Классификация текстильных волокон,способы получения швейных материаловплан-конспект урока по технологии (8 класс) на тему

Краткая характеристика текстильных отходов

Вторичное текстильное сырье подразделяется на:

• Отходы производства
• Отходы потребления

Текстильные отходы производства включают:

• Обрезки, содержащие волокна
• Шерстяные (способ выработки изделия)
• Тканые
• Трикотажные
• Нетканые

Валяльно-войлочные

• Содержание шерсти не менее 90%
• Содержание шерсти не менее 60%
• Содержание шерсти не менее 30%
• Содержание шерсти менее 30%

Хлопчатобумажные

• Тканые
• Трикотажные
• Нетканые и ватные

Обрезки, содержащие волокна

• Льняные, пенькоджутовые
• Тканые
• Нетканые

Искусственные

• Тканые
• Трикотажные
• Нетканые

Синтетические

• Тканые
• Нетканые
• Трикотажные

Натурального шелка

• Нетканые

Текстильные отходы производства включают:

Угары, содержащие волокна:

Шерстяные

• Сдир
• Выпады
• Кноп стригальный
• Песика

Хлопчатобумажные

• Пух
• Орешек
• Путанка
• Подметь

Льняные и пенькоджутовые

• Пакля
• Вытряска
• Рвань
• Концы, веревка

Текстильные отходы производства включают:

Угары, содержащие волокна:

Искусственные

• Путанка
• Рвань
• Подметь

Синтетические

• Путанка
• Рвань
• Подметь

Текстильные отходы потребления

Отходы производственного и бытового потребления включают:

Шерстяные

• Тканые
• Нетканые
• Трикотажные
• Валяльно-войлочные

Хлопчатобумажные

• Тканые
• Нетканые
• Трикотажные
• Стеганые
• Плетеные
• Крученые

Льняные

• Тканые
• Нетканые
• Крученые

Текстильные отходы потребления в соответствии с действующими нормативно-техническими документами сортируются более чем на 90 сортов и подразделяются на группы:

• Тряпье шерстяное, полушерстяное
• Шубнина
• Валяльно-войлочные изделия
• Тряпье хлопчатобумажное, льняное, полульняное и смешанное
• Тряпье для обтирочной ветоши
• Мешковина
• Стеганые изделия
• Крученые изделия
• Тряпье изделий из синтетических волокон
• Тряпье изделий из искусственных волокон
• Тряпье низкосортное

Основные показатели качества вторичного текстильного сырья:

• Влажность
• Массовая доля пыли
• Массовая доля нетекстильных примесей
• Массовая доля текстильных примесей
• Массовая доля минеральных примесей
• Массовая доля жира
• Массовая доля мелкого сырья

География текстильной промышленности

Текстильная промышленность согласно классификатору ОКВЭД относится к 17 разделу. Больше развита в странах, где сырье добывается в значительных масштабах, например, хлопок. Предприятия занимаются не только переработкой сырья, но и изготовлением тканей, пошивом одежды, в частности, экспортом в иные, не менее развитые страны.

На сегодняшний день легкая промышленность переживает некие трудности во всем мире. Продукция – дешевая по цене и в основном поставляется из стран Азии, где рабочая сила – дешевая, а качество товара оставляет желать лучшего.

Дешевую продукцию стали выпускать:

• Вьетнам;
• КНР;
• Латинская Америка.

Одна только Азия выдает до 70% продукции от общего количества шерстяных и хлопчатобумажных тканей. 30% – Китай, 10% – Индия.

Китай и Австралия – ведущие продуценты тканей и изделий из шерсти.

Основные направления хозяйственного использования и переработки текстильных отходов

• Получение регенерированных волокон
• Получение восстановленной шерсти
• Получение регенерированных хлопковых, льняных и химических волокон
• Производство нетканых полотен
• Производство ваты
• Производство обтирочных материалов
• Производство пакли
• Производство строительных материалов

Используемое сырье

Основой материалов являются волокна, отличающиеся составом, строением, свойствами. Их различают по способу получения и химическому составу, поскольку именно от них зависят характеристики будущих изделий. Поэтому волокна бывают:

• натуральными;
• химическими.

К первым относятся растительные, животные минеральные. Это хлопок, лен, шерсть, шелк. Химические волокна создают на заводах. Они бывают искусственными и синтетическими.

Искусственные создают на основе высокомолекулярных природных соединений, которые получаются при развитии и росте волокон. Это касается целлюлозы, фиброина, кератина. В итоге получается вискоза, штапель, модал. Такие материалы отлично пропускают воздух, надолго сохраняют сухость и приятны на ощупь. Сейчас эти ткани применяются в текстильной промышленности, и с помощью новых технологий они подобны натуральным.

Синтетические волокна создаются с помощью синтеза из низкомолекулярных природных компонентов – метана, этилена, фенола. Происходит это при полимеризации продуктов переработки нефти, каменного угля и природных газов.

Характеристика технологий переработки текстильных отходов

Технология переработки предусматривает стадию обработки. Обработка производственных текстильных отходов предусматривает сортировку.

Обработка текстильных отходов производственного потребления предусматривает сортировку, мойку или химчистку.

Обработка текстильных отходов бытового потребления включает дезинфекцию, сортировку, мойку или химчистку.

Получение регенерированных волокон

Технология получения регенерированных волокон включает следующие операции:

• Резку текстильных отходов на обрезки длиной от 30 до 90мм
• Эмульсирование и антистатическая обработка
• Разволокнение, чесание
• Контроль качества
• Прессование, упаковка, маркировка
• Резка текстильных отходов осуществляется на резальных машинах различного типа (ротационных, гильотинных)
• Разволокнение текстильных отходов осуществляется на щипальных, концервальных или чесальных машинах
• Основные показатели качества регенерированных волокон
• Длина волокна
• Массовая доля неразработанных клочков ткани
• Массовая доля неразработанных нитей
• Влажность
• Массовая доля минеральных примесей
• Массовая доля жира

Производство нетканых полотен

Производство нетканых полотен осуществляется следующим способом:

• Вязально – прошивным
• Иглопробивным
• Валяльно – войлочным
• Клеевым
• Термического скрепления

Производство нетканых материалов вязально-прошивным способом заключается в механическом провязывании петлями нитей или волокон различных структур (холста, нитей, тканей и их комбинации).

Технология производства нетканых материалов вязально-прошивным способом включает следующие операции:

• Сортировку
• Резку
• Приготовление смесовой «постели»
• Разработка на щипальной машине
• Изготовление волокнистого холста
• Провязывание волокнистого холста на вязально-прошивной машине
• Обрезка кромок

Производство нетканых полотен иглопробивным способом заключается в механическом протаскивании волокон через холст иглами с зазубринами

Технология производства нетканых полотен включает:

• Резку отходов
• Приготовлении смеси
• Эмульсирование смеси
• Изготовление полотна на иглопробивном агрегате
• Упаковку

Производство нетканых полотен валяльно-войлочным способом заключается в свойлачивании волокон в холсте и основан на способности шерсти к свойлачиванию

Технология производства нетканых полотен валяльно-войлочным способом включает:

• Приготовление смеси
• Обработка смеси на щипальном и обеспыливающем оборудовании
• Формирование холста
• Свойлачивание пластин войлока на катальной или универсально-свойлачивающей машине
• Вылеживание продукции
• Упаковка

Клеевой способ производства нетканых полотен занимается в скреплении волокон различными связующими.

Технологический процесс производства нетканых полотен клеевым способом включает:

• Сортировку отходов
• Резку
• Приготовление смесовой «постели»
• Замасливание и вылеживание
• Разволокнение (на чесальной машине )
• Формирование холста
• Пропитка холста клеем
• Сушка холста
• Обрезка кромок
• Упаковка

Производство нетканых полотен методом термического скрепления заключается в размягчении термопластичных волокон под действием температуры и последующем скреплении холста.

Технология производства нетканых полотен методом термоскрепения включает:

• Подготовку текстильных отходов текстильных отходов из натуральных волокон
• Подготовку текстильных отходов из термопластичных волокон
• Формирование холста
• Уплотнение холста
• Сложение холстов
• Уплотнение холста
• Скрепление холста на термообрабатывающей машине
• Обрезку кромок
• Упаковку

Производство мебельной и швейной ваты

Технологический процесс производства мебельной и швейной ваты включает:

• Подготовку текстильных отходов
• Разрыхление, очистку и обеспыливание
• Чесание
• Упаковку ваты

Производство обтирочных материалов

Технологический процесс производства обтирочных материалов включает:

• Дезинфекцию
• Сортировку
• Мойку, отжим
• Сушку
• Упаковку ветоши
• Сортировку

Основные направления производства строительных материалов с использованием текстильных волокон

• Производство пакли
• Производство рубероида
• Производство теплозвукоизоляционных материалов

Производство пакли

Технологический процесс производства пакли включает:

• Подготовку и обработку текстильных отходов
• Резку, очистку и обеспыливание
• Разволокнение
• Смешивание
• Упаковку

Производство теплозвукоизоляционного материала

Технология производства теплозвукоизоляционного материала (ТеЗИП) с использованием низкосортных и неутилизируемых текстильных отходов ( кноп, коротковолокнистые текстильные отходы, содержимое пылевых камер и др.) включает:

• Приготовление раствора связующего
• Подготовку текстильных отходов
• Смешивание
• Формирование ковра
• Сушку
• Резку

Технические характеристики установки НИЦПУРО по приготовлению ТеЗИПа:

• Производительность, кг/час 220, м3 /год 5030
• Ширина плиты, мм 1200
• Установленная мощность, кВт 300
• Занимаемая площадь, м2 150
• Персонал, чел/смену 3
• Стоимость линии, тыс.$ США 55,0
• Срок окупаемости, лет 1,5

Синтетические (капрон, полипропилен, полиэфир и т.д.) Искусственные (например,вискоза) Натуральные (хлопок, джут, сизаль, шерсть, шелк натуральный).

Капроновое волокно

Капрон – синтетический материал из группы полиамидов, получаемый полимеризацией капролактама при температуре 260 – 270 С. Полиамидные волокна отличаются большой прочностью, высокой эластичностью, устойчивостью к истиранию идействию щелочей и микроорганизмов, но при температуре выше 120 С прочность полиамидных волокон снижается. Они больше сорбируют влаги чем полиэфирные волокна и значительно легче окрашиваются. Высокая стоимость изделий из капрона обусловливается сложностью получения исходного сырья и операций по изготовлению полиамидных волокон.

Капроновое волокно является прочным волокном, разрывная длинна его равна 40-60 км, а тонковолокнистого хлопка – лишь 36 км. Гигроскопичность капронового волокна сравнительно низкая – 3,6 — 6%, удельный вес его – 1,14, а растительных волокон (лубяных и хлопка) – 1,45-1,52. Полиамидное капроновое волокно характеризуется небольшим изменением прочности и удлинения в воде, большой устойчивостью к щелочам и слабым кислотам. Полиамидные волокна обладают сравнительно невысокой светостойкостью, мало устойчивы к кислотам и окислителямю. В концентрированных растворах минеральных кислот и муравьиной кислоте капрон растворяется. Воздействие солнечных лучей и высокой температуры на капроновое волокно приводит к его окислению и потере прочности, для предотвращения этого в волокно добавляются свето- и термостабилизаторы.

Полиэфирное волокно

Оно же полиэстеровое. Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил. По объемам производства полиэфирные волокна занимают первое место в мире. Комплекс ценных свойств волокон позволяет использовать его как в технике, так и для производства товаров широкого потребления. Особенностью этих волокон является сочетание высокой прочности (как у ПКА нити, 40-50 гс/текс, разрывное удлинение 35-40 км) с высоким начальным модулем (в 3-5 раз выше, чем у ПКА нити), который определяет высокую стойкость к сминанию и способность сберегать форму. Полиэфирное волокно не гигроскопичное (при относительной влажности 65% поглощает 0,4-0,5 %: влаги). Прочность волокна в мокром состоянии не изменяется (100-102%), в узле она составляет 88-93%. Лавсан отличается высокой эластичностью (5-6% удлинения полностью обратимо). Удлинение обычной нитки, как у ПКА 20-25%. Изделия из него мало сминаются (несминаемое волокно). Стойкость к изгибу и истиранию у полиэфирного волокна высокие, но ниже, чем у ПКА волокна (стойкость к истиранию у капрона выше в 4-4,5 раза). . В отличие от полиамидных волокон, полиэфирные обладают высокой светоустойчивостью и значительной термостабильностью — не изменяют прочности в результате длительного нагревания при температуре 150″С. Полиэфирное волокно — термостойкое (за 1000 часов при температуре 150″С теряет всего 50% прочности). Волокно облалдает высокой стойкостью к низким температурам, до -50,-60″С сохраняет эластичность. Лавсан обладает высокой устойчивостью к различного рода химическим воздействиям. Он растворяется только при кипячении в течении 30 мин в 40%- ном растворе едкого кали. Плоность волокна составляет 1,33 — 1,38г/см3, температура плавления 255-280″С. Волокно плохо окрашивается обычными способами. Изделия из полиэфирных волокон обладают высокой стойкостью к истиранию,стойкостью к действию кислот и окислителей , но невысокой стойкостью к действию азотной и серной кислоти, и щелочей. Полиэфирное волокно в изделиях сохраняет форму, изделия из него имеют шерстеподобный вид, они теплые на ощуп, их легко стирать, они быстро сохнут и обладают невысокой усадкой и стойкостью к действию бактерий и микроорганизмов. Однако они склонны к образованию пилинга и имеют высокую электризуемость. Полиэфирное волокно — электроизоляционный материал. Высокие диэлектрические свойства оно сохраняет в широком диапазоне температур. Примененяются полиэфирные волокна для производсва тканей, трикотажа, щеток, синтетического меха, молний, войлока, фетра, швейных ниток, хирургических ниток, корда,транспотtртерных лент, пожарных ремней, канатов, тросов, пожарных рукавов, сетей, ремней безопасности (благадаря высокому начальному модулю под действием нагрузки и при ударе волокно не растягивается). Технические нитки применяются для резино-технических изделий, текстильные нитки бывают гладкие или же текстурированые.

Полипропиленовое волокно

Полипропилен относится к классу полиолефиновых волокон. Из синтетических полимеров полиолефины являются одними из наиболее доступных. Полипропиленовое волокно обладает комплексом ценных эксплуатационных свойств. Прочность волокна в сухом и мокром состоянии достаточно высока от 35 до 80 гс/текс. В мокром состоянии прочность полипропиленового волокна не изменяется. Удлинение полипропиленового волокна в сухом и мокром состоянии одинаково. Составляет 30-40%, для высокопрочного волокна 12-15%. Эластичность достаточно высокая. Плотность полипропиленового волокна являестся наиболее низкой среди всех волокон. Составляет 0,91 г/см3. Изделия из полипропиленовых волокон являются наиболее легкими. Это волокно не тонет в воде. Обладает высокой устойчивостью к истиранию в сухом и мокром состоянии. Однако, она значительно ниже, чем у полиамидных волокон.Полипропилен обладает достаточно низкой гигроскопичностью, поглощение влаги составляет 0,01-0,02%. Полипропилен имеет наибольшую скорость капилярного поднятия влаги, наивысшей скоростью транспорта влаги, высокие теплоизоляционные свойства, высокую скорость сушки. Полипропиленовое волокно — звукопоглощающее волокно. Полипропиленовые волокна обладают хорошими электроизоляциоными свойствами. Полипропилен обладает высокой термостойкостью и морозостойкостью (выдерживает до -70″С) и низкой теплостойкостью. Температура плавления полипропилена довольно низка и составляет 170″С. Полипропилен обладает абсолютной стойкостью к агрессивным средам (концентрированные кислоты, щёлочи, царская водка). При комнатной температуре стойкий и к органическим растворителям. Полипропилен обладает стойкостью к микробам, грибкам, обладает хорошими гигиеническими свойствами, пыле и грязеоотталкивающими свойствами. Применяются полипропиленовые волкна в технической сфере для изготовления сетей, канатов, резинотехнических изделий, фильтровальных тканей для работы в агрессивных средах, спецодежды и т. д. Также широко применяется для производства товаров широкого применения:ковры, смешанная пряжа, бельё, спортивная одежда, ткани, трикотаж, нетканые материалы, обивочные ткани, тарные ткани, шпагат, шнуры и т. д.

Хлопковое волокно

Хлопковые волокна — это волокна, покрывающие семена растений хлопчатника. Хлопчатник — однолетнее растение , произрастающее в районах с жарким климатом. Основным веществом (94—96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза .Длина хлопковых волокон колеблется от 1 до 55 мм. В зависимости от длины волокон хлопок делят на коротковолокнистый (20—27 мм), средневолокнистый (28—34 мм) и длинноволокнистый (35—50 мм). Хлопок длиной менее 20 мм называют непрядным, т. е. из него невозможно выработать пряжу. Между длиной и толщиной хлопковых волокон существует определенная зависимость: чем длиннее волокна, тем они тоньше.

Важным свойством хлопка является его гигроскопичность (8— 12 %), поэтому хлопчатобумажные ткани обладают хорошими гигиеническими свойствами. Хлопок имеет высокую термостойкость — разрушение волокон до 140°С не происходит. Плотность хлопка составляет 1,52 г/см3. Прочность 22-36 гс/текс. Удлинение 7-8 %. Волокна достаточно прочные. Отличительной особенностью хлопкового волокна является повышенная прочность на разрыв в мокром состоянии на 15—17 %, что объясняется увеличением площади поперечного сечения волокна вдвое в результате его сильной набухаемости в воде. Хлопковое волокно более стойкое, чем вискозное и натуральный шелк, к действию света, но по светостойкости уступает лубяным и шерстяным волокнам. Хлопок обладает высокой устойчивостью к действию щелочей, что используется при отделке хлопчатобумажных тканей. При этом волокна сильно набухают, усаживаются, становятся неизвитыми, гладкими, стенки их утолщаются, канал суживается, прочность повышается, блеск усиливается; волокна лучше окрашиваются, прочно удерживая краситель. Из-за малой упругости хлопковое волокно имеет высокую сминаемость, большую усадку, низкую стойкость к воздействию кислот.

Хлопок применяется для производства тканей разного назначения, трикотажа, нетканых полотен, гардинно-тюлевых и кружевных изделий, швейных ниток, тесьмы, шнурков, лент и др. Хлопковый пух применяют в производстве медицинской, одежной, мебельной ваты. Хлопок в крученом виде применяется для изготовления различных изделий (нитки, верёвки, шнуры, канаты).

Джутовое волокно

Джут (юта, калькуттская пенька) — это экзотический текстильный материал, который ввозится в Европу с Востока.тНаравне с хлопком, льном и пенькой, джут принадлежит к самым важным растительным волокнам. По размерам потребления в мировом масштабе джут занимает второе место после хлопка.

Джут относится к числу волокнистых (лубяных) растений мирового значения, в стеблях которого содержится 20-25% ценного волокна, имеющего такую же прочность как пенька. Единичное волокно джута гораздо короче такого же волокна льна и пеньки. Его длина достигает максимум 4 мм . Волокно джута весьма грубое, сухое, ломкое, но прочное на разрыв. Оно отличается хорошими прядильными качествами. Другое исключительное свойство джутового волокна — большая гигроскопичность. По гигроскопичности оно превосходит главнейшие растительные волокна. При высокой относительной влажности воздуха джут содержит до 30% влажности, оставаясь при этом сухим на ощупь. В химическом отношении джутовое волокно значительно отличается от прочих растительных волокон. Оно содержит большое количество примесей лигнина и бастина (вещество, родственное лигнину, но более гибкое).

Преимущества джута — дешевизна, чистота волокна, отсутствие перхлявости, легкость, высокая гигроскопичность и застилистость (при сплющивании пряжи пряди сохраняют форму и в дальнейшем). Но джутовое волокно не свободно от крупных технических недостатков: грубость волокна, быстрая порча от воды, небольшой срок службы.

Природная окраска джута — желтый, красноватый и бурый цвета. Лучшие сорта джута имеют светло-желтый, иногда серовато-желтый или серовато-серебристый цвет и отличаются большой равномерностью по толщине, хорошим блеском и известной мягкостью. Низшие сорта окрашены в темно-желтый или даже в красновато-бурый цвет, имеют меньший блеск и более жестки. Со временем джут темнеет, теряет блеск и уменьшается в прочности, особенно под воздействием влаги.

Преимуществом джутового волокна является то, что оно в наибольшей степени соответствуют дереву по содержанию лигнина( это природный высокомолекулярный полимер, скрепляющий волокна целлюлозы в древесине). Его наличие определяет механические характеристики и водопроницаемость дерева. Именно поэтому джут широко используется в производстве межвенцовых утеплителей для деревянных домов. Естественное волокно с шелковистым мягким блеском, преобразует интерьер, отлично вписывается в широкий диапазон естественных тонов.

Люди с давних времен использовали джутовое волокно для изготовления веревок, грубой одежды. К концу 18-го столетия появились новые технологии, из джутового волокна начали прясть пряжу и ткать джутовую ткань. Из-за особенностей строения, джутовое волокно — достаточно прочное, но грубое и жесткое, поэтому из него нельзя получить пряжу для изготовления тонких тканей. Благодаря гигроскопичности из джута производят мешки, которые превосходно впитывают влагу, но не пропускают ее внутрь, затаренному продукту. В настоящее время джут применяется главным образом для изготовления веревок, шпагатов, мешочной тары, различных видов мебельной и упаковочной ткани, для выработки основы линолиума. Джутовая мешковина также используется для упаковки болеее дорогих видов текстильного волокна: льна, хлопка, шерсти. Лучшие сорта джута идут на ткани и производство тафтинговых джутовых ковров, делают также дешевые тканые ковры и дорожки окрашенные в яркие цвета. Из джута делают циновки, сумки, обувь, бумагу, геотекстильные материалы. Джут используется для создания композитных пластмасс, которые сохраняют способность джутового волокна «дышать».

Сизалевое волокно

Сизаль — жёсткое, грубое натуральное волокно, получаемое из листьев растения Agava sisolana. Волокна выделяют из свежих листьев без какой-либо специальной обработки. Элементарные волокна сизаля имеют длину 2—2,5 мм, технические — 0,6—1,5 м; блестящие, желтоватого цвета. По прочности сизаль уступает манильской пеньке и характеризуется большей ломкостью, чем пенька. Идёт на изготовление канатов, сетей, щёток и т. п.