Производство искусственных и синтетических материалов и пластмасс

Технология 7 класс

Тема Производство искусственных и синтетических материалов и пластмасс.

Тип урока : комбинированный

Планируемые результаты

Предметные:Углубление представления об искусственных материалах: пластмасса, пластик, полиэтилен. Уточнение знаний о естественных и искусственных материалах.

Метапредметные:Применение знаний о свойствах и качествах пластмассы, пластика и полиэтилена. Расширение представления о применении этих материалов в быту.

ЛичностныеНацеливаниеучащихся к соблюдению требований по применению искусственных тканей и уходу за ними; воспитание взаимодействия аккуратности и внимательности в работе.

Оборудование:мультимедийная доска, ноутбук, учебник

Структура урока

1.Организационный момент.

Приветствие

Проверка готовности к уроку

Отметить присутствующих

2.Проверка Д/З. Актуализация опорных знаний.

Назовите тему прошлого занятия?

(Производство металлов, производство древесных материалов.)

Что такое руда?

(Руда является минеральным веществом, представляющим собой соединения того или иного металла с другими веществами или химическими элементами.)

Как получают чугун?

(Чугун получают из железной руды в доменных печах)

Что такое конвектор?

(Конвертор — это большой ковш, в который заливают расплавленный чугун.)

Из какой руды выплавляют алюминий?

(Алюминий выплавляют из руды, называемой бокситами.)

Можно ли расплавить серебро в муфельной печи?

(В муфельных печах металл плавится под действием внешних электрических нагревательных элементов. В этих печах можно расплавлять металлы, температура плавления которых не превышает 1000 °C -НЕТ)

С помощью какой машины получают доски и брусья?

(Пилорамы)

3. Постановка целей и задач. Мотивация учебной деятельности.

Посмотрите на свою одежду, как вы думаете из каких волокон она сделана, (натуральных, искусственных, синтетических)

Назовите, с тканями какого происхождения вы знакомы?

Откройте тетради, запишите тему урока:Производство искусственных и синтетических материалов и пластмасс.

4. Первичное усвоение новых знаний.

Первую попытку получить искусственным путем шелк предпринял в 1855 г. француз Одемар на основе нитроцеллюлозы. В 1884 г. французский инженер Г. Шардоне разработал метод получения искусственного волокна - нитрошелка, и с 1890 г. было организовано широкое производство искусственного шелка нитратным способом с образованием нитей с помощью фильер. Особенно эффективным оказалось начавшееся в 90-х годах XIX в. производство шелка из вискозы. Впоследствии этот способ получил наиболее широкое распространение, и ныне вискозный шелк составляет примерно 85 % мирового производства искусственного волокна. В 1900 г. мировое производство вискозного шелка составило 985 тонн, в 1930 г. - около 200 тыс. тонн, а в 1950 г. производство вискозного шелка достигло почти 1600 тыс. тонн.

Химические волокна делят на две большие группы — искусственные и синтетические волокна. Искусственные — получают при химической переработке природных полимеров, прежде всего целлюлозы. Синтетические — приготавливают из волокнообразующих полимеров, полученных в результате химического синтеза. Таковы полиамидные, полиэфирные, полипропиленовые и многие другие волокна — капрон, нейлон, лавсан и т. п.

Искусственные волокна появились раньше синтетических. Еще в 1853 г. в Англии было предложено формовать тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром. В промышленных масштабах такие волокна получали сравнительно недолго — в конце XIX — начале XX в. А вот вискозный шелк, выпускаемый с 1905 г., и поныне не утратил значения. Вискозную нить получают из концентрированного раствора целлюлозы в разбавленном едком натре. С 1918–1920 гг. ведется промышленное производство ацетатного шелка из ацетилцеллюлозы.

Лаборатория Карозерса, исследуя полимеризацию мономеров, после трех лет упорной работы добивается выдающегося успеха - получает полимер хлоропрена. На основе его в 1934 г. концерн "Дюпон" начал промышленное производство одного из первых видов синтетического каучука - полихлоропрена (неопрена), по своим качествам способного с успехом заменить дефицитный натуральный каучук В 1935 г. американским химиком У. Карозерсом был открыт нейлон - первое синтетическое волокно. Карозерс сначала работал бухгалтером, но позже заинтересовался химией и поступил в Иллинойский университет. Уже на третьем курсе ему поручили читать лекции по химии.

Искусственные волокна:

Гидратцеллюлозные волокна - волокна, получаемые из хлопковой или древесной целлюлозы по вискозному или медноаммиачному способу.

Ацетилцеллюлозные волокна.

К группе белковых волокон относятся казеиновое и зеиновое волокна. Белковые волокна обладают мягкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, по показателям растяжимости и гигроскопичности приближаются к шерстяным.

Синтетические волокна:

полиамидные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплавов или растворов полиамидов. К таким волокнам относятся капрон, анид, этант. С конца 60-х гг. 20 в. налажен выпуск полиамидных волокон из ароматических полиамидов, обладающих высокой термостойкостью. Технологический процесс получения полиамидных волокон включает три основных этапа: синтез полимера, формование волокна и его текстильную обработку. Полиамидные волокна характеризуются высокой прочностью при растяжении, отличной стойкостью к истиранию и ударным нагрузкам. Полиамидные волокна отличаются высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов.

полиэфирные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплава полиэтилентерефталата. К полиэфирным волокнам относится лавсан. В поперечном сечении волокно лавсана имеет форму круга. Превосходят по термостойкости большинство натуральных и химических волокон: при 180°С они сохраняют прочность на 50%. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у других типов химических волокон. Недостатки полиэфирных волокон - трудность крашения обычными методами, сильная электризуемость, склонность к пиллингу.

полиуретановые волокна - спандекс, синтетические волокна, формуемые из растворов или расплавов полиуретанов, или методом химического формования. Для них характерны высокое удлинение. При 120° С, особенно в растянутом состоянии, происходит значительная потеря прочности полиуретановых волокон. Поэтому чистку и крашение изделий из полиуретановых волокон проводят при температурах не выше 90°С. Под действием света полиуретановые волокна желтеют Последние идут главным образом на оплётку полиуретановой нити, которая предохраняет стержневую нить от действия света. Для получения тканей используется пряжа, состоящая из 5 - 20% полиуретановых волокон и 80 - 95% нерастяжимых волокон.

К полиакрилонитрильным волокнам относится нитрон, по внешнему виду напоминающий шерсть. Кроме того, он характеризуется низкой гигроскопичностью, сильной электризуемостью, низкой теплопроводностью и высокой светостойкостью.

Поливинилхлоридные волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы или сополимеров винилхлорида. Формование осуществляют по сухому или мокрому методу. Поливинилхлоридные волокна обладают высокой химической стойкостью, очень низкой тепло- и электропроводностью, негорючие, устойчивы к действию микроорганизмов. Для поливинилхлоридные волокон, не подвергнутых термофиксации, характерна высокая усадка (в кипящей воде до 55%).

Поливинилспиртовые волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилового спирта главным образом по мокрому методу. Поливинилспиртовые волокна обладают отличной устойчивостью к действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей умеренных концентраций, малополярных растворителей, нефтепродуктов).

Полиолефиновые волокна - достоинства полиолефиновых волокон - высокая эластичность и низкая стоимость благодаря доступности сырья; недостатки - низкая светостойкость и относительно невысокая температура плавления.

Откройте учебники, читаем параграф самостоятельно.

Основную группу текстильных материалов составляют нити и ткани. Сырьём для производства тканей является волокно. Натуральное волокно имеет растительное (лён, хлопок, конопля и др.), животное (шерсть животных, нити из коконов тутового шелкопряда) и минеральное (асбест) происхождение.

Из волокна на прядильных машинах изготовляют нити (см. рис. 2.20, б),а на ткацких (см. рис. 2.20, в)и вязальных машинах получают тканое или трикотажное полотно.

Искусственные и синтетические материалы производят на химических технологических установках.

Искусственные материалы делают на основе природных материалов с сохранением многих их свойств. Например, вискоза (рис. 5.6, а)производится из целлюлозы (рис. 5.6, б),которая составляет основную часть древесины. Вискозное волокно и ткани из вискозы по своим свойствам близки к природным материалам.

Синтетические материалы изготавливают из природных веществ в ходе физико-химических реакций. При этом получают материалы, свойства которых не совпадают со свойствами исходных материалов. Например, свойства полиэтилена, получаемого из существующего в природе газа этилена, отличаются от свойств этого газа, а свойства капрона не похожи на свойства фенола или карболовой кислоты, содержащейся в каменноугольной смоле.

Для улучшения физических или технологических свойств искусственных и синтетических материалов в их состав добавляют специальные наполнители. Например, сочетание эпоксидной смолы с тканью даёт очень прочный пластик — текстолит. Из него можно делать даже зубчатые колёса для редукторов машин.

5. Проверка понимания и закрепление усвоенного материала.

Из чего производят натуральные ткани? (из хлопка, льна, шерсти, шелка)

Что служит сырьём для искусственных волокон? (деревья,отходы от переработки хлопка.)

Что служит сырьём для синтетических волокон? (продукты переработки угля, нефти, газа)

6. Применение полученных знаний.

7. Информация

Из нейлоновой пластмассы в 50е годы прошлого века изготавливали судовые лопастные винты для судов малого и среднего тоннажа.

В 40-50-е годы XX в. появились и другие синтетические полиамидные волокна. Так, в СССР был наиболее распространен капрон. В качестве исходного сырья для его производства используется дешевый фенол, вырабатываемый из каменноугольной смолы. Из 1 т фенола можно получить около 0,5 т смолы, а из нее изготовить капрон в количестве, достаточном для изготовления 20-25 тыс. пар чулок. Капрон получают и из продуктов переработки нефти.

В 1953 г. впервые в мире в СССР в опытнопромышленном масштабе была осуществлена реакция полимеризации между этиленом и четыреххлористым углеродом и получен исходный продукт для промышленного производства волокна энант. Схема его производства была разработана коллективом ученых под руководством А. Н. Несмеянова.

По основным физикомеханическим свойствам энант не только не уступал другим известным полиамидным волокнам, но и во многом превосходил капрон и нейлон.

В 50-60-е гг. прошлого века началось производство полиэфирных, полиакрилонитрильных синтетических волокон.

Полиэфирные волокна формируются из расплава полиэтилентерефталата. Они обладают превосходной термостойкостью, сохраняя 50 % прочности при температуре 180 °C, огнестойки и атмосферостойкие. Устойчивы к действию растворителей и вредителей: моли, плесени и т. п. Нить из полиэфирных волокон используется для изготовления транспортерных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей, шлангов, в качестве основы для шин. Моноволокно применяется для производства сетки для бумагоделательных машин, струн для ракеток. В текстильной промышленности нить из полиэфирных волокон идет на изготовление трикотажа, тканей и т. п. К полиэфирным волокнам относится лавсан.

8. Контроль усвоения знаний.

Для чего производится поверхностная обработка химических волокон и нитей?

9. Рефлексия.

Что узнали?

Чему научились?

Было интересно?

10. Оценивание.

11.Домашнее задание.

Распределите материалы по группам.

вискоза

ацетатная ткань

полиэтилен

капрон

Какие способы формования волокон используются в текстильном производстве?

из расплава

сухой способ

мокрый способ

способ скручивания

способ отбеливания

Расставьте этапы производства искусственных и синтетических волокон в правильном порядке.

приготовление прядильного раствора или расплава 

формование нитей 

отделка 

получение и предварительная обработка сырья

Для чего производится поверхностная обработка химических волокон и нитей?

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/531848-proizvodstvo-iskusstvennyh-i-sinteticheskih-m