Як прибрати пень без корчування: способи хімічної дії на деревину

Після спилювання дерева залишається пень, якого теж потрібно позбутися. Ліквідувати залишки рослини можна по-різному. Механічні методики вимагають серйозних фізичних зусиль і навіть матеріальних витрат. Якщо корчування чомусь не підходить, є перевірені хімічні способи видалення прядів. Обійдуться вони набагато дешевше та не вимагатимуть залучення спеціалізованої техніки.

Як прибрати пень без корчування ? Якщо ви стикаєтеся зі знищенням дерева, що заважає, вперше, і не знаєте, як правильно вчинити, допоможе. Ми пропонуємо безліч послуг та допоможемо видалити пень на ділянці без викорчовування. Кожну ситуацію розглядаємо індивідуально, підбираючи оптимальні методи та технології.

Коли хімічні засоби видалення пнів виправдані?

Знищення пнів різними хімічними способами та складами має певні особливості. Основний аспект процедури даного типу – в результаті видалення деревини всі шкідливі речовини незмінно потрапляють в грунт, негативно впливаючи на інші рослини, що знаходяться на ділянці.

Багато компонентів можна прибрати, нейтралізувати різними способами, відновивши ґрунт, підготувавши до посадки. У разі очищення території під будівництво негативний вплив коштів не створює незручностей.

• Використовувати хімію актуально лише в тому випадку, якщо побічні ефекти від неї не впливають на подальшу експлуатацію ділянки або можуть бути швидко усунені.
• Найефективніше таке «корчування» у боротьбі з дикорослими деревами, знищити які ручним способом практично неможливо.
• Хімічне видалення пнів від дерев – найкраще рішення на ліквідацію хворих рослин. Справа в тому, що шкідники та патогенні мікроорганізми потрапляють у ґрунтові води, заражаючи всю рослинність навколо. Реагенти швидко їх нейтралізують.
• Коли потрібно повністю очистити територію, ручне чи механічне корчування не завжди дає результату. Хімія забирає пень на 100%, без можливості відновлення дерева.

Для чого це потрібно?

Щоб ділянка радувала своїх господарів доглянутим виглядом, необхідно вчасно обрізати чагарники, а при необхідності видаляти. Причиною цього можуть стати кілька ситуацій.

При плануванні будівництва

Якщо кущі заважають проведенню будівельних робіт, їх видаляють або акуратно пересаджують в інше, зручніше місце. Кореневища повністю виривають, а ями, що залишилися, акуратно засинають.

При розташуванні під ЛЕП та поблизу комунікацій

Кущі великих розмірів можуть порушувати роботу ліній електропередач або закривати підхід до них. І тут їх обрізають чи вирубують повністю. Роботи мають проводити спеціалісти.

При близькому приміщенні до будинку

Такі чагарники несуть небезпеку для цілісності будинку та його фундаменту. Коріння може пронизувати стіни, руйнувати фундамент і значно скорочувати термін служби житла. Рослини акуратно викорчовують, використовуючи спеціальну техніку.

При великих розмірах кущів

Сильно розрослий чагарник може закривати огляд, якщо розташований на виїзді з ділянки. Велика кількість сухих гілок та розміщення біля житлового будинку стає додатковою небезпекою виникнення пожежі. І тут кущі обрізають чи видаляють повністю.

Вік чагарника

Якщо ягідні або декоративні чагарники «постаріли» і не можуть давати колишнього врожаю та цвітіння, їх змінюють на нові, заздалегідь видаливши старі.

Зміни у ландшафтному дизайні

Декоративні кущі, що не вписуються в дизайн ділянки або заглушають інші рослини, піддають викорчовування, пересаджування або обрізування.

Видалення пнів селітрою та сечовиною

Селітра та сечовина – реагенти, які використовують для обробки пнів із подальшим спалюванням деревини. Склади не руйнують структуру, а підвищують її горючість. В результаті пень спалахує від найдрібнішої іскри. Як відбувається викорчовування або видалення пнів за допомогою селітри аміачної та сечовиної:

• У дереві висвердлюються отвори з діаметром від 10 до 5 мм. Їхнє розташування залежить від обраного способу видалення рослини.
• На спиляних пеньках отвори формуються вертикально та рівномірно по всій поверхні. На зламаних деревах висвердлюється стовбур по всьому периметру.
• При викорчовуванні пнів селітрою відстань між отворами становить від 5 до 10 сантиметрів. Якщо стовбур свердлиться зовні, інструмент направляють під кутом 20-40 градусів, щоб виключити вихід/висипання аміачної селітри.
• Знищення пнів хімією відбувається так, у правильно підготовлені дірки всипається будь-який вид реагенту – до максимального рівня. Потім склад трохи поливається водою для осідання засобу. Зверху отвір закривається пробкою із пластиліну, дерева або глини. Вона повинна трохи туго входити – забивається молотком.
• Оброблений пеньок залишають на 1-2 роки. Потім його з усіх боків обкопують і утворюють багаття. Важливо стежити, щоб вогонь не перекинувся на сусідні рослини та будівлі.

Важливо! Поки деревина “наполягає”, висаджувати плодові та інші дерева слід на відстані мінімум 4-5 метрів. Пов’язано це з тим, що ґрунт навколо наповнюється шкідливими азотовмісними речовинами (кількість нітратів зашкалює).

Після спалювання пня, обробленого аміачною (сечовиною) або калієвою селітрою, яму засипають грунтом і засаджують рослинами, які дають багато зелені. Восени опале листя також спалюється для повної ліквідації шкідливих азотистих сполук.

Застосування сечовини та селітри для видалення пня неефективне, коли потрібно прибрати його з розгалуженим корінням, зараженим шкідниками. Зона горіння має обмежену площу. Найвіддаленіші ділянки деревини залишаються незачепленими.

Напиши мені рецепт.

Для знищення великого пня купуйте кілограм аміаку.

Далі засипайте сечовину у дірки пня. Полийте ці отвори водою. На один кілограм сечовини візьміть сто мілілітрів аміаку. Якщо у вас немає потилиць для поглиблень, можете просто накрити пень целофановим пакетом, який не пропускає повітря.

Сечовина має на пень величезний ефект і, як наслідок, теж викликає багато диму. Цікаво, що горіння проникає у ґрунт на два метри. Тому, коли пень догорить, на його меті буде яма зі слідами коріння та форм пня.

Як прибрати та видалити пень без корчування за допомогою мідного та залізного купоросу

Речовина – агресивний реагент, який убиває будь-які бактерії у дереві. Тому купорос використовують, коли потрібно видалити пні хворих рослин. Препарат вноситься в структуру дерева аналогічно селітрі, але з незначним коригуванням. Отвори формуються діаметром 5-8 міліметрів на глибину – 5-10 сантиметрів (є спеціальні наочні відео):

• Знищення будь-якої життєдіяльності у структурі відбувається швидко – вже за кілька днів. Однак повне відмирання деревини через 1-2 роки.
• Після закінчення терміну пень разом із коренем розкопується, викорчовується остаточно чи спалюється.

Як видалити пень без корчування цим способом? Потрібно використовувати мідний або залізний купорос, що категорично заборонено поряд з металевими трубами. Препарати прискорюють та посилюють корозійні процеси. Садити інші рослини на обробленій ділянці можна, але лише на відстані 3-5 метрів – концентрація шкідливих речовин різко зростає.

Ґрунт відновлюється протягом 2-10 років, залежно від способу остаточного видалення пня (викопування або спалювання).

Підготовчі заходи

Незалежно від того, який спосіб буде вибраний для видалення чагарника з ділянки, необхідно підготуватися до цього процесу.

Якщо кущ передбачається викорчовувати вручну, проводять його зовнішнє обстеження з метою визначення обсягу робіт та підготовки інструментів. Для зрізання стебел та гілок чагарника готують ручну пилку, секатор, садову пилку. Якщо гілки дуже сильні, то знадобиться бензопила. Для обкопування коріння потрібна лопата.

Якщо кущі сильно зарості, рослинність скошують і прибирають перед викорчуванням.

Щоб коріння краще витягувалося із землі, площа навколо куща рясно поливають. Якщо вручну кущі не видалити, можуть знадобитися кущоріз, трактор, лебідка.

Кухонна сіль

Найбільш щадний варіант хімічного видалення пнів без корчування. Усього за 1-2 місяці реагент припиняє життєдіяльність коренів та мікроорганізмів, у тому числі й шкідливих. Вноситься препарат аналогічно селітрі або купоросу:

• Якщо оброблена ділянка надалі буде залита бетоном або використовуватися як дорога, то відмерлий пень просто спалюється.
• В інших випадках необхідно викорчувати рештки старої деревини. Інакше сіль у надмірній кількості зробить ґрунт непридатним для вирощування інших рослин, а будь-які залізні вироби швидко іржавітимуть.

Чим полити дерево, щоб воно швидко засохло

До вибору саджанців садівники найчастіше підходять дуже відповідально, прагнучи з максимальною точністю розпланувати посадку для отримання від рослин максимальної користі. Вони враховують не лише кліматичні умови у своєму регіоні, але також освітлення та особливості ґрунту. Однак часом власників заміських ділянок цікавить, чим полити дерево, щоб воно швидко засохло. Цей метод, безумовно, навряд чи можна вважати гуманним, але часом іншого виходу немає. Наприклад, якщо на ділянці розташовується старе дерево з діаметром стовбура понад 30 см, але його не можна зрізати, оскільки поблизу є інші споруди або рослини. Єдиним виходом у такій ситуації є засушування дерева з використанням спеціальних хімікатів.

Заходи безпеки

• Працюючи з селітрою, необхідно дотримуватися обережності. У процесі обробки та в наступні місяці категорично заборонено курити та розводити багаття біля пня.
• Мідний/залізний купорос у сухому стані безпечний для шкіри людини. Однак під час обробки потрібно використовувати окуляри, респіратор та рукавички (при додаванні води до препарату утворюється токсична рідина, яка негативно впливає на слизові).
• Поварена сіль безпечна у сухому стані та довго розчиняється у воді. Працювати з круглими кристалами можна без дотримання заходів безпеки. При обробці пнів дрібними сольовими частинками слід захистити очі окулярами. Незначний порив вітру може занести потяг у очі.
• Як видалити пень хімічним способом та уникнути негативних наслідків? Під час спалювання обробленого хімікатами пня навколо ями формуємо невеликий земляний вал заввишки 50 сантиметрів – це дозволить уникнути пожеж.
• Під рукою обов’язково має бути вогнегасник, а також шланг, підключений до водопроводу.
• Під час горіння деревини не можна стояти з підвітряного боку – в атмосферу виділяються токсичні речовини, які вдихають шкідливо.
• Фахівці рекомендують перед спалюванням пня оформити у найближчому відділі МНС спеціальний дозвіл. Інакше можливе отримання великого штрафу.
• Використовувати для знищення препарати на основі гліфосату не можна. Вони вбивають деревину, але не розкладаються, навіть після тривалого часу. Попадають у рослини, завдають шкоди всьому живому.

Висновок

Хімічна дія не може повністю замінити корчування, зате є найбільш надійним способом боротьби з кореневими інфекціями та дикорослими деревами.

Тепер ви знаєте:

• які препарати застосовують для хімічної дії;
• як вони впливають на деревину;
• як правильно застосовувати селітру та інші реагенти, щоб знищити пень;
• які додаткові заходи слід провести, щоб повністю видалити залишки дерева.

«Чистий Ліс»: швидко та якісно

пропонує професійну допомогу у видаленні пнів без корчування за допомогою хімії. Ми не тільки зрубаємо, обріжемо або спилимо дерево, але й позбавимо пня будь-яким зручним способом. Співпрацювати з нами вигідно:

• Використання сучасних методів та технологій.
• Власний парк техніки. В наявності завжди необхідні інструменти та засоби.
• Оперативність. Швидкий виїзд спеціалістів на об’єкт.
• Співробітництво з фізичними та юридичними особами.
• Укладання офіційного договору із клієнтами.
• Співпраця з державними організаціями та іншими структурами.

Розмивання ґрунту

На ділянках з піщаним або глинистим ґрунтом для вивільнення дерев’яної кореневої системи застосовується гідравлічний спосіб, тобто. розмивання ґрунту струменем води. Для цього біля пня риється пріствольне коло глибиною близько 30 см і діаметром до 1,5 м. У яму подається шланг з наконечником, здатним сформувати досить сильний водний струмінь. За допомогою такого струменя проводиться вимивання ґрунту з коріння та їх оголення. У міру вивільнення кореневих гілок вони відрізаються ножівкою або відрубуються сокирою. Такий спосіб дозволяє отримати доступ до більшої площі коріння.

Принцип впливу

Існує багато способів видалення пнів з ділянки, і хімічні, і фізичні. На відміну від корчування, де потрібно витратити багато сил і часу, хімічний спосіб видалення деревини, що віджила, більш ефективний. Використання потужних реагентів допомагає значно прискорити процес руйнування стовбура.

Селітра є групою сполук солі азотної кислоти. Зовні вони виглядають як кристалоподібні речовини, що відрізняються здатністю швидко розчинятися у водному середовищі. Застосовувати аміачну селітру або будь-яку іншу (калієву, кальцієву, натрієву) можна не тільки для випалювання пнів, але і як ефективне мінеральне добрива для культивування агророслин як у промислових масштабах, так і в приватному господарстві.

У солях містяться елементи лужноземельного та лужного різновиду. Незалежно від виду, будь-яка селітра розчиняється у воді, розкладається при нагріванні, вивільняючи кисень. Саме завдяки останнім властивостям нітрати наділені такою властивістю, як вибуховість. Порох якраз і є селітрою.

Безбарвні кристалічні речовини за зовнішніми ознаками можна порівняти з кухонною сіллю.

Коріння пня можна забрати шляхом використання натрієвої або калієвої селітри. Це один з найпопулярніших хімічних способів у боротьбі з дерев’яними кістяками. Видаляти пні можна і аміачною селітрою, яка завдяки сильному впливу призводить до посиленого саморозкладання дерева, аж до стану потерті. Такий спосіб дозволяє знищити пні, не залишаючи залишків, причому без запалювання.

Аміачна селітра допомагає зробити важку роботу зі знищення пнів без особливих трудовитрат, заощаджуючи ще час на розчищення території. Цей метод видалення дозволяє навіть не прибирати цей пень, а дати йому протягом декількох років розкластися самому. І тоді на цій ділянці вільно вдасться розбивати грядки з вирощування сільськогосподарських рослин та декоративних культур, формуючи гарні клумби.

Як вона це робить?

Здається, як проста селітра може знищити пень? Справа в наступному: селітра при нагріванні виділяє кисень у надлишку, а це руйнує коріння пня та його деревину. Не поспішайте, побачивши початок процесу, зруйнувати пень самостійно. Це буде неправильно. Краще дочекатися закінчення процесу та на розрізі пня розвести вогонь. Будьте певні: згоряють навіть коріння пня!

Як провести розрізання пня? Можна зробити надріз за допомогою бензопили. Головне – не дозволити пилці зіскочити нагору. Дуже багато недосвідчених людей, які користуються бензопилою, при відскоку пили отримують травми обличчя, шиї і навіть спини. Тому не варто нагадувати, що до цієї процедури слід підходити дуже відповідально та акуратно.

Не переживайте, якщо від пня виходитиме багато диму – це закономірно за такої технології видалення. Головне не видаляти пень, якщо він знаходиться у торф’яному ґрунті. Як відомо, спалах торфу практично неможливо загасити.

§ 31. Волокна. Штучні й синтетичні волокна

ПОНЯТТЯ ПРО ВОЛОКНА. Волокнами називають матеріали, що складаються з довгих і тонких ниток або відрізків ниток, придатних для виготовлення пряжі й тканин. За походженням волокна поділяють на натуральні й хімічні.

НАТУРАЛЬНІ ВОЛОКНА. Люди здавна використовували натуральні (природні) волокнисті матеріали для виготовлення одягу й різних предметів домашнього вжитку, вітрил тощо. Нині з матеріалів рослинного походження виготовляють льняні й бавовняні тканини, з вовни тварин — вовняні тканини й ковдри, з коконів тутового шовкопряду — натуральний шовк. Століттями практично в кожній сільській українській оселі була власна прядка, на якій волокна перетворювали на нитку, — пряли (мал. 53). Як сировину використовували вирощені влітку, а потім вимочені у воді й відділені від костриці (непридатної для прядіння частини рослинного стебла) коноплі й льон.

Мал. 53. Експонати музею Г. С. Сковороди (смт Чорнухи, Полтавська обл.)

Серед натуральних волокон розрізняють волокна рослинного й тваринного походження. Натуральний шовк і вовна мають тваринне походження і складаються з білкових молекул. Шовкова нитка — це продукт виділення залоз гусениць шовкопрядів під час звивання коконів. Довжина шовкової нитки може досягати 800-1000 м.

Волокна рослинного походження складаються з целюлози й поділяються на: бавовняні та луб’яні. Теплолюбний бавовник в Україні не росте, а от луб’яні культури — льон і коноплі — вирощують на великих площах. З тонких волокон роблять різні тканини, з грубих — мішковину, канати й шнури. У місті Глухів Сумської області функціонує Інститут луб’яних культур Національної академії аграрних наук України — одна з найстаріших науково-дослідних установ держави. Тут вперше у світі створили сорти конопель, що не містять наркотичних речовин.

У ХХ ст. постала необхідність в одержанні волокон хімічним способом. На сьогодні цим способом виробляють волокон значно більше, ніж з природної сировини.

Волокна за походженням поділяють на натуральні та хімічні. Натуральні волокна виготовляють із природної сировини, хімічні — хімічним способом із високомолекулярних сполук.

ХІМІЧНІ ВОЛОКНА. Класифікацію хімічних волокон здійснюють за походженням сировини, з якої їх виробляють. Якщо сировиною для виробництва хімічного волокна є природний полімер, волокно називають штучним. Якщо ж сировиною є продукти органічного синтезу, то й хімічне волокно називають синтетичним.

Ознайомтеся з класифікацією волокон і прикладами, скориставшись малюнком 54.

Мал. 54. Класифікація та приклади волокон

Для виробництва хімічних волокон придатні полімери з довгими, лінійними або злегка розгалуженими макромолекулами, що мають досить велику відносну молекулярну масу й здатні або плавитися без розкладу, або розчинятися у певних розчинниках. У кожного волокна є свої переваги й недоліки. Тому однозначно стверджувати, що волокно, з якого виготовлена тканина погане чи гарне, не можна. Одне й те саме волокно може бути непридатним для одних цілей і незамінним для інших. Успіхи вчених і технологів у створенні волокон незаперечні. Так, нині виготовляють надміцні, термостійкі, хемостійкі, еластичні, негорючі та багато інших видів волокон.

ХІМІЧНІ ШТУЧНІ ВОЛОКНА. Вони з’явилися завдяки досягненням сучасної хімії.

До штучних волокон належать волокна, виготовлені шляхом хімічної обробки природної сировини целюлозного й білкового походження.

Виготовляючи їх спершу готують прядильний розплав чи розчин, тому що для вироблення хімічних волокон необхідно, щоб молекули сировини були рухливі. Тільки так їх можна розмістити вздовж осі утворюваного волокна й сформувати нитку.

Зробити тверду речовину рухливою можна двома способами — нагріти її до температури, вищої за температуру плавлення, або ж розчинити. Перший спосіб для целюлози не придатний, бо внаслідок нагрівання вона руйнується. Тому природний полімер целюлозу піддають хімічній обробці ангідридом етанової кислоти (СН₃СО)₂О, а утворений продукт реакції розчиняють у відповідних розчинниках. Утворену однорідну рідку суміш за спеціальними технологіями перетворюють на волокно, наприклад ацетатне волокно. Воно добре зберігає тепло, м’яке, мало мнеться, майже не збігається від прання, має приємний блиск. Однак, маючи низку цінних властивостей, воно поступається перед натуральними за гігієнічними характеристиками.

Виробництво ацетатного волокна було розпочато у Франції наприкінці ХІХ ст. й понад 100 років успішно розвивається.

Ще одне штучне волокно — віскозне — добувають з целюлози, яку піддають хімічній обробці з використанням нітратної кислоти. Віскозне волокно багато в чому схоже з натуральними волокнами (льоном і бавовною). Тканина з віскози має шовковистий блиск, приємна на дотик, м’яка, гігроскопічна, легко та рівномірно зафарбовується. Через неї добре проникає повітря, тобто в одязі з такої тканини тіло «дихає», що у спеку створює відчуття прохолоди. Завдяки переліченим властивостям віскозне волокно здобуло популярність і використовується у великих кількостях.

Тонше за шовк віскозне мікроволокно під назвою «мікромодал» зовні схоже на натуральний шовк, бархатисте, м’яке й дуже легке. Відомим вам застосуванням цього волокна є виготовлення панчіх і колгот.

До штучних волокон, виготовлених на основі целюлози, належить і мідноамоніачне волокно, яке використовують у виробництві килимів, технічних тканин, трикотажних виробів.

У процесі виготовлення хімічних волокон можна змінювати властивості волокна, а отже, з одного волокноутворювального полімеру одержувати широкий асортимент виробів, поліпшувати їх зовнішній вигляд (мал. 55).

Мал. 55. Штучні волокна (а — віскозне; б — ацетатне) та вироби з них

Штучні волокна одержують шляхом переробки природних полімерів, здебільшого целюлози, хімічним способом. Вони набагато дешевші за натуральні, мають більшу зносостійкість. Прикладом волокон цієї групи є віскозне, ацетатне та мідноамоніачне волокна.

СИНТЕТИЧНІ ВОЛОКНА. Це теж хімічні волокна, але для їхнього виробництва не використовується натуральна (природна) сировина. З продуктів переробки нафти, кам’яного вугілля, природного газу спершу добувають полімер, який далі перетворюють на волокно, а термостійкі полімери просто розплавляють.

Виробництво синтетичних волокон розпочалося пізніше штучних — у 60-ті роки ХХ ст. Але на сьогодні воно зростає швидшими темпами, порівняно з виробництвом штучних волокон. Пояснюється це доступністю відносно дешевої сировини, попитом на синтетичні волокна, зумовленим низкою їхніх цінних властивостей.

Синтетичні волокна на відміну від штучних від початку й до кінця виготовляють із продуктів переробки вуглеводневої сировини.

Популярними нині є поліпропіленове, полівінілхлоридне, поліуретанове волокна, капрон, поліестер, акрил, еластан та інші синтетичні волокна.

Виробництво синтетичних волокон з року в рік зростає, тому що вони легкі, міцні, довговічні, швидко сохнуть, слабко мнуться. Тому багато синтетичних волокон (у побуті їх називають «синтетика») застосовують у виробництві модного вбрання, спортивного одягу та взуття, спецодягу, необхідного для безпечного перебування в екстремальних умовах, і багатьох інших товарів. Розглянемо конкретні приклади найпоширеніших синтетичних волокон.

Поліпропіленове волокно — це синтетичне волокно, виготовлене з розплаву поліпропілену. Усі властивості поліпропілену, що були розглянуті у § 29, характерні й для цього синтетичного волокна. Воно також стійке до дії відбілювачів, кислот, органічних розчинників, його не псують цвілеві гриби, бактерії й комахи. Спецодяг, синтетичні килими, ковдри, тканини для пошиття верхнього одягу — це окремі приклади його застосування.

Поліестер (поліефір) — волокно, виготовлене з продукту кополімеризації двохатомного насиченого спирту етан-1,2-діолу (етиленгліколю) з терефталевою кислотою. З поліестеру виготовляють штучне хутро і килими, комбіновані тканини, до складу яких можуть входити шерсть, бавовна, льон. З таких тканин шиють верхній одяг, а також гардинно-тюлеві вироби.

Полівінілхлоридне (ПВХ) волокно формують із розчинів полівінілхлориду. Розглядаючи полімери, ми відзначали таку властивість полівінілхлориду, як негорючість. Ця ж властивість притаманна й волокну, яке вам доводилося не раз бачити, бо виготовленими з нього тканинами оббиті сидіння автомобілів, літаків, потягів тощо.

Еластан (поліуретанове волокно), або спандекс, формують із розчинів і розплавів синтетичної високомолекулярної сполуки під назвою поліуретан. Основна властивість еластану, як і каучуків, — еластичність. Що більший вміст еластану в тканині (його додають до багатьох видів волокон), то краще вона розтягується. Вироби з такого матеріалу облягають фігуру, зберігають форму тривалий час, легкі й зручні під час носіння. Завдяки цим властивостям еластан нині популярний у виробництві спортивних костюмів, блузок, сорочок, штанів, купальних костюмів.

Капрон (нейлон-6) — синтетичний полімер, структурними ланками якого є залишки 6-аміногексанової (ε-амінокапронової) кислоти. Хімічна будова цієї амінокислоти така, що характеристичні групи —NH₂ і —СООН розташовані біля крайніх атомів Карбону H₂N — (CH₂)₅ — COOH. Це робить можливим перебіг реакції поліконденсації за схемою:

Як бачимо, прототипом для створення капрону слугувало утворення природних полімерів — білків. Серед природних волокон аналогічно утворюються волокна вовни й шовку.

Капрон — стійка до більшості розчинників тверда речовина білого кольору, пом’якшується за температури 210 °С. З розплаву капрону можна легко витягувати нитки навіть у лабораторних умовах.

Капронове волокно еластичне, дуже міцне, стійке до стирання та згинання, негігроскопічне, з нього виготовляють канати. Рибалкам ці властивості капрону теж добре відомі, адже з капронових волокон виготовляють рибацькі сітки, волосінь. Багато капрону переробляють на комбіновані волокна, з яких виготовляють спортивні костюми, панчохи, шкарпетки, купальники тощо. Проте є в капрону й небажані властивості — він нестійкий до нагрівання, дії кислот і лугів. Через негігроскопічність капронового одягу людина в ньому швидко пітніє.

Визначити, яку основу — синтетичну чи натуральну — має волокно, можна нагріваючи або спалюючи волокно чи тканину. Штучні целюлозні волокна (бавовна, ацетатне, віскозне) спалахують швидко й згорають, розповсюджуючи запах паленого паперу. Грудочка, що залишається після горіння, легко розтирається пальцями. Натуральні волокна (вовняні, шовкові) згорають аналогічно целюлозним, розповсюджуючи запах паленого пір’я. Синтетичні волокна (наприклад, капрон) спершу плавляться, а потім згорають, розповсюджуючи різкий малоприємний (мишачий) запах. Поліестерні волокна швидко згорають, після чого залишається грудочка, яка пальцями не розтирається.

Одяг надходить у продаж з етикетками, де зазначено склад тканини. Так, на вміст у тканині поліпропіленового волокна вказує позначення РР, поліестеру — РЕ. Цією інформацією не треба нехтувати, бо вона допомагає придбати річ, що за фізико-хімічними характеристиками волокон найкраще підходитиме вам для тієї чи іншої пори року, відповідатиме призначенню (відвідування школи, заняття спортом, відпочинок на природі, урочисті події тощо).

Пам’ятайте, що оптимальним є поєднання у тканині натуральних і хімічних волокон. Перші забезпечують дотримання гігієнічних норм, другі — міцність, еластичність, незминання тощо.

Якщо на етикетці відсутній склад волокна, ви можете самостійно визначити, з якої сировини — природної чи синтетичної — його виготовили. Достатньо спалити кілька ниток волокна, а результат порівняти з описаними в параграфі наслідками спалювання різних волокон.

На одязі також містяться попереджувальні знаки, які інструктують щодо прання, прасування виробу, можливості використання розчинників для виведення плям тощо. Завжди ознайомлюйтесь з інформацією, розміщеною на етикетках виробів, і дотримуйтеся вказівок у процесі користування ними, тоді вироби будуть довго вам служити, зберігаючи привабливий вигляд.

Стисло про основне

• Високомолекулярні сполуки — основа натуральних і хімічних волокон.

• Натуральні волокна мають природне походження, хімічні — виготовляють із застосуванням хімічних методів.

• Хімічні волокна класифікують на штучні й синтетичні.

• Прикладами натуральних волокон є шерстяні й бавовняні, штучних — віскозні й ацетатні, синтетичних — капронові й полівінілхлоридні.

• Волокна відрізняються за властивостями, знання яких допомагає у виборі тканин і виробів з них, догляді за ними.

Сторінка ерудита

Кевлар (поліпарафенілентерефталамід) — синтетичне волокно високої механічної й термічної міцності, склад якого передає наведена формула.

Його розробником є американська хімік і винахідник Стефані Кволек (1923-2014).

Це легкий і міцний (в 5 разів міцніше сталі), нешкідливий для здоров’я людини, стійкий до перепадів температур матеріал. З нього виготовляють куленепробивні бронежилети і шоломи — засоби індивідуального захисту військовослужбовців і поліцейських (мал. 56), негорючий одяг пожежників. Кевларова тканина також стійка до дії органічних розчинників. Під впливом низьких температур міцність кевларової тканини зростає, проте сонячні промені й волога роблять волокно менш міцним, тому його покривають спеціальним захисним шаром.

Мал. 56. Засоби індивідуального захисту військовослужбовців і поліцейських

Знаємо, розуміємо

• 1. Які матеріали дістали загальну назву «волокна»?
• 2. Яка класифікація волокон вам відома?
• 3. Наведіть приклади натуральних волокон, зазначте їх особливості.
• 4. Наведіть приклади хімічних волокон, зазначте їх особливості.
• 5. У чому полягає відмінність між природними й хімічними, штучними й синтетичними волокнами?

Застосовуємо

1. Ознайомтеся зі змістом етикеток на кількох текстильних виробах, виготовлених із тканин різного походження, і з’ясуйте, які волокна входять до їхнього складу. Вивчіть рекомендації щодо догляду за ними, вони допоможуть вам дізнатися більше про властивості волокон, із яких виготовлена тканина.

Працюємо з медійними джерелами

З різних інформаційних джерел дізнайтеся, де в Україні вирощують найбільше льону і технічних конопель, на яких вітчизняних підприємствах виготовляють шовкові й вовняні тканини, де розташовані комбінати з виробництва хімічних волокон і яку сировину вони використовують.

§ 35. Природні та хімічні волокна

Пригадайте: які реакції називають поліконденсацією.

Класифікація волокон

Із давніх-давен людина широко використовує природні волокнисті матеріали для виготовлення одягу і різних виробів домашнього вжитку. Деякі із цих матеріалів мають рослинне походження і складаються із целюлози (льон, бавовна), інші мають тваринне походження і складаються з білків (вовна, шовк).

Зі збільшенням потреби населення в тканинах і розвитком промисловості постала проблема нестачі волокнистих матеріалів. Виникла необхідність отримання волокон хімічним способом.

Це можливо здійснити двома шляхами: з природних або синтетичних полімерів.

Оскільки волокна характеризуються впорядкованим, орієнтованим уздовж осі волокна розташуванням лінійних макромолекул, то можна взяти природний полімер невпорядкованої структури і шляхом певної обробки перебудувати в ньому розташування макромолекул, а саме укласти їх в одному напрямку. Волокна, отримані в такий спосіб, називають штучними.

Інший шлях — отримати полімер синтетичним способом, а потім здійснити в ньому потрібну укладку молекул. Такі волокна називають синтетичними.

Класифікація волокон

Багато хімічних волокон виявляють властивості кращі за природні, зокрема хімічні волокна міцніші (мал. 35.1, с. 210), еластичніші, стійкіші до умов середовища тощо.

Мал. 35.1. Порівняння максимального навантаження (кг), що витримують різні волокна з площею перерізу 1 мм 2

Синтетичні волокна

Синтетичні волокна виготовляють із синтетичних полімерів, які добувають у ході реакцій поліконденсації.

1. Найлон (нейлон, анід). Полімер синтезують з адипінової кислоти HOOC-(CH₂)₄-COOH та гексаметилендіаміну H₂N-(CH₂)₆-NH₂.

Особливості волокна: низький коефіцієнт тертя, не руйнується розбавленими розчинами кислот та лугів, але швидко руйнується на повітрі за температури вище 100 °C та під час ультрафіолетового опромінювання.

Найлон застосовують для створення плівок або тонкого покриття для поверхонь, що труться, для зменшення тертя, зокрема підшипників, зубних протезів; виготовляють струни для музичних інструментів, нитки, сумки, рукавички тощо (мал. 35.2).

Мал. 35.2. Вироби з найлону: струни для гітари, зубні протези, кабельні стяжки, сорочки

2. Капрон. Мономер — 6-аміногексанова кислота.

Особливості волокна: міцність, еластичність (краща за шовк), стійкість до тертя та багаторазової деформації (згинання), не поглинає вологу, не злежується, не гниє. Але капрон малостійкий до дії кислот, має порівняно невелику теплостійкість (плавиться за 215 °C).

Із капрону виготовляють канати, риболовні сітки та ліску, кордну тканину для армування авто- та авіашин, одяг, зубчасті колеса для механізмів, парашути (мал. 35.3).

Мал. 35.3. Вироби з капрону: канат, тюль, господарська сумка

3. Хлорин. Мономер — хлороетен. За рахунок додаткового хлорування формула полімеру (-СНСl-СНСl-)_n.

Особливості волокна: висока стійкість до дії кислот та лугів, не окиснюється (навіть царською водою), не горить, зносостійке, покриття з нього має водовідштовхувальні властивості. Але в хлорину низька еластичність, та одяг з нього недостатньо гігієнічний.

Хлорин застосовують переважно для технічних цілей: виготовляють фільтрувальні тканини для промислових хімічних реакторів, прокладні матеріали.

4. Нітрон (поліакрилонітрил). Мономер — акрилонітрил CH₂=CH-CN.

Особливості волокна: за зовнішнім виглядом подібне до вовни, добре зберігає теплоту, міцне, світлостійке.

Нітрон застосовують для виготовлення костюмів, светрів, спортивного одягу, штучного хутра, ковдр, оббивних матеріалів, брезенту, портьєрних тканин (мал. 35.4, с. 211).

Мал. 35.4. Вироби з нітрону: костюмна тканина, штучне хутро, плед

5. Лавсан. Мономери: терефталева кислота HOOC-C₆H₄-COOH та етиленгліколь.

Особливості волокна: міцність, стійкість до дії високих температур, світла та хімічних реагентів, тканини з нього не мнуться.

З лавсану виготовляють переважно легкий одяг — плаття та сорочки, а в суміші з вовною виготовляють тканини для пальт та костюмів.

6. Лайкра (еластан, спандекс). Поліуретанове волокно.

Особливості волокна: тканини з лайкри дуже еластичні та обтягують тіло, вони легкі й тонкі, майже не мнуться та не деформуються. Але лайкра руйнується під впливом хлорованої води та під дією ультрафіолетового опромінення. Купальний костюм з лайкри після басейну з хлорованою водою стає в деяких місцях прозорим та витягується.

Використовують для пошиття трикотажних виробів, що обтягують тіло, — легінсів, спортивного одягу тощо. Лайкру додають до інших тканин для збільшення їх еластичності (мал. 35.5). Одяг з лайкри дуже ефектний, тому його часто обирають співаки для своїх шоу.

Мал. 35.5. Вироби з лайкри: спортивний одяг, костюм людини-павука

7. Кевлар. Мономери: бензендіамін NH₂-C₆H₄-NH₂ та терефталева кислота HOOC-C₆H₄-COOH.

Особливості волокна: висока міцність, стійкість до зношування, стійкість до точкових ударів.

Застосовують для виготовлення армувальних тканин для автомобільних шин та деяких деталей автомобілів, мідних та волоконно-оптичних кабелів, захисних вставок для спортивних рукавичок (мотоспорт, сноубордінг), засобів індивідуального захисту (бронешоломи, бронежилети) (мал. 35.6).

Мал. 35.6. Вироби з кевлару: армувальне покриття деталей автомобіля, кевларовий захист в оптичних кабелях, кевларовий шолом

• Натуральний шовк тчуть із шовкових ниток, які розмотують з коконів шовковичних гусениць. Оскільки шовкові нитки мають тваринне походження, то вони містять білок. Штучний шовк одержують із деревини, як папір. Тому в разі спалювання штучний шовк пахне горілим папером, а справжній шовк — як палений білок.

• З капрону можна виготовити настільки тонку нитку, що вона завдовжки 9 км матиме масу лише 1 г.

Ключова ідея

Хімічні волокна за багатьма параметрами перевершують природні аналоги і дозволяють розв’язувати різноманітні проблеми.

Контрольні запитання

• 531. Схарактеризуйте класифікацію волокон. На яких ознаках вона ґрунтується?
• 532. Поясніть, чим відрізняються штучні та синтетичні волокна. Наведіть приклади штучних та синтетичних волокон.
• 533. Перелічіть синтетичні волокна та галузі їх застосування.

Завдання для засвоєння матеріалу

• 534. До якої групи полімерів відносять капронове волокно за різними класифікаційними ознаками?
• 535. У чому переваги хімічних волокон перед натуральними?
• 536. Чи можливо замінити натуральні волокна хімічними в усіх галузях застосування волокон?
• 537. Що є спільного та відмінного між найлоном та поліетиленом?

Міні-проекти

Дослід 1. Вовну одержують із волосяного покриву овець, кіз та інших тварин. Отже, вона містить білок. Якщо шерстяну нитку підпалити, то пошириться запах паленого білка. Бавовну одержують із рослин, і якщо її підпалити, то відчуєте зовсім інший запах — запах паленого паперу. Випробуйте яку-небудь тканину. Зробити це дуже просто — потрібно висмикнути з неї кілька ниток і спалити. За запахом легко визначити, з якою тканиною ми маємо справу — вовняною чи бавовняною.

Дослід 2. У кабінеті хімії разом з учителем виконайте експериментальний проект. Під час роботи дотримуйтеся правил безпеки.

Розрізнити вовняне та бавовняне волокна можна й іншим способом. Помістіть у пробірку з розчином натрій гідроксиду шматок вовняної тканини й обережно нагрійте розчин. Через деякий час тканина розчиниться. В аналогічному досліді з бавовняною тканиною такого не відбудеться, оскільки білки, на відміну від полісахаридів, піддаються гідролізу під дією лугів.