Введение
Актуальность работы. Мы не можем представить нашу жизнь без тканей. Каждый человек с рождения носит одежду, дома нас окружают разные текстильные изделия. Ткани используют очень широко и повсеместно. Мы с мамой любим рукоделие и часто ходим в магазины тканей. Когда заходишь в такой магазин, поражает разнообразие представленных товаров. Мне стало интересно из чего и как делают ткани, и почему они такие разные?
Цель работы. Узнать какие бывают ткани, из чего их делают и познакомится с некоторыми свойствами текстильных полотен.
Задачи работы:
1. Изучить теоретический материал о текстильных полотнах
2. Научится определять состав ткани
3. Изучить строение тканей под увеличением
4. Изучить некоторые свойства тканей
5. Составить коллекцию текстильных полотен
6. Подготовить наглядные пособия
Гипотеза исследования: ткани отличаются по свойствам, а значит по составу и методу получения.
Методы исследования: сбор информации, эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ.
Источники получения текстильных волокон
Мир тканей очень разнообразен. Мы начали его изучение с поиска информации о том, из чего же делают ткани. Выяснили что ткани делают (чаще всего) из нитей, а нити из различных волокон. Волокна бывают натуральными, искусственными и синтетическими [4, 5].
Натуральные волокна получают из растений — это хлопок и лён; от животных - шесть и шёлк [2, 3].
Хлопковые волокна — это волокна, покрывающие семена растения – хлопчатника. Хлопчатник — однолетний кустарник, произрастающий в районах с жарким климатом (рис. 1). Положительные свойства — волокно имеет высокую гигроскопичность. Хлопок обладает способностью быстро впитывать влагу и быстро ее испарять, т. е. быстро высыхает. Отрицательным свойством является сильная сминаемость из-за низкой упругости волокон [4].
Рис. 1 Сбор хлопчатника
Льняные волокна получают из стебля льна (рис. 2). Поверхность волокна ровная и гладкая, в результате чего льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен. Особенность льна — на ощупь полотна всегда прохладные. Отрицательным свойством является сильная сминаемость из-за низкой упругости волокон [4].
Рис. 2 Уборка льна
Шереть — это волокна из волоскового покрова овец, коз, верблюдов, кроликов и других животных (рис. 3). Шерстяные волокна под микроскопом легко можно отличить от других волокон — их наружная поверхность покрыта чешуйками. Шерсть способна сваливаться. Это свойство используется при производстве фетра, войлока, валяной обуви.
Рис. 3 Стрижка овец
По гигроскопичности шерсть превосходит все волокна. Она медленно впитывает и испаряет влагу и поэтому не охлаждается, оставаясь на ощупь сухой. При высыхании шерсть дает максимальную усадку, поэтому изделия из нее рекомендуется подвергать химической чистке, а не стирке.
Козья шерсть является ценным текстильным сырьем и используется для изготовления шарфов, пледов, одеял, высококачественных тканей и трикотажных полотен, а козий пух используется для изготовления трикотажных изделий.
Верблюжья шерсть - наиболее ценная шерсть У молодых и неработающих верблюдов. К семейству верблюдов относятся альпака. Шерсть альпака мягкая и блестящая, она широко применяется в пряже для ручного вязания, для трикотажного производства, при выработке пальтовых тканей [3, 4].
Натуральный шелк — получают разматыванием коконов, образуемых гусеницами шелкопрядов (рис. 4).
Рис. 4 Разматывание коконов шелкопряда
Из всех природных волокон натуральный шелк самое легкое волокно и наряду с красивым внешним видом обладает высокой гигроскопичностью, мягкостью, шелковистостью, малой сминаемостью, является незаменимым сырьем для изготовления летней одежды (платьев, блузок).
Натуральный шелк имеет самую низкую светостойкость, поэтому в домашних условиях изделия на свету не сушат, особенно при солнечном свете. К другим недостаткам натурального шелка относят низкую термостойкость (такая же, как у шерсти) и высокую усадку [4].
Искусственные волокна — волокна, получаемые из химически модифицированной целлюлозы. Основным исходным сырьем служат древесина, отходы хлопка [3].
Вискозное волокно — одно из первых химических волокон, вырабатываемых в промышленных масштабах. Для его изготовления используют обычно древесную, преимущественно еловую, целлюлозу, которую путем обработки химическими реагентами превращают в прядильный раствор — вискозу. Изделия из вискозы хорошо впитывают влагу и являются гигиеничными. Волокна достаточно устойчивы к истиранию. Однако вискозное волокно имеет ряд существенных недостатков, проявляющихся в изделиях из него — это сильная сминаемость и высокая усадка. Поэтому в платьевом, костюмном, пальтовом ассортименте тканей вискозное волокно в чистом виде применять нецелесообразно.
Ацетатные волокна получают из хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы под воздействием уксусной кислоты и др. реагентов. К положительным свойствам этих волокон относят малую сминаемость и усадку, а также способность сохранять в изделиях эффекты гофре, плиссе даже после мокрых обработок; к недостаткам — низкую устойчивость к истиранию, высокую электризуемость [4, 5].
Синтетические волокна — это химические волокна, формируемые из синтетических полимеров. Исходным сырьем для производства служат материалы переработки нефти и газа. Синтетические волокна по сравнению с искусственными обладают высокой — износостойкостью, малыми сминаемостью и усадкой, но характеризуются невысокими гигиеническими свойствами. Рассмотрим наиболее распространенные синтетические волокна [3].
Полиэфирные волокна — лавсан, полиэстер. Занимают первое место в общемировом производстве синтетических волокон. Характеризуется несминаемостью, хорошей стойкостью к свету и атмосферным воздействиям. Обладает низкой гигроскопичностью, плохой окрашиваемостью, повышенной жесткостью, электризуемостью и пиллингуемостью.
Полиамидные волокна — капрон, нейлон. Положительные свойства капронового волокна: высокие прочностные и деформационные свойства, высокая устойчивость к истиранию и изгибам, малая сминаемость и усадка, устойчивость к действию микроорганизмов. Отрицательные: мало гигроскопично, обладает достаточной жесткостью, сильно электризуется. Чаще капрон используют в смеси с другими волокнами для получения более износостойких материалов.
Полиуретановые волокна — спандекс, лайкра, эластан. Обладают исключительно высокой эластичностью, легкостью, мягкостью, устойчивостью к действию света, стирке, поту. К недостаткам относятся: низкая гигроскопичность, невысокая прочность, низкая теплостойкость [4, 5].
Классификацию волокон, из которых получают полотна мы оформили схематично (рис. 5):
Рис. 5 Классификация волокон по источнику получения
Способы производства текстильных полотен
Текстильные полотна, одного и того же состава имеют разные фактуры и внешний вид, и это может быть обусловлено производством. Ткани можно разделить на группы по способу производства.
Ткачество – ткани
Вязание – трикотажные полотна
Валяние – войлок (фетр)
Ткань (текстильное полотно) - изделие, образованное в процессе ткацкого производства переплетением взаимно перпендикулярных нитей - продольных (основных) и поперечных (уточных) (рис. 6).
Рис. 6 Современный ткацкий станок
Трикотажное полотно — материал, получаемый путём соединения (вязания) петель, образованных из текстильных нитей (рис. 7).
Рис. 7 Вязальная машина
Фетр (от франц. ее - войлок) - особенный нетканый материал, изготовленный способом валяния пуха, шерсти и меха (рис. 8).
Рис. 8 Валяльная машина
Практическая часть
Разработка наглядных пособий по источникам получения волокон
Мы изучили информацию способам получения текстильных полотен и подготовили наглядные пособия (рис. 9). Собрали коллекцию волокон, нитей и полотен (рис. 10). Данные пособия можно использовать на занятиях со школьниками на уроках «Окружающий мир» и «Технология». Это позволит лучше познакомится с данной темой, с разнообразием текстильного мира. (Все пособия представлены в Приложении 1)
Рис. 9 Подготовка наглядных пособий
Рис. 10 Наглядное пособие
Разработка наглядного пособия по способам производства текстильных полотен
Мы изучили информацию о способах производства текстильных полотен, рассмотрели образцы полотен под микроскопом и выделили общие признаки.
На образце 1 (рис. 11) хорошо видно переплетение белых и тёмно-синих нитей перпендикулярно друг другу. Темно-синие нити — это основные, долевые нити, белые — уточные (поперечные). Этот тип пленения характерен для ткани, полученной ткачеством.
Рис. 11 Образец льняной ткани и микрофотография образца
На образце 2 (рис. 12) видим вывязанные петли из белых и коричневых нитей, расположенные косичками. Это характерно для трикотажного полотна, полученного вязанием.
Рис. 12 Образец трикотажного полотна и микрофотография образца
На образце 3 (рис. 13) под микроскопом мы видим переплетение волокон и отсутствие нитей, это характерно для полотна, полученного валянием.
Рис. 13 Образец фетра и микрофотография образца
Разработали наглядное пособие по способам производства (рис. 14), с использованием образцов полотен и микрофотографий. Прилагается конверт с разнообразными образцами полотен, предлагается их рассортировать по способу производства. Данное пособие можно использовать на занятиях по «Окружающему миру» и «Технологии». Школьники познакомятся с разнообразием текстильных полотен и изучат их свойства в зависимости от способа производства.
Рис. 14 Наглядное пособие – способы производства текстильных полотен
Классификация текстильных полотен по структуре и назначению
Мы рассмотрели множество образцов тканей, и увидели, что даже при одном и том же составе и способе производства, образцы очень сильно отличаются по структуре. В литературе нашли классификацию тканей по структуре [1] и в соответствие с ней подготовили наглядный материал (Приложение 2).
Классификация полотен по структуре, способу переплетения нитей:
с простым переплетением — полотняные, саржевые, сатиновые (атласные),
со специальным переплетением — креповые, мелкозернистые ткани,
с составным переплетением (ткани в клетку, квадратами, полосами),
типа жаккардовых — с крупноузорчатым переплетением,
с двухслойным переплетением — образуются два самостоятельных полотна ткани, расположенные одно над другим и связанные между собой одной из систем нитью, образующих эти полотна, или специальной нитью основы или утка (износостойкие и теплозащитные тонкосуконные ткани типа драпа и некоторые шёлковые ткани),
с ворсовыми переплетениями — вельвет, бархат, плюш,
Разнообразие текстильного мира обусловлено разнообразием в применении [1]. По назначению ткани делятся на:
одежные (бельевые, платьевые, костюмные, пальтовые, плащевые, подкладочные и т.д.)
декоративные (мебельные, портьерные и т.д.)
влаговпитывающие (полотенечные и салфеточные)
технические
В соответствии с данной классификацией мы подготовили наглядный материал (Приложение 3).
Определение волокнистого состава полотен
В домашних условиях можно определить примерный волокнистый состав полотен методом горения. Для этого образец держали пинцетом и поджигали. Оценивали цвет пламени, наличие дыма и запаха, а так же состояние обгоревшего края полотна.
Волокна растительного происхождения. Использовали образцы хлопка и льна схожей структуры и плотности (рис. 15, 16).
Рис. 15 Горение хлопка
Рис. 16 Горение льна
Явных различий в горении не наблюдалось. Волокна горят жёлтым пламенем, с небольшим количеством белого дыма. После затухания пламени тлеют, с образованием серого пепла и запаха жжёной бумаги. Лён оставил меньше пепла.
Волокна животного происхождения. Использовали образцы шерсти, шелка и кокон шелковый, как эталон для определения запаха (рис. 17, 18). Волокна шерсти и шёлка горят медленно, как бы спекаются, на конце образуется уголек. Шелк без пламени сразу гаснет. Шерсть, после затухания не тлеет. Образовавшийся уголек легко можно раздавить пальцами. Запах при горении шерсти – паленый волос или перо, при горении шелка – жженый рог.
Рис. 17 Горение шерсти
Рис. 18 Горение шелка
Искусственные волокна. Вискозу получают из целлюлозы, поэтому при горении сходна с хлопком и льном (рис. 19). Горит она очень быстро. При затухании пламени долго тлеет, образуя серый дым и запах жженой бумаги, образуется пепел, который легко рассыпается в руках.
Рис. 19 Горение вискозы
Синтетические волокна при горении плавятся, образуя черный дым и наплыв, спекаясь в комок, который невозможно раздавить пальцами после затухания (рис. 20). Распространяют специфический запах синтетики.
Рис. 20 Горение полиэстера
Смесовые ткани будут гореть так, как горит преобладающее волокно в составе. Например, если ткань шерстяная с добавлением лавсана, то пахнуть она будет как шерсть, но комочек после затухания весь не рассыпится.
Определение водопоглощаемости полотен
Ткани различного состава обладают различными свойствами. Мы сравнили водопоглощаемость образцов разного состава. Данные внесли в таблицу. Водопоглощаемость определяли по массе воды поглощенной образцами в пересчете на 1 грамм сухого полотна (таб. 1, рис. 21). Наибольшей водопоглощающей способностью обладают лён, вискоза и шёлк, чуть меньшей хлопок и шерсть, минимальной – полиэстер.
Таблица 1
Водопоглощаемость текстильных полотен
Наименование образца |
Масса сухого образца |
Масса мокрого образца |
Масса воды, поглощенной образцом |
Масса воды, поглощенной образцом в пересчете на 1 грамм полотна |
Хлопок |
1,03 |
3,30 |
2,27 |
2,2 |
Лён |
1,3 |
5,54 |
4,24 |
3,3 |
Шерсть |
1,4 |
4,87 |
347 |
2,5 |
Шёлк |
0,58 |
2,46 |
1,88 |
3,2 |
Вискоза |
0,66 |
2,85 |
2,19 |
3,3 |
Полиэстер |
1,08 |
2,20 |
1,12 |
1,0 |
Водопоглащаемость тканей
(масса воды поглощённой 1г ткани)
Рис. 21 Водопоглощение образцов
Водопоглощаемость полотен характеризует гигиенические свойства полотен, так синтетические ткани обладают более низкими гигиеническими свойствами, но они лучше подходят для верхней одежды.
В результате исследовательской работы познакомились с многообразием текстильных полотен, научились определять волокнистый состав и подтвердили гипотезу - свойства тканей зависят от состава и способа производства. Подготовили наглядные пособия для проведения занятий по технологии и «окружающему миру».
Выводы:
Источники текстильных волокон бывают природного и химического происхождения.
Волокнистый состав полотен можно определить методом горения в домашних условиях и отличить натуральные ткани от синтетических.
Опытным путем доказали, что водопоглощение натуральных волокон выше, чем синтетических.
Ткани, трикотажные полотна и фетр отличаются способом производства и структурой полотна.
Коллекции образцов текстильных полотен и наглядные пособия, изготовленные в процессе работы можно применить в образовательном процессе.
Нить и ткань текстильная [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.narodko.ru/article/cloth/tka/nit_tekctilnaa.htm , свободный.
Текстиль: виды, особенности, характеристики [Электронный ресурс]. —Режим доступа: http://www.chlopok.ru/textiles.html , свободный.
Текстильные материалы [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://znaytovar.ru/s/tekstilnye-materialy.html , свободный.
Текстильные товары [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://studfile.net/preview/2098201/ ‚ свободный.
Ткань [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ткань , свободный.
Приложение
Приложение 1 Источники получения волокон
Приложение 2 Классификация полотен по структуре, способу переплетения нитей
Приложение 3 Классификация полотен по назначению