Виробництво хімічних волокон. Властивості хімічних волокон

9 клас
"Виробництво хімічних волокон. Властивості хімічних волокон"

Мета уроку:
Освітня:
• Ознайомити учнів з технологічним процесом виробництва хімічних волокон.
• Ознайомити учнів з властивостями тканин з штучних і синтетичних волокон.
Розвиваюча:
• Сприяти формуванню і розвитку пізнавального інтересу учнів до предмету.
• Сприяти формуванню і розвитку інтелектуальних якостей особистості.
• Розвивати логічне мислення.
Виховна:
• Виховувати дбайливе ставлення до одягу з натуральних і хімічних волокон.
• Виховувати шанобливе ставлення до праці людей.

Методичне оснащення уроку:
• Схема «Текстильні волокна»;
• схема отримання хімічних волокон;
• зразки тканин з хімічних волокон;
• підручник, робочий зошит;
• лупи;
• матеріали для контролю знань учнів - тести.
Методи навчання:
• словесні (пояснення з демонстрацією);
• наочні (використання комп'ютера з проектором);
• практичні (лабораторна робота з вивчення властивостей тканин зі штучних, синтетичних волокон, вовни, бавовни).
хід уроку
I. Організація уроку
• Перевірка готовності учнів до уроку.
• Повідомлення теми і мети уроку.
II. Повторення, підготовка до вивчення нової теми
• Назвіть тканини з натуральних волокон. (Льняні, бавовняні, шовкові, вовняні.)

• Які властивості тканин з натуральних волокон допомагають спортсменам легше переносити навантаження на тренуваннях? (Гигроскопичность і повітропроникність, міцність і теплозахисні властивості.)
III. Вивчення нового матеріалу
1. Словесно-ілюстративна розповідь
Учитель. З давніх-давен, для виробництва тканин люди використовували ті волокна, які давала їм природа. Спочатку, це були волокна диких рослин, потім волокна конопель, льону, а також шерсть тварин. З розвитком землеробства люди почали вирощувати бавовник, що дає дуже міцне волокно.
Але природна сировина має свої недоліки, натуральні волокна занадто короткі, вимагають складної технологічної обробки. І, люди стали шукати сировину, з якого можна було б дешевим способом отримувати тканину теплу, як шерсть, легку і красиву як шовк, практичну, як бавовна.
Сьогодні все текстильні волокна можна представити у вигляді такої схеми . Зараз в лабораторіях синтезуються все нові і нові види хімічних волокон, і жодному фахівцеві не під силу перерахувати їх неосяжне безліч. Вченим вдалося замінити навіть вовняне волокно - воно називається нитрон.
Виробництво хімічних волокон включає 5 етапів:
1. Отримання і попередня обробка сировини.
2. Приготування прядильного розчину або розплаву.
3. Формування ниток.
4. Оздоблення.
5. Текстильна переробка. Бавовняні й луб'яні волокна містять целюлозу. Було розроблено кілька способів отримання розчину целюлози, продавлювання його крізь вузький отвір (фільєру) і видалення розчинника, після чого виходили нитки, схожі на шовкові. Як розчинники використовували оцтову кислоту, лужний розчин гідроксиду міді, їдкий натр і сірковуглець. Отримані нитки називаються відповідно:
• ацетатно,
• мідноаміачного,
• віскозними.
На малюнку центріфугально прядильна машина, де
1 центрифуга,
2 - фильера.

А сама фильера схематично виглядає так:

1 - прядильний розчин,
2 - фильера,
3 - волокна.
При формуванні з розчину по мокрому способу цівки потрапляють в розчин осаджувальної ванни, де відбувається виділення полімеру в ідеї найтонших ниток.
Велику групу ниток, що виходять з фильер, витягають, скручують разом і намотують у вигляді комплексної нитки на патрон. Кількість отворів в філь'єрі при виробництві комплексних текстильних ниток може бути від 12 до 100.
При виробництві штапельних волокон в філь'єрі може бути до 15000 отворів. З кожної фільєри отримують джгутик волокон. Джгути з'єднуються в стрічку, яка після віджимання і сушки ріжеться на пучки волокон будь-якої заданої довжини. Штапельні волокна переробляються в пряжу в чистому вигляді або в суміші з натуральними волокнами.
Синтетичні волокна виробляють з полімерних матеріалів. Волокноутворюючих полімери синтезують з продуктів переробки нафти:

• бензолу
• фенолу
• аміаку і т.д.
2. Повідомлення учениці

Змінюючи склад вихідної сировини і способи його переробки, синтетичних волокон можна надавати унікальні властивості, яких немає у натуральних волокон. Синтетичні волокна отримують в основному з розплаву, наприклад, волокна з поліефіру, поліаміду, продавлюється через фільєри.
Залежно від виду хімічної сировини і умов його формування можна виробляти волокна з найрізноманітнішими, заздалегідь наміченими властивостями. Наприклад, чим сильніше тягнути цівку в момент виходу її з фільєри, тим міцніше виходить волокно. Іноді хімічні волокна навіть перевершують сталевий дріт такої ж товщини.
Серед нових, вже з'явилися волокон, можна відзначити волокна - хамелеони, властивості яких змінюються відповідно до змін навколишнього середовища. Розроблено порожнисті волокна, в які заливається рідина, що містить кольорові магнетики. За допомогою магнітної указки можна змінювати малюнок тканини з таких волокон.
З 1972 року запущено виробництво арамідних волокон, які поділяють за двома групами. Арамідні волокна однієї групи (номекс, Конекс, фенилон) використовують там, де необхідна стійкість до полум'я, і ​​термічних дій. Друга група (кевлар, терлон) має високу механічну міцність у поєднанні з малою масою.

3. Ознайомлення з різними властивостями текстильних волокон
Таблиця «Класифікація тканин по волокнистому складу» (Її можна роздрукувати за кількістю учениць і роздати, для зміцнення її в зошит, в цілях економії часу).

IV. Лабораторно - практична робота «Визначення сировинного складу матеріалів і вивчення їх властивостей»
Інструменти і матеріали: зразки тканин з штучних і синтетичних волокон, вовни, бавовни; голка; посудину з водою; Тигель для підпалювання ниток.

«Таблиця властивостей хімічних волокон»

Хід роботи
• Розгляньте зовнішній вигляд зразків тканини. Визначте, у яких з них поверхня блискуча, а у яких - матова.
• Визначте на дотик ступінь гладкості і м'якості кожного зразка.
• Визначте сминаемость зразків: затисніть зразок в кулаці на 30 секунд, а потім розкрийте долоню.
• Вийміть 2 нитки з кожного зразка і по одній з них намочіть. Розірвіть суху, а потім мокру нитку. Визначте, як змінюється при цьому міцність нитки.
• Вийміть ще по одній нитки з кожного зразка і підпаліть її в тиглі. Проаналізуйте вид полум'я, запах і залишився попіл після горіння.
• Результати дослідів занесіть в таблицю.
• На підставі отриманих даних і таблиці властивостей хімічних волокон визначте сировинний склад кожного зразка.

V. Підсумок уроку
Закріплення вивченого матеріалу.
питання
- Чому люди стали шукати нові способи отримання волокон?
- Про які волокнах ви сьогодні дізналися на уроці?
- Що служить сировиною для виробництва штучних волокон?
- Що служить сировиною для виробництва синтетичних волокон?
тест
1. Велика обсипальність ниток в тканинах:
А) бавовняні
Б) вовняні
В) синтетичні
2. Теплозахисні властивості вище у:
А) льону
Б) шовку
В) нитрона
3. Які тканини мають велику гігроскопічність і повітропроникністю?
А) натуральні
Б) штучні
 4. Які тканини втрачають міцність в мокрому стані?
А) натуральні
Б) синтетичні