Научный проект "Ткани"

Районная научно-практическая конференция

«Умные каникулы»

ТКАНИ.  

НОМИНАЦИЯ «Первые шаги в науку»

ВОЗРАСТНАЯ КАТЕГОРИЯ  9 лет

Шевцова Олеся Владимировна

Класса 3б        

МБОУ Кагальницкой СОШ №1

Ст. Кагальницкая

Шевцова Марина Николаевна

учитель начальных классов

МБОУ Кагальницкой СОШ №1

Ст. Кагальницкая

2025г

Содержание

1. Введение                                                                                              с.3
2. История появления первых тканей                                                   с.4
3. Основные этапы развития производства тканей
4. Изобретение первых искусственных волокон
5. Современные виды тканей                                                                 с.5
6. Свойства тканей
7. Проблемы в мире, связанные с производством тканей                с.5
8. Практическая часть                                                                             с.7
9. Что я могу сделать, чтобы помочь планете
10. Вывод                                                                                                    с.9
11. Список литературы                                                                              с.10
12. Приложение                                                                         с.11

1.Введение.

Цель – изучить историю создания тканей и современные виды тканей.

 Задачи:

Узнать:

• как ткани были изобретены в далеком прошлом,
• какие материалы использовались для изготовления тканей в прошлом,
• какие были основные этапы развития производства тканей,
• какие виды тканей существуют в настоящее время,
• какие материалы используются для производства современных тканей,
• какие свойства могут быть у тканей,
• какие опыты могут наглядно продемонстрировать свойства тканей,
• все ли ткани могут быть использованы человеком для пошива повседневной одежды.

Гипотеза: Развитие технологий позволило ускорить производство тканей и облегчило жизнь людей.

Объект исследования:        

Различные виды тканей

2. История появления первых тканей.

Первая одежда у людей изготавливалась из подручных материалов, растений, листьев и травы, а позже из шкур убитых животных. Люди научились изготавливать первые иглы из костей животных, рыбьих костей. С их помощью шили одежду нитками из жил и растительных волокон.

Первые ткани появились очень давно. Это произошло еще в период неолита (примерно 8 тысяч лет до нашей эры), 10 тысяч лет назад. В тот период люди уже умели прясть, вязать и ткать. Одежду начали изготавливать как их шкур животных, так и из тканей. Одежда мужчин в период неолита состояла из рубахи и штанов или ноговиц, специальных чулок, которые защищали ноги от колючек. Женщины носили платья или рубаху с юбкой и невысоких ноговиц. Обувь изготавливали из кожи, делали сандалии, сапожки, туфли. Еще люди того времени носили плащи, нарукавники, пояса и передники.

Из каких же материалов изготавливались ткани? За многовековую историю какие только растения не использовал человек, чтобы сделать себе одежду. Например, в Амазонии, Индонезии, Новой Зеландии применяли листья люна новозеландского, волокна фикуса, агавы, камыша, кедра, хлебного дерева. Всего около 700 видов растений является сырьем для производства волокон и тканей.

Рассмотри самые известные материалы.

Лен – растение, которое человек использовал в наиболее древние времена. Первыми изо льна догадались делать волокна индийцы около 9 тысячи лет назад. При этом самым высоким уровнем обработки льна обладал Древний Египет. В самые тонкие льняные ткани заворачивали мумии. Затем древние греки позаимствовали у египтян культуру льна и даже изготавливали из него паруса для кораблей. В России льняная ткань получила распространение лишь в IX веке и ценилась высоко.

Шерсть использовали наравне с льняными тканями. Возраст самого древнего образца шерстяного изделия. – 4 тысячи лет до нашей эры. Но этот материал использовали люди с древних времен. Для получения шерсти люди разводили овец. Из их шерсти получали шерстяные ткани. В те времена их умели окрашивать в разные цвета, но самым первым цветом был пурпурный. Этот краситель получали из тел специальных моллюсков.

В Индии шерстяные ткани производили с 3 тысячелетия до нашей эры. А в Древней Греции шерсть стала известна раньше льна.

В Древней Руси шерсть и лен являлись исконными русскими тканями. Они использовались в одежде и интерьере.

Следующим материалом, который люди применили для изготовления тканей, является хлопок. Его использование началось 5 тысяч лет назад до нашей эры в Индии. Сперва использовали дикорастущий хлопок, а позже научились выращивать его специально. В хлопковые ткани одевалось почти все население Азии.  В Европу хлопок начали привозить лишь в 4 веке до нашей эры во времена Александра Македонского. Ценили хлопковую ткани в те времена на вес золота.

Далее люди научились изготавливать ткани из шелка. История производства берет начало из Китая, где около 4 тысяч лет до нашей эры научились коконы тутового шелкопряда научились распутывать для получения нитей, а затем и шелковых тканей. Сперва шелковыми тканями пользовались только жители Китая, но примерно 2 тысячи лет до нашей эры люди проложили торговый путь, который так и назвали Великий шелковый путь. Он связал Китай с Индией, Ближним Востоком и доходил до Средиземного моря.

Еще одно растение, которое с древности используют для создания тканей, является джут. Его история берет свое начало в Древней Индии. Упоминание о нем можно найти даже в древних священный писаниях Индии, которые называются Веды. В те времена одежда из джута была основной и неотъемлемой частью быта населения.

Широкое распространение джут получил в результате английской колонизации. И в XXI веке джутовое волокно начали использовать для производства одежды и тканей.

3. Основные этапы развития производства тканей.

        На протяжении длительного времени для выращивания растений, сбора урожая и производства нитей и тканей использовали ручной труд.

        В конце 18 века случается невероятный скачок в развитии производства, который получил название промышленного переворота. Он произошел благодаря тому, что сперва Англия, а затем и остальные европейские страны перешли от ручного труда к мануфактурному производству. Появляются первые ткацкие станки, паровые машины и другие изобретения.

        Промышленные переворот был связан с тем, что в Англии произошла аграрная революция. Предпринимательское фермерское хозяйство вытеснило крестьянское. Многие наемные работники остались без средств к существованию и отправились в город на заработки. Они устраивались на работу на промышленные предприятия.

Основными вехами того времени считаются следующие события:

1733 г. – Джон Кей изобрел механический ткацкий станок.

1735 г. – Абрахам Дерби-сын внедрил доменную выплавку чугуна на коксе.

1765 г. – Джеймс Харгривс изобрел механическую прялку «Дженни» (один рабочий мог приводить в движение 18 веретен).

1767 г. – изобретен прядильный станок, приводимый в движение водяным колесом.

1771 г. – в Англии появилась хлопкопрядильная фабрика, на которой впервые все основные работы выполняли машины. Ее построил изобретатель и промышленник Ричард Аркрайт. Машины приводились в движение при помощи водяного колеса.

1784 г. – создание парового двигателя. Конструктор – Джеймс Уатт.

1785 г. – изобретение Эдмундом Картрайтом нового ткацкого станка, который повысил производительность труда в 40 раз.

Внедрение в производство машин вытесняло ручное производство. Уменьшилось число мелких собственников – людей, которые работали на себя; увеличилось число людей, живущих за счет наемного труда.

Промышленная революция была связана с рядом технических изобретений, которые позволили заменить ручной труд машинным производством. В результате промышленного переворота Англия конце XVIII в. стала первой промышленной страной мира.

4. Изобретение искусственных волокон.

        В отличие от древних времен с его медленным темпом прогресса, период 19-20 века отличается скоростью развитий технологий и изобретением искусственного волокна и синтетических тканей.

        Первое в мире искусственное волокно было изобретено во Франции ва городе Безансоне в 1890 году химиком Илер де Шардонне. Волокно было получено при переработке нитрата целлюлозы щелочью и кислотой. Это волокно было названо вискоза. Буквально 20 лет спустя заводы по производству вискозы были построены в Европе и Америке. Именно из него научились делать искусственный шелк.

        В отличие от натурального, искусственный шелк отличается невысокой стоимостью. Он гладкий, мягкий, приятный на ощупь. Хорошо впитывает влагу и не электризуется. Требует минимального ухода. Из недостатков можно выделить то, что изделия из искусственного шелка плохо пропускают воздух, а при намокании имеют невысокую прочность.

        Следующей значительной вехой в истории синтетических тканей стало появлением нейлона. В 1935 году американский химик Уоллес Карозерс получил волокно, благодаря синтезу адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Нейлон произвел настоящий переворот в модной среде. Из него начали выпускать сверхтонкие по тем временам чулки и колготки. Первые в мире нейлоновые чулки поступили в продажу в одном из универмагов Вилмингтона в США.

        Нейлон создавался как альтернатива натуральному шелку и напоминает его своим блеском. Это прочное, легкое и износостойкое волокно, эластичное, легко окрашивается и не впитывает воду.

        В 1948 году появится акрил. По своим качествам и характеристикам он намного превзошел привычную всем шерсть. К свойствам этой ткани относят способность сохранять форму, легкость в обращении. Но главное – ему не страшна плесень.

        Вслед за акрилом произвели полиэфир. Волокна обладают гигроскопичностью и прочностью. Материал из полиэфира начали применять для изготовления спортивных костюмов и курток.

5. Современные виды тканей.

        В настоящее время изобретение современных видов ткани продолжается с еще большей скоростью. Ассортимент видов тканей трудно перечислить, ведь по данным на 2021 год существует более ста наименований видов тканей.

        Все эти виды можно классифицировать по следующим признакам.

Классификация тканей по сырьевому составу:

- Натуральные ткани: хлопок, лен, бамбук, джут, пенька.

- Натуральные животные ткани: шерсть, шелк, кашемир, мохер, ангора.

- Синтетические и искусственные ткани: полиэстер, нейлон, акрил, вискоза, ацетат, лайкра, спандекс.

Классификация тканей по способу производства:

- Ткани ручного производства: харрис твид (шерстяная ткань), икат (особо окрашенная ткань), самаркандский атлас (узбекская ткань с богатыми цветами, изготовленная вручную).

- Машинное производство тканей: перкаль, батист, поплин, деним.

- Вязаные ткани: джерси, рибана, футер, интерлок.

- Нетканые материалы: флизелин, спанбонд, нетканый полипропилен, метлблаун.

Классификация тканей по структуре:

- Ткань полотняного переплетения: бязь, муслин, канва.

- Ткани саржевого переплетения: деним, габардин, твил.

- Ткани атласного переплетения: атлас, щармез, дюшес.

- Трикотажные полотна: кулирная гладь, интерлок, французский терри.

- Ворсовые ткани: вельвет, плюш, кондура.

- Махровая ткань: махри, терри.

        Несмотря на всё это многобразие, промышленность не стоит на месте и с каждым годом появляются новые виды тканей.

6. Свойства тканей.        

        Приведу классификацию свойств тканей, которые используются для изготовления одежды.

Основные функции, которые должна выполнять одежда – предохранять от перепадов температуры, осадков, от повреждений кожи, от пыли, загрязнений, микробов, укусов насекомых и животных.

В зависимости от этого различают следующие свойства:

Гигиенические свойства: отсутствие вредных составляющих, паро-водопроницаемость, теплозащитные свойства, пылеемкость.

Гигроскопичность- способность ткани впитывать влагу из окружающей среды. Наибольшей гигроскопичностью обладают чистошерстяные изделия.

Гигроскопичность очень важна для белья и летней одежду.Способностью быстро впитывать влагу и быстро ее отдавать обладают льняные ткани, ткани из натурального шелка, вискозы, хлопка. Синтетические волокна обладают небольшой гигроскопичностью.

Воздухопроницаемость – способность ткани пропускать воздух. Ткани из натуральных волокон, которые состоят из тонких ворсинок, обладают более высокой воздухопроницаемостью, чем ткани из монолитных химических волокон. Существуют ткани переплетение которых имеет большое количество сквозных пор обладают хорошей воздухопроницаемостью, независимо от типа волокон, входящих в состав.

Теплозащитные свойства – определяются способностью ткани проводить тепло. Теплозащитные свойства зависят от волокон, их плотности, толщины и отделки ткани. Самым холодным волокном считается лен, так как он имеет высокие показатели теплопроводности, теплопроводность). Низкая теплопроводность шерсти определяется наличием в центре волокон шерсти канала с воздухом.

Использование толстой пряжи, увеличение линейного заполнения ткани, применение многослойных переплетений, ворсирования увеличивают теплозащитные свойства ткани.

Паропроницаемость – способность ткани пропускать водяные пары. Паропроницаемость зависит от гигроскопических свойств волокон, от плотности ткани, вида переплетения и характера отделки. Даже синтетические ткани с низкой гигроскопичностью могут обладать хорошей паропроницаемостью, если переплетение нитей обеспечивает это.

Примером может служить профессиональная спортивная одежда изготовляется именно из синтетических тканей, которые обладают высокой воздухо - и паропроницаемостью за счет особой выделки и переплетения нитей.

Водоупорность – способность ткани сопротивляться первоначальному проникновению воды. Это свойство важно для демисезонных курток, плащей, пальто.

Электризуемость – способность ткани накапливать на своей поверхности статистическое электричество. При трении постоянно идет процесс возникновения и рассеивание электрических зарядов. Если заряды возникают и не рассеиваются на поверхности образуется определенный электрических потенциал – происходит электролизация.

Пылеемкость – способность материалов удерживать пыль. Наибольшую пылеемкостью обладают ткани из рыхлых пушистых нитей (бархат, велюр, вельвет).

7. Проблемы в мире, связанные с производством тканей.

Ускорение производства тканей привело к очень серьезным проблемам в мире. Оказывается, главной проблемой в этой сфере является проблема перепроизводства. Одежды производится так много, что даже продавая одежду на распродажах и на вес, ее невозможно продать всю. Поэтому вещи приходится утилизировать.

Такая проблема сложилась из-за того, что вещи очень быстро стали считаться не модными. Раньше выпускали модные коллекции и делали это 2-4 раза в год. Затем новые коллекции начали производиться два раза в месяц.

        В 1975 году производилось 23,6 тысячи тонн волокон, а в 2020 году эта цифра составила 108,3 тысячи тонн волокон. Самые крупные производители одежды поставили цель производить вещи быстро и не дорого. И за 2000 год в мире создали 50 миллиардов предметов одежды, а в 2020 году – 100 миллиардов одежды.

        Какое же влияние это оказало на окружающий мир?

1. Влияние на воду.

Главная проблема заключается в особенностях растения — его выращивают в засушливых регионах. На производство килограмма сырья используется до 10 тысяч литров воды. Столько выпивает человек за 10 лет. Чтобы произвести одну футболку из хлопка нужно потратить в 2,7 тысяч литров. Такое количество воды человек выпивает за три года.

Ущерб природе наносят и красители. Процесс окраски дает около 1/5 части объема сточных вод в мире. Вредные вещества попадают в водоемы и делают воду непригодной для питья.

Некоторые последствия можно считать непоправимыми. Одним из крупнейших производителей хлопка в данное время является страна Узбекистан. Из-за неправильного и чрезмерного пользования водой рек Амударьи и Сырдарьи для полива хлопковых полей начал резко снижаться уровень воды в Аральском море, оно когда-то было четвертым по величине озером на планете.  Сейчас от моря осталось лишь две части Малое Аральское и Большое Аральское море. А на месте высохшего моря появилась пустыня. Она состоит их соленого песка и ядовитых пестицидов.

Особенно вредными являются синтетические волокна, которые отрываются при стирке и попадают в сточные воды. В Мировой океан попадает очень опасный для здоровья микропластик. По данным на 2017 год, в океан из-за одежды  поступает 35% микропластика от общего количества, попадающего в воду.

Еще одну опасность представляют химикаты и удобрения, которыми обрабатываются и удобряются сельскохозяйственные поля. Эти вредные вещества рано или поздно попадают в воду.

2. Влияние на количество мусора в мире.

Отходы текстильного мусора с каждым днем увеличивается на всей планете. Синтетические ткани очень медленно разлагаются. Волокна, остатки ткани, брак – все это отправляется на свалки, сжигается и закапывается на специальных полигонах. Однако такой способ приводит к тому, что грунтовые воды и почва получают большую дозу токсических веществ.

3. Влияние на атмосферу.

Текстильные производства хоть и незначительно, но все же оказывают негативное влияние на чистоту атмосферного воздуха – менее 1% от всех выбросов. Основные соединения, которые могут попадать в атмосферу – это диоксид серы, оксид углерода, ацетаты и иногда бензин.

Далее будет проведен ряд практических опытов, которые помогут изучить свойства тканей и научиться из различать.

Практическая часть.

Проведение опытов для определения свойств ткани.

         Для определения свойств ткани возьмем различные образцы. Моя задача научиться визуально и на ощупь научиться определять состав и назначение тканей. Также использовать различные приемы для определения состава тканей.

        Для этого мне понадобятся:

- различные отрезы тканей,

- вода,

- увеличительное стекло,

- зажигалка.

        Проверим ткани следующими способами:

- проверим ткань на сминаемость.

Натуральные ткани более сминаемы, чем синтетические.

- проверим ткань на гигроскопичность.

Будем намачивать ткань водой и наблюдать за тем, что происходит.

- проверим ткань на горение.

Натуральные ткани пахнут жженой бумагой. Синтетические ткани при горении имеют неприятный запах жженой пластмассы.

8. Чем я могу помочь планете.

        Чтобы помочь планете, пока я могу не так много. Если бы все люди могли объединиться, то мы могли бы вместе:

- производить меньше одежды,

- производить одежду качеством лучше, чем сейчас и носить ее дольше.

- не гнаться за модой и носить вещи дольше.

- не покупать много похожих друг на друга вещей и обходиться небольшим количеством.

- производителям ткани установить фильтры для воздуха и для воды.

        Но для помощи планете каждый из нас может сделать несколько маленьких шагов.

        Ненужную одежду можно сдавать на пункты приема одежды. Такие пункты есть в Ростове-на-Дону. Их адреса можно найти в интернете.  

        Переработанная одежда может быть использовать в зависимости от состава.

Вещи из хлопка или с высоким его содержанием чаще всего становятся обтирочной ветошью. Ткань разрезают на небольшие прямоугольники и прессуют. Такие спрессованные кипы закупают типографии, шиномонтажи и другие предприятия, где нужны впитывающие материалы.

Измельчённый вторичный хлопок также могут добавить в новую хлопковую пряжу. Получится материал с добавлением переработанного хлопка, и на бирке будет указано recycled cotton.

Вещи из 100%-ного полиэстера или нейлона можно переработать в полиэстер и нейлон соответственно. Для этого вещи перемалывают, получившуюся труху при воздействии температуры и давления заново полимеризуют и из расплава вытягивают новые волокна. 

Синтетика идёт на производство регенерированного волокна. Это волокно похоже на серо-бурую вату, и есть множество вариантов его использования. Например, им набивают диваны, используют как тепло- и шумоизоляторы, как подложку под линолеум, простёгивают, чтобы сделать матрасы. 

Также ветошь востребована в приютах для животных: ветхие вещи становятся тёплыми подстилками для собак и кошек. 

Также ткани можно использовать повторно при изготовлении вещей, когда создается новая одежда из старой.

Вывод:  Я бы хотела, чтобы наша планета была чистой и здоровой. Я даже не могла представить, что моё исследование откроет для меня такие проблемы Земли. Теперь я буду стараться использовать одежду бережнее, а ненужные вещи собирать и с родителями сдавать в пункты переработки одежды.

8. Список это значит использованных источников это значит и литературы: что делать