Материаловедение

Министерство Образования и Науки Российской Федерации

     Институт текстильной  и легкой промышленности 

АлтГТУ им. И.И.Ползунова

 

 

 

 

Кафедра технологии, конструирования, моделирования и дизайна изделий        текстильной и легкой промышленности

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Материаловедение»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверил:                                                           к.т.н., доцент      Заостровский А.А.

Выполнил:                                                                             студент 3 курса

спец. 080401

ш. 09445023

Полякова Д.Р.

 

 

 

 

 

г. Барнаул 2012

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………..……...3

Строение и свойства шелка……………………………………………………..4

Применение для материалов одежды……………………………………….…7

Заключение………………………………………………………………………16

Список используемой литературы…………………………………………….17 

Введение

      Шёлк — мягкая ткань из нитей, добываемых из кокона тутового шелкопряда. Изначально шёлк происходил из Китая и был важным товаром, который доставлялся в Европу по Шёлковому пути. Длина шелковой нити достигает 800—1500 м. Нить имеет треугольное сечение и, подобно призме отражает свет, что вызывает красивое переливание и блеск.

      В настоящее время крупнейшим производителем шёлка является Китай (около 50 % всего мирового производства). Индия производит около 15 % мирового шёлка, за ней следуют Узбекистан (около 3 %) и Бразилия (около 2,5%). Значимыми производителями также являются Иран, Таиланд и Вьетнам.

      Китай обязан жене Жёлтого императора, мифического основателя китайского государства, потому что именно она научила свой народ разводить гусениц и ткать ткань. На самом деле самый древний кокон шелкопряда был найден в неолитическом поселении северной провинции Шаньси (ок. 2200—1700 гг. до н. э.), а первые фрагменты шёлковой ткани в одной из гробниц южного Китая, времен Борющихся царств (475—221 гг. до н. э.). Много столетий никому за пределами Китая не удавалось овладеть технологией производства шёлка, так как за разглашение тайны полагалась смерть. Огромные усилия были потрачены на то, чтобы выведать этот секрет. Хорошо известно предание о том, как производство шёлка возникло в Хотане. Местный правитель никак не мог заполучить исходные данные и способ изготовления вожделенного материала. Тогда по совету своего министра Юйчи Му он решил схитрить и посватался к китайской принцессе. Когда предложение было принято, посланец хотанского правителя шепнул принцессе, что на родине ее супруга много превосходного нефрита, но нет изысканного шёлка и, если она хочет носить такую же красивую одежду, как и до свадьбы, ей следует привезти с собой яйца шелковичных червей и семена тутового дерева. Всё, что требовалось, девушка привезла в Хотан, спрятав яйца в замысловатой прическе, а семена среди мешочков с травами и снадобьями. Предприимчивая принцесса мыслила значительно масштабнее своего жениха и прихватила с собой под видом домашней прислуги специалистов по разведению шелкопряда, разведению тутовых деревьев и ткачеству.

 

Строение шелка

      Волокно натурального шёлка является единственным природным волокном неклеточного строения. Шёлк является продуктом жизнедеятельности насекомого тутового или дубового шелкопряда. Через специальные железы,  выполняющие роль фильеры,  червь выпускает две бесконечные шёлковые нити  (белок фиброин), покрытые снаружи и скреплённые шёлковым клеем  (белок серицин). В организме насекомого фиброин и серицин находятся в жидком состоянии. Пройдя через железы, белки отверждаются и служат материалом для кокона. Активность гусеницы как прядильщицы продолжается 24-72  часа,  затем гусеница превращается в куколку,  а далее в бабочку.  Человек использует коконы для производства натурального шёлка. Для этого куколки подвергаются специальной тепловой обработке, облегчающей размотку кокона. После размотки получают шёлк-сырец (75%  фиброина и 25%  серицина),  который проходит все стадии механической переработки  кручение, прядение, ткачество. На стадии отделки серицин удаляют, и готовые текстильные материалы содержат только фиброин.

 

 
 
 
Натуральный шелк под микроскопом: 1 — продольный вид; 2 — форма поперечного  среза

 

      Получение шелка-сырца. Предварительно запаренные коконы с целью размягчения шелкового клея (серицита) помещают в тазы с горячей водой, а найденные концы коконных нитей одновременно с 3—8 коконов прикрепляют к мотовилу, которое, вращаясь, наматывает на себя нити шелка-сырца. По мере окончания размотки какого-либо кокона к концу нити привязывают нить с нового кокона. Выход шелка-сырца составляет 25—35% от веса коконов.

 

Часть шелка-сырца поступает  непосредственно в ткачество, а  часть — на шелкокрутильные фабрики для выработки крученого шелка.

 

Строение  шелковой нити. Коконная нить состоит из двух элементарных шелковин, покрытых неравномерным слоем клейковинного вещества — серицита. Если коконные нити отварить в горячем мыльном растворе, то серицит растворится, и коконные нити распадутся на две гладкие блестящие шелковины. Толщина коконной нити составляет 20—30 мкм, длина может быть в пределах от 400 до 1500 м в зависимости от породы шелкопряда.

 

Химический состав. Волокно натурального шелка представляет собой белковое вещество — фиброин, в состав которого входят углерод, кислород, азот и водород. Склеивающее вещество — серицин содержит те же элементы, что и фиброин, но в несколько ином соотношении. Содержание серицина в коконной нити равно примерно 22—25%. Кроме того, шелковая нить содержит в небольших количествах минеральные, красящие и восковидные вещества.

Свойства натурального шелка. Натуральный шелк обладает хорошей гигроскопичностью, быстро впитывает влагу и быстро сохнет. При намокании шелк незначительно теряет прочность, к нагреванию чувствителен так же, как и шерсть, при повышенных температурах становится жестким и хрупким; его не рекомендуется длительно кипятить, так как при этом он теряет блеск и прочность. Кислоты и щелочи на шелк оказывают примерно такое же действие, как и на шерсть. Слабые кислоты практически не действуют на шелк и даже в некоторых случаях облагораживают его. Шелк обладает адсорбцией, т. е. способностью поглощать своей поверхностью соли металлов и других веществ. Это свойство используется для получения утяжеленного шелка, шелка с лучшей драпируемостью. Действие светопогоды на шелк приводит к значительному снижению его прочности. Особенно губительно действуют на шелк ультрафиолетовые лучи. Поэтому носить одежду из натурального шелка на солнечном свету не рекомендуется. Горит шелк так же, как и шерсть: медленно, с выделением запаха жженого пера; на конце потухшей нити образуется спекшийся шарик.

 

Применение для  материалов одежды

      Качество тканей, трикотажных и нетканых полотен, швейных и трикотажных изделий, а также изделий из кожи и меха, зависит прежде всего от качества и вида исходного сырья, применяемого для их получения ,от способов его переработки. 
 
     Поэтому при оценке качества всех текстильных и других материалов для одежды необходимо учитывать их основные физико-механические свойства, определяющие в значительной степени их поведение при переработке, при проектировании и изготовлении одежды, удобство и надежность при эксплуатации.

     Шелковая промышленность занимает второе место по объему вырабатываемой продукции – более 11% выпуска тканей в стране. В связи с широким использованием в качестве сырья искусственных и синтетических волокон зависимость от поставок натурального сырья из Средней Азии, Молдавии и с Украины, где разводят тутовый шелкопряд, сведена до минимума. 
 
      Шёлк используется весьма многообразно: от верхней одежды до нижнего белья, постельные принадлежности, оформление интерьера, медицинские материалы и т.д. Шелк невероятно крепок. Прочность шелковой нити достигает прочности стальной проволоки сходного диаметра. Это свойство и природная эластичность материала позволяют за счет разнообразных способов скручивания нити делать шелк основой для многих видов ткани: бархат, чесуча, атлас, газ и др. Но в современной швейной промышленности натуральные шелк встречается очень редко. За счет многочисленных добавок, на основе шелка изготавливаются ткани более функциональные и дешевые.

     Шелк – тончайшее природное протеиновое волокно (наподобие человеческого волоса), обладающее уникальными свойствами абсорбировать влагу и регулировать температуру тела в зависимости от сезона и температуры, поддерживает идеальный для организма человека микроклимат в зависимости от температуры окружающей среды. Шелк - единственный природный материал, который поддерживает идеальный для организма человека микроклимат в зависимости от температуры окружающей среды.

      Неоднократно проводившиеся исследования доказали, что постельные принадлежности и одежда из шелка способны обеспечивать профилактику таких болезней, как артрит и ревматизм, сердечно-сосудистые и кожные заболевания, простуда и грипп.

      Давно оценены гигиенические свойства шелка – шелк не является местом обитания пылевых клещей, которые вызывают аллергические реакции. 

      Кроме того, шёлк усиливает энергетику человека на уровне кожных клеток и задерживает старение организма.

      Ткани из шелковых нитей полно удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к тканям. Они легки, отличаются высокой упругостью, красивым внешним видом, малой сминаемостью, особым изяществом.