В помощь учителю технологии
материал (9 класс) по теме

Элементы материаловедения

Волокна — это тоненькие маленькие тельца.

Классификация волокон (рис. 1)

Натуральные               < волокна >                  Химические

Рис. 1. Волокна, из которых делают ткани:

1 — натуральные   а) растительного,   б) животного происхождения,

2 — химические    а) искусственные   и   б) синтетические.

Натуральные волокна:

1.  Натуральные волокна растительного происхождения:

•   льняные;

•   хлопковые.

2.  Натуральные волокна животного происхождения:

•   шерстяные;

•   шелковые.

Химические волокна:

1.  Искусственные (вискоза).

2.  Синтетические (капрон).

Натуральные волокна растительного происхождения

Льняные волокна

Лен — травянистое однолетнее растение (рис. 2). Лен человеку известен со времен каменного века. За несколько тысяч лет до н. э. ткани из льна знали в Египте, Грузии. На Руси лен повсеместно выращивают с X—XIII вв. Сегодня лен растет в местах умеренного климата. В мире насчитывают до 200 видов льна. Для волокон больше всего подходит лен-долгунец.

На благо человека используется все растение:

•   семена (масло для технических целей);

•   стебли (волокна для тканей);

•   отходы (пакля для технических целей).

  Рис. 2. Лен

Первичная обработка льна:

1.  Мочат льняную солому.

2.  Сушат и получают тресту (сухие стебли).

3.  Тресту мнут и треплют.

4.  Волокна чешут и получают чистое волокно.

Льняные волокна: светло-серые, гладкие, длинные (250—1000 мм), толстые, прямые, жесткие, прочные.

Хлопковые волокна

Хлопчатник известен человеку уже 5 000 лет. Это кустарниковое тропическое растение (рис. 3). Родина хлопка — Индия и Южная Америка. До XVI в. индийцы производство хлопка держали в тайне. В Европу привозили только готовые ткани. В России хлопок выращивают с XVIII в. В мире произрастает 35 видов хлопка, но только 4 вида подходят для волокон.

На благо человека используют:

•   семена (на волокна);

•   ветки и отходы (на вату, бумагу, картон и т. д.).

Рис. 3. Хлопчатник

Первичная обработка хлопка:

1.  Из семян-коробок получают волокна хлопка-сырца (в одной коробке 7—15 тыс. волокон).

2.  Сортируют по качеству.

3.  Прессуют в кипы.

Хлопковые волокна: белые, пушистые, короткие (до 50 мм), тонкие, матовые, мягкие, прочные.

Конопля — травянистое однолетнее растение. Человеку конопля известна уже 3 500 лет. Волокна конопли называют пенькой.

Юта—тропическое растение (родина — Индия, Китай).

Кенаф — тропическое растение (родина — Индия, Китай).

Джут — тропическое растение (родина — Южная Америка, Африка).

Волокна названных тропических растений служат для технических целей (мешки, изоляционный материал, брезент, рыболовные сети, канаты, упаковочная ткань), а также в быту (ковры, покрывала, обивка для мебели).

Натуральные волокна животного происхождения

Шерстяные волокна

Шерсть — волосяной покров животных — известна человеку уже с древних времен (5 000 лет). Основными поставщиками шерсти являются Австралия, Аргентина, Индия, США.

Виды шерстяных волокон:

1.  Мохер — получают из шерсти ангорских коз (родина — Югославия, Испания, Турция). Цвет волокон — снежно-белый, длина — 30 см. Волокна нежные, мягкие, упругие. С козла получают 5—7 кг шерсти, с козы — 2—4 кг.

2.  Кашемировая шерсть — получают из шерсти каше-мирских коз (родина — Гималаи). Цвет волокон — белый, серо-белый, длина — 80 см. Волокна упругие и теплые.

3.  Ангорская шерсть — получают из шерсти ангорских кроликов (родина — Турция). Цвет волокон — белый, черный, бежевый, длина — 10—15 см. Волокна — мягкие, теплые. С одного кролика получают 250—700 г шерсти.

4.  Шерсть верблюдов, лам, овец.

Шерсть, снятая с овец, называется руном. Наиболее тонкое мягкое извитое волокно называется пухом. Более толстое жесткое и менее извитое волокно называется остью, или переходным волосом. Малопрочное и очень жесткое волокно называется мертвым волосом.

Первичная обработка шерсти:

1.  Сортируют (по качеству).

2.  Разрыхляют (удаляют сор).

3.  Промывают (от грязи и жира).

4.  Сушат горячим воздухом.

Шерстяные волокна — разноцветные, пушистые, теплые, матовые. Толщина, извитость и мягкость волокон зависят от вида шерсти.

Шелковые волокна

Натуральный шелк — это тончайшие волокна из коконов тутового шелкопряда (рис. 4). Шелк известен человеку около 5 000 лет. Родина шелка — Китай. Вплоть до XVI в. производство шелка китайцы держали в тайне, вывозили только готовые ткани. В Европе шелковые ткани стали производить с XVI в. в Италии, а с XVII в. во Франции.

Получение шелка:

    1.  Бабочка шелкопряда откладывает яйцо — грено.

2.  Из грена развивается гусеница.

3.  Гусеница завивается в кокон и превращается в куколку.

Рис. 4. Шелкопряд         4. Через 20 дней куколка становится бабочкой.

Первичная обработка шелка:

1.  Собирают коконы (на 8—9-й день после завивки).

2.  Коконы обрабатывают запариванием (горячим паром).

3.  Коконы сушат (горячим воздухом).

4.  Получают шелк-сырец.

5.  Одновременно в одну нить сматывают волокна с 3—10 коконов.

Шелковые волокна: белые, гладкие, очень длинные (700—1000 м), прямые, тонкие и мягкие.

Химические волокна

Волокна, созданные с помощью физических и химических процессов, называют химическими. Затраты труда на производство химических волокон ниже, чем на производство натуральных. На производство 1 т вискозного волокна затрачено в 8 раз меньше труда, чем на производство хлопкового, и в 12—15 раз меньше, чем на производство шерстяного волокона. Ткани из химических волокон потребляются в 3 раза больше, чем из шерсти, и в 100 раз больше, чем из натурального шелка.

Искусственные волокна

(вискоза, ацетатный и триацетатный шелк)

Сырьем для получения искусственных волокон служат целлюлоза из древесины ели и отходов хлопчатника. Производство искусственных волокон было начато в 1918—1920 гг. во Франции.

Получение искусственных волокон:

1.  Целлюлозу измельчают в хлопья и растворяют в жидкую массу.

2.  Из раствора через фильеру (огромный колпак с отверстиями) формируют волокна (рис. 5).

3.  Текстильная обработка волокон (вытягивают, скручивают, перематывают на бобины).

Искусственные волокна: белые, гладкие, тонкие, произвольной длины, прочные только в сухом виде.

Синтетические волокна (капрон, нитрон, лавсан)

Сырьем для получения синтетических волокон служат нефть, газ, уголь. Производство синтетических волокон было начато в 1932 г. в Германии.

                                          Получение синтетических волоком:

    1. Сырье плавят в жидкую массу.

    2. Из расплава через фильеру формируют волокна.

    3. Текстильная обработка волокон (вытягивают,

         скручивают, перематывают на бобины).

Рис. 5. Фильера

Синтетические волокна: белые, гладкие, произвольной длины, очень тонкие, блестящие, мягкие и прочные.

Сравнительная характеристика волокон хлопка, льна, шерсти и шелка, искусственных  и синтетических волокон

Производство ткани

Сырьем для производства ткани служат волокна.

Обработка волокон:

1.  Волокна сортируют (отделяют качественные волокна от некачественных).

2.  Волокна разрыхляют (очищают от грязи).

3.  Волокна чешут (разделяют на отдельные волокна) и получают ленту.

4.  Волокна выравнивают и получают ровницу.

5.  Волокна прядут (вытягивают, скручивают) и получают пряжу (рис. 6).

6.  Ткут (переплетают нити) и получают ткань (рис. 7, 8,9).

Пряжу прядут на прядильной фабрике. Основная профессия прядильного производства — прядильщик. Ткань ткут на ткацкой фабрике. Ткацкие станки обслуживают ткачи.

Нити основа и уток. Кромка

Ткань — это переплетение двух нитей — нити основы и нити утка (рис. 10, 11).

Ткань

Нити

Волокно

                                                                нить уток

Рис. 10. Из чего состоит ткань              Рис. 11. Нити основы и утка в ткани

Нить основа: идет вдоль ткани, она гладкая, тонкая, равномерная по толщине, сильно скрученная, натянута как струна, плотная, жесткая и прочная. Растяжению не поддается. При резком растяжении ткани нить основа издает звонкий звук. В ткани она определяет ее длину.

Нить уток: идет поперек ткани, она пушистая, толстая, неравномерная по толщине, слабо натянутая, слабо скрученная, гибкая, мягкая, нить уток заполняет промежутки между нитями основы. Нить уток поддается растяжению. При резком растяжении ткани она издает глухой звук. В ткани нить уток определяет ее ширину.

По краям ткани нити основы расположены чаще, поэтому получается более плотное переплетение. Это кромка. Кромка предохраняет края ткани от осыпания.

Стороны ткани

Лицевая сторона: гладкая, блестящая, у нее яркий цвет и рисунок, на ней меньше узелков и ворсинок.

Изнаночная сторона: шероховатая, матовая, у нее бледный цвет и рисунок, на ней больше узелков и ворсинок.

Вид лицевой и изнаночной сторон зависит от:

•   отделки;

•   способа изготовления ткани;

•   вида переплетения нитей.

Переплетение нитей в ткани (рис. 12):

•   полотняное;

•   саржевое;

•   атласное;

•   сатиновое.

Полотняное переплетение нитей самое простое. Нити в этом случае переплетаются через одну. В работе заняты две нити. Рисунок с обеих сторон одинаковый.

Саржевое переплетение — одна нить основы покрывает одну нить утка, и сама перекрыта двумя-тремя нитями утка. В работе занято не менее трех нитей. На поверхности ткани образуются косые полоски.

Сатиновое и атласное переплетения — одна нить утка перекрывает четыре и более нитей основы, и сама перекрыта одной нитью основы. В работе занято не менее пяти нитей. На лицевой стороне образуется гладкая блестящая поверхность.

Основа                         Полотняное                          Основа                 Саржевое

Основа                        Атласное

Рис. 12. Виды переплетения нитей в ткани

Отделка ткани

Отделка ткани состоит из ряда разнообразных процессов, в результате которых из суровой неотделанной ткани, снятой с ткацкого станка, получается готовая ткань.

Цель отделки — улучшение свойств ткани, придание ей товарного вида.

Предварительная отделка:

1.Опаливание (удаление с поверхности суровой ткани выступающих кончиков волокон).

2. Расшлихтовка (замачивание ткани с целью удаления из нее шлихты — пропитки, нанесенной на нити основы в процессе ткачества).

3. Отваривание (полная очистка от примесей).

4. Мерсеризация (название от имени англ. изобретателя Дж. Мерсера) — обработка и промывание для получения блеска, гигроскопичности, прочности.

5. Беление (обесцвечивание ткани).

6. Ворсование (от ср. - перс, «варе» — волос) — создание на поверхности ткани ворса с целью мягкости, теплозащитности.

Крашение и печатание

Во время крашения ткань поглощает из раствора красящее вещество (естественные красители — растительного происхождения; синтетические — из камней).

Печатание — это процесс нанесения цветного рисунка красителями (рис. 13):

• прямое печатание — на белую или гладкокрашеную ткань набивают рисунок;

• вытравной способ — на гладкокрашеную ткань наносится вытравка (вещество, разрушающее краситель) и на ней остается белый рисунок.

Рис. 13. Нанесение рисунка на ткань (схема печатной машины)

Заключительная отделка:

1.Аппретирование (от фр. apprete — окончательно отделывать) — нанесение на ткань аппрета для придания ей плотности (крахмал), гигроско- пичности (глицерин, соль), белизны (отбеливатели), блеска (масло, жиры, воск).

2. Ширение (придание ткани стандартной ширины).

3. Каландрование (от фр. саlandге — каландр — устройство для повышения плотности и гладкости материалов, тканей) — разглаживание ткани.

Специальная обработка тканей. Некоторые ткани пропитывают специаль- ными растворами для придания им, например, непромокаемое, огнеупорности и

т. д.

Виды тканей по способу отделки

1.  Ткань суровая — ткань, снятая с ткацкого станка.

2.  Ткань отбеленная — суровая ткань, отбеленная с помощью специальных отбеливателей.

3.  Ткань гладкокрашеная — ткань, окрашенная в один цвет.

4.  Ткань набивная — ткань, на которой набивают (печатают) рисунок.

5.  Ткань пестротканая (в полоску или клетку) — ткань, сотканная из пряжи, окрашенной в разные цвета.

6.  Ткань меланжевая (в крапинку) (от фр. melangе — смесь) — ткань, сотканная из пряжи, полученной из смеси окрашенных в разные цвета волокон.

Ткань по назначению бывает:

•   бытовая (одежда);

•   техническая (брезент);

•   специальная (одежда для пожарных).

Производство швейных материалов

1.  Ткань — прядение — ткачество — отделка.

2.  Трикотаж — прядение — вязание — отделка.

3. Нетканые материалы — подготовка волокнистой массы — скрепление волокнистой массы (склеивание, прошивание, прессование, валяние) — отделка.

Свойства тканей

Зависят от волокнистого состава, вида переплетения нитей и особенностей отделки. Знание этих свойств помогает в подборе тканей для шитья определенного швейного изделия и при выборе фасона изделия.

I.   Физико-механические свойства тканей:

1.  Прочность (свойство ткани выдерживать определенные нагрузки).

2.  Сминаемость (свойство ткани мяться).

3.  Драпируемость (свойство ткани держать складки).

II. Гигиенические свойства тканей:

1.  Гигроскопичность (свойство ткани впитывать влагу).

2.  Воздухопроницаемость (свойство ткани пропускать воздух).

3.  Теплозащитность (свойство ткани удерживать тепло).

III. Технологические свойства тканей:

1.  Усадка (свойство ткани менять свой размер — уменьшаться после замачивания).

2.  Осыпаемость нитей (свойство ткани осыпаться при раскрое).

3.  Растяжимость (свойство ткани растягиваться).

Сравнительная характеристика свойств тканей

Классификация тканей по волокнистому составу

Хлопчатобумажные ткани обладают хорошей прочностью, легкостью, мягкостью. Они легко впитывают влагу, быстро высыхают, хорошо пропускают воздух, легко стираются и не осыпаются. Хотя эти ткани сильно сминаются, зато легко разглаживаются.

Льняные ткани обладают высокой прочностью. Они жесткие и толстые, хорошо пропускают воздух, впитывают влагу и не осыпаются. Льняные ткани сильно сминаются, но легко разглаживаются.

Шерстяные ткани прочные. Они очень теплые, хорошо драпируются, мало сминаются. При замачивании могут изменять свой размер.

Шелковые ткани прочные. Они хорошо впитывают влагу, быстро высыхают, свободно пропускают воздух, мало сминаются. Но эти ткани растягиваются и при раскрое сильно осыпаются.

Искусственные ткани обладают прочностью, драпируемостью. Они тяжелые, хорошо впитывают влагу. В мокром состоянии теряют свою прочность, сильно сминаются и осыпаются при раскрое.

Синтетические ткани обладают упругостью и прочностью. Они жестковаты, не мнутся, хорошо сохраняют форму, не дают усадки. Эти ткани плохо впитывают влагу и при раскрое сильно осыпаются.

Классификация тканей по назначению

Хлопчатобумажные ткани: бельевые (нижнее белье, столовое белье), платьевые, сорочечные, рубашечные, платочные, пальтовые, плащевые, подкладочные.

Льняные ткани: бельевые (постельное и столовое белье, кухонные полотенца), костюмные, пальтовые, ме-бельно-декоративные.

Шерстяные ткани: платьевые, костюмные, пальтовые, ковровые, мебельно-декоративные.

Шелковые ткани: бельевые (нижнее белье, постельное белье), платочные, платьевые, рубашечные, сорочечные, костюмные, плащевые, подкладочные.

Искусственные ткани: бельевые (нижнее белье), платьевые, подкладочные, искусственный мех.

Синтетические ткани: бельевые, кружевные, гардинные, мебельно-декоративные.

Смесевые (в их состав входят натуральные и химические волокна): сорочечные, рубашечные, костюмные, платьевые, пальтовые, плащевые, мебельно-декоративные.

Словарь тканей

Атлас — шелковая ткань со скользкой, гладкой и блестящей лицевой и матовой  

                 изнаночной сторонами (во франц. и англ. языках для этих материалов

                 применяется название «сатэн»).

Бархат — низковорсовая хлопчатобумажная ткань.

Батист — очень тонкая и мягкая хлопчатобумажная ткань. Раньше изготовляли и

                    льняной батист для белья.

Букле — шерстяная ткань рельефного рисунка с узелковой или петельной

                поверхностью.

Бязь — прочная хлопчатобумажная ткань.

Вельвет — плотная хлопчатобумажная ткань в рубчик.

Велюр — хлопчатобумажная, шерстяная и искусственная ткань с коротким ворсом,

                 напоминающая бархат.

Габардин — шерстяная пальтовая ткань в тонкий рубчик.

Дедерон — ткань из синтетического волокна этого же названия.

Деним — очень прочная и плотная хлопчатобумажная ткань для джинсов.

Драп — плотная, толстая шерстяная пальтовая ткань с небольшим начесом.

Капрон — ткань из синтетического волокна того же названия.

Кашемир — легкая шерстяная ткань с четко проступающим тонким диагональным

                      рубчиком.

Крепдешин — легкая тонкая шелковая ткань с матовым блеском.

Кримплен — объемная пластичная мягкая ткань из синтетического волокна.

Муар — ткань из натурального или искусственного шелка с блестящим рисунком на

               матовом фоне.

Нейлон — ткань из синтетического волокна того же названия.

Парча — ткань из натурального или искусственного шелка, тканная с металлическими нитями и богатым рисунком.

Плюш — ткань из искусственных или синтетических волокон с длинным начесом

                наподобие бархата.

Полотно — плотная льняная ткань.

Поплин — тонкая легкая хлопчатобумажная ткань.

Саржа — блестящая смесевая ткань (искусственный шелк с хлопком).

Сатин — хлопчатобумажная ткань с гладкой и блестящей поверхностью.

Силон — ткань из синтетического волокна того же названия.

Ситец — тонкая легкая хлопчатобумажная ткань.

Сукно — общее название для шерстяных и полушерстяных валяных тканей.

Тафта — тонкая, плотная и блестящая ткань из натурального или искусственного

                  шелка, жестковатая и шуршащая. Тафта из натурального шелка — одна из

                  самых старинных типов шелковых тканей.

Твид — легкая смесевая ткань (синтетические и натуральные волокна).

Тюль — редкая и прозрачная ткань наподобие сетки из хлопка или синтетического

              волокна.

Фланель — мягкая хлопчатобумажная ткань, ворсовая с обеих сторон.

Фроте — хлопчатобумажная ткань, с обеих сторон покрыта тонкими петельками.

Холст — плотная льняная ткань.

Шифон — тонкая шелковая ткань, нежная и мягкая, с матовой поверхностью.

Штапель — ткань из коротких искусственных волокон или в смеси с хлопком или

                      шерстью.