Текстильные волокна. Классификация волокон

План – конспект урока

Класс: «8 – А»

Тема урока: «Материаловедение. Текстильные волокна. Классификация волокон».

Цели:

Образовательная: познакомить с классификацией текстильных волокон, познакомить с натуральными волокнами растительного происхождения, со свойствами натуральных волокон растительного происхождения; научить различать ткани по своему составу; углубить знания учащихся об особенностях, структуры и свойствах ткани.

Развивающая: развивать пространственное представление; мыслительные способности; умение анализировать, сопоставлять и различать виды ткани.

Воспитательная: воспитывать эстетический вкус, внимательность и аккуратность.

Оборудование:

• наглядные пособия коллекций “Лен”, “Хлопок”, “Текстильные волокна”,

• образцы хлопчатобумажной и льняной тканей,

• учебник “Технология” для учащихся 5 класса.

• рабочая тетрадь,

• иголка,

• ножницы,

• Компьютер или мультимедийный проектор.

Методы: Иллюстрации и демонстрации, метод беседы, работа с раздаточным материалом, лабораторно – практическая работа по овладению новым материалом.

Межпредметные связи: химия, история, физика, безопасность жизнедеятельности.

Основные понятия: Текстильные волокна, ткань, материал, нити (основы и утка), гигроскопичность, сминаемость,

Тип урока: комбинированный

Структура урока

I Организационный этап……………………………………………………4 мин.

II Актуализация опорных знаний………………………………………….7 мин.

III Изучение нового материала:…………………………………………..25 мин.

1. Текстильные волокна. Классификация волокон.

   1. Понятия о свойствах ткани.

   2. Признаки определения вида ткани.

2. Свойства нити. Признаки лицевой и изнаночной сторон.

IV Лабораторно – практическая работа. «Изучение строение ткани. Подбор материалов для изделия»………………………………………………35 мин.

V Закрепление новых знаний и умений учащихся……………………7 мин.

VI Итог урока…………………………………………………………….7 мин.

VII Домашнее задание…………………………………………………...3 мин.

VII Организационное окончание урока………………………………..2 мин.

Ход урока

I Организационный момент.

1. Приветствие;

2. Контроль посещаемости;

3. Проверка готовности к уроку.

II Актуализация опорных знании.

Беседа.

1. Как рассчитать плотность вязания по горизонтали (по вертикали)?

2. Для чего делают такие расчеты?

3. Как подобрать спицы и пряжу?

III Изучение нового материала.

1. Текстильные волокна. Классификация волокон. Рассказ учителя с элементами показа презентации.

Текстильными волокнами называют гибкие прочные тела с малыми поперечными размерами, ограниченной длины, пригодные для изготовления текстильных изделий. Текстильные волокна подразделяют на два класса: натуральные и химические. По происхождению волокнообразующего вещества натуральные волокна подразделяют на три подкласса: растительного, животного и минерального происхождения, химические волокна — на два подкласса: искусственные и синтетические, (см. презентацию Занятия № 5)

Искусственное волокно — химическое волокно, изготовленное из природных высокомолекулярных веществ.

Синтетическое волокно — химическое волокно, изготовленное из синтетических высокомолекулярных веществ. Волокна могут быть элементарными и комплексными.

Волокна являются исходным материалом для изготовления текстильных товаров и могут применяться как в естественном, так и в смешанном виде. Свойства волокон влияют на технологический процесс переработки их в пряжу. Поэтому важно знать основные свойства волокон и их характеристики: толщину, длину, извитость. От толщины волокон и пряжи зависит толщина получаемых из них изделий, которая влияет на их потребительские свойства.

Натуральные волокна растительного происхождения можно разделить на две группы: хлопковые или хлопчатобумажные и лубяные волокна. Хлопком обычно называют волокна, покрывающие семена растения хлопчатника. Лубяными называют волокна, содержащиеся в стеблях, листьях и оболочке плодов различных растений. Наиболее распространены следующие виды лубяных волокон: лён, пенька(волокно конопли), джут.

Хлопок — это волокна, покрывающие семена растений хлопчатника. Хлопчатник — однолетнее растение высотой 0,6—1,7 м, произрастающее в районах с жарким климатом. Основным веществом (94—96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Хлопковое волокно нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной извитостью и с каналом, заполненным внутри воздухом (рис. 1). Один конец волокна со стороны его отрыва от семени хлопчатника открыт, другой, имеющий коническую форму, закрыт.

Количество волокна зависит от степени его зрелости.

Хлопок длиной менее 20 мм называют непрядильным, т. е. из него невозможно выработать пряжу. Между длиной и толщиной хлопковых волокон существует определенная зависимость: чем длиннее волокна, тем они тоньше. От длины и толщины волокон зависит выбор системы прядения (получения пряжи), что в свою очередь влияет на качество пряжи и ткани. Так, из длинноволокнистого (тонковолокнистого) хлопка получают тонкую, ровную по толщине, с малой ворсистостью, плотную, прочную пряжу.

Из коротковолокнистого хлопка получают рыхлую, толстую, неровную по толщине, пушистую, иногда с посторонними примесями пряжу.

Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк, к действию света. Хлопок обладает высокой устойчивостью к действию щелочей, что используется при отделке хлопчатобумажных тканей. При этом волокна сильно набухают, усаживаются, становятся неизвитыми, гладкими, стенки их утолщаются, канал суживается, прочность повышается, блеск усиливается; волокна лучше окрашиваются, прочно удерживая краситель. Из-за малой упругости хлопковое волокно имеет высокую сминаемость, большую усадку, низкую стойкость к воздействию кислотой. Хлопок применяется для производства тканей разного назначения, трикотажа, нетканых полотен. Хлопковый пух применяют в производстве медицинской, одежной, мебельной ваты.

Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов различных растений. Стеблевыми лубяными волокнами являются лен, пенька, джут, кенаф и др., листовыми — сизаль и др., плодовыми — койр, получаемый из покрова скорлупы кокосовых орехов. Из лубяных волокон наибольшую ценность представляют льняные.

Лен — однолетнее травянистое растение, имеет две разновидности: лен-долгунец и лен-кудряш. Из льна-долгунца получают волокна. Основным веществом, из которого состоят лубяные волокна, является целлюлоза (около 75 %).

В отличие от хлопкового льняное волокно имеет сравнительно толстые стенки, узкий канал, закрытый с обоих концов; поверхность волокна более ровная и гладкая, поэтому льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен. Льняное волокно уникально и тем, что при высокой гигроскопичности (12 %) оно быстрее других текстильных волокон поглощает и выделяет влагу; оно прочнее, чем хлопковое, удлинение при разрыве — 2—3 %. Содержание в льняном волокне лигнина делает его устойчивым к действию света, погоды, микроорганизмов. Термического разрушения волокна не происходит до + 160°С. Химические свойства льняного волокна аналогичны хлопковому, т. е. оно устойчиво к действию щелочей, но  не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани имеют свой естественный достаточно красивый шелковистый блеск, мерсеризации их не подвергают. Благодаря высоким гигиеническим и прочностным свойствам из льняных волокон получают бельевые ткани (для нательного, столового, постельного белья).

Шерсть — волокно из снятого волосяного покрова овец, коз, верблюдов, кроликов и других животных. Шерсть, снятую стрижкой в виде цельного волосяного покрова, называют руном.

Рис. 4. Волокна шерсти под микроскопом:

1— продольный вид; 2— форма поперечного среза волокон; а — тонкая

шерсть, б— полутонкая и полугрубая шерсть, в— ость, г— мертвый волос

В зависимости от толщины волокон и однородности состава шерсть подразделяют на тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую. Важными показателями качества шерстяного волокна являются его длина и толщина.

Шерсть обладает высокими теплозащитными свойствами, имеет высокую упругость. Щелочи на шерсть действуют разрушающе, к кислотам она устойчива. Гигроскопичность шерсти высокая (15—17 %), но в отличие от других волокон она медленно поглощает и отдает влагу, оставаясь на ощупь сухой. Шерсть — достаточно прочное волокно, удлинение при разрыве высокое; в мокром состоянии волокна на 30 % теряют прочность. Недостатком шерсти является малая термостойкость — при температуре 100—110°С волокна становятся ломкими, жесткими, снижается их прочность. Шелк - натуральная текстильная нить животного происхождения; продукт, выделяемый железами гусениц шелкопрядов. При совместной размотке нескольких коконов получают шелк-сырец, из которого вырабатывают крученый шелк, применяемый для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток. Отходы перерабатывают в пряжу для технических и других тканей. По химическому составу шелк представляет из себя белковое вещество. Мягкие, блестящие, красивые на вид изделия из шелка обладают, однако, низкой износостойкостью и высокой себестоимостью.

2. Химические волокна получают путем химической переработки природных (целлюлозы, белков и др.) или синтетических высокомолекулярных веществ.

Технологический процесс изготовления химических волокон состоит из трех основных стадий — получения прядильного раствора, формирования из него волокон и отделки волокон. Полученный прядильный раствор поступает в фильеры — металлические колпачки с маленькими отверстиями (рис. 6) — и вытекает из них в виде непрерывных струек, которые сухим или мокрым способом (воздухом или водой) затвердевают и превращаются в элементарные нити.

Форма отверстий фильер обычно круглая, а для получения профилированных нитей используют фильеры с отверстиями в виде треугольника, многогранника, звездочек и др.

При выработке коротких волокон используют фильеры с большим количеством отверстий. Элементарные нити со многих фильер соединяют в один жгут и разрезают на волокна необходимой длины, которая соответствует длине натуральных волокон. Сформированные волокна подвергают отделке.

В зависимости от вида отделки получают волокна белые, окрашенные, блестящие и матированные.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений — целлюлозы, белков, металлов, их сплавов, силикатных стекол.

Наиболее распространенное искусственное волокно — вискозное, вырабатывается из целлюлозы. Для изготовления вискозного волокна используют обычно древесную, преимущественно еловую целлюлозу. Древесину расщепляют, обрабатывают химическими реагентами, превращают в прядильный раствор — вискозу.

Вискозные волокна вырабатывают в виде комплексных нитей и волокон, их применение различно.

Вискозное волокно гигиенично, имеет высокую гигроскопичность (11—12 %), изделия из вискозы хорошо впитывают влагу; оно устойчиво к щелочам; термостойкость вискозного волокна высокая.

Но вискозное волокно имеет недостатки:

—  из-за низкой упругости сильно сминается;

—  высокая усадка волокна (6—8 %);

—  в мокром состоянии теряет прочность (до 50—60 %). Изделия не рекомендуется тереть и выкручивать.

Из других искусственных волокон используют ацетатные, триацетатные волокна.

Металлсодержащие волокна (нити) могут быть металлическими или металлизированными (пленочными с металлическим покрытием).

Металлические нити представляют собой мононити круглого или плоского сечений из алюминиевой фольги, меди и ее сплавов, серебра, золота и других металлов. Алюнит (люрекс) — металлическая нить из алюминиевой фольги, покрытой с обеих сторон защитной противоокислительной пленкой.

Синтетические волокна

Синтетические волокна получают из природных, низкомолекулярных веществ (мономеров), которые путем химического синтеза превращаются в высокомолекулярные (полимеры). Синтетические волокна выпускают в виде текстильных и кордонных нитей, моноволокна, а также штапельного волокна. Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров позволяют получить синтетические волокна с различными свойствами.

3.Свойства нити. Признаки лицевой и изнаночной сторон.

Рассказ учителя.

Для изготовления одежды, белья и других изделий используют разные ткани. Они отличаются между собой по цвету, толщине, мягкости и другим признакам.

Ткань состоит из продольных и поперечных нитей, которые переплетаются между собой. Нити, которые идут вдоль ткани, называются основой, а те, что поперёк - утком. С обеих сторон по краю ткани проходит кромка, в которой нити размещены плотнее. Благодаря кромке края ткани не осыпаются.

Уток — система нитей, которые в ткани располагаются поперёк длины куска, проходя от одной кромки к другой. Зачастую от утка не требуется такой крепости, как от основы, поэтому ему придают большую гибкость, чтобы он свободнее укладывался между нитями основы, а также пушистость, чтобы он заполнял промежутки между нитями и делал ткань плотнее. Поэтому уточную пряжу крутят гораздо слабее, чем основу. В то же время иногда по техническим условиям к конечному продукту (ткани) уток должен обладать прочностью, не уступающей основе. Процесс изготовления ткани называется ткачеством. Ткачество было известно очень давно – ещё в 4 тыс. до. нашей эры. На ткацком производстве основной профессией является ткач. Ткачи должны хорошо знать требования к качеству ткани, уметь распознавать дефекты ткани, находить причины их возникновения. Во время изготовления ткани они следят за работой ткацких станков. Подготовка к ткачеству зависит от типа станка, типа пряжи, способа получения уточной пряжи.

Направление основных и уточенных нитей ткани опред. По сдед. признакам: 1. Если образец ткани имеет кромку, то параллельно кромке направлены основные нити, а перпендикулярно уточенные. 2. Если образец ткани не имеет кромки, то направление основных и уточенных нитей устанавливается растяжением. Обычно основа тянется меньше, чем уток. 3. Основные нити в ткани обычно более тонкие, чем уточенные и имеют большую крутку. 4. Основные нити ткани расположены более равномерно, чем уточенные.

Работая с тканью, надо уметь определить её лицевую и изнаночные стороны.

Признаки лицевой и изнаночной сторон ткани.

1. У ткани с набивным рисунком – рисунок на лицевой стороне ткани ярче.

2. У гладко окрашенных тканей лицевая сторона более гладкая, а изнаночная – более ворсистая.

3. Количество узелков, петелек, концов оборванных нитей на лицевой стороне меньше, чем с изнаночной.

4. У тканей с гладкой поверхностью лицевая сторона блестящая, а изнаночная матовая.

5. У ворсовых тканей на лицевой стороне находится длинный ворс, а изнаночная сторона может иметь короткий ворс или быть без ворса.

Если внимательно посмотреть на поверхность разных тканей, то можно увидеть, что нити основы и утка в них переплетаются по – разному.

IV Лабораторно – практическая работа. «Изучение строение ткани. Подбор материалов для изделия».

I Ознакомление с различными видами волокон, пряжи, тканей. Распознавание тканей полотняного переплетения.

1. Ознакомьтесь с коллекциями волокон, пряжи, тканей. Сравните их между собой по внешнему виду.

2. Рассмотрите внимательно образцы тканей, изготовленные разными ткацкими переплетениями. Выберите ткани полотняного переплетения.

3. Определите тип ткани по их свойствам.

II Определение направления нитей основы и утка в ткани.

Последовательность выполнения работы.

1. Образец ткани с кромкой растяните сначала вдоль кромки, а потом поперёк. В каком направлении ткань растягивается больше?

2. Резко растяните ткань, чтоб получить всплеск – сначала вдоль кромки, а затем поперёк. В каком направлении звук звонкий, а в каком глухой?

3. С помощью лупы рассмотрите внимательно нити основы и утка. Вытяните по несколько нитей и сравните их. Определите свойства нитей основы и утка.

V Закрепление новых знаний и умений учащихся.

Данный этап урока учитель проводит в устной форме в виде игры. Учащимся предлагается определить истинные или ложные утверждения, ответив на них либо «Да», либо «Нет».

Беседа

1. Синтетическое волокно — химическое волокно, изготовленное из синтетических высокомолекулярных веществ? (Да)

2. Прочность, водостойкость, эластичность – это свойства исскуственных волокон? (Нет)

3. вискозное волокно в мокром состоянии теряет прочность? (Да)

4. Сминаемость, прочность, драпируемость – механические свойства ткани? (Да)

5. Натуральный шелк горит ярко – желтым пламенем. (Нет).

6. Если образец ткани имеет кромку, то параллельно кромке направлены уточенные нити? (Нет).

VI Итог урока. Заключительное слово учителя.

Свойство и внешний вид ткани зависят от вида волокон, используемых для её изготовления. Таким образом, можно отметить, что наиболее характерными чертами развития промышленности химических волокон на современном этапе является устойчивый рост общего объёма их производства за счет увеличения выпуска синтетических и полиэфирных волокон, а также изменение и расширения ассортимента выпускаемой продукции, в том числе волокон специального назначения.

VII Домашнее задание

1. выучить термины в тетради.

2. Подготовиться к оцениванию учебных достижений по тематическому блоку «Текстильное материаловедение».

VII Организационное окончание урока

1. Привести рабочие места в порядок.

2. Убрать кабинет, выключить электроприборы (если они находятся в рабочем состоянии).

13