Проект по экологии на тему Использование растений-красителей в окраске ткани и шерсти

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Дополнительного профессионального образования

«Институт развития образования Сахалинской области»

Тема научно-исследовательского проекта:

Использование растений-красителей в окраске ткани и шерсти.

Составители: Ерофеева Юлия Сергеевна,

Лещенко Юлия Андреевна,

Мощук Ирина Владимировна,

МБОУ СОШ №1 города Шахтёрска.

Научный руководитель: Гризодуб Наталья Леонидовна,

учитель биологии,

МБОУ СОШ №1 города Шахтерска.

Чернякова Алёна Валерьевна,

Педагог-психолог,

МБОУ СОШ №1 города Шахтёрска.

Южно-Сахалинск, 2012

Содержание работы

1. Введение

2. Характеристика проекта

3. Этапы исследовательской работы

   1. Изучение в научной литературе методов окрашивания различных типов ткани и шерсти;

   2. Сбор растений (коры деревьев, плодов кустарников и полукустарников, трав). Приготовление отваров;

   3. Подготовка ткани и шерсти для окраски;

   4. Окрашивание ткани и шерсти;

   5. Подготовка растворов квасцов, способствующих окрашиванию и закреплению краски на ткани. Квасцевание ткани и шерсти;

   6. Получение разных оттенков ткани при воздействии четырёх видов квасцов на 5 контрольных образцов ткани, окрашенных растениями-красителями.

4. Вывод

5. Литература

1.Введение

Тема исследования, несомненно, актуальна. С каждым годом увеличивается количество людей, страдающих аллергией. Важными причинами этого заболевания являются издержки научно-технического прогресса и как следствие, уход от экологически чистых материалов и продуктов. Аллергия на материалы, используемые в текстильной промышленности, - одна из проблем современного мира моды. Основными «провокаторами» являются синтетические красящие вещества, которыми обрабатывают поверхность тканей.

Мы считаем, что сохранение и возрождение народного ремесла по окраске тканей и шерсти может дать начало работе по созданию красивых экологически чистых тканей и изделий из шерсти.

Растения-красители отличаются тем, что содержат в составе своих различных органов стойкие красящие вещества, которые можно успешно применять для окрашивания тканей, в том числе шерстяных. Растения-красители могут выращиваться среди других культур или размещаться отдельно. Наилучшие красители получаются из свежих трав, цветов, нежных молодых листочков и спелых фруктов. Большинство растительных пигментов - сложные органические соединения. Красный, оранжевый, и жёлтый цвета тканям высших растений придают каротиноиды; синий, фиолетовый и отчасти красный - антоцианы; а зелёный, как известно, - хлорофилл. Красители - синий индиго и красный марена добывались из тропический растений.

Ознакомившись с научными источниками, мы узнали что, несколько столетий назад проблема аллергии не была актуальна, так как люди использовали экологически чистые продукты. Возникло предположение: «А сможем ли мы, в наше современное время, окрасить ткани натуральными красками?» Чтобы найти ответ была изучена научная литература по данной теме и проведено исследование.

2.Характеристика проекта

Цель проекта: получение экологически чистых красителей из природного материала для покраски шерсти и хлопчатобумажных тканей.

Задачи проекта:

• Изучить научную литературу по теме исследования;

• Познакомиться с историей получения растительных красителей;

• Изучить методику окрашивания различных типов ткани и шерсти;

• Научиться создавать растительные краски из собранных растений, применять квасцы для закрепления краски на ткани и получения различных оттенков ткани;

• Произвести окрашивание шерсти и образцов хлопчатобумажных тканей.

• Проанализировать и описать научную работу;

Методы исследования:

1. Анализ

2. Эксперимент

3. Наблюдение

4. Обобщение

5. Описание

3.Этапы исследовательской работы

3.1 Изучение методов окрашивания различных типов ткани и шерсти растениями-красителями

Изучив литературу по данной теме было выяснено, что при окрашивании любых изделий красильного раствора должно быть в 10-20 раз больше, чем изделий. Чем выше температура, тем быстрее окрашивается шерсть и тем медленнее - хлопчатобумажные изделия. При окраске изделий из полушерстяных тканей необходимо следить за интенсивностью окрашивания, в зависимости от того, как окрашивается хлопчатобумажная и шерстяная нити. Скорость крашения хлопчатобумажных изделий увеличивается при добавлении поваренной соли; шерсти - при добавлении уксуса.

Для окраски хлопчатобумажных изделий, окрашиваемую вещь кладут в раствор красителя в эмалированную посуду. После 15-минутного нагрева в посуду добавляют 3 полные столовые ложки поваренной соли, вещь приподнимают палкой. Время от времени вещь перемешивают, следя за тем, чтобы она была полностью погружена в раствор, кипятят ещё полчаса и оставляют её в посуде до полного остывания, затем полощут сначала в тёплой воде, потом в холодной, пока вода не будет прозрачной. Сушить окрашенную вещь нужно на плечиках, применять бельевые прищепки не рекомендуется, так как могут остаться пятна.

Все подготовительные операции перед крашением изделий из натурального шёлка и шерсти те же, что при крашении изделий из хлопчатобумажных тканей. Время крашения зависит от структуры ткани, её восприимчивости к крашению. К примеру, шерсть красится в течение одного часа, лён и конопля - полтора часа, шёлк и хлопок - около получаса.

Для получения насыщенных цветов используют многократное крашение, либо (как уже говорилось раннее) квасцевание.

3.2 Сбор растений-красителей . Приготовление отваров(см.прил. № 3,4,5)

1. Растения-красители собирают в такую пору, когда в них содержится больше окрашивающих веществ:

1. Листья - весной, когда они полностью раскрылись;

2. Цветки - сразу после раскрытия бутонов;

3. Корни - незадолго до цветения.

Для своей работы мы взяли 11 растений-красителей: голубику, бруснику, клубнику, ромашку, зверобой, мелиссу, крапиву, календулу, кору рябины, дуба, ивы (смотри приложение № 1, №2).

1). Приготовление отваров из коры дуба, ивы и рябины было выполнено по одной методике: сырьё раздробили; залили тёплой водой (1 литр воды на 100 гр. материала) и выдержали 30 минут; кипятили на слабом огне 1-1.5 часа в эмалированной посуде (без ржавчины). Для полного извлечения красителя на 1 литр воды добавляли 1 чайную ложку питьевой соды; осадок залили одним литром воды и варили 1 час; оба раствора смешали и употребили для крашения ткани и шерсти;

2).Приготовление отвара крапивы: вымачивали(3 часа); кипятили 1 час; отфильтровали раствор через марлю; приготовили раствор для окрашивания.

3).Приготовление отваров из плодов клубники, голубики, брусники и рябины выполняется по одной методике: кипятили на медленном огне 1 час, всё время, помешивая (100 гр. ягод на 1 литр мягкой воды).

4). Приготовление отваров из цветков ромашки, календулы, зверобоя выполняли по одной методике:100 гр. мелко измельчённых цветков растений заливали на 1 литр талой воды; добавили в раствор одну чайную ложку питьевой соды; раствор кипятили в течение часа; готовый раствор остудили, отфильтровали, приготовили к окрашиванию.

5). Приготовление отвара из мелиссы: к 100 гр. измельчённой травы добавили 800 мл воды; в полученный раствор добавили одну чайную ложку соли; кипятили на медленном огне 1.5 часа.

3.3 Подготовка ткани и шерсти для окраски

Чтобы получить ровный, блестящий оттенок, окрашиваемый материал надо предварительно очистить, - плохо выстиранная пряжа или ткань окрашиваются неравномерно. Как для стирки, так и для окраски нужна эмалированная посуда без ржавчины. Алюминиевая, медная и железная посуда меняет оттенок краски, так как в ней при использовании протравочных веществ, происходят химические реакции. Шерсть удобнее всего красить в волокнах. Если красить пряжу, то её сматывают в мотки, примерно по 100гр. в каждом, мотки не туго перевязывают в 3-4 местах хлопчатобумажной или льняной ниткой. Для стирки используют хозяйственное мыло. Мыльный раствор вливают в тёплую воду и взбивают пену. В этой воде стирают пряжу, слегка отжимая и переворачивая мотки. Если тереть и выкручивать материал, то он может сваляться. Отжим ткани вытягивает пряжу и оставляет складки на материале, который не всегда можно отпарить. Мыльный раствор меняют обычно 2-4 раза. Моющий раствор должен быть тёплым, - в слишком горячей воде материал темнеет. Как показывает опыт, синтетические моющие средства меняют оттенок цвета. После стирки или кипячения пряжу ополаскивают 2-3 раза в тёплой воде, чтобы на ней не оставалось мыла, которое мешает равномерной окраске. Посуда для крашения должна быть достаточно вместительной, чтобы раствор полностью покрывал пряжу. Обычно вес в жидкостях должен в 20-30 раз превышать вес окрашиваемого материала. При недостаточном количестве воды материал окрашивается неровно.

3.4. Окрашивание ткани и шерсти (см. приложение № 6, № 7)

Отвар растения в начале крашения должен быть тёплым, не горячим. Его вместе с материалом мы согревали до температуры кипения (в течение 45-60 минут). Кипятили ткани в растворах красителей, полученных из ягод в течение 30 минут, а в растворах коры 1 час. Прокрашенное волокно оставляли в жидкости красителя в течение 10-12 часов.

Примечание!

1. Кипятя окрашиваемый материал, его переворачивали гладкой деревянной палкой из берёзы, не содержащей смолы.

2. При кипячении пряжу всё время поворачивали вокруг палки. Время от времени нижние слои пряжи поднимали наверх.

3. Обязательное условие окраски ткани и шерсти - кипячение на медленном огне.

5. Подготовка растворов квасцов, способствующих окрашиванию и закреплению краски на ткани Квасцевание ткани и шерсти. (см. приложение № 8,№ 9,№ 10,№ 11)

1. Для закрепления краски на ткани и шерсти мы подготовили следующие виды квасцов:

• дихромат калия K₂Cr₂O₇

• сульфат алюминия - калия KAl(SO₄)₂•12H₂O

• медный купорос CuSO₄•5H₂O

• железный купорос FeSO₄•7H₂O

2. Взвешивали квасцы (4-5 грамма на 200-250 мл тёплой воды)

Примечание!

Квасцы добавляли при отсутствии ткани в ёмкости во избежание разводов на ткани.

3. Для закрепления красящего вещества на материале использовали закрепители (протравку). Протравка делает окраску значительно более устойчивой в стирке и на свету. Чаще всего применяют химические квасцы для закрепления окраски. Их мы и использовали. Квасцевание проводили при низкой температуре в течение 30 минут.

3.6.Получение разных оттенков ткани при воздействии четырёх видов квасцов на 5 контрольных образцов ткани, окрашенных растениями-красителями.(см.приложение №12).

4.Выводы

• Изучив научную литературу по заявленной теме, узнали, что для приготовления растительных красок необходимо растительное сырьё и определённые виды квасцов, а также знание технологий работы по окраске тканей.

• Выделив на территории своего городского поселения группы растений, дающие возможность окрасить ткани и шерсть в розовый, бордовый, желтый, песочный, коричневый и бежевый цвета, мы выяснили, что более продуктивными для окрашивания тканей являются 11 растений-красителей: рябина, дуб, ива, мелисса, ромашка, зверобой, крапива, голубика, клубника, брусника, календула.

• Провели эксперимент. Во время экспериментальной деятельности были получены природные красители из растений, используемые нами при окрашивании ткани и шерсти. Во время эксперимента нами было открыто интересное явление: получение различных цветов и их оттенков зависит от подбора комбинаций квасцов к одним и тем же растениям красителям.

• Используя научные знания в практической работе, получили опытным путём 11 цветов ткани и шерсти, а также 20 разных оттенков ткани при воздействии четырёх видов квасцов на 5 образцов ткани, окрашенных растениями красителями. Наше предположение: «А сможем ли мы, в наше современное время, окрасить ткани натуральными красками?»- нашло своё подтверждение в данном исследовании.

Литература

1. Ю.К. Школьник. Растения. Полная энциклопедия - М.: Эксмо, 2008

2. А.К. Кощеев, Ю.И. Смирняков. Лесные ягоды: справочник. - М.: Лесная промышленность, 1986

3. В. Мелик-Гусейнов. Лекарственные растения - Кавказская здравница, 1990

4. С.Е. Лысов. Окраска тканей местными растениями крестьянским населением Ленинского уезда - М.: Московский краевед выпуск 4, 1928

5. И.В. Усенко. Дары уссурийской тайги. - Хабаровск: Книжное издательство, 1975

6. Л.В. Пастушенков, А.Л. Пастушенков,В.Л. Пастушенков. Лекарственные растения: использование в народной медицине и быту. - Л.: Лениздательство , 1990

7. А.М. Юдин. Химия в нашем доме: справочник. - М.: Химия, 1989

8. А.А. Алтымышев. Природные целебные средства. - М.: Профиздательство, 1992

9. А.А. Попов. Плетение и ткачество у народов Сибири: Сборник. - МАЭ, 1955

10. А.И. Савенков. Одарённый ребёнок дома и в школе. -Екатеринбург: У-Фактория-2004.

11. Л. Цыганкова. Лекарственные растения Сахалина и Курил. - Дальневосточное книжное издательство, Сахалинское отделение, 1989

12. Т. Никиточкина. Лекарственные растения. //Выпуск 2, 3, 5. - М.: Изобразительное искусство, 1977 - 1987

13. М.А. Гуленкова, А.А. Красникова. Летняя полевая практика по ботанике: Учебное пособие для студентов пед.фак.пед.ин-тов. - М.: Просвещение, 1976

11