XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Как сказку сделать былью
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В старину в народе была известна так именуемая «лесная шерсть» - волокнистый материал, извлекаемый из сосновых иголок. Пусть вас не смущает, если вы слышите о ней впервые. Получение лесной шерсти - забытое мастерство.
До наших дней сохранилось очень мало сведений об изготовлении «лесной шерсти». Натуральные продукты всё чаще заменяются людьми искусственными и синтетическими. Это относится не только к еде, одежде, но и к другим сферам нашего быта. Причиной, по которой заменители наводнили нашу жизнь, является тот фактор, что натуральные продукты добываются очень тяжело. А вот разбавить высококачественный продукт нефтепродуктами – пожалуйста. Вот поэтому многие на данный момент стали уделять своё внимание экологической продукции, тем более материал для неё находится просто в шаговой доступности.
Характеристики и достоинства «лесной шерсти»:
1. Теплей, чем животная шерсть (поэтому раньше сбивали портянки из сосновой шерсти, делали стельки для обуви, вязали носки).
2. Благотворное воздействие на человеческий организм. Обладание целебными свойствами (снимает боль, улучшает циркуляцию крови).
3. Доступность материала. Растут сосны сами, не требуется обихаживать большие поля, как для хлопка и льна. Деревья не просят использования удобрений, техники или эксплуатации животных.
4. Очень удачный внесезонный материал, который можно собирать круглый год. Изготовлением пряжи можно заниматься между основными делами.
5. Подготовительную обработку можно свести к минимуму, если пользоваться первым методом обработки – вымачиванием.
К сожалению, сейчас практически невозможно встретить продукцию из сосновой шерсти. Нам стало известно, что в далёкие времена наши предки использовали в своей жизни различный растительный материал для изготовления разной «одёжки», применяя его, в том числе, и для оздоровительных целей. Нас, как юных исследователей, заинтересовало, а сможем ли мы в современных условиях получить лесное волокно, спрясть из него пряжу и связать из него какое-нибудь изделие? Этот вопрос стал основой для проведения нашего исследования.
Цель эксперимента – моделирование процесса создания сосновой шерсти в домашних условиях и выполнение изделий из неё.
Поставленная цель определила следующие задачи исследования:
- подготовить литературный обзор;
- изучить историю приготовления сосновой пряжи;
- изучить процесс изготовления соснового волокна в теории;
- изучить процесс прядения нити из соснового волокна;
- поставить практический эксперимент по изготовлению соснового волокна и пряжи;
- поставить практический эксперимент по изготовлению вязаного изделия из сосновой пряжи;
- провести анализ полученных результатов и сделать выводы по выполненной работе.
Объектом исследования являются сосновые иголки.
Предмет исследования – возможность изготовления сосновой пряжи в домашних условиях и выполнение из неё вязаного изделия.
В качестве гипотезы исследования выбираем утверждение: в домашних условиях действительно можно смоделировать процесс создания сосновой пряжи и выполнения из неё вязаных изделий.
В работе применялись следующие методы исследования:
1. Для теоретической части – изучение данных из интернета и анализ найденной информации.
2. Для практической части – сравнение, наблюдение, эксперимент.
Работа состоит из теоретической и практической частей. Эксперимент разделился на пять частей:
-
получение сосновой пряжи методом вымачивания;
-
получение сосновой пряжи методом доведения до кипения;
-
получение сосновой пряжи методом доведения до кипения с добавлением кальцинированной соды Na2CO3;
-
прядение сосновой кудели с добавлением шерстяной нити и собачей шерсти;
-
изготовление вязаного изделия из сосновой пряжи.
В заключении представлены результаты проведённого практического опыта и выводы по всему исследованию. К работе прилагается фотоотчёт.
Глава 1. Литературный обзор по теме исследования
1.1 История возникновения «лесной шерсти»
Хвойные деревья, и сосны в том числе, пришли к нам из далёкого-далёкого прошлого, недаром японцы и вьетнамцы считают сосну деревом вечности и долголетия.
В древних мифах есть романтическая легенда о появлении сосны. "Северный ветер Борей разгневался на свою возлюбленную, прекрасную нимфу Питис, которая воспылала страстью к богу лесов, уродливому Пану, и превратил её в дерево. Тело нимфы оборотилось стройным стволом, её нежные руки стали ветвями, а ноги ушли глубоко в землю и превратились в гибкие, крепкие корни. Видно, щедра и добра была юная нимфа, если столько полезных качеств передалось от неё дереву.
Кажется, всем частям сосны от иголок до кончиков корней – коре, шишкам, почкам, хвое, смоле… давным-давно люди нашли применение. Из молодых побегов и шишек получают красную краску; из древесины изготавливают мачты, брёвна, доски, без которых не обходится строительство; из корней плетут корзины. И даже сосновую мезгу (так называется мягкий подкорковый слой) люди с большим удовольствием ели. В тяжёлые годы многих спасла она от голодной смерти. Да и медицина без сосновых ингредиентов не обходится. Делают из них отвары, настои, мази и масла, которые помогают в лечении ран и язв, при сердечнососудистых заболеваниях и органов дыхания. А распаренные в кипятке опилки прикладывают к больным суставам.
Музыкальные инструменты, изготовленные из древесины сосны, издают божественные звуки. А вещи, связанные из сосновой пряжи, согревали человека в лютые морозы, когда Борей продолжал бесноваться, вспоминая коварство Питис. Можно ли нам, людям, привыкшим к благам цивилизации, прикоснуться к этому древнему ремеслу — изготовлению вещей из сосновых иголок, ведь как говорят, знания об этом давно забыты.
Энциклопедия Ефрона и Брокгауза - и та мало, что может припомнить: «Лесная шерсть» или сосновая шерсть - приготовляется из волокон, заключающихся в хвое сосен. Применение (ограниченное) шерсть находит для изготовления тканей, ношение которых будто бы должно иметь целебное значение".
Оздоровительное значение такой шерсти вполне объяснимо: её действие сходно с действием согревающих мазей, применяемых с целью улучшения кровообращения в поражённой области. Для получения «сосновой шерсти» иглы распаривали, вываривали в щёлоке, расчёсывали, отмывали и сушили. Полученное волокно шло на изготовление тёплых вязаных вещей. «Сосновая одёжка» числилась не только согревающей, но и ещё очень полезной, предупреждающей ревматизм.
Особенность такого изделия в том, что оно жёстче в сухом состоянии и очень мягкое почти шёлковое во влажном. Если сухое изделие остаётся, например, на пояснице, его покалывающее действие усиливает кровообращение. Кожа очень быстро нагревается, появляется испарина и увлажняет пояс. Он становится мягким и перестаёт колоться до следующего высыхания. Таким образом, не происходит чрезмерного раздражения, процесс получается, как будто саморегулирующимся. Как видим, целебное свойство налицо. Такие изделия можно применять вместо разгоняющей кровь мази, конечно, если у человека нет аллергии на сосновое волокно.
А кроме шерсти... Есть немногочисленные сведения, что из сосновых и кедровых иголок делали войлок, которым защищали ноги в самые лютые морозы. Для этого иголки варили, трепали и сбивали на колодке колотушкой до нужного состояния. Кроме того, сосновые иголки используются как набивка для подушек. Такие подушки не просто приятно пахнут. Сосновые фитонциды очищают воздух и особенно хороши при заболеваниях органов дыхания.
Как же сделать шерсть из иголок?
Для этого нужно знать, как вообще делается нить из растений. Нитку можно получить не только изо льна или конопли – для этого подойдут, например, крапива или иван-чай. Их длинные стебли определяют длину будущих волокон, скручивая которые воедино и получают нить.
В двух словах процесс таков: высушенные стебли обминают в мялице – специальном устройстве, как бы раздавливающем стебли сантиметр за сантиметром, чтобы сделать мягкими. Затем идёт трепание и ошмыгивание – на этих этапах удаляются твёрдые остатки стебля. Чесание – заключительная фаза подготовки материала к пряже. В результате получают ровные пушистые пряди растительных волокон без посторонних включений.
С хвоей немного сложнее. Чтобы получить волокна из сосновых иголок, нужно пробиться через их прочную целлюлозу. К сожалению, не сохранилось достоверных данных о методах, которыми пользовались наши предки. Известно только, что перед обработкой иголки вымачивали в воде два – три месяца, меняя воду каждую неделю или чаще. Так что, рекомендованного рецепта нет, поэтому сейчас информация добывается опытным путём. Есть попытки замачивать иголки, редко меняя воду, чтобы дать им забродить и частично ферментировать оболочку. Другие способы предполагают 30-минутное кипячение свежих иголок просто в воде или в воде с добавлением кальцинированной соды, способствующей разрушению целлюлозы. Вероятно, есть и иные, не придуманные пока способы. Так или иначе, после таких процедур иголки должны размякнуть, тогда их легче будет расщепить на отдельные ниточки – волокна, из которых можно будет спрясть нитку.
1.2. Теоретические основы процесса получения сосновой пряжи.
Во-первых, нужно собрать сосновые иголочки, а для этого необходимо решить, с какой хвоей вы будете работать:
а) с пожелтевшими иголочками, уже прошедшими в природе частичную обработку;
б) свежими иголочками, собранными с ветвей дерева;
в) иголочками, упавшими с дерева, например, после ветра.
Возможно, будет иметь смысл, продумать и сезон сбора материала: зима, весна, лето, осень. По ранее испытанному опыту предположительно наилучшее время сбора – с августа по январь.
Существует 5 методов обработки сосновых иголок:
1.«Вымачивание».
Залить хвою огромным количеством воды комнатной температуры. Менять воду необходимо 1-2 раза в неделю. Выдерживать такой режим нужно 2 месяца. Эта разработка самая долгая и уже испытанная. Довольно нетрудоёмкая, так как требуется только менять воду. Выход - высококачественная масса сосновых волокон, не требующих сильной механической обработки. Но есть тут и минусы: во-первых, промышленных объёмов вы не получите, нужна большая свободная посуда и место, подвод воды, а также слив. Во-вторых, если вы не дисциплинированны, то этот метод вам не подходит. Вы просто всё потеряете, потому что сырьё может сгнить. Этот вариант неплох для деревенских жителей и проводить его лучше в летний период.
2.«Запаривание».
По времени этот метод получения сосновой пряжи короче – примерно около месяца. Необходимо меньшее количество воды и меньше внимания, но качество может быть хуже.
В резервуаре любого размера нужно плотно уложить иголки и залить крутым кипятком. Закрыть плотно крышкой и утеплить (укутать тёплым одеялом). Всё это должно стоять 5 дней. Затем вода сливается, и всё повторяется опять, но настаивать теперь можно менее 4 дней. Эту процедуру проводить до конца месяца. Выигрыш во времени всё же небольшой.
Плюсы в том, что кипяток стерилизует иголки и уменьшается риск всё испортить. Можно положить иголки плотно в посуду и получится большее количество сырья. Также плюсом является тот фактор, что можно взять наименьшую ёмкость и малое количество воды.
Минусом данного метода является то, что качество варёных иголок другое – они становятся жёстче. Видимо при запаривании не вся структура иголок размягчается.
Этот способ неплох для получения пряжи на городской кухне с применением маленькой кастрюльки. Предположим, привезли из леса 0,5 – 1 кг хвои, поместили её в старенькую эмалированную кастрюлю.
3.«Доведение до кипения».
В этой технологии можно попытаться соединить плюсы первого и второго метода. Укладываем в кастрюлю плотно иголки, заливаем водой и нагреваем. Доводим до кипения, снимаем с огня и стремительно укутываем кастрюлю в одеяло. Оставляем до следующего дня. На завтрашний день меняем воду и всё сначала – доводим до кипения, утепляем и ждём до завтра. Нужно более недели, чтобы получить волокно. Оно получается ещё жёстче, чем в первых двух технологиях. Кстати, есть версия, что довольно мягкое волокно получается только после двух месячной обработки. Такое воздействие оказывает вода и непринципиально, какой она будет температуры.
Плюсом этого способа является меньшее количество времени.
4.«Кипячение 2-3 часа».
Хвою плотно укладываем, заливаем водой, ставим на огонь, доводим до кипения и кипятим 2-3 часа на слабом огне, укутываем до следующего дня. На следующий день воду сливаем и начинаем всё сначала. Продолжаем 7 дней. В целом, всё как в третьем способе, но используя кипячение. И хотя волокно становится ещё жёстче, а иголки придётся разминать вручную, всё же происходит экономия по времени. Стерильность материала принципиально выше, чем в первых двух методах.
5.«Кипячение 30 минут с золой (либо поташом)».
В качестве опыта для начала подойдёт кальцинированная сода Na2CO3, она продаётся как добавка для стирки. (И ни в коем случае не использовать каустическую соду- NaOH). Эта рекомендация пригодится лишь на время маленького эксперимента. Для более основательной работы нужно применять натуральный (зольный) поташ.
Разработка похожа на третий способ, с тем лишь различием, что добавляется поташ (либо сода) в воду во время кипячения. Советуют добавлять 1 столовую ложку на 1 кг иголок. В любом случае нужно стремиться к наименьшим дозам. Волокно выходит мягкое, пушистое, но не крепкое.
После вымачивания одним из пяти способов приступаем к получению лесной шерсти. Для этого нужно слить воду, переложить иголки в мешок и начать отбивание и разминание. Процедура разминания долгая и медиативная, но только после неё можно увидеть давно ожидаемые волокна лесной шерсти.
Иголки после вываривания имеют практически чёрный цвет. При разминании их цвет меняется и становится коричневым. Время от времени необходимо промывать волокна от маленького мусора, а затем вновь продолжать разминание и отбивание в мешке. В конце концов, волокна становятся светло кофейного цвета, а при высыхании будут ещё светлее.
Прядение из сосны имеет свои особенности из-за параметров волокон этих растений. По такой технологии пряли наши предки на веретене. Важнейший момент при ручном прядении – это вытягивание необходимого количества волокон и растягивание их вдоль. Необходимы послушные руки, потому что волокна из сосны очень непослушны и коротковаты, что затрудняет процесс прядения.
Рекомендуется соединять их с различными волокнами, которые имеют большую длину. Так же можно добавлять шерсть животного происхождения в различных пропорциях.
Глава 2. Экспериментальная часть: получение сосновой пряжи и изготовление вязаных изделий.
2.1. Экспериментальное приготовление пряжи из сосновых иголок методом вымачивания.
Для практической работы по созданию пряжи из сосновой хвои необходимо подготовить:
-сосновая хвоя;
-ведро для замачивания сосновой хвои;
-вода комнатной температуры;
-мешочек из плотной ткани для разминания иголок;
-доска деревянная или пластиковая для разминания иголок;
-стеклянная банка или скалка.
Ход эксперимента:
-
Собираем сосновые иголки.
-
Заливаем хвою большим количеством воды комнатной температуры.
-
Промываем иголки и меняем воду 1-2 раза в неделю.
-
Выдерживаем такой режим 2 месяца.
-
Полученные иголки сушим, перекладываем в мешок и начинаем мять скалкой.
Это самый длительный способ обработки хвои. После завершения процесса вымачивания хвоя получилась достаточно мягкая и лохматая. Но иголочки с большим содержанием смолы, поэтому разделять на более тонкие волокна сложно. Цвет хвои – зеленовато-коричневый.
Рис. 1. Фото сосновых иголок после вымачивания и разминания.
2.2. Экспериментальное приготовление пряжи из сосновых иголок методом кипячения с кальцинированной содой Na2CO3.
Нам понадобится:
-эмалированная кастрюля;
-вода;
-кальцинированная сода Na2CO3 (1 ст. ложка на 1кг иголок);
-холщовый мешочек для отбивания хвои;
-стеклянная банка, скалка.
Ход эксперимента:
-
Укладываем сосновую хвою в кастрюлю, заливаем водой и ставим на огонь.
-
Добавляем кальцинированную соду Na2CO3 и доводим до кипения. Кипятим 30 минут.
В результате этого эксперимента делаем вывод, что этот способ наиболее агрессивный. Волокно получается очень жёсткое, короткое, почти чёрного цвета. Главный недостаток этого способа заключается в том, что иголочки становятся очень ломкими и при разминании рассыпаются. Несмотря на то, что этот метод самый кратковременный, из полученного сырья нам не удалось получить шерсть.
Рис. 2. Фото сосновых иголок после кипячения с Na2CO3
2.3. Экспериментальное приготовление пряжи из сосновых иголок методом кипячения 2-3 часа.
Для проведения эксперимента нам понадобится:
-сосновая хвоя;
-эмалированная кастрюля;
-вода;
-тёплое одеяло;
-мешочек из плотной ткани для отбивания иголок;
-доска деревянная или пластиковая для разминания иголок;
-скалка, молоток для мяса (алюминиевый, киянка резиновая);
-веретено.
Ход эксперимента:
Хвою плотно укладываем в кастрюлю, заливаем водой, ставим на огонь. На слабом
огне кипятим 2-3 часа. Укутываем и оставляем до следующего дня. Данную процедуру повторяем в течение 2 недель. Сушим и начинаем разминать. Хвоя, полученная таким способом более жесткая, но с меньшим содержанием смолы. Цвет светло-коричневый.
В ходе эксперимента использовали различные способы разминания:
- с помощью стеклянной банки, скалки;
- с помощью выколачивания алюминиевым молотком и резиновой киянкой.
В домашних условиях с помощью выкатывания, оказалось сложно добиться нужного
результата.
Наиболее подходящий результат получился при выбивании в мешочке из плотной
ткани алюминиевым молотком и резиновой киянкой. В течение нескольких часов выбивания на улице (на твердой поверхности), удалось добиться нужного результата. Иголочки стали более мягкие и пушистые.
Рис. 3. Фото сосновых иголок после кипячения и выколачивания
Каждый вечер на протяжении 2 недель с помощью иголки вручную разделяли
хвоинки на более тонкие волокна. Процесс очень трудоемкий и требует большого внимания и аккуратности.
Рис. 4. Фото полученной сосновой шерсти в чистом виде
В ходе проведенной работы, данный способ оказался самым подходящим для
получения «лесной шерсти».
Прядение выполняли несколькими способами: на основу из шерстяной нитки и без основы - с добавлением собачьей шерсти 1:1.
1 способ:
Прядение на основу из шерстяной нитки оказалось сложным. Нить получается
толстая не равномерная. Сосновые волокна рассыпаются и плохо скручиваются.
Рис. 5. Фото полученной пряжи на основе из шерстяной нитки
2 способ:
Добавляем к сосновым волокнам собачью шерсть 1:1. Перемешиваем и расчесываем
с помощью щетки для вычесывания собак. Процедура позволяет добиться однородности материала по цвету и плотности.
Так как сосновые волокна коротковаты и очень непослушны, способ с добавлением
собачьей шерсти оказался более удачным. Нить получается тонкая, равномерная и более прочная. Постепенно вытягивая небольшое количество волокон, скручиваем их в нить и накручиваем на веретено.
Рис. 6. Фото прядения из смеси сосновой и собачьей шерсти
Затем из полученной нити с помощью крючка вяжем изделие.
Рис. 7. Фото готового изделия из смеси сосновой и собачьей шерсти
Заключение
В соответствии с поставленными целью и задачами нашего исследования подготовлен литературный обзор немногочисленных сведений о лесной шерсти, проведено теоретическое изучение забытого процесса получения сосновой шерсти и поставлен практический опыт – смоделирован процесс получения лесной шерсти в современных домашних условиях.
Проведённый эксперимент позволил подтвердить гипотезу исследования: в современных домашних условиях действительно можно смоделировать забытый процесс получения сосновых волокон сосновой пряжи и изготовить из неё вязаное изделие.
За время проведения эксперимента удалось:
- самостоятельно получить сосновое волокно тремя различными способами;
-
провести эксперимент по получению соснового волокна способом замачивания;
-
провести эксперимент по получению соснового волокна способом доведения до кипения;
-
провести эксперимент по получению соснового волокна способом доведения до кипения с добавлением кальцинированной соды Na2CO3.
- с помощью взрослых спрясть из этого волокна пряжу и связать изделие.
Наблюдение за процессом получения соснового волокна и анализ полученных результатов эксперимента позволил сделать следующие выводы:
- процесс получения соснового волокна достаточно долгий (особенно способом замачивания) и трудоёмкий, требующий сравнения полученных результатов;
- очень сложно из подготовленного материала получить качественное сосновое волокно, нити получаются короткие и достаточно жёсткие. Это усложняет процесс скручивания из этого волокна крепкую однородную нить;
- в качестве альтернативы применили сочетание сосновой пряжи с собачьей шерстью.
Данную работу можно продолжить и дополнить опытами по изготовлению «лесной» шерсти из крапивы и ива-чая.
Альтернативным направлением этого исследования может стать изучение вопроса аллергичности сосновой шерсти, как актуальное направление в современном мире.
Интернет ресурсы:
1.https://www.shkolazhizni.ru/culture/articles/79106/
2. © Shkolazhizni.ru
3. hint4.me