrojums.

1.Skolotāja vārds. Nodarbības mērķi.

Šodien klasē mēs centīsimies sīkāk atbildēt uz šiem un citiem jautājumiem. Jūs iepazīsities ar tekstilšķiedru klasifikāciju, iemācīsities atšķirt šķiedras un audumus, kā arī uzzināsiet, kādus izstrādājumus var izgatavot no kokvilnas un lina audumiem.

Pasaulē ir daudz dažādu lietu un produktu. Un paši audumi ir tik dažādi: gludi un pūkaini, blīvi un plāni, viegli un smagi, silti un vēsi... Bet tos visus sauc vienā vārdā - “audumi”, kas nozīmē, ka tiem ir daudz kopīga. Ja paskatās uz jebkuru audumu caur palielināmo stiklu, jūs redzēsit diega pinumu. Lai uzšūtu izstrādājumu, jāizvēlas pareizais audums un jānoskaidro tā īpašības. Tāpēc, pirms sākam izgatavot apģērbu, iepazīsimies ar šūšanas materiālu zinātnes pamatiem.

2. Vārdnīcas un leksikas darbs (darbs ar terminiem) Video slaids Nr.1 ​​“Audumi un šķiedras”

Šūšanas materiālu zinātne pēta apģērbu ražošanā izmantoto materiālu struktūru un īpašības.

Šķiedra- Tie ir ļoti plāni, elastīgi, spēcīgi pavedieni, kuru garums ir vairākas reizes lielāks par to šķērseniskiem izmēriem.

Tekstilšķiedras- Tās ir šķiedras, ko izmanto dzijas, diegu, audumu un citu tekstilizstrādājumu ražošanai.

Tekstils ir materiāls, kas tiek izgatavots uz stellēm, savijot dziju vai pavedienus.

Kokvilnas audums ir materiāls, kas izgatavots no kokvilnas šķiedrām.

Lina audums ir materiāls, kas izgatavots no linšķiedras.

Dabīgās šķiedras– tās ir augu, dzīvnieku un minerālu izcelsmes šķiedras, kas veidojas dabā bez cilvēka iejaukšanās,

3. Skolēnu pašnovērošana. Darbs ar tabulu “Tekstilšķiedru klasifikācija”. Videoklipa 2. slaids.

Dialogs par tēmu: “Tekstilšķiedras”.

Vingrinājums:

1. Izpētiet diagrammu video slaidā “Tekstilšķiedru klasifikācija”.

2. Atbildiet uz jautājumiem: -

· Kādās grupās iedala tekstilšķiedras?

· Kāda ir tekstilšķiedru izcelsme?

4. Individuālie studentu ziņojumi (radošais mājas darbs).

Ķīmiskās šķiedras iedala mākslīgās un sintētiskās. Mākslīgās ražo acetāta un viskozes šķiedras, bet sintētiskās – neilonu un lavsānu. Zinātnieki jau sen ir mēģinājuši atšķetināt, no kā saspringtais zīdtārpiņa kāpurs veido zīdu. Pārbaudot lapu un zīda ķīmisko sastāvu, izrādījās: lapas sastāv no oglekļa, skābekļa un ūdeņraža, tas ir, celulozes; un zīds bez oglekļa, skābekļa un ūdeņraža satur arī slāpekli. Tas nozīmē, ka, ja celulozi apstrādā ar slāpekļskābi, no tās var iegūt zīda pavedienus. Cilvēki saņēma šādu mākslīgo zīdu un sauca to par nitro zīdu. Bet no tā izgatavota kleita ir bīstama, jo tā ir viegli uzliesmojoša. Un ideja par mākslīgā zīda ražošanu no koka neatstāja zinātniekus. Visbeidzot tika izgudrots paņēmiens, kurā viskozi ieguva no celulozes, apstrādājot ar ķīmiskām vielām. Ķīmiskajās rūpnīcās no viskozes ražo mākslīgo zīdu un zīda pavedienus.

Dabīgās šķiedras iedala trīs grupās: dzīvnieku izcelsmes (vilna, zīds); minerālu izcelsme (azbests); augu izcelsmes (lins, kokvilna).

1. Ķīmiskās šķiedras

2.Dabīgās šķiedras

5. Valeopauze, izmantojot veselību saudzējošu tehnoloģiju.

Vingrinājumi muskuļu un skeleta sistēmai.

6.Studējošo patstāvīgais pāru darbs, izmantojot mācību grāmatu.

Vingrinājums:

1. Pats izpētiet materiālu par augu šķiedrām (5. lpp., Nr. 1).

2. Atbildiet uz jautājumiem:

· No kādiem augiem nāk augu šķiedras?

· Kādas īpašības piemīt kokvilnas un linu šķiedrām?

· Kā sauc kokvilnas audumus?

· Kādi produkti ir izgatavoti no augu izcelsmes šķiedrām un audumiem?

7. Dubultspēles skolēnu dialogs par tēmu “Augu šķiedras” (vienas grupas runa).

8. Individuālais praktiskais darbs par tēmu “Augu izcelsmes dabīgās šķiedras”, izmantojot interaktīvo tāfeli.

Materiāli un instrumenti: kolekcija "Šķiedras", palielināms stikls, mācību grāmata, darba burtnīca.

Vingrinājums:

1. Apsveriet kokvilnas un linu šķiedras.

2.Salīdziniet tos pēc izskata un sajūtas.

3.Aizpildiet tabulu savās darbgrāmatās.

4. Izdariet secinājumu: kāda ir atšķirība starp kokvilnas un linšķiedru?

5. Sniedziet detalizētu atbildi uz šo jautājumu.

8. Skolotāja vārds. Pamatojoties uz primārajām idejām par augu šķiedru atšķirībām, veiciet kokvilnas un lina audumu salīdzinošo analīzi un izdariet secinājumus par lina un kokvilnas audumu īpašībām. Vingrinājums.

9. Patstāvīgs grupu darbs, izmantojot interaktīvo tāfeli

1. slaids

2. slaids

Tekstilizstrādājumu ražošanas galvenais izejmateriāls ir šķiedra. Tos var iedalīt vairākās grupās. Dabiskās šķiedras jeb dabiskās šķiedras iedala augu (piemēram, kokvilnas, linu, kaņepju), dzīvnieku (vilna, dabīgais zīds) un minerālu (azbests) izcelsmes tekstilšķiedrās, kas piemērotas dzijas ražošanai. Ķīmiskās šķiedras iegūst no dabīgo polimēru ķīmiskās pārstrādes produktiem (mākslīgā šķiedra) vai no sintētiskiem polimēriem (sintētiskās šķiedras). Ķīmisko šķiedru ražošana parasti ietver polimēra šķīduma vai kausējuma piespiešanu caur vērpšanas mehānisma atverēm vidē, kas izraisa iegūto smalko šķiedru sacietēšanu. Šāda vide, veidojot no kausējuma, ir auksts gaiss, no šķīdumiem karsts gaiss (“sausā” metode) vai īpašs šķīdums - nokrišņu vanna (“mitrā” metode). Pieejams monopavedienu, štāpeļšķiedras vai daudzu plānu pavedienu kūlīša veidā, kas savienoti pagriežot.

4. slaids

Dabīgās augu izcelsmes šķiedras var iedalīt divās grupās: kokvilnas jeb kokvilnas šķiedras un lūksnes šķiedras. Kokvilna parasti attiecas uz šķiedrām, kas pārklāj kokvilnas auga sēklas. Bast ir nosaukums, kas dots šķiedrām, kas atrodas dažādu augu augļu kātos, lapās un čaumalās. Visizplatītākie lūksnes šķiedru veidi ir: lini, kaņepes (kaņepju šķiedra), džuta utt.

5. slaids

KOKVILNA - šķiedras, kas pārklāj kokvilnas sēklas. Kad tas nogatavojas, atveras augļi (bumbiņas) un no tiem tiek savākta neapstrādāta kokvilna (šķiedra ar neatdalītām sēklām), kas satur sēklas, kas pārklātas ar celulozes šķiedrām, kas var būt garas vai īsas. Tāpēc kokvilnu sauc par garo štāpeļšķiedru vai īsu štāpeļšķiedru. No kokvilnas izgatavoto materiālu kvalitāte ir atkarīga no tā. Apstrādes laikā no sēklām tiek atdalīta kokvilnas šķiedra (šķiedras garākas par 20 mm), pūkas (mazāk par 20 mm) un dūnas (mazāk par 5 mm). No kokvilnas ražo audumus, trikotāžas izstrādājumus, diegu, vates u.c.. Kokvilnas pūkas un pūkas tiek izmantotas ķīmiskajā rūpniecībā kā izejvielas mākslīgo šķiedru un diegu, plēvju, laku u.c. ražošanai. Kokvilna ir izturīga pret sārmiem, bet skābju ietekmē sadalās .

6. slaids

VILNA ir šķiedra, kas iegūta, cirpjot aitas, kazas, kamieļus un citus dzīvniekus. Vilnas kvalitāte ir atkarīga no vilnas šķiedru šķērsgriezuma biezuma un garuma. Rūpniecībā pārstrādātās vilnas lielākā daļa ir aitas. Vilnas šķiedru veidi: pūka - visvērtīgākā plānā, mīkstā gofrētā šķiedra; pārejas mati, tas ir, biezāki, stingrāki un mazāk gofrēti nekā pūkains; “mirušie mati” ir mazizturīga un cieta šķiedra. Vilna tiek izmantota dzijas, audumu, trikotāžas, filcēšanas izstrādājumu u.c. ražošanai. Vilna ir jutīga pret sārmu iedarbību, kas padara to trauslu, bet gluži pretēji – noturīga pret skābēm. Vilnas ķīmiskais sastāvs ir proteīna viela. Vilnai degot, tā izdala dedzinātām spalvām raksturīgo smaržu.

7. slaids

LINI ir viengadīgo un daudzgadīgo linu dzimtas lakstaugu un krūmu ģints, vērpšanas un eļļas augu kultūra. Galvenokārt kultivē šķiedras linus kātos ar 20-28% šķiedras un eļļas linu jeb cirtainos linus sēklās 35-52% linsēklu eļļas. Linu šķiedras iegūst no linu lūksnes. Šī ir pirmā šķiedra, ko cilvēks iemācījās ražot jau akmens laikmetā. Garās linšķiedras ir izgatavotas no celulozes. Lins ir spēcīgākā dabiskā šķiedra. Tāpēc to izmanto stingru diegu, audumu burām ražošanā, un tā labo higiēnisko īpašību dēļ lina audumus izmanto linu izgatavošanai.

8. slaids

ZĪDS - dabīgs dzīvnieku izcelsmes tekstilpavediens; produkts, ko izdala zīdtārpiņu kāpuru dziedzeri. Attinot kopā vairākus kokonus, tiek iegūts jēlzīds, no kura iegūst savītu zīdu, ko izmanto audumu, adījumu, šujamo diegu izgatavošanai. Atkritumus pārstrādā dzijā tehniskajiem un citiem audumiem. Pēc ķīmiskā sastāva zīds ir proteīna viela. Mīkstajiem, spīdīgajiem, skaista izskata zīda izstrādājumiem tomēr ir zema nodilumizturība un augstas izmaksas.

9. slaids

Ķīmiskās šķiedras iegūst no dabīgo polimēru (mākslīgo šķiedru) ķīmiskās pārstrādes produktiem vai no sintētiskiem polimēriem (sintētiskām šķiedrām). Polimēri (no poli... un grieķu meros share, daļa), vielas, kuru molekulas (makromolekulas) sastāv no liela skaita atkārtotu vienību; Polimēru molekulmasa var svārstīties no vairākiem tūkstošiem līdz daudziem miljoniem. Pēc izcelsmes polimērus iedala dabiskajos jeb biopolimēros (piemēram, proteīni, nukleīnskābes, dabīgais kaučuks) un sintētiskajos (piemēram, polietilēns, poliamīdi, epoksīdsveķi), kas iegūti ar polimerizācijas un polikondensācijas metodēm. Pēc molekulu formas izšķir lineāros, sazarotos un tīkla polimērus, pēc būtības ir organiskie, organoelementu un neorganiskie polimēri. Lineārajiem un sazarotajiem polimēriem ir raksturīgs specifisku īpašību kopums, piemēram, spēja veidot anizotropas šķiedras un plēves, kā arī pastāvēt ļoti elastīgā stāvoklī. Polimēri ir plastmasas, ķīmisko šķiedru, gumijas, krāsu un laku, līmvielu, jonu apmaiņas līdzekļu pamats. Visu dzīvo organismu šūnas ir veidotas no biopolimēriem.

10. slaids

Gadu gaitā dabiskās šķiedras vairs pilnībā neapmierina cilvēkus, tāpēc zinātnieki visā pasaulē ir strādājuši, lai atrastu tām aizstājēju. Pirms vairāk nekā trīssimt gadiem (1655. gadā) izcilais angļu fiziķis Roberts Huks publicēja traktātu, kurā bija šāds apgalvojums: “Acīmredzot ir iespējams atrast veidus, kā mākslīgi iegūt lipīgu masu, līdzīgi kā tas ir. ko veido zīdtārpiņš... Ja tāda masa tiks atrasta, tad, acīmredzot, vieglāks uzdevums būs atrast veidu, kā šo masu izstiept plānos pavedienos...” Taču tikai 1884. gadā Luija Pastēra skolnieks franču izgudrotājam Hilēram de Šardonē izdevās iegūt mākslīgās šķiedras. Visizplatītākie mākslīgo šķiedru veidi tiek iegūti, apstrādājot celulozi. Chardonnay bija pirmais, kas nolēma pārveidot celulozi šķīdumā, izmantojot šķīdinātāju, un no šī šķīduma iegūt jaunu šķiedru. Lai to izdarītu, viņš izspieda iegūto šķidro masu caur plāniem caurumiem. Lai iegūtu šķiedras, polimēra šķīdumu vai kausējumu izspiež cauri vērpšanas matricas smalkākajiem caurumiem. Iegūtās šķiedras tiek savērptas pavedienos, ko izmanto tekstilizstrādājumu ražošanai.

11. slaids

Apstrādājot koksnes atkritumus un zāģu skaidas, izdalās celuloze. Viskozes šķiedras ražošanas procesā celuloze tiek apstrādāta ar reaģentiem (NaOH un CS2). Viskozes šķiedra ir mākslīga šķiedra, kas veidota no viskozes; sastāv no hidratētas celulozes. Viegli krāsojams, higroskopisks; Trūkumi: liels izturības zudums mitrā stāvoklī, viegla krokošanās, zema nodilumizturība var novērst, modificējot viskozes šķiedru. Pateicoties izejvielu pieejamībai un zemajām reaģentu izmaksām, viskozes šķiedras ražošana ir ļoti ekonomiska. To izmanto (dažreiz sajaucot ar citām šķiedrām) apģērbu audumu, trikotāžas un auklas ražošanai. Acetāta šķiedru ražošanas procesā celulozi apstrādā ar etiķskābes anhidrīdu, iegūto celulozes acetātu izšķīdina acetonā un izspiež caur presformām.

12. slaids

Acetāta šķiedras ir mākslīgās šķiedras, kas veidotas no celulozes triacetāta (triacetāta šķiedras) šķīdumiem un tā daļējas pārziepjošanas produkta (pašas acetāta šķiedras). Mīksts, elastīgs, maz grumbas, izlaiž ultravioletos starus; trūkumi: zema izturība, zema termiskā un nodilumizturība, ievērojama elektrifikācija. Tos galvenokārt izmanto patēriņa preču, piemēram, veļas, ražošanā. Pasaules produkcija ir aptuveni 610 tūkstoši tonnu.

13. slaids

Poliamīda šķiedra ir sintētiska šķiedra, kas veidojas no poliamīdu kausējumiem vai šķīdumiem. Izturīgs, elastīgs, izturīgs pret nodilumu, atkārtotu locīšanu un daudzu ķīmisko reaģentu iedarbību; trūkumi: zema higroskopiskums, palielināta elektrifikācija, zema siltuma un gaismas izturība. To izmanto audumu, trikotāžas izstrādājumu, riepu kordu, filtru materiālu uc ražošanā. Galvenie tirdzniecības nosaukumi: no polikaproamīda, neilona, ​​neilona-6, perlona, ​​dederona, amilāna, stilona; no poliheksametilēna adipinamīda anīda, neilona-6,6, rodianilona, ​​neilona.

14. slaids

Poliestera šķiedra ir sintētiska šķiedra, kas vērpta no polietilēntereftalāta vai tā atvasinājumu kausējuma. Priekšrocības: neliela krokošanās, lieliska gaismas un laika apstākļu izturība, augsta izturība, laba noturība pret nodilumu un organiskajiem šķīdinātājiem; Trūkumi: krāsošanas grūtības, spēcīga elektrifikācija, cietību var novērst ar ķīmisku modifikāciju. To izmanto, piemēram, dažādu audumu, mākslīgo kažokādu, virvju ražošanā un riepu armēšanai. Galvenie tirdzniecības nosaukumi: lavsan, terylene, dacron, tetheron, elana, tergal, tesil.

15. slaids

Poliakrilnitrila šķiedra (akrila šķiedra) ir sintētiska šķiedra, kas veidota no poliakrilnitrila vai tā atvasinājumu šķīdumiem. Daudzās īpašībās tā ir tuva vilnai, izturīga pret gaismu un citiem atmosfēras faktoriem, skābēm, vājiem sārmiem un organiskiem šķīdinātājiem. Virsveļas un apakšveļas trikotāža, paklāji un audumi ir izgatavoti no poliakrilnitrila šķiedras. Galvenie tirdzniecības nosaukumi: nitron, orlon, acrylan, cashmilon, curtel, dralon, volpryula.

16. slaids

Saturs

Ievads.

Pēdējo 100 gadu laikā pasaules iedzīvotāju skaits ir dubultojies. Taču cilvēku vajadzības ir pieaugušas vēl vairāk. Dabisko šķiedru – vilnas, kokvilnas, dabīgā zīda, linu, kaņepju – ražošana sāka manāmi atpalikt no pieprasījuma. Tātad pēdējo 40 gadu laikā tas ir pieaudzis tikai par 25%, bet pieprasījums ir pieaudzis par 100%.

Ķīmija palīdzēja novērst šo neatbilstību. Katru gadu rūpnīcas ražo miljoniem kilometru viskozes un citas ķīmiskās šķiedras no dabiskās celulozes vai no oglēm, kaļķakmens, galda sāls un ūdens. Šodien ķīmisko šķiedru īpatsvars to kopējā ražošanā jau ir vairāk nekā 28%. Pēdējo 15 gadu laikā šķiedras ražošana pasaulē ir trīskāršojusies.

Ķīmisko šķiedru milzīgā nozīme ir acīmredzama. Faktiski, ja darbaspēka izmaksas sintētiskā poliamīda zīda ražošanai ņem par 100%, tad mākslīgajam viskozes zīdam tās būs 60%, vilnai 450%, bet dabīgajam zīdam vēl vairāk - 25 000%!

Aitas vilna 3 mēnešos izaug vidēji par 30 mm. Un ķīmiskās šķiedras rūpnīcā vērpšanas mašīna 1 minūtē izgriež līdz 5000 m diegu!

Starptautiskajā izstādē Leipcigā apmeklētāju uzmanību piesaistīja izkārtne virs kāda Anglijas tekstilizstrādājumu tirdzniecības uzņēmuma paviljona. Pēc šī uzņēmuma vadītāja rīkojuma no milzīgiem burtiem tika savākti vārdi: "Vilnu nevar aizstāt ar neko!" Nu nevar noliegt viņa spēju reklamēt savu produktu. Taču šis uzņēmējs neņēma vērā, ka tajā pašā izstādē citos paviljonos bija krāšņi audumi, kas pilnībā vai galvenokārt izgatavoti no sintētiskām šķiedrām; dzija un diegi, kuriem ir priekšrocības, kuru dabīgajām šķiedrām nav.

Pat nesatricināti skeptiķi, kuru agrāk bija diezgan daudz, pēdējos gados ir spējuši no pirmavotiem pārliecināties, ka pilnībā sintētiskās šķiedras bieži vien ir pārākas par dabīgajām šķiedrām ar izturību, izturību pret ūdeni, laikapstākļiem, gaismu, baktērijām un kukaiņiem, kā arī elastību. un spēja pasargāt no aukstuma – vilna, kokvilna un zīds.

Ķīmiķi daudzās valstīs pastāvīgi strādā, lai radītu jaunas šķiedras un uzlabotu esošo šķiedru kvalitāti. Tehnologi no viņiem daudz neatpaliek. Mainot izejvielu sastāvu un to apstrādes tehnoloģiju, tie uzlabo audumu kvalitāti un piešķir tiem vairākas īpašas īpašības, piemēram, padarot tos ūdeni atgrūdošus vai nezaudējot formu. Līdz ar to starptautiskajā tirgū pastāvīgi parādās jauni audumu zīmoli.

Kopumā ķīmiķi jau piedāvājuši gandrīz 1000 dažādu veidu sintētisko šķiedru, taču tikai dažas no tām tiek ražotas rūpnieciski plašā mērogā. Šobrīd vislielākā nozīme ir četru veidu šķiedrām: polivinilhlorīdam, poliamīdam, poliakrilnitrilam un poliesteram.

Šo konkrēto šķiedru izvēli nosaka ne tikai ķīmiskie, fizikālie un tehnoloģiskie faktori, bet galvenokārt arī ekonomiski apsvērumi. Masveida ražošanā izejvielām jābūt lētām un viegli pieejamām. Turklāt ir nepieciešams, lai galaproduktu īpašības varētu mainīties plašās robežās. Minētie šķiedru veidi atbilst visām šīm prasībām.

Pirmo pilnībā sintētisko šķiedru rūpniecība ražoja 1934. gadā ar nosaukumu PC fiber.

1. Ķīmiskās šķiedras

Ķīmiskās šķiedras iedala mākslīgās un sintētiskās. Mākslīgās šķiedras ir izgatavotas no dabīgiem lielmolekulāriem savienojumiem, galvenokārt celulozes. Sintētiskās šķiedras ir izgatavotas no sintētiskiem augstas molekulmasas savienojumiem.

Mākslīgās šķiedras tiek ražotas bezgalīga pavediena veidā, kas sastāv no daudzām atsevišķām šķiedrām vai no vienas šķiedras, vai štāpeļšķiedras veidā - īsus nevītas šķiedras gabalus (skavas), kuru garums atbilst garumam no vilnas vai kokvilnas šķiedras. Štāpeļšķiedra, līdzīga vilnai vai kokvilnai, kalpo kā pusprodukts dzijas ražošanai. Pirms vērpšanas štāpeļšķiedru var sajaukt ar vilnu vai kokvilnu.

1.1. Ķīmisko šķiedru ražošanas tehnoloģijas koncepcija.

Jebkuras ķīmiskās šķiedras ražošanas procesa pirmais posms ir vērpšanas masas sagatavošana, kuru atkarībā no sākotnējā polimēra fizikāli ķīmiskajām īpašībām iegūst, to izšķīdinot piemērotā šķīdinātājā vai pārnesot kausētā stāvoklī.

Iegūtais viskozs šķidrums tiek rūpīgi attīrīts, atkārtoti filtrējot, un tiek noņemtas cietās daļiņas un gaisa burbuļi. Ja nepieciešams, šķīdumu (vai kausējumu) tālāk apstrādā - pievieno krāsvielas, pakļauj “nogatavināšanai” (stāvēšanai) utt. Ja gaisa skābeklis var oksidēt lielmolekulāru vielu, tad “nogatavināšana” tiek veikta atmosfērā inertā gāze.

Otrais posms ir šķiedru veidošanās. Lai izveidotu polimēra šķīdumu vai kausējumu, izmantojot īpašu dozēšanas ierīci, tas tiek ievadīts tā sauktajā matricā. Materiāls ir mazs trauks, kas izgatavots no izturīga, karstumizturīga un ķīmiski izturīga materiāla ar plakanu dibenu, kurā ir liels skaits (līdz 25 tūkstošiem) mazu caurumu, kuru diametrs var svārstīties no 0,04 līdz 1,0 mm.

Kad šķiedras veidojas no polimēra kausējuma, plānas kausējuma plūsmas no vērpšanas caurumiem nonāk telpā, kur tās atdziest un sacietē. Ja šķiedru veidošanu veic no polimēra šķīduma, tad var izmantot divus paņēmienus: sauso veidošanu, kad plānām plūsmām ieplūst sakarsētā šahtā, kur cirkulējošā siltā gaisa ietekmē šķīdinātājs iztvaiko un plūsmas sacietē šķiedrās; slapja veidošanās, kad polimēra šķīduma plūsmas no vērptuves nonāk tā sauktajā nokrišņu vannā, kurā dažādu tajā esošo ķīmisko vielu ietekmē polimēru plūsmas sacietē šķiedrās.

Visos gadījumos šķiedru veidošanās tiek veikta zem sasprindzinājuma. Tas tiek darīts, lai orientētu (novietotu) augstas molekulārās vielas lineārās molekulas pa šķiedras asi. Ja tas nav izdarīts, šķiedra būs ievērojami mazāk izturīga. Lai palielinātu šķiedras izturību, pēc daļējas vai pilnīgas sacietēšanas to parasti izstiepj tālāk.

Kad šķiedras ir izveidotas, tās tiek savāktas saišķos vai saišķos, kas sastāv no daudzām smalkām šķiedrām. Iegūtos pavedienus mazgā, pakļauj īpašai apstrādei - ziepj vai eļļo (lai atvieglotu tekstila apstrādi) vai žāvē. Gatavie pavedieni tiek uztīti uz ruļļiem vai spolēm.

Štāpeļšķiedras ražošanā diegi tiek sagriezti gabalos (skavās). Štāpeļšķiedru savāc ķīpās.

2. Dabīgās šķiedras

Dabīgās šķiedras ir dabīgas tekstilšķiedras, kas veidojas dabiskos apstākļos, stipras un elastīgas struktūras ar maziem šķērseniskiem izmēriem un ierobežotu garumu, piemērotas dzijas vai tieši tekstilizstrādājumu (piemēram, neausto audumu) ražošanai. Atsevišķas šķiedras, kas nesadalās garenvirzienā bez iznīcināšanas, sauc par elementārajām (garās šķiedras ir elementāri pavedieni); vairākas gareniski savienotas (piemēram, salīmētas) šķiedras sauc par tehniskajām. Pamatojoties uz to izcelsmi, kas nosaka arī šķiedru ķīmisko sastāvu, izšķir augu, dzīvnieku un minerālu izcelsmes šķiedras.

2.1. Augu šķiedras

Augu izcelsmes šķiedras veidojas uz sēklu virsmas (kokvilna), augu stumbros (smalkās stublāja šķiedras - lini, rāmija; rupjās - džutas, kaņepju, kenafa u.c.) un lapās (cietās lapu šķiedras, piemēram, manila kaņepes (abaka) ), sizals). Kātu un lapu šķiedru vispārpieņemtais nosaukums ir lūksne. Augu šķiedras ir vienas šūnas ar kanālu centrālajā daļā. To veidošanās laikā vispirms veidojas ārējais slānis (primārā siena), kurā pakāpeniski nogulsnējas vairāki desmiti sintezētās celulozes slāņu (sekundārā siena). Šāda šķiedru struktūra nosaka to īpašību īpatnības - salīdzinoši augsta izturība, mazs pagarinājums, ievērojama mitrumizturība, kā arī laba krāsojamība augstās porainības dēļ (30% un vairāk).

Vissvarīgākā tekstilšķiedra ir kokvilna. Ar šķiedru pārklātas kokvilnas sēklas sauc par neapstrādātu kokvilnu. Sākotnējās apstrādes laikā no sēklām secīgi tiek saplēstas kokvilnas šķiedras (garums > 20 mm), īsākas šķiedras (pūkas vai pūkas) un dūnas (garums līdz 5 mm). Kokvilnas šķiedras sastāvs (% no svara): celuloze līdz 96%, pentozāni 1,5-2,0, tauki un vaski 1, slāpekli saturošas un proteīna vielas 0,3, pelni 0,2-0,4. Dzija no šīs šķiedras tiek izmantota (dažkārt sajaukta ar citām dabīgām vai ķīmiskām šķiedrām), lai ražotu audumus mājsaimniecības un tehniskām vajadzībām, trikotāžas izstrādājumus (galvenokārt apakšveļu un trikotāžas izstrādājumus), aizkarus un tills izstrādājumus, virves, virves, šujamos diegus utt. Tieši no kokvilnas - šķiedras izmanto neausto un vates izstrādājumu izgatavošanai. Celulozes ēteru ražošanai izmanto zemas kvalitātes kokvilnu, dūnas un dūnas. Galvenās kokvilnas audzēšanas valstis ir NVS valstis (apmēram 25% no pasaules ražas), Ķīna, ASV, Indija, Pakistāna, Turcija, Ēģipte.

Lādes šķiedras no augiem izolē galvenokārt rūpniecisko šķiedru veidā. No smalkajām šķiedrām nozīmīgākā ir lini (satur ap 80% celulozes, līdz 8% pentozānu, vairāk nekā 5% lignīna), no rupjā stumbra šķiedrām džuta (apmēram 70% celulozes, līdz 30% pentozānu un lignīns) un kaņepēm ir galvenā nozīme. Linu un citus audumus, audeklus, brezentus, ugunsdzēsības šļūtenes, auklas izgatavo no linu dzijas, un maisu audumus, audeklus, zemas kvalitātes audeklus un brezentus izgatavo no tā sauktās osk dzijas (iegūst no linu primārās apstrādes atkritumiem ). Linšķiedru bieži izmanto maisījumā ar ķīmiskām vielām, piemēram, poliesteru vai kokvilnu. Linu audzēšana attīstīta NVS valstīs (Krievijas ziemeļrietumu reģionos, Ukrainas rietumu daļā, Baltkrievijā, Baltijas valstīs), vairākās Centrāleiropas un Ziemeļeiropas valstīs.

Rupjās šķiedras tiek pārstrādātas biezā dzijā maisu un konteineru audumiem, kā arī virvēm, virvēm un auklām. Galvenās džutas ražotājvalstis ir Indija, Bangladeša, Pakistāna, Indonēzija un Ķīna. Kaņepju audzēšana ir attīstīta NVS (Krievijas Eiropas daļā, Ukrainā, Vidusāzijas valstīs), daudzās Rietumeiropas valstīs, Indijā, Pakistānā uc Lapu lūksnes šķiedras, ko izmanto virvju ražošanā, paklājiņu aušanai u.c. no tropu augiem, kas aug Āfrikas, Centrālamerikas, Indonēzijas, Filipīnu uc valstīs. Šīs šķiedras tiek veiksmīgi aizstātas ar sintētiskajām.

2.2. Dzīvnieku šķiedras

Dzīvnieku šķiedras ietver vilnu un zīdu. Vilna ir aitu (gandrīz 97% no kopējās vilnas produkcijas), kazu, kamieļu un citu dzīvnieku matu šķiedras. Vilnā ir sastopami šādi šķiedru veidi: 1) pūka - visplānākā un elastīgākā šķiedra ar iekšējo (“kortikālo”) slāni, kas sastāv no vārpstveida šūnām un ārējā zvīņainā slāņa; 2) mugurkauls - biezāka šķiedra, kurai ir arī irdens serdes slānis, kas sastāv no reti izvietotām plāksnēm, kas ir perpendikulāras šķiedras asij; 3) pārejas apmatojums, kurā serdes slānis atrodas ar pārtraukumiem visā šķiedras garumā (aizņem starpresnumu starp pūkām un mugurkaulu); 4) “mirušie” mati - rupji, ļoti biezi, cieti un trausli šķiedra ar augsti attīstītu serdes slāni. Aitas vilnu, kas sastāv no pirmā vai otrā veida šķiedrām, sauc par viendabīgu; vilnu, kas sastāv no visu veidu šķiedrām, sauc par neviendabīgu.

Vilnas šķiedrai raksturīga zema izturība, augsta elastība un higroskopiskums, kā arī zema siltumvadītspēja. To apstrādā (tīrā veidā vai sajauc ar ķīmiskajām šķiedrām) dzijā, no kuras tiek izgatavoti audumi, trikotāža, kā arī filtri, blīves u.c.

Zīds ir kukaiņu zīda dziedzeru sekrēcijas produkts, no kuriem primārā rūpnieciskā nozīme ir zīdtārpiņam. Zīdtārpiņa kāpurs ražo pavedienu, kas sastāv no diviem elementāriem fibroīna pavedieniem, katrs apmēram 15 mikronus biezs, un tos salīmē cita proteīna viela - sericīns. Apliekot sev apkārt diegu, kāpurs veido blīvu daudzslāņu apvalku (kokonu). Attinot kokonus, parasti tiek savienoti 5-10 elementāri pavedieni, lai iegūtu jēlzīdu. Iegūtos atkritumus sagriež īsos gabaliņos un apstrādā dzijā. Zīdam ir augsta izturība, elastība, augsta mitruma uzsūkšanās spēja, patīkams matēts spīdums un viegla krāsojamība. No zīda diegiem izgatavo kleitu (krepu u.c.), dekoratīvos un kaklasaites audumus, satīnus, izšūšanas diegus, no dzijas izgatavo dažādus audumus u.c.

2.3. Minerālšķiedras

Pie minerālās izcelsmes šķiedrām pieder azbests (visplašāk izmantotais ir hrizolīts-azbests), kas tiek sadalīts tehniskās šķiedrās. Tos apstrādā (parasti maisījumā ar 15-20% kokvilnas vai ķīmisko šķiedru) dzijā, no kuras izgatavo ugunsdrošus un ķīmiski izturīgus audumus, filtrus u.c.. Ražošanā izmanto nevērptu īsu azbesta šķiedru. kompozītmateriāli (azbesta plastmasa), kartons u.c.

Dabisko šķiedru ražošanas apjoms pasaulē 1980. gadā bija (milj. tonnu/gadā): kokvilna - 14,1, lini - 0,6, džuta - 3,0, pārējās rupjās un stīvās - 1,0, vilnas (mazgātās) - 1,6, jēlzīda - 0,05.

3. Sintētiskās šķiedras

Sintētiskās šķiedras ietver: poliamīda, poliakrilnitrila, poliestera, perhlorvinila, poliolefīna šķiedras.

3.1. Poliamīda šķiedras

Poliamīda šķiedras, kas daudzējādā ziņā ir kvalitatīvākas par visām dabīgajām un mākslīgajām šķiedrām, gūst arvien lielāku atzinību. Visizplatītākās rūpniecībā ražotās poliamīda šķiedras ir neilons un neilons. Salīdzinoši nesen tika iegūta enant poliamīda šķiedra.

Kaprons ir poliamīda šķiedra, ko iegūst no polikaproamīda, kas veidojas kaprolaktāma (aminokaproīnskābes laktāma) polimerizācijas laikā:

Oriģinālo kaprolaktāmu praktiski iegūst divos veidos:

1. No fenola:

2. No benzola:

Cikloheksāna oksidēšanu veic ar gaisa skābekli šķidrā fāzē 130-140 o C temperatūrā un 15-20 kgf / cm 2 katalizatora - mangāna stearāta klātbūtnē. Šajā gadījumā cikloheksanons un cikloheksanols veidojas attiecībā 1:1. Cikloheksanols deģenerējas par cikloheksanonu, un pēdējais tiek pārveidots par kaprotāmu iepriekš aprakstītajā veidā.

Būvējot jaunas un paplašinot esošās kaprolaktāma ražotnes, pārsvarā tiks izmantota otrā shēma tā ražošanai. Šajā gadījumā cikloheksanona oksidēšanās ar gaisu tiks pastiprināta, paaugstinot reakcijas temperatūru līdz 190-200 0 C, kas būtiski samazinās reakcijas ilgumu.

Kaprolaktāma polimerizācija tiek veikta tajās rūpnīcās, kas ražo sintētisko šķiedru. Kaprolaktāmu pirms polimerizācijas izkausē. Lai novērstu laktāma oksidēšanos, polimerizācijas process notiek pie 15-16 kgf/cm 2 aptuveni 260 0 C temperatūrā, ko veic slāpekļa atmosfērā. Polimērs, kas veidojas kaprolaktāma polimerizācijas rezultātā, sacietē baltā ragveida masā, ko pēc tam sasmalcina un apstrādā ar ūdeni paaugstinātā temperatūrā, lai samaltu neizreaģējušo monomēru un iegūtos dimērus un trimerus.

Lai veidotu neilona šķiedru, izžuvušo polimēru ievieto slēgtā tērauda aparātā, kas aprīkots ar režģiem, uz kuriem tas kūst 260-270 0 C slāpekļa atmosfērā. Zem spiediena filtrēts sakausējums nonāk presformās. Šķiedras, kas veidojas pēc vērpšanas mehānisma atstāšanas, tiek atdzesētas šahtā un uztītas uz spolēm. Tūlīt no ruļļiem šķiedru saišķis tiek nosūtīts vilkšanai, savīšanai, mazgāšanai un žāvēšanai.

Neilona šķiedra pēc izskata atgādina dabisko zīdu; tas ir ievērojami pārāks stiprības ziņā, bet nedaudz mazāk higroskopisks. Šo šķiedru plaši izmanto augstas stiprības auklu, audumu, zeķu un trikotāžas izstrādājumu, virvju, tīklu u.c. ražošanā.

Neilona šķiedra (anīds). To iegūst no poliamīda, tā sauktā AG sāls (heksametilēndiamīna adipāta) polikondensācijas produkta.

AG sāli iegūst, adipīnskābei reaģējot ar heksametilēndiamīnu metanolā:

Poliamīds, kas iegūts ar AG sāls polikondensāciju, tiek izkausēts caur sārmainu caurumu auksta ūdens vannā. Sasaldētos sveķus žāvē, sasmalcina, izkausē un no kausējuma veido šķiedru.

Nesen krievu ķīmiķi ir radījuši jaunu poliamīda šķiedru enant, kas izceļas ar savu elastību, gaismas izturību un izturību. Enantu iegūst ω-aminoenantskābes polikondensācijā. Neilona un enant šķiedru ražošanas tehnoloģiskie procesi ir līdzīgi.

3.2. Poliestera šķiedras

Nozīmīgākā poliestera šķiedra ir lavsāna šķiedra, ko ražo dažādās valstīs ar nosaukumiem “terilēns”, “dakrons” utt.

Lavsan ir sintētiska šķiedra, ko iegūst no polietilēntereftalāta. Izejmateriāls polietilēntereftalāta ražošanai ir dimetiltereftalāts (tereftalskābes dimetilesteris) vai tereftalskābe.

Dimetiltereftalātu vispirms karsē 170-280 o C temperatūrā ar etilēnglikola pārpalikumu. Šajā gadījumā rodas trans-etilēns un tiek iegūts dietiltereftalāts:

Poliestera ražošanai tiek izmantots dimetiltereftalāts, nevis brīvā tereftalskābe, jo tereftalskābes tīrība ir izšķiroša pēdējai polikondensācijas reakcijai. Tā kā tīras skābes iegūšana ir ļoti sarežģīts uzdevums, visi iepriekš izstrādātie lavsāna ražošanas tehnoloģiskie procesi balstījās uz dimetiltereftalāta kā izejas monomēra izmantošanu.

Šobrīd lielākās ārvalstu kompānijas kā izejas monomēru izmanto nevis dimetiltereftalātu, bet gan augsti attīrītu tereftalskābi, kas ļauj no tehnoloģiskā procesa izslēgt apgrūtinošo pāresterifikācijas posmu un šajā ziņā būtiski samazināt visa tehnoloģiskā procesa izmaksas. .

Iegūto poliesteri no reaktora lentes veidā ielej ūdens nokrišņu vannā vai mucā, kur tas sacietē. Pēc tam to sasmalcina, žāvē un veido, izmantojot mašīnas, kas līdzīgas tām, ko izmanto neilona ražošanā.

Dacron šķiedra ir ļoti izturīga, elastīga, karstumizturīga un gaismas izturīga, izturīga pret laikapstākļiem, ķīmiskām vielām un nodilumu. Tā kā pēc izskata un vairākām īpašībām ir līdzīga vilnai, tā ir pārāka valkājamības ziņā un daudz mazāk grumbas.

Dacron šķiedru pievieno vilnai, lai ražotu grumbu izturīgus, augstas kvalitātes audumus un trikotāžas izstrādājumus. Lavsan tiek izmantots arī konveijera lentēm, lentēm, burām, aizkariem utt.

Izmantotās literatūras saraksts:

1. E. Grosse, H. Veismantels. Ķīmija zinātkārajiem. 1987. gads

2. V.G. Žirijakovs. Organiskā ķīmija. 6. izd., M.: “Ķīmija”, 1987, 408 lpp.

3. Kukins G.N., Solovjovs A.N. Tekstilmateriālu zinātne, 1. daļa –

Avots tekstilmateriāli, M., 1985.