Практическая работа определение качества тканей. Лабораторно-практическая работа «Определение волокнистого состава тканей из натуральных и химических волокон» план-конспект занятия по технологии (7 класс) на тему

Сравнить образцы тканей из натуральных и хими­ческих волокон по внешнему виду, на ощупь, с по мощью пробы на горение и сделать вывод об их во­локнистом составе.

При определении волокнистого состава тканей сравнивайте полученные результаты опытов с показа­телями свойств тканей из таблицы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

7 класс

Тема: Лабораторно-практическая работа «Определение волокнистого состава тканей из натуральных и химических волокон»

Вощикова Елена Александровна, учитель технологии ГБОУСОШ № 251 г. Санкт-Петербурга

Материалы, инструменты и оборудование: образцы тканей (лоскут) из натуральных (растительного и животного происхождения) и химических (искусственных и синтетических) волокон (четыре образца на группу), емкость с водой, спички или зажигалка, учебное пособие, тетрадь, таблица, форма отчета.

Задание

Сравнить образцы тканей из натуральных и химических волокон по внешнему виду, на ощупь, с по мощью пробы на горение и сделать вывод об их волокнистом составе.

При определении волокнистого состава тканей сравнивайте полученные результаты опытов с показателями свойств тканей из таблицы.

Ход работы (выполняется группами по 4-5 человек)

1. Подготовьте в тетради форму отчета и по мере изучения образцов ткани заполняйте ее.

2. Пронумеруйте образцы тканей цифрами от 1 до 4.

3. Рассмотрите каждый образец и определите, у каких образцов поверхность блестящая, а у каких - матовая.

4. Определите на ощупь степень гладкости и мягкости каждого образца.

5. Определите сминаемость образцов: зажмите каждый из них в кулаке на 15-20 с, а затем раскройте ладонь.

6. Определите, сильно ли осыпаются края ткани у каждого из образцов.

7. Выньте по две нити из каждого образца. Разорвите сначала сухую, а затем мокрую нить поочередно каждого из четырех образцов. Определите, изменилась ли прочность нитей каждого образца при намачивании.

8. Процесс горения демонстрирует учитель для каждой группы отдельно!

Учитель подожжет нити ткани из каждого образца. Цвет пламени, запах, цвет оставшегося после горения пепла запишите в таблицу.

9. Прикрепите образцы под соответствующими номерами.

10. Сравнив данные заполненной вами таблицы и таблицы в учебнике «Технология. 7 класс» сделайте вывод о волокнистом составе каждого образца.

Форма отчета по практической работе

Признак вида ткани	Номер образца
Блеск
Гладкость поверхности
Мягкость
Сминаемость
Осыпаемость нитей
Прочность нити
Цвет пламени
Запах
Пепел
Вид волокна

Контроль знаний и умений.

Контроль знаний и умений учащихся осуществляется на основании проверки итогов лабораторно-практической работы. Учащиеся, успешно усвоившие учебный материал, безошибочно определяют волокнистый состав ткани: ткань натурального или химического происхождения.

При наличии учебного времени учащимся можно дать контрольное тестовое задание или задание повышенной сложности - кроссворд.

Вопросы для закрепления материала

Выберите вариант ответа.

1. Сырьем для производства синтетических волокон являются:

а) отходы нефти;

б) опилки;

в) природный газ. Ответ-, а, в.

2. К искусственным волокнам относятся:

а) нитрошелк;

б) вискозный шелк;

в) ацетатный шелк;

г) нейлон;

д) капрон. Ответ-, а, б, в.

3. Производство тканей из натуральных волокон происходит в следующей последовательности:

а) прядение - отделка - ткачество;

б) ткачество - отделка - прядение;

в) прядение - ткачество - отделка.

Ответ: в.

4. Что нужно сделать с тканью, чтобы избежать ее

усадки?

а) Декатировать;

б) отутюжить;

в) замочить в холодной воде.

Ответ: а.

5. Установите соответствие между видом волокна и признаком его определения.

Запишите возле цифры из левого столбца соответствующую ей букву правого

Характер горения

1) ацетат А) сгорает полностью с образованием светло-серой золы

2)хлопок Б) горит без пламени, с треском, на конце волокна шарик, рассыпающийся при нажатии

3) натуральный шелк В) горит быстро, вне пламени не горит, на конце бурый плотный шарик

Ответ: 1 - В, 2 - А, 3 - Б.

6. Установите соответствие между видом волокна и характерным запахом при горении.

Волокно Запах при горении

1) ацетат А) горящей бумаги

2) хлопок Б)уксуса

3) натуральный шелк В) жженого волоса
Ответ: 1 - В, 2 - А, 3 - Б.

Столбца

Кроссворд по теме «Материаловедение»

По горизонтали:

1. Технологическое свойство ткани.

2. Вид синтетического волокна.

3. Физико-механическое свойство ткани.

4. Ткацкое переплетение.

5. Вид отделки ткани.

6. Запах хлопка при горении.

По вертикали:

7. Гигиеническое свойство ткани.

8. Вид искусственного волокна.

Ответы: 1. Осыпаемость. 2. Нейлон. 3. Сминаемость. 4. Полотняное. 5. Крашение. 6. Уксус.

7. Пылеемкость. 8. Нитрошелк.

Подведение итогов занятия.

Учитель анализирует итоги лабораторной работы, обобщает полученные знания, выставляет оценки учащимся, дает домашнее задание: составить коллекцию тканей из химических волокон (или творческую аппликацию, коллаж).

Дежурные убирают класс, сдают учителю раздаточный материал.

От волокнистого состава тканей зависят их внешний вид (блеск, гладкость, иногда цвет -- для суровых тканей), механические и физические свойства (прочность, растяжимость, упругость, теплопроводность, гигроскопичность, теплостойкость и др.). Волокнистый состав влияет на назначение ткани, на ее технологические свойства, которые проявляются в процессах швейного производства (скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей, усадку), режим влажно-тепловой обработки, а также на условия хранения.

По волокнистому составу ткани делятся на хлопчатобумажные, льняные, шерстяные и шелковые. В зависимости от вида волокон, содержащихся в основе и утке, все ткани также подразделяют на четыре группы:

Однородные -- состоящие из волокон одного вида; например, из хлопка (миткаль, ситец, бязь, батист, маркизет, сатин и др.), из льна (полотно, рогожка, коломенок), из шерсти (бостон, бобрик и др.), из натурального шелка (крепдешин, креп-жоржет, креп-шифон) и т. д. Такие ткани называют соответственно чистохлопковыми, чистольняными, чистошерстяными и т. д. К однородным также принято относить ткани, содержащие в своем составе кроме основного вида волокон до 10% волокон других видов. Например, чистошерстяными считают ткани, содержащие 90% шерсти и 10% нитрона.

Неоднородные -- содержащие в основе и утке нити разного волокнистого состава; например: основа хлопчатобумажная, а уток льняной, основа хлопчатобумажная, а уток шерстяной, основа капроновая, а уток из чередующихся лавсановых и ацетатных нитей.

Смешанные -- содержащие и в основе и в утке смесь волокон, соединенных в процессе прядения; например, в составе основы и утка волокна льна, смешанные с лавсаном, или волокна шерсти, смешанные с нитроном. К этой же группе относятся ткани, выработанные из крученых неоднородных нитей, например, из шерстяной пряжи, скрученной с вискозными нитями; из вискозно-капроновой спирали; из шерстяной пряжи, скрученной с хлопчатобумажной в основе и шерстяной пряжи со штапельным волокном в утке.

Смешанно-неоднородные -- ткани, у которых одна система нитей однородная, а другая -- смешанная; например, основа из вискозного шелка, а уток -- из вискозно-ацетатного москрепа; основа -- из муслина капронового (средней крутки), а уток -- из вискозно-капроновой спирали.

Неоднородные, смешанные и смешанно-неоднородные ткани называют по наиболее ценному виду волокон с приставкой «полу»: полульняные, полушерстяные, полушелковые. Исключение составляют ткани, выработанные из хлопчатобумажной основы и утка из искусственных нитей. Такие ткани называют полухлопковыми.

Для определения процентного волокнистого состава ткани используются лабораторный метод.

Лабораторным называется такой метод определения волокнистого состава, при котором используются приборы (микроскопы и др.) и химические реактивы. Этот метод отличается большой объективностью. Для определения состава тканей лабораторным методом нужно знать строение волокон и их химические свойства. Микроскопическое исследование заключается в том, что состав ткани определяют по характерным признакам строения волокон. Например, шерсть можно отличить по наличию чешуек на поверхности волокон; хлопок -- по характерной извитости и каналу в центре; лен -- по утолщениям, сдвигам, узкому каналу в центре; вискозное волокно -- по наличию продольных штрихов и т. д.

Органолептический метод -- анализ волокнистого состава ткани с помощью органов чувств человека (зрение, осязание и обоняние). С помощью зрения определяют блеск, цвет, прозрачность, гладкость, извитость и характер горения нитей; с помощью осязания -- мягкость, жесткость, растяжимость, упругость (несминаемость), теплоту или прохладу на ощупь, прочность нитей в сухом и мокром состоянии; с помощью обоняния -- запах, выделяющийся при горении волокон.

Органолептический метод включает следующие приемы:

1. Анализ ткани по ее внешнему виду; ткань рассматривается с лицевой и изнаночной сторон, оцениваются ее блеск, цвет (для суровых тканей), плотность, толщина, пушистость. Для определения пушистости ткань рассматривают на уровне глаза.

2. Анализ ткани на ощупь; оценивают мягкость, растяжимость, теплопроводность (теплая, тепловатая или прохладная), упругость (несминаемость), сминаемость. Для оценки сминаемости ткани проводят ручную пробу на смятие, для этого ткань сильно сжимают в кулаке, через 30 секунд отпускают и анализируют степень смятости и характер образовавшихся складок. В зависимости от степени сминаемости ткани дается следующая оценка: сильносминаемая (очень много неисчезающих складок и морщин), сминаемая (достаточно много неисчезающих складок и морщин), слабосминаемая (складки и морщины постепенно исчезают), несминаемая (складки и морщины отсутствуют).

3. Анализ нитей основы и утка по их внешнему виду, по виду

оборванного конца пряжи или нитей, по виду волоконец на оборванном конце пряжи или нитей, по прочности пряжи или нитей в сухом и мокром состояниях.

2. Анализ ткани по характеру горения нитей основы и утка.

Нити, отличающиеся по цвету и блеску, исследуются отдельно.При определении волокнистого состава используют отличительные признаки тканей.

Таблица 1 - Отличительные признаки чистошерстяных, полушерстяных неоднородных и смешанных тканей.

Признаки	Чистошерстяные ткани	Полушерстяные неоднородные и смешанные ткани
1. Внешний вид тканей	нерезкий блеск, у суконных тканей -- плотный войлокообразный слой	У шерстяных тканей с хлопком -- блеклость; со штапельными волокнами -- более резкий блеск, менее плотный войлокообразный слой
2. Вид волокон в пряже	изогнутые волокна с небольшим блеском	В смешанных тканях: волокна хлопка -- матовые, тонкие, неизвитые; Искусственные или синтетические волокна -- менее извитые, более длинные и блестящие
3. Сминае - мость тканей	мало мнутся, образуют мелкие складки и морщины, исчезающие при разглаживании рукой	У шерстяных тканей с растительными волокнами сминаемость больше, образуются крупные складки, не исчезающие при разглаживании рукой; У шерстяных с лавсаном или нитроном сминаемость еще меньше, чем у чистошерстяных, образуются крупные складки, исчезающие при разглаживании рукой.
4. Горение нитей основы и утка		Смешанная пряжа горит в зависимости от состава. шерсть + растительные волокна (+10%): слабое горение, в черном спекшемся шарике -- светящийся уголек, при удалении из пламени быстро гаснет, запах жженого рога, на спекшемся шарике легкий налет серого пепла; шерсть+ растительные волокна (25%): при удалении из пламени сгорает 1,5 - 2,0 см пряжи, затем пламя гаснет, запах жженого рога или пера, налет серого пепла; шерсть + растительные волокна (более 25%): при удалении из пламени сгорает вся нить с образованием рыхлого, покрытого серым пеплом скелета, запах жженого рога или пера; шерсть + лавсан: желтое пламя с копотью, запах жженого рога + специфический, после горения остается скелет нити, который не полностью растирается в порошок; шерсть + нитрон: горит более интенсивно, с копотью, запах жженого рога + специфический, после горения остается скелет нити, который растирается в порошок; шерсть + капрон (10%): желтое пламя без копоти, при удалении из пламени горение прекращается, запах жженого рога + вареных бобов, образующийся на конце черный шарик плохо растирается.

Оборудование и материалы для испытания: иглы препаровальные, лупы, спиртовки или спички, лоскут хлопчатобумажный, льняной, шерстяной, шелковый, из смешанных тканей размером не менее 10Ч 10 см (из расчета 5 образцов).

Испытание производится после изучения теоретического материала по теме волокнистый состав тканей.Образцы материалов разнообразны по составу и выработке. Цель данного исследования - выполнить анализ особенностей изменении костюмных тканей, используемых в школьной форме, применяя разные методы с учетом реальной деформации тканей в одежде. Для эксперимента были выбраны пять образцов ткани, имеющих различный волокнистый состав и переплетение, т.е. структуру. Образцы были разделены на пять исследуемых групп: в первую группу входили полиэфирные ткани «Образец 1», во вторую группу смешанная ткань,в состав которого входит полиэфирные волокна с вискозой «Образец 2»,в третьей группе ткани из вискозы «Образец 4»,в четвертой группе смешанная ткань с шерстью «Образец 4» и в пятой группе чистошерстяная ткань «Образец 5».

Для анализа применялся органолептический метод, так как квалифицированный специалист-текстильщик должен владеть им в совершенстве. Образцы прикрепить к таблице лицевой стороной вверх, стрелками указать направления основы и утка. Отчет оформлен в виде таблицы.

Методика работы:

1. Определить направление основы и утка, лицевую и изнаночную стороны ткани в образцах.

2. Охарактеризовать образцов тканей по внешнему виду: оценить блеск ткани (резкий, нерезкий, легкий приятный, глубокий матовый и т. д.); гладкость поверхности (поверхность гладкая, с ворсинками) и т. д.

3. Исследовать образцы тканей на ощупь, определить сминаемость, упругость материала ручной пробой на смятие. Для этого смять образец в течение 30 секунд, после чего отметить наличие складок и морщин и способность их исчезновения. При испытании образца ткани на смятие в руках в зависимости от степени сминаемости ей дается следующая оценка: сильносминаемая, сминаемая, слабосминаемая, несминаемая ткань. Оценить мягкость, жесткость ткани, отметить наличие ощущения шерстистости или шелковистости.

4. Вытащить нити основы и утка из каждого исследуемого образца ткани, раскрутить их на составляющие нити (если они двойные); разорвать, обращая внимание на прочность и вид кисточки на конце нити (пушистая кисточка на конце нити - вероятна хлопчатобумажная пряжа; связанная масса волоконец на конце - возможна нить натурального шелка; кисточка из остроконечных волокон разной длины и толщины на конце - вероятна льняная пряжа; кисточка из разлетающихся в разные стороны волокон на конце - вероятна нить из химических волокон). Сравнить прочность нитей в сухом и мокром состоянии. Если прочность снижается, возможно присутствие в образце нитей из искусственных волокон.

Нити, отличающиеся по цвету и блеску, исследовать отдельно.

Сжечь нити основы и утка. Зафиксировать признаки горения: поведение нити при поднесении к пламени, поведение в пламени, запах при горении, характер образующейся золы или спека. Результаты занести в таблицу 2 учетом результатов всех исследований сделать вывод.

Определение волокнистого состава с помощью химических реактивов основано на различной растворимости волокон в разных растворителях и различной окрашиваемости теми или иными веществами. Например, ацетатные нити легко отличить от триацетатных и вискозных с помощью ацетона: ацетатная нить растворяется в ацетоне, а триацетатная и вискозная не растворяются. Лавсан можно отличить от капрона с помощью муравьиной кислоты: капрон растворяется в кислоте, а лавсан не растворяется.

Концентрированная щелочь действует на капрон и лавсан по- разному: лавсан растворяется, а капрон не растворяется.

При действии концентрированной щелочи на волокна животного и растительного происхождения животные волокна растворяются, а растительные остаются без изменения.

Распознавание синтетических волокон может проводиться экспресс-методом. В основе этого метода -- свойство волокон окрашиваться в различные цвета при их одновременном погружении в красильную ванну с одним индикатором. Индикатор представляет собой смесь красителей: родамина с концентрацией 0,3 - 0,4 г/л и катионного синего с концентрацией 0,1 - 0,2 г/л. Исследуемый образец ткани или волокон помещают в красильную ванну и обрабатывают 2-3 минуты при кипении с последующей промывкой холодной водой.

В результате действия индикатора полиамидные волокна (капрон, нейлон, анид) окрашиваются в яркий красновато-сиреневый цвет, полиакрилонитрильные (нитрон) -- в яркий сине-голубой, полиэфирные (лавсан) -- в яркий светло- розовый.

Известно, что при действии хлористого или йодистого цинка на ткани из хлопка и вискозных волокон они окрашиваются в голубовато-фиолетовый или красно-фиолетовый цвет; ткани из капрона, шерсти, натурального шелка и ацетатных нитей окрашиваются в желтый цвет.

Существует ряд других способов распознавания волокон: по температуре плавления, по равновесной влажности, по плотности и др.

Лабораторный метод дает достаточно точные результаты, но требует наличия соответствующих приборов и химических реактивов, поэтому на практике волокнистый состав определяют более доступным органолептическим методом.

Таблица 2 - Определение волокнистого состава данных образцов костюмных тканей

Наименование		Характер горения нитей	Растворимость в химических реактивах
Школьная форма «Шотландка»	Состав: 100% вискоза		Синтетические гетероцепные волокна не горят, а плавятся без пламени, образуя застывший расплав.
Костюмная ткань Образец 2	Состав:35% вискоза 65% п/э	ярко-желтое пламя, запах жженой бумаги, тление (светящийся уголек), образуется легкий серый пепел	Вискоза горит быстро с пламенем, полностью растворяются в медно-аммиачном комплексе Пэ образует застывший расплав
Костюмная ткань Образец 3	Состав: 100% п/э	При горении образуют темный наплыв, распространяя кисловатый запах уксуса	Плавится без пламени, не горит, образует застывший расплав
Костюмная ткань Образец 4	Состав: Шерсть 60% ПЭ-40%	желтое пламя с копотью, запах жженого рога + специфический, после горения остается скелет нити, который не полностью растирается в порошок;	Основа шерсть горит быстрым пламенем. Уток лавсан при горении образует застывший расплав
Костюмная ткань Образец 5	Состав 100% шерсть.	Чистошерстяная пряжа в пламени спекается, вне пламени горение прекращается, запах жженого рога или пера, образуется черный спекшийся шарик, который растирается в порошок.	Горят малым пламенем с запахом жженого волоса, не растворяются в медно-аммиачном комплексе

Органолептический метод отличается субъективностью, но в то же время позволяет просто и быстро определить волокнистый состав ткани.

Текстильные материалы и готовые швейные изделия должны соответствовать требованиям биологической и химической безопасности, по гигроскопичности, воздухопроницаемости, электризуемости, содержанию свободного формальдегида, устойчивости окраски.

К физико - химическим свойствам тканей относят усадку, гигроскопичность, проницаемость, оптические свойства, прочность окраски. Методы химических испытаний текстильных материалов регламентируются в ГОСТ 6303 --72 «Ткани и изделия льняные, полульняные и хлопчатобумажные. Методы химических испытаний», ГОСТ 4659 --72 «Ткани и пряжа шерстяные и полушерстяные (смешанные). Методы химических испытаний», ГОСТ 8837 --58 «Ткани и изделия льняные, полульняные и хлопчатобумажные. Методы определения вязкости растворов целлюлозы», ГОСТ 8205 --69 «Ткани, пряжа и изделия хлопчатобумажные. Нормы мерсеризации и методы ее определения» и др.

Усадка, или изменение размеров после мокрых и тепловых обработок -- свойство ткани, которое учитывают при пошиве изделия, когда оно изготовлено из одной и той же ткани и когда оно сшито из разных тканей.

Таблица 3 - Определение свойств данных образцов костюмных тканей.

Наименование		Поверхностная плотность на 100 мм	Пиллингуемость на 10*10 см ткани	Гигроскопичность
Школьная форма «Шотландка»	по основе и утку до 1,5%;	Плотность: Основа -305
Костюмная ткань Образец 2		Плотность 300гр/м.кв Основа- 253
Костюмная ткань Образец 3	по основе и утку до 1,5%;	Плотность 480гр/м.кв Основа -704
Костюмная ткань Образец 4	по основе до 3,5%, по утку до 2%;	Плотность: 310гр/м.кв Основа- 275
Костюмная ткань Образец 5	основе до 5%, по утку до 2%	Плотность: 340 гр/м.кв Основа -396

В таблице 2 приведены результаты испытаний свойств данных костюмных тканей, определяющих их эргономичность с целью разработки рекомендаций. Выполнен анализ особенностей деформации тканей, используемых в школьной форме, с учетом реальной усадки тканей в одежде. Для определения усадочных свойств исследуемых тканей использовались как стандартные, так и оригинальные методы.

Климатические условия проведения испытаний - согласно ГОСТ 10681-75 (температура 19°С, относительная влажность воздуха 67%).

Нормативная документация используемая при проведении испытаний:

ГОСТ 3811-72 "Материалы текстильные. Ткани нетканые. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностных плотностей".

ГОСТ 12023-2003 "Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения толщины".

ГОСТ 12088-77 "Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости".

ГОСТ 30157.0-95. Определение усадки после мокрых обработок проводят в соответствии с действующими стандартом.

Элементарная проба в зависимости от вида полотна представляет собой квадрат или прямоугольник с соответствующими размерами. Число элементарных проб определяется для разных видов полотен в соответствии с таблицей.

От каждой отобранной точечной пробы выкраивают по шаблону элементарные пробы. Шаблон накладывают на точечную пробу параллельно нитям основы или петельным столбиком на расстоянии не менее 75 мм. от кромки полотна, очерчивают его контуры, вырезают элементарную пробу и обозначают направление основы и утка (длины и ширины).

Элементарную пробу укладывают на гладкую поверхность и наносят точки через отверстие шаблона. По размеченным точкам наносят контрольные метки несмываемой краской или ниточными стежками длиной 15 - 20 мм, концы которых связывают без стягивания материала.

На размеченных и выдержанных в оптимальных климатических условиях элементарных пробах линейкой измеряют расстояние между метками в направлении основы и утка (длины и ширины) с погрешностью не более 1 мм.

Предельно допустимые значения усадки текстильных полотен регламентированы стандартами. Ткани из всех видов пряжи и комплексных нитей, кроме текстурированных, подразделяются (ГОСТ 11207- 65) по величине усадки на три группы;

практически безусадочные ткани по основе - 1,5%, по утку - 1,5%;

малоусадочные ткани - по основе - 3,5%, по утку - 2,0%;

усадочные ткани - по основе - 5,0%, по утку - 2,4%

Для шерстяных и полушерстяных тканей 2-й и 3-й групп эти нормы повышаются по утку на 1,5 %.

Методика работы:

Для проведения испытания применяют аппараты, автоматическую бытовую стиральную машину, для взбалтывания жидкости для ручной стирки, малогабаритную центрифугу для отжима белья, сушильный шкаф, электрический бытовой утюг массой 1,5- 2,5 кг. С терморегулятором, моющее средство (хозяйственное мыло, кальцинированная сода, синтетическое моющее средство), органический растворитель для химической чистки - перхлорэтилен, уайт-спирит., неаппретированную ткань поверхностной плотностью 100-200 г/м2, размером 400х 800 мм., мешочки из неокрашенной капроновой ткани со сторонами размером до 50 мм., стальные шарики диаметром 3 -6 мм.

Испытания проводят по стандарту, который не распространяется на трикотажные полотна, вырабатываемые с эффектом «плиссе» или «гофре», на рисунчатые рельефные полотна «гофре», на ткани из текстурированной нити «эластик», полотна технического и специального назначения, кроме льняных и полульняных.

Подготовленные элементарные пробы замачивают в ванне по одному из режимов. Чтобы элементарные пробы не всплыли, на них можно положить решетку из нержавеющей стали. По истечении срока замачивания все пробы осторожно переворачивают так, чтобы первая проба оказалась сверху, а остальные - последовательно с интервалом в 5 мин.

Элементарные пробы подвергают стирке по стандартным режимам, затем пробы высушивают на раме в сушильной камере.

При определении усадки от химической чистки подготовленные пробы подвергают химической чистке в органическом растворителе по стандартным режимам, соблюдая правила техники безопасности. Высушивание проб проводят при комнатной температуре.

Обработка результатов. Вычисляют среднее арифметическое значение расстояния между метками до мокрой обработки (химической чистки) и после нее, отдельно в направлении основы и утка.

Изменение размеров усадки после мокрой обработки (или химической чистки) в направлении основы и утка вычисляют по формуле

У + 100 (L -L)/ L (11)

Результаты округляют до первого десятичного знака.

После влажно-тепловой обработки при использовании утюжильного аппарата вычисленное значение усадки необходимо умножить на поправочный коэффициент, равный 1,1.

Проводят ручную пробу на смятие. Ткань сильно сжимают в кулаке. Через 30 с отпускают и разглаживают рукой. Анализируют степень смятости и характер образовавшихся складок.

Выдергивают из образца основные и уточные нити. Рассматривают отдельно нити основы и утка, сравнивают их внешний вид. И те и другие нити раскручивают, каждое из составляющих волокон оценивают по длине, толщине, цвету, блеску, извитости.

Каждую из исследуемых нитей обрывают, рассматривают и оценивают характер обрыва.

Пиллингуемость характеризует способность тканей в процессе эксплуатации или при переработке образовывать на поверхности небольшие шарики (пилли) из закатанных кончиков и отдельных участков волокон.

У изделий из шерсти пиллинг может появиться в начальный период их носки, но затем шарики, достигнув определенного размера, исчезают с поверхности материала. У других изделий, например выработанных с использованием химических волокон (особенно синтетических), пиллинг приобретает устойчивый характер и может настолько ухудшить внешний вид изделий, что те становятся непригодными к эксплуатации. Поскольку химические волокна в настоящее время широко используются в смеси с натуральными, пиллингуемость является обязательным показателем, который должен нормироваться в стандартах на ткани различного волокнистого состава и назначения.

Процесс образования пиллинга на тканях можно разделить на три стадии:

1) образование вследствие легкого трения мшистости ткани (вытаскивание на поверхность и поднятие отдельных участков волокон, слабо закрепленных в структуре нитей и ткани);

2) запутывание торчащих верхних участков волокон в плотные комочки различной формы, которые удерживаются на поверхности ткани на «ножке», состоящей из нескольких волокон;

3) разрушение волокон, удерживающих пилли, вследствие их многократного деформирования, удаление пиллей с поверхности ткани.

Рисунок 2 - Процесс образования пиллей

Если пилли образуются быстро, но затем легко удаляются с поверхности материала, то внешний вид изделий от пиллинга, можно считать, практически не ухудшается. Но когда в смеси используются синтетические волокна, обладающие высокой стойкостью к многократным деформациям, третья из перечисленных выше стадий становится длительной, а в отдельных случаях постоянной (удаление отдельных пиллей компенсируется образованием новых). В этом случае имеем устойчивый пиллинг. Пиллингуемость тканей зависит от волокнистого состава материала, геометрических и механических свойств волокон, структуры нитей и ткани. Наиболее устойчивой пиллингуемостью обладают ткани, при выработке которых в смеси используют полиамидные (капрон) или полиэфирные (лавсан) волокна. Эти волокна обычно имеют гладкую поверхность, большие удлинение и прочность, высокую стойкость к многократным деформациям. Благодаря указанным свойствам волокна быстро выходят на поверхность ткани, что ведет к формированию пиллей и очень длительному удержанию их на поверхности ткани. Напротив, волокна с незначительной прочностью и низкой стойкостью к многократным деформациям (например, акрилонитриловыс --нитрон) дают, как правило, слабый пиллинг. Толщина и форма поперечного сечения волокон оказывают существенное влияние на пиллингуемость. Более тонкие и гладкие волокна имеют большую склонность к образованию пиллинга по сравнению с толстыми с неровной поверхностью. И здесь в конечном счете сказывается различная способность волокон к выходу на поверхность ткани и перепутыванию (более жесткие волокна имеют меньшую склонность к перепутыванию). Для снижения пиллингуемости выпускают профилированные синтетические волокна, которые имеют поперечное сечение в виде прямоугольника, треугольника, звездочки и т. п.

Структура пряжи и ткани с целью уменьшения пиллингуемости должна обеспечивать прочное и надежное закрепление волокон. Поэтому при увеличении крутки, уменьшении длины перекрытий и увеличении показателей заполнения пиллингуемость тканей понижается. Наконец, снижение пиллингуемости или полное ее исключение может быть достигнуто в результате специальных обработок тканей (к примеру", термофиксации тканей из синтетических волокон). Методы определения пиллингуемости основаны на имитации легких истирающих воздействий поверхности ткани, приводящих к образованию мшистости и формированию пиллей, а затем на подсчете максимального количества пиллей на определенной площади испытуемого образца. Пиллингуемость шелковых и полушелковых тканей из пряжи и химических нитей, а также смешанных хлопчатобумажных тканей (с синтетическими волокнами) определяют на приборе «Пиллингмстр» по ГОСТ 14326 --73.

Методика работы:

Из каждого образца ткани вырезают пять пробных кружков диаметром 10 см и один абразивный круг диаметром 24 см. Пробные кружки заправляют лицевой стороной вверх в нижний держатель 4, а абразивный круг 2 --в верхний держатель 3. Нижний держатель укреплен на столике, который может быть переключен па один из двух видов движения: качательное и круговое. Верхний держатель находится под нагрузкой, что обеспечивает требуемое давление абразива на пробу. Нагрузку выбирают в зависимости от жесткости ткани, которая определяется на специальном приспособлении, используемом для заправки пробных кружков в нижний держатель.

Испытания проводят в два этапа: первый предполагает образование ворсистости, второй --формирование пиллей.

Ворсистость образуется при следующих параметрах работы прибора: радиус окружности движения нижнего держателя 50 мм; движение нижнего держателя --качательное; нагрузка верхнего держателя на нижний 2 кгс; удельное давление на испытуемую часть ткани 200 rc/см2; число циклов 300. После - 300 циклов качания нижнего держателя пробные кружки перезаправляют таким образом, чтобы каждая последующая проба подвергалась трению по новому месту абразива.

Пилли образуются при следующих параметрах работы прибора: радиус окружности движения нижнего держателя 3 мм; движение нижнего держателя --по окружности в одном направлении; нагрузка верхнего держателя на нижний 100 гс; удельное давление на испытуемую часть ткани 100 гс/см2. После 100, 300, 600, 1000, 1500 и 2000 циклов и далее через каждые 500 циклов прибор останавливают, поднимают верхний держатель и на нижнем держателе на ткани (на площади 10 см2) с помощью лупы и препарировальной иглы подсчитывают число пиллей. При этом ткань освещают пучком света, косо направленным от осветителя. Испытания проводят до тех пор, пока число пиллей не начнет уменьшаться или не будет оставаться неизменным. По каждому заданному числу циклов пиллингования находят среднее арифметическое число пиллей для всех проб. За окончательный результат пиллингуемости ткани принимают максимальное число пиллей из средних результатов испытаний, определенное с точностью до 0,1 и округленное до целых.

Большинство шелковых тканей, например плательно - костюм - ные по ГОСТ 5067 --78, подкладочные по ГОСТ 20272 --74 и т.д., относят к группе непиллингуемых, особенно ткани с государственным Знаком качества.Пиллингуемость льнолавсановых тканей определяют по ГОСТ 15968 --77 на приборе ПЛТ - 2.

Пробную полоску ткани размерами 40X200 мм закрепляют на резиновом основании столика 4 и к обоим ее концам подвешивают грузы натяжения (500 гс). Абразив 7 --полоску испытуемой ткани размерами 40x80 мм --заправляют в каретку, которая совершает возвратно - поступательное движение с частотой 87,5 цикла в минуту. После 2500, 3000, 3500 и т. д. циклов, т. е. через каждые 500 циклов, прибор останавливают, снимают пробную полоску и подсчитывают на ней число пиллей на площади около 24 см2. Для испытания из одного образца выкраивают вдоль основы пять пробных полосок и пять полосок для абразива. По каждому заданному числу циклов для всех пробных полосок подсчитывают среднее арифметическое количество пиллей. За окончательный результат пиллингуемости ткани принимают максимальное значение из средних показателей.

Пиллингуемость чистошерстяных и полушерстяных тканей находят по ГОСТ 12249 --66 на приборе ТИ - 1, с помощью которого определяют и стойкость этих тканей к истиранию. Из образца вырезают шесть пробных кружков диаметром 80 мм. Абразив --серошинельное сукно. Параметры работы прибора: давление воздуха в пневмосистеме 20_2 мм рт. ст., частота вращения головки 100 об/мин. Через каждые 100 циклов с помощью специального шаблона подсчитывают число пиллей на площади 9 см2. Испытания заканчивают, когда число пиллей, достигнув максимального значения, начинает уменьшаться в течение последующих 400 циклов.

Если после 500 циклов с начала истирания пиллей на образцах нет, то испытания прекращают и ткань оценивают как непиллингуемую.

По результатам испытания оценивают пиллингуемость тканей и устойчивость пиллей. За пиллингуемость ткани принимают максимальное из средних значений числа пиллей в пересчете на 1 см2.

Костюмные чистошерстяные и полушерстяные ткани не должны пиллинговаться (ГОСТ 15625 --70), особенно те, которым присвоен государственный Знак качества. Ткани полушерстяные для школьной формы мальчиков, согласно ГОСТ 21231 --75, могут иметь слабый пиллинг; аналогичные ткани, но с государственным Знаком качества, пиллинговаться не должны.

Строение текстильных материалов обуславливается взаимным переплетением нитей основы и утка. Внешний вид, свойства и назначение текстильных материалов зависят в основном от строения материала. Один из показателей, характеризующихся строение материала -- это плотность, второй -- их переплетение. Плотность материала, характеризуется числом основных или уточных нитей, приходящихся на 100 мм длины или ширины ткани. Если плотность по основе и по утку отличаются друг от друга, то материал считается неравномерным по плотности, и наоборот, материал считается равномерным по плотности, если плотность по основе равна плотности по утку. Обычно, в тканях плотность по основе бывает больше, чем плотность по утку. Но, в некоторых тканях (сатин, поплин) бывает наоборот. Помимо этого, важное значения имеют тонина и толщина нитей в составе тканей. Если в составе ткани нити с большой линейной плотностью, то воздухопроводности материала уменьшается, а показатели прочности, жёсткости и стойкости к истиранию увеличиваются.

При анализе полученных результатов, плотность нитей костюмных тканей где 50% основных нитей шерстяные волокна + 50% уточные нити из полиэфирных по основе составляет в среднем 300, по утку-- 200, поверхностная плотность составляет в среднем около 361,7 г/м2, плотность нитей из 100% шерстяных волокон по основе-- 396, по утку-- 251, поверхностная плотность -- 340г/м2. Показатели прочности и жёсткости также характеризуют качественные свойствами костюмных тканей.

Наибольшее усилие, выдерживаемое материалом, к моменту разрыва называется разрывной нагрузкой. Определяется непосредственно по шкале разрывной машины в момент разрыва материала и характеризует прочность материала. Прочность материала зависит от волокнистого состава, строения и линейной плотности нитей материала, от переплетения нитей, плотности и от вида отделки. Если по линейной плотности нити толще и плотнее расположены, то материал будет прочнее. При процессах печатания, аппретирования и отделки прочность материала увеличивается, при отбеливании и крашении прочность уменьшается.

Полученным сравнительным результатам, у костюмных тканей из 50 % шерстяных тканей по основе + 50 % полиэфирных волокон по утку относительно костюмных тканей из 100 % шерстяных тканей прочность по основе на 0,3 %, по утку-- на 32,1 % повысилась, удлинение при разрыве по основе -- на 23,9 %, по утку-- на 49,4 % уменьшилась. Из этого видно, что костюмные ткани из 100 % шерстяных нитей по механическим показателям выше, чем у костюмных тканей из 50 % шерстяных тканей по основе + 50 % полиэфирных волокон по утку.

Одним из основных показателей костюмных тканей также считаются несминаемость, воздухопроницаемость, устойчивость к истиранию и теплопроводность. Истирание костюмных тканей происходит в результате трения. Выносливость материалов к истиранию зависит от волокнистого состава и поверхностного строения. В основном, действию истирания (трения) подвергаются кончики волокон, выступающие на поверхность материала. Изначально истиранию подвергаются волокна, расположенные на сгибах материала. Поверхность волокон в некоторых местах подвергается повреждениям, именно в этих местах происходит обрыв волокна. Соответственно и пряжа, полученная из таких волокон, обрывается в утонённых местах. Вначале истиранию подвергаются кончики волокон, расположенных на сгибах изделий.

Гигроскопичность определяется отношением массы воды в материале после длительного выдерживания при относительной влажности воздуха 100% к массе абсолютно сухого материала. Для измерения гигроскопичности тканей (ГОСТ 3816 --61) от каждого образца вырезают три полоски размерами 50X Х200 мм. Каждую полоску помещают в бюксу и ставят на 4 ч в эксикатор, в котором предварительно устанавливается относительная влажность воздуха 100%. Затем бюксы вынимают, взвешивают и ставят в сушильный шкаф, где пробные полоски высушивают до постоянной массы. Гигроскопичность вычисляют по формуле (24) с точностью до 0,01% и округляют до 0,1%.Влагоотдача характеризует способность материала, выдержанного длительное время при относительной влажности воздуха 100%, отдавать влагу при нулевой относительной влажности воздуха.

Воздухопроницаемость костюмных материалов оценивается коэффициентом воздухопроницаемости Вр, дм3/(м2-с) показывающим, какое количество воздуха проходит через единицу площади материала в единицу времени при постоянном перепаде давления по обе стороны образца.

В результате воздействия деформации изгиба и сжатия, материал сминается и образовываются неисчезающие складки. Сменяемость текстильных материалов зависит волокнистого состава, от толщины (линейной плотности) нитей, от вида переплетения и отбелки, плотности. Сменяемость является одним из отрицательных свойств текстильных материалов и портит внешний вид изделия. Легко мнущиеся материалы не долговечны, потому что в местах образований складок и смятый быстрее истираются.

При воздействии на материал тепловой энергии проявляются несколько свойств, текстильных материалов, таких как теплопроводность, тепло поглощаемость, способность под воздействием тепла изменять, или сохранять свои свойства.

Эти свойства имеют большое значение при влажно-тепловых обработках ткачества, во время эксплуатации готовых изделий в разнообразных климатических условий и, в основном, при проектирование одежды с теплоизоляционным свойствами.

Воздухопроницаемость тканей определяют по ГОСТ 12088 --77 на приборах ВПТМ.2, ATL - 2 или УПВ - 2. Последний из этих приборов работает по схеме. Испытания проводят при следующих условиях: перепад давления 5 мм вод. ст.; площадь материала, через которую пропускается воздух, 20 см2; время 50 с; число испытаний (в разных местах образца по диагонали) равно 10 для одного образца. Допускается испытание непосредственно на кусках тканей в разных их местах. За окончательный результат принимается среднее арифметическое из первичных данных, округленное до 0,1 дм3/(м2 - с).

Потребительские свойства тканей условно можно разделить на следующие группы: геометрические; свойства, влияющие на срок службы ткани; гигиенические; эстетические.

К геометрическим свойствам относят: длину, ширину и толщину тканей.

Ширина тканей, различных по сырьевому составу и назначению, колеблется от 40 до 250 см. Измеряют ее в трех местах примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. За ширину ткани в куске принимают среднее арифметическое трех измерений, подсчитанное с точностью до 0,1 см и округленное до 1,0 см.

Толщина ткани учитывается при подготовке настила (сложенной в несколько слоев ткани), по которому проводят раскрой ткани. Зависит в основном от толщины применяемых нитей, вида переплетения и отделки. В свою очередь толщина оказывает влияние на такие свойства ткани, как теплозащитные, паро-, воздухопроницаемость и др.

Свойства, влияющие на срок службы ткани, особенно важны для бельевых, подкладочных, мебельных тканей, для рабочей одежды и др. Имеют большое значение и для ассортимента одежных тканей.

К свойствам, влияющим на срок службы ткани, относят следующие:

Прочность при растяжении -- один из основных показателей, определяющих срок службы изделия, хотя при эксплуатации прямому разрыву изделия не подлежат. Этот показатель характеризуют разрывной нагрузкой (Рр) -- наибольшим усилием, которое выдерживает пробная полоска ткани при ее растяжении до разрыва. Измеряется в Н (ньютонах).

Растяжимость ткани и устойчивость изделий характеризуются удлинением ткани при разрыве.

Стойкость к истиранию -- одно из основных свойств, по которому можно прогнозировать износостойкость ткани. Определяют стойкость к истиранию ткани по плоскости (подкладочные, бельевые), или по сгибам (сорочечные, костюмные, пальтовые), или только ворса (ворсовые ткани). Этот показатель оценивают по количеству циклов (оборотов) прибора до полного разрушения ткани или истирания ее отдельных нитей.

Стойкость к свету это свойство особенно важно для оценки качества тканей, подвергающихся длительному воздействию света. Оценивают ткани по потере прочности пробных полосок после действия на них света в течение определенного времени.

Гигиенические свойства имеют важное значение практически для всех одежных и бельевых тканей. Для бельевых, летних платьевых, блузочных, сорочечных тканей более важными являются гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость, для зимних -- теплозащитные свойства, для плащевых -- водоупорность.

Гигроскопичность -- свойство ткани поглощать и отдавать водяные пары из окружающей воздушной среды. Чем больше ткань поглощает влаги, тем она гигроскопичнее. Определяют этот показатель по массе поглощенной влаги относительно массы сухой ткани и выражают в процентах.

Паропроницаемость -- это способность ткани пропускать пары воды (пота), воздух, солнечные лучи и т.п. При оценке качества тканей учитывают такие показатели, как воздухо- и паропроницаемость. Эти свойства имеют важное значение для сорочечных, блузочных, платьевых и других, особенно эксплуатируемых в летнее время, тканей, а также для всех тканей детского ассортимента.

Водоупорность -- способность ткани сопротивляться проникновению через нее воды. Это свойство особенно важно для оценки качества плащевых тканей. Для придания плащевым тканям водоупорности их подвергают водонепроницаемой или водоотталкивающей отделке.

Теплозащитные свойства -- это способность ткани защищать тело человека от неблагоприятных воздействий низких температур окружающей среды. Если ткань в изделии не удерживает тепло, то температура в пододежном пространстве будет падать. Исходя из этого, теплозащитные свойства оценивают по падению температуры при прохождении через образец ткани теплового потока.

Электризуемость -- способность ткани образовывать и накапливать заряды статического электричества. Установлено, что при электризации в результате трения могут возникнуть положительные или отрицательные заряды (разной полярности). Положительные заряды не ощутимы для организма человека, а отрицательные, которые свойственны синтетическим тканям, оказывают на человека неблагоприятное воздействие.

Масса (поверхностная плотность) ткани оказывает влияние на утомляемость человека. И не случайно, что в последние годы большой популярностью пользуется легкая зимняя одежда из стеганых тканей с утепляющим материалом.

Масса ткани влияет на износостойкость, теплозащитные и другие свойства.

Эстетические свойства имеют большое значение. Их роль велика для всех без исключения бытовых тканей. При выборе ткани покупатель прежде всего обращает внимание на ее внешний вид.

Такие эстетические свойства, как устойчивость окраски, несминаемость, жесткость, драпируемость, раздвигаемость, пиллингуемость, определяют лабораторными методами, а художественно-колористическое оформление, структуру ткани и ее заключительную отделку -- только визуально (зрительно).

Устойчивость окраски -- способность ткани сохранять окраску при различных воздействиях (свет, стирка и глаженье, трение, пот и др.). При оценке качества ткани определяют устойчивость окраски к тем воздействиям, которым изделие подвергается в процессе эксплуатации. Оценивают этот показатель в баллах по степени посветления первоначальной окраски ткани и по степени закрашивания белого материала. При этом 1 балл означает низкую, а 5 баллов -- высокую степень устойчивости окраски. В зависимости от степени устойчивости окраски ткани подразделяют на три группы: обыкновенной -«ОК», прочной -- «ПК» и особо прочной окраски -- «ОПК».

Несминаемостъ -- это свойство ткани сопротивляться образованию складок и морщин и восстанавливать свою первоначальную форму после смятия.

Драпируемостъ -- способность ткани в свободно подвешенном состоянии располагаться складками различной формы.

Раздвигаемость -- свойство ткани, проявляющееся в смещении нитей под воздействием различных нагрузок при эксплуатации изделия. Раздвигаемость -- нежелательное для ткани свойство, отрицательно отражающееся на внешнем виде изделия.

Пиллингуемость -- склонность ткани к образованию пиллей на своей поверхности в результате различных истирающих воздействий при носке изделия. Пилли -- это закатанные волокна в виде шариков, косичек различной формы и величины. Так же как и раздвигаемость, это свойство проявляется только в процессе эксплуатации изделия и отрицательно влияет на его внешний вид.

Оценка уровня качества тканей. Оценка уровня качества продукции включает:

оценку художественно-эстетических свойств;

оценку пороков внешнего вида;

оценку физико-механических свойств;

оценку химических свойств.

Лабораторными методами оценивают физико-механические и химические.

Оценка уровня качества по наличию пороков внешнего вида производится осмотром ткани с лицевой стороны на браковочном столе или броковочной машине. Пороки внешнего вида тканей возникают на различных стадиях их производства и обусловлены пороками сырья и нарушениями технологических процессов прядения, ткачества и отделки.

Различают распространенные и местные пороки. Распространенный порок имеется по всей длине тканей, а местный -- на ограниченном участке.

Грубые местные пороки в кусках тканей, предназначенных для торгующих организаций, не допускаются. К ним относятся: дыры, подплетины, пятна размером более 2 см и др. Эти пороки вырезаются на текстильном предприятии. Если размер порока не превышает 2 см, ткань разрезают по месту порока.

Одежда служит человеку для защиты от неблагоприятных воздействий внешней среды, предохраняет поверхность кожи от механических повреждений и загрязнений. С помощью одежды вокруг тела создается искусственный пододёжный микроклимат, значительно отличающийся от климата внешней среды. За счет этого одежда существенно снижает теплопотер и организма, способствует сохранению постоянства температуры тела, облегчает терморегуляторную функцию кожи, обеспечивает процессы газообмена через кожные покровы.

Немало важно для родителей знать, что современная школьная форма должна отвечать всем гигиеническим требованиям, но при этом быть - стильной, разнообразной, модной. Эргономически совершенная (удобная ребенку в статике и динамике) школьная форма позволяет формировать осанку детской фигуры и призвана обеспечить динамический комфорт.

Основное требование к школьной форме - ее рациональность. Она должна, в первую очередь, обеспечить ребенку чувство комфорта и благоприятного микроклимата. Эстетические требования к школьной форме хотя и являются высокими, остаются на втором месте. Выбирая школьную форму детям, родители должны обращать внимание не только на ее внешний вид. На первое место следует ставить тепловые свойства, удобство покроя, легкость. Одежда не должна ограничивать движения ребенка, нарушать физиологические функции кожи и удаление с ее поверхности продуктов обмена. Ткани, из которых шьется школьная форма, должны быть воздухопроницаемыми, гигроскопичными, не терять этих положительных качеств и привлекательного внешнего вида после многократной стирки и глажения.

Взаимодействие между кожей ребенка и тканями школьной одежды определяется гигиеническими свойствами ткани: толщиной, массой, воздухо- и паропроницаемостью, гигроскопичностью, влагоёмкостью, гидро- и липофильностью, гидрофобностью, а также теплопроводностью. Следовательно, гигиенические свойства школьной формы весьма важны для теплового комфорта и самочувствия ребенка. Требования к составу ткани, из которой она сшита, более жесткие, потому, что ребенок носит эту школьную одежду значительное время суток, школьник проводит в школьной форме (5-6 ч, с учетом продленного дня до 8-9 ч). В течение суток через поверхность кожи выделяется около 4,5 л углекислого газа. Повышение температуры воздуха и интенсивная физическая работа увеличивают газообмен через кожу в несколько раз, доводя его до 10% легочного газообмена. Научными исследованиями доказано, что при содержании в пододежном пространстве более 0,07% углекислоты газообмен через кожу, а следовательно, и самочувствие ребенка ухудшаются. Поэтому школьная форма должна обеспечивать достаточную вентиляцию пододежного пространства, которая в приоритетном отношении зависит от материала, из которого сшита школьная форма.

Родители порой смотрят только на цену одежды, а не на состав ткани, и покупают то, что детям носить нельзя. Обычный детский костюм может быть сшит из ткани, на 67 % состоящей из химических волокон. В такой костюм можно одеваться на праздник, но, ни в коем случае, нельзя носить ее в школе.

К числу таких тканей, которые остаются пока еще незаменимыми при изготовлении определенных видов детской одежды с позиции гигиенических свойств относятся, прежде всего, футерованные хлопчатобумажные ткани, фланель, бумазея и другие.

Школьная форма, так же как и любой другой вид детской одежды, должна соответствовать гигиеническим нормам, которые изложены в санитарно-эпидемиологических правилах (СанПиН) 2.4.7/1.1.1286-03 «Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых». СанПиНы направлены на обеспечение детей и подростков безопасной для здоровья продукцией и соблюдение их требований является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц, занимающихся производством и (или) реализацией одежды.

На выпускаемую одежду для детей и подростков (так же как и на материалы, используемые для ее изготовления) должно быть получено санитарно-эпидемиологическое заключение, и при оформлении заказа на школьную форму руководитель образовательного учреждения должен получить от предприятия-изготовителя копию этого заключения.

С целью предупреждения неблагоприятного воздействия на здоровье человека в СанПиН нормируются основные показатели, характеризующие свойства одежды:

Органолептические (запах);

Физико-гигиенические: гигроскопичность (характеризует особенность тканей поглощать водяные пары и способствует удалению пота с поверхности кожи), воздухопроницаемость (способность материалов пропускать воздух, т.е. вентилироваться), электризуемость;

Санитарно-химические (миграция из ткани в воздушную или водную среду химических веществ и солей тяжелых металлов, выделяющихся из красителей);

Токсиколого-гигиенические (определяют уровень миграции химических веществ.

Степень безопасности изделий определяется гигиенической классификацией, где основными классифицирующими элементами являются площадь непосредственного контакта с кожей, возраст пользователя и продолжительность непрерывной носки.

Так как одежда должна соответствовать метеорологическим условиям, необходимо предусмотреть возможность комбинирования видов одежды, различных по своим физико-гигиеническим показателям: платьево-блузочный, обладающий хорошей большой воздухопроницаемостью; костюмный, имеющий большую толщину ткани и обладающий большей теплозащитной способностью и другие.

В связи с несовершенством механизма терморегуляции детей, рекомендуется включать в элемент школьной формы одежду, легко впитывающую потовую жидкость с возможностью частой (при возможности ежедневной) замены этой детали одежды (блузка, водолазка, рубашка).

Согласно официальным гигиеническим требованиям к школьной одежде, «синтетические текстильные материалы для школьной формы всех возрастных групп не должны превышать 30-35% в изделиях блузочного и сорочечного ассортимента и 55% костюмного ассортимента». Также не мешает обратить внимание на подкладку пиджаков или юбок, иногда качество вполне приличного на первый взгляд костюма сводится на нет подкладкой из 100-процентного полиэстера.

В таблице 4 приведена значимость требований к костюмным материалам в зависимости от их назначения.

Таблица 4 - Значимость требований к костюмным материалам

Назначение	Гигиенические	Износостойкость	Эстетические	Экономические	Конструкторско-технологические
Выходные
Повседневные: мужские, женские
Спортивные
Ведомственные
Специальные

Важными свойствами костюмных тканей являются:

Несминаемость;

Устойчивость к пиллингу;

Малая загрязняемость;

Малая усадка;

Способность к формообразованию;

Формоустойчивость;

Основные физико-механические свойства тканей определяют их качество, назначение, условия переработки и эксплуатации. Нормативные показатели физико-механических свойств тканей приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Нормативные показатели свойств костюмных тканей

Свойства материалов	Единицы измерения	Величина показателя
Поверхностная плотность:
Толщина: для легких костюмов для теплых костюмов
Кондиционная влажность Wк (гигроскопичность)
Воздухопроницаемость: для теплых для легких
Паропроницаемость		не менее 40
Коэффициент теплопроводности (для зимних)
Стойкость к истиранию
		не более 2
Несминаемость		не менее 90
Сопротивление раздвигаемости нитей: по основе по утку
Сопротивление осыпаемости

Для улучшения свойств шерстяных тканей их выпускают с добавлением химических волокон: 30-35% полиэфирных и ПАН волокон повышает формоустойчивость тканей;

40% полиэфирных волокон снижает пилингуемость; добавление 3-3% капрона и 40% лавсана повышает износостойкость. Износостойкость тканей можно увеличить за счет использования при изготовлении ткани сильно крученой пряжи.

Перспективными тканями для женских костюмов являются чистошерстяные ткани жаккардовыми двухцветными рисунками, многоцветные твиды, фланели, двуторонние ткани с контрастным решением сторон (по колориту, цвету, волокну), пестроткани с мозаичным эффектом поверхности, ткани с эффектом стягивания поверхности, полученной за счет вложения разноусадочных волокон. Для мужских костюмов классического характера перспективны ткани чистошерстяные камвольные с мягким туше, тонкие легкие смесовые ткани с ткацкими рисунками «шеврон» (елочка) и эффектом шан-жан, ткани атласного переплетения, твиды, тонкосуконные жаккардовые ткани, ткани очень сухим туше.

Подкладочные материалы оформляют одежду с изнаночной стороны и предохраняют ее от износа и загрязнения. В процессе эксплуатации материалы для подкладки подвергаются интенсивному трению. Они должны отвечать требованиям надежности - быть прочными и износостойкими, эргономическим требованиям, обеспечивающим комфорт при ношении, эстетическим, т.е. иметь хороший внешний вид, технологическим требованиям - не вызывать затруднений при технологической обработке.

Таблица 6 - Назначение подкладочных материалов

Назначение подкладочных материалов
Для формоустойчивости	Для предохранения срезов от растяжения	Ветрозащитные и утепляющие
Упругость Жесткость; Способность к ормообразованию и формозакреплению Хорошие гигиенические свойства; Малая сминаемость; Хорошая смачиваемость.	Устойчивость к истиранию; Устойчивость к многократным изгибам; Устойчивость химической Низкая растяжимость; Жесткость и упругость; Хорошие гигиенические свойства; Соответствие усадке основной ткани	воздухопроницаемость; Хорошая гигроскопичность и паропроницаемость; Легкость; Износостойкость

Подкладочные материалы должны обладать следующими свойствами:

Быть легкими;

Иметь гладкую поверхность для обеспечения удобства пользования одеждой;

Быть стойкими к истиранию;

Окраска должна быть устойчивой к сухому и мокрому трению, действию пота, ВТО и другим воздействиям;

Не вызывать затруднений в процессе технологической обработки;

Не обладать большой осыпаемостью и раздвижкой нитей в швах;

Не вызывать аллергию;

Обладать хорошими гигиеническими свойствами;

Иметь малую сминаемость;

Не должны электризоваться.

Подкладочные ткани делятся на: легкие - до 90 г/м2; средние - до 110 г/м2; тяжелые - 111 г/м2 и более

При подборе подкладочных материалов необходимо учитывать поверхностную плотность основного материала. Соответствие поверхностной плотности основного и подкладочного материалов приведено в таблице 5

Таблица 7 - Нормативное соответствие поверхностной плотности основного и подкладочных материалов, г/м2

Вряд ли какой из имеющихся подкладочных материалов может обладать в комплексе всеми этими свойствами. Но при подборе подкладочных материалов следует учитывать самые важные свойства исходя из назначения одежды и условий эксплуатации. Различные виды одежды имеют различную интенсивность эксплуатации. Например, для мужских повседневных костюмов показатели износостойкости должны быть наиболее высокими, т.к. эта одежда носится продолжительный срок. Для детской одежды подкладочные материалы должны обладать хорошими гигиеническими свойствами. Для подкладочных материалов, используемым при изготовлении нарядной одежды, гигиенические требования являются не столь значимыми, как эстетические. Эти ткани должны быть также технологичными. При выборе подкладочных материалов очень важно, чтобы свойства подкладочных материалов соответствовали свойствам основного материала. Они должны иметь одинаковую усадку, в противном случае после стирки большая усадка подкладочной или основной ткани может привести к деформации одежды.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Пейской основной общеобразовательной школы, структурного подразделения Новобирюсинской средней общеобразовательной школы»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ 7 КЛАСС

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЫРЬЕВОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ»

подготовила

учитель технологии

Лейкина Светлана Андреевна

п. Пея

2014 г

Тема: Лабораторная работа

«Определение сырьевого состава материалов и изучение их свойств»

Цели: учить определять вид волокна по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения; использовать знания о свойствах тканей при изготовлении швейных изделий; развивать логическое мышление.

Оборудование: образцы тканей из шерсти, льна, хлопка, натурального шелка, шелка из искусственных и синтетических волокон. Блюдце или кювета с водой. Тигли для поджигания нитей, игла, ножницы, рабочая тетрадь, пинцеты.

Словарь: вискозное волокно; ацетатное и триацетатное волокно; полиэфирные волокна; полиамидные волокна; полиакрилонитрильные волокна; эластановое волокно.

Ход урока.

Организация урока .

Проверка готовности учащихся к уроку.

Сообщение темы и цели урока.

Повторение пройденного материала.

Беседа учащихся по вопросам:

— Какие натуральные волокна вы знаете?

(Растительного происхождения, животного происхождения).

— Какие химические волокна вы знаете?

(Искусственное, синтетическое).

— Какими свойствами химические волокна отличаются от натуральных?

(Гигиенические, технологические, эксплуатационные).

— По каким признакам можно определить волокнистый состав ткани? (Внешний вид, на ощупь, характер горения).

— Для чего необходимо знать сырьевой состав ткани?

Инструктаж учащихся по охране труда.

Учитель. Как вы уже сказали, сырьевой состав ткани можно определить по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения. Во время лабораторной работы вы будете определять волокнистый состав шести образцов. Так как во время проведения одного из опытов вам придется работать с открытым огнём, необходимо строго соблюдать следующие правила пожарной безопасности.

А) Поджигать образцы нитей только в тигле.

Б) Рядом с тиглем должна находиться ёмкость с водой для тушения тлеющих нитей.

Кроме того, необходимо приготовить огнетушитель. Вспомним, каким образом его можно привести в действие.

Для приведения в действие огнетушителя ОП-5 необходимо сорвать пломбу, выдернуть чеку, нажать на рычаг, направив струю на очаг возгорания.

Лабораторная работа.

Учащиеся получают шесть пронумерованных образцов ткани и определяют сырьевой состав каждого образца. Полученные результаты заносят в таблицу.

Образец

ткани

Свойства ткани
Блеск	Гладкость	Мягкость	Сминае- мость	Осыпае-емость	Прочность в мокром состоянии	Горение	Сырьевой состав образца
	Матовая	Шероховатая	Мягкая	Сильная	Средняя	Прочная		Хлопок
	Нерезкий блеск	Шероховатая	Мягкая	Слабая	Сильная	Прочная		Шерсть
	Слабый блеск	Гладкая	Мягкая	Слабая	Сильная	Прочная	В пламени спекается, образуя чёрныё рассыпающийся шарик	Натуральный шёлк
	Блестящая	Гладкая	Мягкая	Слабая	Сильная	Прочность снижается	Горит быстро, образуя бурые шарики	Ацетатное волокно
	Матовая	Гладкая	Мягкая	Сильная	Сильная	Прочность снижается	Яркое пламя, зола серого цвета	Вискозное волокно
	Блестящая	Гладкая	Мягкая	Слабая	Сильная	Прочность снижается	Плавится, образуя мягкий шарик	Полиамидное волокно

Итог урока.

Закрепление изученного материала.

Провести фронтальный опрос по карточкам.

Карточка 1

1. Искусственное шелковое волокно – это волокно:

а) химическое;

б) синтетическое.

2. К искусственным волокнам относятся волокна:

А) вискозные;

Б) полиамидные;

В) ацетатные;

Г) полиэфирные;

Д) шелковые.

3. Ткани из волокон искусственного шёлка имеют свойства:

А) не мнутся;

Б) блестящие;

В) жёсткие;

Г) имеют хорошие теплозащитные свойства;

Д) не скользят при раскрое;

Е) мало осыпаются.

4. Искусственное волокно имеет свойства:

А) извитое;

Б) матовое;

В) длиной 3-5 см;

Г) при горении запах жжёного пера;

Д) блестящее.

Карточка 2

1.Синтетические волокна получают:

А) из древесины;

Б) нефти;

В) растения.

2. Определить волокнистый состав можно:

А) по цвету ткани;

Б) пробе на горение;

В) внешнему виду;

Г) на ощупь.

3. При горении ткани из синтетического волокна образуется:

А) серый пепел;

Б) твёрдый тёмный шарик;

В) рассыпающийся чёрный шарик.

4. Гигиенические свойства лучше у тканей:

А) из хлопкового волокна;

Б) вискозного волокна;

В) полиакрилонитрильного волокна.

5. Осыпаемость срезов сильнее в тканях:

А) из шерстенного волокна;

Б) капроновых нитей;

В) хлопкового волокна.

Ответы

Карточки 1: 1а,2ав,3б,4б.

Карточка 2: 1б,2б,3б,4а,5аб.

Анализ урока.

Учитель проводит анализ урока, отмечая правильность организации рабочего места, соблюдение учащимися правил безопасной работы, успешность выполнения лабораторной работы, комментируя допущенные ошибки.

Выставление оценок, их аргументация.

Домашнее задание : в альбом самостоятельно составить коллекцию образцов тканей из химических волокон.

Используемая литература:

1.Журнал « Наша школа» 2006 г

2.Технология под редакцией В. Д. Симоненко.7 класс. 2009 г.

3. Технология под редакцией В. Д. Симоненко. 5 класс. 2010 г

4. Энциклопедический словарь 2011г

Тема: Изучение свойств ткани.

Обучающая цель:

Научить делать правильный выбор ткани на изделие;

Способствовать развитию умения определять свойства ткани.

Воспитательная цель:

Воспитание культуры поведения на уроке;

Воспитание ответственного поведения в жизни;

Развивающая цель:

Развитие творческого подхода к заданной цели;

Развитие аналитических способностей (анализ, сравнение);

Развитие творческих способностей обучающихся.

Требуемая IT подготовка

При подготовке использованы средства Pow e r Point для создания презентаций, Microsoft Word для подготовки приложений, образцов составления устного выступления.

В процессе подготовки к уроку использовались ресурсы: компьютерные программные средства - Microsoft Word , материалы интернет-ресурсов.

Оборудование и материалы:

Презентация Pow e r Point «Свойства ткани», образцы ткани, ножницы, емкость с водой, округлая сфера (глобус).

Задачи урока:

Учится применять их при выборе ткани.

Ход урока

Организационный момент. Приветствие.

Отметить присутствующих и отсутствующих учеников на уроке.

2. Изучение новой темы. Введение.

Учитель на доске пишет словосочетание «ВЫБОР ТКАНИ» и задает вопрос: «Какие ассоциации возникают у вас с этим словосочетанием?».

Ответы учеников: «Для чего. Для кого. Из чего. Где купить».

Учитель: Из этого мы можем сделать ВЫВОД, что прежде чем выбрать ткань, необходимо подготовиться к этому процессу. Здесь нужны определенные знания. А если мы сделаем не правильный выбор, то в итоге, изделие не будет отвечать требованиям.

Так какая же ЦЕЛЬ стоит перед вами?

Ученики: Научиться делать правильный выбор ткани на изделие.

Учитель: Для этого нам необходимо знать характер, свойства ткани.

Задачи урока:

Познакомится со свойствами ткани.

Научится их применять при выборе ткани.

Учитель включает презентацию:

1 слайд: Свойства ткани

2 слайд: В природе существует три основных вида свойств:

Физико-механические, гигиенические, технологические.

3 слайд: К физико-механическим относятся такие свойства, как прочность, сминаемость и драпируемость.

Давайте разберем подробней каждое свойство.

4 слайд: Устойчивость ткани к стирке, воздействию солнечных лучей, к трению, к растяжению.

Устойчивость ткани к стирке – это когда ткань после стирки не потеряла свою форму и цвет.

Устойчивость ткани к воздействию солнечных лучей – ткань считается прочной, если при долгом нахождении на солнце не потеряла свой цвет, т.е. не выгорела.

Устойчивость ткани к трению - любая одежда, которую мы носим постоянно, соприкасается с различными поверхностями, после чего могут образовываться потертости и катышки.

Устойчивость ткани к растяжению – хороший пример с детскими х/б колготками, которые очень быстро теряют свою форму и сильно растягиваются в коленках.

Вывод:

Вопрос учителя: «Скажите, девочки, в какой ситуации мы сталкиваемся с этим свойством?».

Ответ учеников: При стирке шерстяных вещей. Они обладают малой устойчивостью к стирке.

5 слайд: Сминаемость- свойство ткани сминаться.

Практический эксперимент. Раздать два образца ткани. Ученики загибают кончик образцов и держат 5 – 10 секунд. Затем разгибают и определяют сминаемость каждого образца: высокая или низкая сминаемость.

Вывод:

Вопрос учителя: Скажите, малосминаемость – это хорошо или плохо, в каких случаях мы учитываем сминаемость ткани?

(Привести пример с юбкой – карандаш, деловой стиль).

6 слайд: Драпируемость – это свойство ткани под собственным весом образовывать складки.

Практический эксперимент. Необходимо взять два глобуса и на каждый поместить образец ткани разного качества: с высокой и низкой драпируемостью.

Ученики сравнивают какая ткань способна образовать больше складок, а какая наоборот.

Вопрос учителя: В каких случаях мы можем применить это свойство?

(Привести пример со шторами, ламбрекенами, широкими юбками).

Повторение:

7 слайд: К гигиеническим свойствам относятся: гигроскопичность, пылеемкость, теплозащитность.

8 слайд: Гигроскопичность – это свойство ткани впитывать влагу выделяемую телом человека и выпускать ее в окружающую среду.

Вопрос учителя: Какие ассоциации возникают у вас с этой картинкой?

Ответ учеников: на физкультуру одеваем одежду из натуральных тканей, чтоб телу было комфортно и легко дышалось.

Вопрос учителя: (Указать на картинку) А если это не натуральная ткань, а синтетическая куда пойдут стрелочки?...

Практический эксперимент: Взять два образца ткани и опустить в воду. Сравнить какой образец обладает высокой или низкой гигроскопичностью.

Вывод:

Вопрос учителя: Какой же вывод мы можем сделать, познакомившись с этим свойством?

Ответ учеников: Одежда ближе к телу должна обладать высокой гигроскопичностью, чтобы телу было комфортно.

9 слайд: Пылеемкость – это свойство ткани задерживать пыль на своей поверхности.

Вопрос учителя: Скажите, от чего же зависит пылеемкость?

Ответ учеников: От поверхности. Если поверхность ткани гладкая, то пыль с нее легко слетает, а если шероховатая, то ткань способна накопить в себе очень много пыли.

Учитель: Поднять двух девочек и на их одежде определить какая обладает высокой или малой пылеемкостью.

Как же можно бороться с этим? Да, просто, чаще стирать и чистить изделие.

10 слайд: Теплозащитность – свойство ткани удерживать тепло выделяемое телом человека.

Учитель: Это свойство не требует объяснений. Скажите, какие ткани обладают высокой теплозащитностью, а какие малой?

Вопрос учителя: В каком случае мы можем применить это свойство?

(привести пример с шерстяным жакетом или юбкой для зимнего периода).

11 слайд: К технологическим свойствам относятся: скольжение, осыпаемость нитей, усадка.

12 слайд : Осыпаемость нитей на швах – это выпадение нитей из срезов ткани.

Практический эксперимент: берем два образца ткани и пытаемся выдернуть нитки из срезов ткани. Сравнить образцы. Если нити легко удаляются, то ткань обладает высокой осыпаемостью, а если необходимо приложить усилие, то ткань обладает средней или малой осыпаемостью.

Вывод:

Вопрос учителя: Так при какой работе мы можем столкнуться с этим свойством?

Ответ ученика: При раскрое ткани.

Учитель: Правильно. Значит когда мы раскраиваем ткань, имеющую высокую осыпаемость, то мы припуски на швы даем несколько больше чем обычно.

13 слайд: Усадка – это свойство ткани уменьшаться в размерах после влажно-тепловой обработки.

Зрительный эксперимент: Я сама провела эксперимент взяла кусочек ткани из натуральных волокон произвела ВТО с горячим утюгом, что привело к изменению размеров этого кусочка ткани. Мы знаем, что изделия из натуральных волокон «садятся» после стирки.

Вопрос учителя: Если мы решили шить блузку из хлопчатобумажной ткани, о чем мы задумаемся?

Ответ ученика: Что же делать, чтоб избежать усадки?

Учитель: Есть такой термин в технологии «декатировка» ткани – это отпаривание ткани горячим паром перед раскроем.

Вывод:

Вывод напрашивается сам по себе. Зная об этом свойстве, мы правильно подготовим ткань к раскрою.

14 слайд: Скольжение – это свойство ткани сдвигаться во время раскроя.

Практический эксперимент: У вас на столе лежат два образца ткани и ножницы. Сложите ткань пополам и попробуйте разрезать.

Вопрос учителя: Какие трудности возникли при разрезании?

Ответ ученика: Шелковый образец скользит при разрезании и доставляет трудности,

а хлопчатобумажный хорошо разрезался.

Вывод: При выборе ткани с высокой степенью скольжения, нужно быть готовым к трудностям при обработке.

Например, при раскрое лучше закалывать булавками, резать острыми ножницами.

Контроль

Мы с вами изучили различные свойства ткани. Давайте проведем небольшое тестирование.

Учитель раздает карточки с вопросами. Ученик должен вычеркнуть лишние свойства. За каждый правильный ответ даем 1 балл: 7-9 баллов оценка «5»; 5-7 баллов оценка «4»; 2-4 балла оценка «3» .

Физико-механические

Прочность

Усадка

Осыпаемость

Сминаемость

Драпируемость

Гигроскопичность

Гигиенические

Прочность

Теплозащитность

Гигроскопичность

Пылеемкость

Драпируемость

Сминаемость

Технологические

Скольжение

Драпируемость

Прочность

Осыпаемость

Усадка

Гигроскопичность

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Слово учителя: Девочки, в начале урока мы с вами ставили две задачи. Давайте вспомним какие:

Изучить свойства ткани

Учиться применять их на практике.

Вопрос учителя : По вашему мнению, мы выполнили задачи урока? Вам понравился урок? Сформулируйте свой ответ, начиная со слова «Я …».

Физико-механические

Прочность

Усадка

Осыпаемость

Сминаемость

Драпируемость

Гигроскопичность

Гигиенические

Прочность

Теплозащитность

Гигроскопичность

Пылеемкость

Драпируемость

Сминаемость

Технологические

Скольжение

Драпируемость

Прочность

Осыпаемость

Усадка

Гигроскопичность

Физико-механические

Прочность

Усадка

Осыпаемость

Сминаемость

Драпируемость

Гигроскопичность

Гигиенические

Прочность

Теплозащитность

Гигроскопичность

Пылеемкость

Драпируемость

Сминаемость

Технологические

Скольжение

Драпируемость

Прочность

Осыпаемость

Усадка

Гигроскопичность

Физико-механические

Прочность

Усадка

Осыпаемость

Сминаемость

Драпируемость

Гигроскопичность

Гигиенические

Прочность

Теплозащитность

Гигроскопичность

Пылеемкость

Драпируемость

Сминаемость

Технологические

Скольжение

Драпируемость

Прочность

Осыпаемость

Усадка

Гигроскопичность

Физико-механические

Прочность

Усадка

Осыпаемость

Сминаемость

Драпируемость

Гигроскопичность

Гигиенические

Прочность

Теплозащитность

Гигроскопичность

Пылеемкость

Драпируемость

Сминаемость

Технологические

Скольжение

Драпируемость

Прочность

Осыпаемость

Усадка

Гигроскопичность

ID: 2015-07-6-A-5344

Оригинальная статья

Калмин О.В., Венедиктов А.А.*, Никишин Д.В., Живаева Л.В.*

ФГБОУ ВПО Пензенский государственный университет Минобрнауки России; * Общество с ограниченной ответственностью «Кардиоплант»

Резюме

Цель : разработка метода химико-ферментативной обработки ксеноперикарда с целью получения нового материала с низкой биорезорбцией. Методы. Материалом исследования были образцы ксеноперикарда, обработанные стандартным и модифицированным химико-ферментативными методами. Часть образцов ксеноперикарда подвергали исследованию механических свойств. Другая часть образцов имплантировалась экспериментальным животным. Сроки имплантации составили 2 недели, 1 и 2 месяца. После выведения животных из эксперимента производилось гистологическое исследование образцов. Результаты. Установлено, что ксеноперикардиальная пластина, обработанная модифицированным методом, обладает более высоким модулем упругости, большей прочностью и меньшей растяжимостью, в отличие от материала, обработанным запатентованным химико-ферментативным методом. Повышение прочности и упругости, но снижение растяжимости образцов экспериментальной группы связано с обработкой глутаровым альдегидом в более высокой концентрации. В связи с этим биодеградация и биоинтеграция в образцах, подвергшихся стандартной обработке, активно выявляются уже в конце первого месяца после имплантации, в отличие от ксеноперикарда, обработанного модифицированным способом, у которого данные процессы проявляются к концу второго месяца. Заключение . Изучение деформативно-прочностных свойств и микроморфологии ксеноперикардиальной пластины на разных этапах эксперимента подтверждает, что модернизированный метод химико-ферментативной обработки ксеноперикарда позволяет создать биоматериал, обладающий лучшими упруго-эластическими характеристиками и характеризующийся более низкой скоростью биорезорбции и замещения собственной соединительной тканью реципиента.

Ключевые слова

Ксеноперикард, тканевая инженерия, химико-ферментативная обработка, биорезорбция, механические свойства

Введение

О.В. Калмин - ФГБОУ ВПО Пензенский государственный университет Минобрнауки России, кафедра анатомии человека, заведующий кафедрой, доктор медицинских наук, профессор; А.А. Венедиктов - Общество с ограниченной ответственностью «Кардиоплант»; Д В. Никишин - ФГБОУ ВПО Пензенский государственный университет Минобрнауки России, кафедра анатомии человека, доцент, кандидат медицинских наук; Л.В. Живаева - Общество с ограниченной ответственностью «Кардиоплант».

На современном этапе развития в реконструктивной медицине одной из наиболее актуальных является проблема подбора материалов для проведения реконструктивных хирургических манипуляций.

Хорошо известно, что «идеальный» трансплантат должен отвечать следующим требованиям: не приводить к воспалительной реакции; не оказывать токсического и иммуногенного действия; должен сохранять заявленные свойства как на этапе хранения, так и в организме, в который он был имплантирован; обладать способностью к физиологической деградации с образованием безопасных продуктов распада; обладать необходимой скоростью деградации, соответствующей процессам образования новой соединительной ткани; давать возможность нанесения биологически активных веществ на его поверхность; должен обладать эффективной и универсальной возможностью стерилизации; иметь длительные сроки хранения.

Наиболее часто в клинической медицине для трансплантации используют следующие основные виды материалов: аутотрансплантаты, аллотрансплантаты и синтетические материалы.

Аутотрансплантаты - это собственные ткани организма пациента. Этот материал имеет значительный плюс, он высоко биосовместим, но при проведении хирургических манипуляций с его использованием врачу приходится забирать материал и, как следствие, травмировать пациента, что увеличивает период реабилитации пациента .

Аллотрансплантаты - это ткани и органы, взятые от донора (человека). В качестве донора может выступать трупный материал. Данный материал труднодоступен, т.к. в Российской Федерации практически отсутствуют банки с алломатериалами. При этом такой материал может нести в себе риск заражения различными инфекциями, что является недопустимым в клинической медицине .

Синтетические материалы широко распространены в практической медицине, имеют относительно небольшую стоимость, но обладают малым уровнем биоинтеграции и довольно часто отторгаются .

Ксенотрансплантаты - это ткани и органы, которые взяты от животных. Их использование началось еще в конце XX века, однако они редко использовались из-за несовершенной методики изготовления ксеноматериала: оставшиеся в материале клетки запускали иммунный ответ, что способствовало отторжению имплантатов.

Основной причиной антигенности являются клетки ксеноматериала, а также глизоамингликаны. Именно поэтому в процессе подготовки необходимо разрушить клетки и вывести их из материала. Суть наиболее распространенного метода обработки ксеноперикарда, использующегося на данный момент (Патент на изобретение РФ № 2197818 от 28.10.2008 г.), состоит в том, что фермент разрушает носители антигенности, а вследствие обработки ткани гипертоническими растворами хлорида натрия фрагменты клеток удаляются из материала. При этом волокна соединительной ткани остаются незатронутыми и сохраняют свою структуру, а дальнейшая обработка глутаровым альдегидом превращает ткань ксеноматериала в биополимер. Однако данный метод не лишен недостатков и требует дальнейшего развития и оптимизации.

Цель

Целью настоящего исследования явилась разработка метода химико-ферментативной обработки ксеноперикарда с целью получения нового материала с низкой биорезорбцией.

Материал и методы

Взятие ксеноперикарда производилось не позднее 20 минут с момента забоя животного. Полученный перикард погружался в физиологический раствор и доставлялся в лабораторию для дальнейшей обработки. Образцы были разделены на 2 группы: опытную и контрольную. В каждой группе исследовалось по 20 образцов ксеноперикарда.

Контрольная группа была обработана стандартным методом (Патент РФ № 2197818 от 28.10.2008 г.). Опытную группу образцов ксеноперикарда подвергали действию протеолитического фермента при различных режимах: изменяли время обработки, концентрацию протеолитического фермента, температуру при обработке, уровень рН, а также концентрацию сшивающего агента, в качестве которого служил раствор глутарового альдегида. Подобная модель ткани, будучи относительно «сильно зашитой», в теории должна обладать пониженной скоростью биоразложения. В конце обработки ксеноперикарда проводился гистологический контроль материала на наличие клеточных элементов и сохранность коллагеновых и эластических волокон ксеноперикарда.

На половине образцов из каждой группы изучали деформативно-прочностные свойства биоматериала. Исследование проводили на испытательной машине INSTRON-5944 BIO PULS, при этом изучались: максимальная нагрузка, максимальная относительная деформация, модуль упругости, напряжение при растяжении при максимальной нагрузке. Во время измерений образцы смачивались в физиологическом растворе.

Оставшиеся 10 образцов из каждой группы имплантировали экспериментальным животным. При проведении эксперимента соблюдались положения Европейской Конвенции по защите экспериментальных животных (1986 г.). В качестве экспериментальных животных выступали белые крысы породы Wistar массой до 260 г. Экспериментальных животных содержали на обычной диете. Экспериментальную модель создавали путем имплантации образцов материалов животным под кожу в область межлопаточного пространства. Операция проводилась в условиях стерильности под масочным эфирным наркозом. Подкожные полости формировали тупым способом с помощью стерильного шпателя. Разрез ушивали рассасывающейся нитью. Срок имплантации составил 2 недели, 1 месяц и 2 месяца. По истечении сроков образцы из каждой экспериментальной группы извлекали и производили гистологический анализ материала. Образцы тканей фиксировали в нейтральном 10%-ном формалине, проводили через батарею спиртов возрастающей концентрации и заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином-эозином и по методу Вейгерта-Ван-Гизона. Используя микроскоп с цифровой фото насадкой, разрешением 7 мегапикселей с каждого гистологического препарата было получено по три фотографии. На микрофотографиях изучали: состояние коллагеновых и эластических волокон; наличие и характер клеточных элементов; наличие новообразованных кровеносных сосудов; явления биоинтеграции и биодеградации; наличие и степень воспалительной реакции.

Результаты

Исследование деформативно-прочностных свойств. Исследование выявило, что образцы ксеноперикардиальной пластины, обработанные запатентованным и экспериментальным методами, имеют различные деформативно-прочностные свойства (табл. 1).

Модуль упругости (модуль Юнга) пластин ксеноперикарда экспериментальной группы был выше в 1,52 раза, чем в контрольной группе. Наоборот, максимальная относительная деформация образцов экспериментальной группы была ниже в 1,32 раза по сравнению с контрольной. Образцы экспериментальной группы обладали более значительной прочностью по сравнению с контрольной группой, прошедшей запатентованную обработку (в 1,36 раза). Повышение прочности и упругости, но снижение растяжимости образцов экспериментальной группы связано с обработкой глутаровым альдегидом в более высокой концентрации. В результате такой обработки происходит образование большего количества поперечных сшивок между коллагеновыми волокнами. Вследствие этого коллагеновая сеть становилась более плотной, а весь ксеноматериал становится более прочным и упругим, но менее растяжимым.

Значение напряжения при максимальной нагрузке в контрольной группе незначительно отличалось от аналогичного показателя экспериментальной группы. Следовательно, такой вид модификации ксеноперикардиальной пластины не оказывает сильного влияния на распределение сил между волокнами при приложении нагрузки в виде одноосного растяжения.

Микроскопическое исследование.

1. Обработка ксеноперикарда стандартным методом. При гистологическом исследовании контрольных образцов ксеноперикарда, прошедших стандартную обработку, было установлено, что при окраске гематоксилином и эозином клеточные элементы не выявлялись; при окраске по методу Вейгерта-Ван-Гизона, несмотря на обработку ксеноперикарда агрессивными веществами и разрушение клеточных элементов, состояние эластических и коллагеновых волокон оставалось без изменений.

При исследовании ксеноперикарда на 14-е сутки после имплантации при окраске гематоксилином и эозином отмечались было установлено, что в 2 образцах имелась слабо выраженная лимфогистиоцитарная инфильтрация (в среднем на 2/3 от общей толщины ксеноперикардиальной пластины) с включением эпителиоидных клеток и клеток фибропластического ряда, в 1 образце - умеренно выраженная лимфогистиоцитарная инфильтрация. Вокруг имплантированных образцов ксеноперикарда сохранялась умеренная клеточная инфильтрация, наблюдалось образование грануляционной ткани с единичными новообразованными сосудами (рис. 1).

Рис. 1. Контрольные образцы ксеноперикарда (а - ксеноперикард, обработанный стандартным методом, окраска гематоксилином-эозином, х200; б - ксеноперикард, обработанный стандартным методом, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400; в - ксеноперикард, обработанный модифицированным методом, окраска гематоксилином-эозином, х200; г - ксеноперикард, обработанный модифицированным методом, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400)

При анализе гистологических препаратов, окрашенных по Вейгерту-Ван-Гизону, выявлено частичное разрушение коллагеновых и эластических волокон, что свидетельствует об активных процессах биодеградации исследуемого фрагмента ксеноперикарда.

К концу первого месяца эксперимента в местах прилегания трансплантата к тканям реципиента отмечались выраженные пролиферативные процессы. Ксеноперикардиальная пластина имела однородную структуру, по наружной поверхности была инфильтрирована лимфоцитами и гистиоцитами. Пластина была окружена выраженным инфильтрационным валом. В составе клеточного инфильтрата встречались плазматические клетки, лимфоциты, гистиоциты, клетки фибробластического ряда. В области контакта с материалом преобладают лимфоциты и гистиоциты, на периферии грануляционного вала - пролиферирующие фибробласты и очаги новообразованного коллагена. В зоне вокруг ксеноперикарда определялись новообразованные кровеносные сосуды. При окраске по Вейгерту-Ван-Гизону выявлялись формирующиеся собственные коллагеновые и эластические волокна.

Через 2 месяца после начала эксперимента на поверхности материала отмечались явления биодеградации. Было обнаружено практически полное врастание собственной соединительной ткани и новообразованных сосудов, значительное уменьшение количества лимфоцитов и макрофагов в инфильтрате. Фибробласты активно синтезировали соединительнотканный каркас вокруг трансплантата. При окраске по Вейгерту-Ван-Гизону определялось большое количество новообразованных собственных коллагеновых и эластических волокон. Подобные изменения свидетельствовали об активном процессе биодеградации ксеноперикардиальной пластины и интеграции в нее собственной соединительной ткани с дальнейшим полным замещением имплантата (рис. 2).

Рис. 2. Ксеноперикард, обработанный стандартным методом, (а - 14-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200, б - 14-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400; в - 30-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200; г - 30-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400; д - 60-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200; е - 60-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400)

2 . Обработка ксеноперикарда модифицированным методом. При гистологическом исследовании контрольных образцов ксеноперикарда, обработанных модифицированным методом, было выявлено, что при окраске гематоксилином-эозином клеточные элементы не выявлялись; при окраске по Вейгерту-Ван-Гизону состояние эластических волокон и коллагеновых волокон оставалось без изменений, но они имели более рыхлое пространственное расположение.

При гистологическом исследовании ксеноперикарда на 14-е сутки в образцах при окраске гематоксилином-эозином выявлялась умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация: в одном образце отмечались процессы инкапсуляции, в остальных образцах лейкоциты проникали на 1/3 от общей толщины пластины.

При анализе препаратов, окрашенных по Вейгерту-Ван-Гизону, отмечалось частичное разрушение коллагеновых и эластических волокон на всю глубину лимфогистиоцитарной инфильтрации, а в толще ксеноперикардиальной пластины наблюдались коллагеновые и эластические волокна без изменений, что говорит о слабо активных процессах биодеградации исследуемого объекта.

К концу 1-го месяца эксперимента в тканевом ложе трансплантата отмечаются выраженные пролиферативные процессы. Материал трансплантата имел однородную структуру, по поверхности был инфильтрирован лимфоцитами и гистиоцитами. Трансплантат был окружен выраженным инфильтрационным валом. В составе клеточного инфильтрата выявлялись лимфоциты, гистиоциты, плазматические клетки, клетки фибробластического ряда. В области контакта собственных тканей с материалом имплантата преобладали лимфоциты и гистиоциты, по периферии грануляционного вала - пролиферирующие фибробласты и очаги новообразованного коллагена. В реактивной зоне вокруг ксеноперикарда выявлялись новообразованные кровеносные сосуды. При окраске по Вейгерту-Ван-Гизону были найдены формирующиеся собственные коллагеновые и эластические волокна.

Через 60 суток обнаруживались явления биодеградации материала на наружной его поверхности, было выявлено практически полное прорастание в пластину собственной соединительной ткани и новообразованных сосудов. Отмечалось значительное уменьшение количества лимфоцитов и макрофагов в воспалительном инфильтрате. Пролиферирующие фибробласты активно формировали соединительнотканный каркас вокруг трансплантата.

При окраске по Вейгерту-Ван-Гизону выявлялось значительное количество собственных коллагеновых и эластических волокон. Выявленные тканевые изменения подтверждали наличие активного процесса биодеградации ксеноперикарда и интеграции в него собственной соединительной ткани с последующим замещением ксеноперикарда (рис. 3).

Рис. 3. Ксеноперикард, обработанный модифицированным методом (а - 14-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200; б - 14-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400; в - 30-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200; г - 30-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400; д - 60-е сутки, окраска гематоксилином-эозином, х200; е - 60-е сутки, окраска по Вейгерту-Ван-Гизону, х400)

Обсуждение

Полученные в ходе проведенных экспериментальных исследований данные показывают, что ксеноперикардиальная пластина, обработанная модифицированным методом, обладает более высоким модулем упругости, большей прочностью и меньшей растяжимостью, в отличие от материала, обработанным запатентованным химико-ферментативным методом, меньше деформируется. Повышение прочности и упругости, но снижение растяжимости образцов экспериментальной группы связано с обработкой глутаровым альдегидом в более высокой концентрации. В результате такой обработки происходит образование большего количества поперечных сшивок между коллагеновыми волокнами.

В связи с этим биодеградация и биоинтеграция в образцах, подвергшихся стандартной обработке, активно выявляются уже в конце первого месяца после имплантации, в отличие от ксеноперикарда, обработанного модифицированным способом, у которого данные процессы проявляются к концу второго месяца. Полученные данные подтверждают довольно высокую эффективность применения модифицированной ксеноперикардиальной пластины в реконструктивных операциях, когда необходимо длительное сохранение механической прочности трансплантата.

Заключение

Изучение деформативно-прочностных свойств и микроморфологии ксеноперикардиальной пластины на разных этапах эксперимента подтверждает, что модернизированный метод химико-ферментативной обработки ксеноперикарда позволяет создать биоматериал, обладающий лучшими упруго-эластическими характеристиками и характеризующийся более низкой скоростью биорезорбции и замещения собственной соединительной тканью реципиента. Результаты исследования позволяют предположить большую эффективность применения ксеноперикардиального имплантата, обработанного модифицированным методом, для восстановления соединительной ткани реципиента. Эти ксеноперикардиальные пластины могут применяться как самостоятельный пластический материал для использования в реконструктивных операциях, требующих имплантаты с указанными свойствами, так и в качестве матрицы для нанесения стволовых клеток, используемых в генной инженерии.

Конфликт интересов. Работа выполнена в рамках приоритетного направления научно-исследовательской деятельности Пензенского государственного университета на 2011-2015 годы № 4 «Биомедицинский кластер».

Литература

1. Сравнительный анализ использования аутотрансплантата из связки надколенника и учетверенного сухожильного трансплантата m. semitendinosus и m.gracilis для пластики ПКС // VIII конгресс Российского артроскопического общества: программа и тезисы / Д.С. Афанасьев, А.В. Скороглядов, С.С. Копенкин, А.Б. Бут-Гусаим, А.В. Зинченко, В.Ю. Розаев. СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2009. С. 104.
2. Батпенов Н.Д., Баймагамбетов Ш.А., Раймагамбетов Е.К. Реконструкция передней крестообразной связки свободным аутосухожилием связки надколенника // VIII конгресс Российского артроскопического общества: программа и тезисы. СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2009. С. 104.
3. Кузнецов И.А. Артроскопическая аутопластика передней крестообразной связки с использованием сухожилия полусухожильной мышцы // Сборник материалов зимнего Всероссийского симпозиума «Коленный и плечевой сустав - XXI век». М., 2000. С. 95-97.
4. Демичев Н.П. Сухожильная гомопластика в реконструктивной хирургии. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1970. 102 с.
5. Кузнецов И.А., Волоховский H.H., Рябинин М.В. Применение аллотрансплантатов при артроскопической реконструкции ПКС коленного сустава // Сборник материалов 2-го конгресса РАО. М., 1997. С. 23.
6. Кузьмина Ю.О., Королев А.В., Дедов С.Ю. Анализ осложнений, возникающих после артроскопической пластики передней крестообразной связки аллотрансплантатом из связки надколенник // РУДН, ГКБ № 31. М., 2004. С. 56.
7. Burri C. Grundlagendes Kniebandersatzesdurch Kohlenstoff // Unfallheilkunde. 1980. Bd. 83. S. 208-213.
8. Klein W. Die arthroskopis chevordere Kreuzbandplastikmit Semitendinosuss chlinge, verstaerktdurch Kennedy-LAD // Arthroskopie. 1990. Bd. 3. S. 7-14.
0

Ваша оценка: Нет