Виды конструкционных материалов ткань

Опираясь на схемы, которые выведены на слайде, дети делают вывод о том, с чем познакомились на уроке, какие новые понятия узнали.

Список литературы для составления конспекта урока:

Раздел 1. Основы материаловедения

• 1. Виды конструкционных материалов.
• 2. Натуральные волокна растительного происхождения.
• 3. Производство хлопчатобумажной пряжи и ткани.
• 4. Производство льняной пряжи и ткани.
• 5. Полотняное переплетение нитей в тканях.

Виды конструкционных материалов

Среди конструкционных материалов самыми распространенными являются: камень, древесина, стекло, металл, бумага, ткань, пластмасса и др. (рис. 1,2). Для производства любого изделия необходимы знания о свойствах конструкционных материалов. Это даёт возможность создавать изделия с необходимыми свойствами. Все конструкционные материалы характеризуются свойствами, среди которых есть определяющие и менее важные. Так, например, основными свойствами стекла являются его прозрачность и плотность. Поэтому стекло пропускает свет, но не пропускает воздух. При этом хрупкость не уменьшает достоинств стекла как конструкционного материала, который является одним из основных материалов, используемых в строительстве.

Рис. 1. Использование стекла, металла и камня в современной архитектуре

Рис. 2. Использование бумаги и пластмассы в современном дизайне

Человечество постоянно совершенствует один из важнейших для себя конструкционных материалов — ткань, из которой изготавливают одежду, обувь, спортивные товары, мебель и т.п. (рис. 3).

Рис. 3. Использование тканей

Ткани чрезвычайно разнообразны по внешнему виду и свойствам (рис. 4). Они отличаются по толщине, цвету, фактуре. Существуют ткани, которые пропускают воздух, а есть и такие, которые его не пропускают. Есть ткани, впитывающие влагу, и водоотталкивающие. Большинство тканей легко загораются. Прочность тканей также может быть разной в зависимости от их строения. Такое разнообразие свойств обусловлено свойствами сырья, из которого ткани изготовлены.

Рис. 4. Виды тканей

Ткани изготавливают из нитей на ткацких станках. Нити, в свою очередь, изготавливают скручиванием пряжи. Пряжа изготавливается из маленьких, тонких, гибких волокон. Тебе уже известно о текстильных волокнах, которые используются для изготовления пряжи, ниток, тканей и нетканых материалов. Также ты знаешь о том, что текстильные волокна бывают натуральные (природные) и химические.

Натуральные волокна растительного происхождения

Натуральные текстильные волокна бывают растительного и животного происхождения. Они отличаются как внешними признаками, так и качеством.

Ещё в древние времена люди научились изготавливать ткани из волокон различных растений. Свойства тканей зависят от того, из какого растения изготовлено волокно. Это обусловлено как климатическими условиями, в которых произрастает сырьё для производства волокон, так и строением растений, из которых изготавливаются волокна. Кроме этого, свойства волокон зависят от той части растения, которую использовали для изготовления волокна (стебель, листья, оболочка семян).

Волокна растительного происхождения делятся на две большие группы: хлопчатобумажные и лубяные.

Хлопчатобумажное волокно* получают из хлопчатника — многолетнего теплолюбивого растения. Сейчас сырьё попадает в нашу страну из Средней Азии, Казахстана, Египта и других стран.

Рис. 5. Выращивание хлопчатника

* Обозначены термины, определение которых дано в словаре на с. 233-235.

Хлопчатник — это куст высотой около 1 м (рис. 5). После цветения на нём образуются плоды — коробочки. В коробочках находятся семена, покрытые тонкими волокнами (рис. 6). Их длина может быть разной, но нормальной считается длина 20-25 мм. Чем длиннее волокна, тем лучшего качества будет пряжа и ткань. Натуральный цвет хлопчатобумажного волокна — белый с кремовым оттенком, но существуют сорта, в которых волокна имеют бежевый, зеленоватый или другие цвета (рис. 7).

Читайте также: Узи новообразований мягких тканей

После дозревания семенные коробочки раскрываются. Их собирают с помощью машин или ручным способом. Считается, что волокно, собранное вручную, является самым качественным.

Рис. 6. Цветок и семенная коробочка хлопчатника

Рис. 7. Природные цвета волокон хлопка

Это интересно

Родиной хлопчатника является Индия. В долинах Ганга и Инда, на Восточном побережье полуострова Индостан, издавна находились обширные плантации хлопчатника. Именно отсюда это растение распространилось по всей Юго-Восточной и Средней Азии.

В начале 5-го в. до н.э. Геродот писал о том, что в Индии «шерсть растёт на деревьях». А в начале нашей эры римские модницы были уже достаточно хорошо знакомы с хлопчатобумажными тканями. Их называли «вытканные ветром» и очень высоко ценили.

О важности хлопчатобумажного волокна свидетельствует его негласное название — «белое золото».

В Украине есть предприятия, на которых изготавливают хлопчатобумажную пряжу и нитки, например: в Херсоне, Кривом Роге, Львове, Тернополе, Донецке, Полтаве и других городах.

Из одного килограмма волокна можно изготовить 12 м ситца* или 20 м батиста* (виды лёгкой и тонкой хлопчатобумажной ткани) либо 140 катушек ниток.

Лубяные текстильные волокна получают из стеблей и листьев деревьев и травянистых растений. Их изготавливают также из волокон, которые находятся под корой определённых видов растений. Они могут быть тонкими (например, лён) и грубыми (рами*, конопля, крапива, джут и др.). Из тонких волокон изготавливают разные ткани, а из грубых — мешковину, канаты и шнуры. Из волокон листьев, которые еще грубее и жёстче, также изготавливают канаты.

Из лубяных волокон наиболее тонкими, гибкими и мягкими являются льняные.

Лён — это древнейшее растение, которое одним из первых начал использовать человек (рис. 8). Существуют факты, что уже в 6-ом веке до н.э. люди пряли льняную пряжу. С древних времен, ещё до основания Киевской державы, лён выращивали для получения волокна, масла и изготовления полотна. Этим промыслом занимались все племена, которые жили на территории современной Украины.

Рис. 8. Лён: цветок (а), спелые семенные коробочки (б), стебли (в)

Производство хлопчатобумажной пряжи и ткани

Производство пряжи и тканей из хлопчатобумажных волокон является сложным и трудоёмким процессом. С момента сбора хлопка на плантации и до упаковки готовых тканей выполняется большое количество операций сначала на хлопкоочистительных заводах, а потом на текстильных предприятиях.

Собранный и упакованный в большие тюки хлопок-сырец* поступает на хлопкоочистительные предприятия, где выполняется его первичная обработка — отделяют волокна от семян и коробочек, очищают от шелухи и мусора.

Изготовление тканей на текстильных хлопковых предприятиях происходит в три этапа: прядение, ткачество и отделка.

1 этап. Прядение пряжи. Современное прядение — высокомеханизированное и автоматизированное производство. На прядильные фабрики хлопок поступает в спрессованном виде, где его сначала ещё раз очищают от большого количества мелких примесей, а также отделяют повреждённые (короткие) волокна.

Потом хлопок распушивают, расчёсывают волокна для их выравнивания и постепенного формирования ленты. Ленту разделяют на более тонкие полоски — ровницы, чтобы после этого скрутить их и получить пряжу заданных свойств. Пряжа является конечным продуктом прядильного производства.

Пряжа — это нить, образованная в процессе прядения скручиванием продольно и последовательно расположенных волокон.

Прядением называется процесс скручивания волокон, в результате чего из волокнистой массы получают пряжу.

Это интересно

Известно, что в Египте 2500 лет до н.э. уже умели изготавливать хлопчатобумажные ткани наивысшего качества, которые не уступают современным. Египетские мумии были завёрнуты в хлопчатобумажную ткань плотностью 540 нитей в 2,5 см. Лучшие современные английские ткани подобного типа имеют плотность 350 нитей в 2,5 см.

Ещё одно подтверждение изготовления хлопчатобумажной ткани датируется 1000 г. до н.э., о чём свидетельствуют археологические раскопки поселений Индии. Купцы завозили хлопок из Индии на Ближний Восток, в Центральную Азию, а потом в Китай.

Тайной для человечества и сегодня остаётся вопрос: каким образом люди научились выращивать хлопок, прясть и производить из него ткань в одно и то же время на разных континентах: в Азии и в Южной Америке, в стране древних инков — Перу. Например, в 1492 г. Колумб привёз хлопчатобумажные ткани, которые использовали для одежды и мешков, из Америки.

2 этап. Изготовление тканей (ткачество).

Ткань изготавливают из пряжи. Тебе уже известно, что ткань состоит из нитей основы, которые проходят вдоль ткани, и из нитей поперечного направления — утка, которые переплетаются с нитями основы в определённом порядке. В процессе ткачества нити основы сильно натягивают, но в то же время они могут свободно раздвигаться всякий раз, когда челнок с нитью утка проходит между ними.

Чтобы можно было управлять раздвиганием нитей основы и создавать необходимое переплетение нитей в ткани, их предварительно заправляют каждую отдельно через специальные очка в ремизках (рис. 9).

Ремизки могут подниматься или опускаться. Во время поднятия некоторых ремизок (хотя бы одной) часть нитей основы поднимается, а другая часть опускается, причём между ними образуется пространство — угол, который называется зевом. В это пространство пролетает челнок.

Сматываясь с челнока, нить утка остаётся в зеве между нитями основы. Потом ремизки возвращаются в исходное положение, а бердо прибивает нить утка к проложенным ранее нитям, уплотняя их. Готовая ткань наматывается на товарный вал (см. рис. 9).

Читайте также: Коврик из кусочков мебельной ткани своими руками

Рис. 9. Схема работы ткацкого станка

На ткацком станке с двумя ремизками можно изготавливать ткани только простейшим переплетением нитей — полотняным.

Ткань, снятую с ткацкого станка, называют суровой и в таком виде используют редко.

3 этап. Отделка ткани.

Большинство суровых тканей подвергается специальной обработке и отделке, что предполагает следующие операции:

• обжигание (удаление кончиков волокон, узелков и т.п.);
• отбеливание;
• покраска в необходимый цвет;
• печать (нанесение рисунка);
• сушка;
• контроль качества (проверка на механическую прочность, стойкость и качество окраски).

Производство льняной пряжи и ткани

Существует три вида льна (лён-долгунец, лён-кудряш, лён-межеумок), из которых наилучшим для производства тканей является лён-долгунец. Он слабо ветвится на вершине стебля, его высота достигает 80-120 см, используется для производства текстильного волокна. Льняное волокно изготавливают из стеблей растения (рис. 10).

Рис. 10. Лен-долгунец

После созревания лён вырывают из земли с корнем для того, чтобы сохранить длину волокон (т.е. теребят), обмолачивают на льномолотилках, чтобы освободить стебли от семян, которые используют в пищевой промышленности. Потом его расстилают на поле в виде ленты, чтобы под воздействием природной влаги (росы, дождя) разрушились клеевые вещества, соединяющие волокно со стеблем (рис. 11). Полученную таким способом льняную солому называют «треста».

Рис. 11. Лён, расстеленный на поле

Рис. 12. Волокна льна

Льняное сырьё поступает для дальнейшей переработки на льнозаводы, где происходит первичная обработка льна. На специальных агрегатах солому мнут (ломают) и трепают, отделяя волокна, которые приобретают вид длинных прядей (рис. 12). Длина этих прядей приблизительно равна длине стебля. При этом часть волокон обрывается или откалывается и попадает в отходы, которые используются на производстве и в строительстве. Обычно их называют «паклей».

На втором этапе переработки сырьё поступает на льнопрядильные комбинаты, где трёпаное волокно подвергают чесанию (см. форзац). Потом в результате прядения получают пряжу. Из прочёсанного длинного волокна получается тонкая, качественная, блестящая и прочная пряжа. Её используют при изготовлении разных тканей для одежды, постельного и столового белья (рис. 13).

Рис. 13. Прядение льняной пряжи на современном льнопрядильном комбинате

Производство льняной пряжи и текстильных нитей можно представить в виде таких основных операций:

• 1. Распушивание и трепание спрессованных волокон.
• 2. Чесание, в процессе которого сырьё разделяется на отдельные волокна. Прочёсанные волокна преобразуются в ленту, которую в дальнейшем разъединяют и выравнивают, выкладывая в более тонкие ленты-ровницы.
• 3. Вытягивание, скручивание ровницы на прядильных машинах и наматывание пряжи — конечный процесс прядения.
• 4. Склеивание или скручивание пряжи для получения текстильных нитей, из которых потом изготавливают ткань (рис. 14).

Рис. 14. Демонстрирование процесса производства льняного полотна в современном музее

Льняные нитки и ткани бывают натурального цвета или отбеленные (рис. 15). Они трудно окрашиваются в яркие цвета.

Рис. 15. Виды льняных нитей (а) и тканей (б)

Это интересно

Учёные сделали уникальное открытие: человеческие клетки способны без остатка растворять клетки льна. Поэтому льняная нитка — единственный в хирургии шовный материал, который не требует в дальнейшем снятия швов. Теперь в ведущих мировых клиниках врачи одеты в льняные халаты и шапочки; операционные и палаты реабилитации полностью отделаны льняной тканью. Льняное масло используется для борьбы с раковыми заболеваниями и для очищения организма от радионуклидов, а сам по себе лён способен дезактивировать зараженный радиацией грунт.

Конопляные и джутовые волокна грубы и жёстки. Волокно конопли по цвету и другим признакам очень похоже на льняное (рис. 16), но оно не такое мягкое, поэтому из него изготавливают парусину, канаты, мешковину, шпагат, шнуры, недорогие технические ткани. В последнее время ткани, изготовленные из конопли, нашли новую жизнь в проектах современных дизайнеров при изготовлении одежды и обуви.

Рис. 16. Выращивание конопли для текстильного производства

Полотняное переплетение нитей ткани

Переплетение нитей — это порядок взаимного перекрытия нитей основы нитями утка. Рисунок, который образуется на поверхности ткани в результате переплетения нитей, называют узором переплетения.

Графическое изображение переплетения нитей называется схемой переплетения. Изображать ткацкие переплетения удобно на бумаге в клеточку (рис. 17).

Вертикальные ряды клеточек соответствуют нитям основы, а горизонтальные — нитям утка. Закрашенные клеточки на бумаге обозначают места, в которых нити основы перекрывают нити утка (рис. 18). Незакрашенные клеточки — это места, где нити основы перекрыты нитями утка.

Рис. 17. Шаблон для обозначения ткацкого переплетения

Любое переплетение характеризуется раппортом.

Раппорт — это ритмически повторяющийся рисунок ткацкого переплетения. На схемах раппорт обозначают толстыми линиями.

Полотняное переплетение относится к простейшим переплетениям нитей в тканях. В полотняном переплетении нити основы и утка чередуются через одну: выходят на лицевую сторону ткани, сменяя друг друга по очереди. Такая ткань имеет одинаковый матовый вид с лицевой и изнаночной сторон. Полотняное переплетение имеет наименьший раппорт: две нити по основе и две нити по утку (см. рис. 18, 19).

Такое переплетение в тканях применяют для производства разнообразных хлопчатобумажных тканей (ситца*, бязи*, батиста*) и большей части льняных тканей (полотна*, бортовки*).

Рис. 18. Схема полотняного переплетения

Ткани с полотняным переплетением наиболее прочные, а при высокой плотности — имеют повышенную жёсткость. Плотное переплетение нитей основы и утка в тканях полотняного переплетения предотвращает сильную осыпаемость*.

Рис. 19. Полотняное переплетение ткани

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Ознакомление с волокнами растительного происхождения: хлопчатобумажными и льняными

Инструменты и материалы: образцы волокон растительного происхождения, лупа, пинцет.

Последовательность выполнения работы

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом