Обработка природного материала — Методика преподавания Технологии и ИЗО в начальных классах

Матриалы для уроков Технологии 1-4 классы‎ > ‎Работа с природным материалом‎ > ‎Свойства природных материалов неорганического происхождения‎ > ‎Свойства природных материалов органического происхождения‎ > ‎

Желуди.  Плоды дуба — желуди бывают разной формы и величины. С одного конца они окружены сильно разросшейся чашечкой — плюской. Желуди созревают осенью, в сентябре — октябре. Их рекомендуется собирать, когда они созрели и падают с дерева. Для изготовления игрушек из желудей их не следует собирать прелыми или загнившими. Одновременно с желудями собирают и их чашечки (плюски), на которых они держатся. Плюски очень хороший материал в дополнение к желудю, их часто используют для различных поделок. Желуди следует собирать разные по размеру и форме. Для изготовления игрушек желательно использовать свежие желуди, так как они дольше сохраняются и с ними легче работать (высохшие желуди легко раскалываются при обработке).  Желуди очень удобны для изготовления фигурок забавных человечков, животных, различных деталей к игрушкам из другого природного материала. Из продолговатых желудей делают жирафа, цаплю, лошадку, ослика, причем туловище можно смастерить из большого продолговатого желудя, а головку — из маленького, круглого. При изготовлении забавных человечков плюски можно использовать в качестве шапочек для них. Желуди хранят в прохладном и влажном месте.  Кора . Она различается по внешнему виду (цвету, толщине, характеру поверхности). Кора сосновая, дубовая, березовая (средней толщины) используется для подставок при изготовлении различных сценок и отдельных игрушек из природного материала. Помимо этого, она может использоваться как дополнительный материал при поделке игрушек. Из нее можно сделать пенек для балалаечника, крышу и подвесные вагончики для карусели, простые лодочки- плоскодонки.            Березовая кора — береста  — один из самых красивых и прочных материалов для изготовления игрушек. В народном творчестве России издавна славились изделия из бересты. Для работы целесообразно использовать кору берез, выросших на сухих почвах, так как она более плотная, крепкая и гибкая.  Собирать бересту желательно весной и ранним летом, когда она легко снимается и имеет самый лучший цвет, причем только с берез и веток, которые повалены в бурю или спилены. Снимают бересту так: делают надрез вдоль ветки или ствола и по окружности, полоска шириной 20-25 см. Снятую кору очищают от грязи, мха, протирают с внутренней стороны влажной тряпкой, а наружную сторону чистят шкуркой.  Береста со свежих (спиленных лесорубами или поваленных бурей) деревьев легко расслаивается и поддается обработке, особенно если ее поместить в горячую воду (распарить). После распаривания полоски бересты необходимо положить под доску с грузом, она будет ровной.  Хранится береста в сухом и прохладном месте, так как от солнца она быстро теряет гибкость, скручивается. Это свойство бересты можно использовать для создания некоторых игрушек. Чтобы береста была скрученной, ее достаточно опустить на несколько минут в горячую воду и просушить. По мере высушивания береста будет скручиваться.          Ветки.  Разнообразные ветки используются при изготовлении некоторых частей поделки: рук, ног, шеи и т. д. С этой целью лучше использовать ветки кизила, сосны, ели, сирени. Их ветки упруги и при высыхании не так легко ломаются.         Сбор веток — работа, требующая времени, терпения, аккуратности. При этом необходимо постоянно напоминать детям, что деревья нужно беречь и для игрушек собирать и использовать только сухие, но не слишком пересохшие ветки.  Корни.  Для поделок могут быть использованы также и корни. Они иногда своими причудливыми формами напоминают различных животных или части их тела. Здесь особенно важно образное видение и наблюдательность, которые необходимо развивать у детей. Детская фантазия в изогнутых корнях поможет увидеть осьминога, паука и т. д.  Множество старых корней или их отростков можно найти у берегов рек. При сборе этого материала надо также напомнить детям, что корни живых деревьев неприкосновенны.  Собранные корни нужно вымыть и хранить в помещении с умеренной влажностью.      Листья. Интересным и нужным дополнением при изготовлении игрушек являются листья. Они могут быть самых разнообразных форм и расцветок. Крупный лист дуба, клена дети применяют как парус для яхты, плота, парохода. Листья можно также использовать для изготовления крыльев бабочки, плавников рыбки (эти игрушки делаются из шишек и листьев). Собирать листья лучше осенью, когда они особенно красивы.  Для сохранения и последующего использования листьев их необходимо правильно заготовлять. Для этого собранные листья растений кладут между бумажными листами и проглаживают теплым утюгом, затем их можно переложить плотной бумагой или тонким картоном и положить сверху груз. При длительном хранении бумагу или картон, находящийся между листьями, время от времени следует менять.      Семена. Ценным дополнением к игрушкам из природного материала могут быть семена деревьев, цветов, овощей, например семена клена, ясеня. Они известны детям как крылатки. Из них можно сделать крылья для стрекозы, уши для зайца, плавники для рыбки, а из семян липы хорошо получаются антенны для космонавтов, лапы животных; из семян арбуза, дыни, подсолнуха, крупных семян таких цветов, как зорянка, лазоревые цветы, можно смастерить глаза. Собирать семена лучше осенью.         Шиповник, рябина. Разнообразные и интересные игрушки можно изготовить из плодов шиповника и ягод рябины. Ценным качеством данного материала является доступность использования его в работе. Плоды шиповника и рябины легко накалываются, поэтому техника изготовления игрушек из этого материала несложная.  Работать с материалом лучше летом, так как свежие ягоды и плоды легко прокалываются сосновыми иглами, проволочками, спичками.   Для хранения ягоды непригодны, так как при высыхании они твердеют и теряют форму.  Из плодов шиповника и ягод рябины можно сделать различные игрушки: гномиков и маленьких человечков, собачек и котят, ослика, яркие бусы и др.         Кувшинки. Плоды кувшинки по форме напоминают кувшинчик с узким горлышком. Кувшинки используют для изготовления голов животных, посуды и других игрушек и их деталей. Собранные плоды перед работой просушивают. Запас этого материала хранят в сухом и прохладном помещении.          Кукурузные початки. Для изготовления игрушек используют и кукурузные початки.  Работу с этим материалом можно организовать, если дети вырастят кукурузу на своем участке. Початки следует использовать без зерен!  Из них делают различные фигурки: птички, лошадки и др. Для работы лучше использовать початки в период созревания кукурузы, тогда все необходимые операции дети смогут выполнить самостоятельно, без помощи взрослого (сделать надрезы, обрезать, проколоть, склеить и т. д.). После высыхания этот материал труднее поддается обработке, поэтому использование его при изготовлении игрушек становится нежелательным.  Листья, отделенные от початков, также пригодятся в работе. Они мягкие и легко поддаются обработке. Из них можно сделать зайца, мышку, стрекозу, куклу, а также разнообразные сумочки, пояски, ленты, отделки для платья куклы, закладки для книг и т. д. Перед работой листья просушивают, закатывают в мокрую отжатую ткань (листья раскладывают при этом тонким слоем) на 2 — 3 часа, после чего вынимают то количество, которое необходимо для изготовления игрушки.          Солома. С соломой приятно работать: она гладкая, гибкая, пахучая. Для поделок используют солому не только пшеницы, но и овса, риса. Ее можно собрать во время экскурсий на хлебное поле после сбора урожая. Стебельки соломы, предназначенные для работы, должны быть неизмятыми. Их разрезают на части, согласно имеющимся коленцам, которые для работы не пригодны и вырезаются. Сортировать солому лучше по длине, ширине и так хранить до следующего летнего сезона. Перед работой солому вымачивают в кипятке и оставляют в воде на сутки в закрытой посуде, после чего она становится гибкой и эластичной.  Игрушки из соломы делают способом связывания и сшивания пучков, плетения из целой полосы, плетения из гладкой, проглаженной соломы и наклеиванием. Для аппликации солому после упаривания разрезают на две части вдоль и наклеивают на кальку. Чтобы получить различные оттенки, наклеенную солому проглаживают утюгом, нагретым до разной температуры. Наклеивают солому аккуратно, тщательно прикладывая одну часть к другой, не оставляя просветов. В результате получают целые куски соломы. На них карандашом наносят контур изображения (птицы, животного, цветов и др.) и вырезают, фигурки наклеивают на какую-либо ткань или бумагу, дерево (желательно темного цвета). Это наиболее простой способ работы с соломой. Для получения более художественного изображения контур избранной фигурки наносят на бумагу. После этого изображение складывают по частям с учетом основных рельефных линий, что достигается путем варьирования направлений соломки. (С помощью воспитателя дети выполняют все виды работы.)  Если соломка с оттенками, то необходимо учитывать не только направление волокон, но и оттенки.  Соломку можно окрашивать в различные цвета. Она хорошо наклеивается клеем ПВА. Из соломы получаются оригинальные, красочные и привлекательные игрушки: куклы, звери, персонажи сказок и др.              Рогоз. Многие жители юга хорошо знают яркое, коричневое мягкое и нежное соцветие рогоза, заросли которого распространены по берегам озер, прудов, рек. Соцветия рогоза — интересный материал, легко поддающийся обработке. Из него получаются забавные фигурки животных (мишки, котята и др.), а также различные предметы.  Листья рогоза (узкие и длинные) также могут быть использованы при изготовлении игрушек, но только после обработки, как и листья кукурузы.  Декоративные тыквы. Они бывают разной формы и оттенков. Тыквы используются для изготовления различных поделок, например фигурки бабы-яги, девочки и т. п.; этот материал легко обрабатывается и, высыхая, хорошо сохраняется.       Трава. В качестве дополнения к поделке можно использовать различные травы, но надо помнить, что трава при высыхании становится ломкой. Трава используется для скрепления (связывания) деталей поделки.          Мох. При изготовлении игрушек мох чаще используют с целью передачи фона, изображения растительности и т. п. Мох легко приклеивается различным клеем.        Птичьи перья. В работе можно использовать перья птиц разных размеров, оттенков, и любого качества (куриные перья, утиные, гусиные, перья воробьев, голубей и др.). Перед работой перья промывают, сушат и расчесывают для возвращения им естественного вида.       Ракушки. На берегах рек, морей, озер можно увидеть ракушки-домики, покинутые животными, многие из которых интересны по внешнему виду, оригинальны по форме — овальные, в виде гребешка, сердцевидные и т. п.  Сбор ракушек производится детьми вместе с воспитателем во время прогулок, экскурсий. Ракушки после сбора моются маленькой щеточкой (можно зубной), после чего раскладываются и сушатся. Сухие ракушки сортируются по видам и по размеру. Хранятся они при любой температуре.  Из ракушек можно делать фигурки животных (белочки, собачки, кошки, зайцы, куры, крокодил и др.). Ракушки используются также и как дополнительный материал (уши у чебурашки, крылья у птиц, лепестки цветка и т. п.).  ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ          При изготовлении игрушек часто используют дополнительные материалы:  Бумага. Различают писчую, плакатную, фильтровальную, конвертную, альбомную, бархатную, обложечную, обойную, афишную, копировальную, пергаментную, оберточную бумагу. Виды бумаги отличаются друг от друга по толщине, плотности, окраске, назначению.  Дети любят работать с цветной бумагой различных оттенков, которая легко режется, поддается сгибанию, склеиванию.  Фольга. Так называют тонкие металлические листы (из цветных металлов или сплавов — свинца, олова, алюминия), употребляемые для украшения поделок, переплетов.   Пластилин. Этот материал применяется для скрепления частей менее сложных игрушек (в работе с природным материалом в детском саду с этой целью используют чаще клей), а также для лепки некоторых деталей поделки на начальных этапах работы.  Проволока является необходимым материалом для скрепления частей игрушки, в частности для изготовления каркаса игрушек из соломы, и для других целей. Наиболее удобна медная проволока (она мягкая, гибкая и прочная) диаметром 0,35, 0,29 мм. Для каркаса игрушек нужна проволока большего диаметра — 1 — 1,5 мм.  Нитки лучше использовать толстые, цветные (№ 10).  Клей нужен разных марок: белый клей ПВА, клей «Марс», БФ и др. Однако дошкольникам лучше пользоваться клеем ПВА.  Цветные лоскуты — обрезки различных тканей — также пригодятся для оформления поделок.  Использование каждого из видов дополнительного материала будет зависеть от замысла, проявления творчества, мастерства, смекалки детей, от степени развития их воображения.  В качестве дополнительных материалов используют фанеру, кремни, гальку, мелкие камни, косточки от винограда, леску, щетинки.   Для хранения дополнительного материала надо иметь небольшой ящик с ячейками, предназначенными для каждого вида материала. Ящик может находиться и в секционном шкафу, на полке, рядом с другими материалами.  ИНСТРУМЕНТЫ При изготовлении игрушек часто используют дополнительные материалы  Бумага. Различают писчую, плакатную, фильтровальную, конвертную, альбомную, бархатную, обложечную, обойную, афишную, копировальную, пергаментную, оберточную бумагу. Виды бумаги отличаются друг от друга по толщине, плотности, окраске, назначению.  Дети любят работать с цветной бумагой различных оттенков, которая легко режется, поддается сгибанию, склеиванию.  Фольга. Так называют тонкие металлические листы (из цветных металлов или сплавов — свинца, олова, алюминия), употребляемые для украшения поделок, переплетов.  Пластилин. Этот материал применяется для скрепления частей менее сложных игрушек (в работе с природным материалом в детском саду с этой целью используют чаще клей), а также для лепки некоторых деталей поделки на начальных этапах работы.   Проволока является необходимым материалом для скрепления частей игрушки, в частности для изготовления каркаса игрушек из соломы, и для других целей. Наиболее удобна медная проволока (она мягкая, гибкая и прочная) диаметром 0,35, 0,29 мм. Для каркаса игрушек нужна проволока большего диаметра — 1 — 1,5 мм.  Нитки лучше использовать толстые, цветные (№ 10).  Клей нужен разных марок: белый клей ПВА, клей «Марс», БФ и др. Однако дошкольникам лучше пользоваться клеем ПВА.  Цветные лоскуты — обрезки различных тканей — также пригодятся для оформления поделок.  Использование каждого из видов дополнительного материала будет зависеть от замысла, проявления творчества, мастерства, смекалки детей, от степени развития их воображения.  В качестве дополнительных материалов используют фанеру, кремни, гальку, мелкие камни, косточки от винограда, леску, щетинки.  Для хранения дополнительного материала надо иметь небольшой ящик с ячейками, предназначенными для каждого вида материала. Ящик может находиться и в секционном шкафу, на полке, рядом с другими материалами.  Сушка трав в тени Если нужно высушить зеленые части растения, то лучше всего сделать это без попадания прямых лучей. Лучше всего для такой сушки подходит чердак, особенно если кровля из жести или шифера. Для этой сушки обычно используют стеллажи, изготовленные из редкой ткани, например, марли либо же из мелкой проволочной сетки. Разложив травы тонким слоем, толщиной около двух сантиметров, очень важно чтобы помещение хорошо проветривалось. А вот сушить пучками не рекомендуется, так как внутри связки возможно образование плесени, и травы, в дальнейшем, не смогут долго храниться. Для воздушной сушки, кроме чердаков, можно использовать и другие помещения, имеющие подобные условия. Сушка трав таким образом займет несколько дней, все зависит от растений. Но зато для такого вида сушки подходит любая, не только солнечная погода. Необходимо в течение дня хотя бы раз перевернуть растения для лучшего результата. Печная сушка трав Искусственная сушка занимает намного меньше времени. При этом каждое растение можно сушить в зависимости от его особенностей. Одним из видов искусственной сушки является печная. Обычно для нее используют печь, которую нагревают до определенной температуры. Желательно чтобы помещение хорошо вентилировалось. А температура была в пределах 40-60 градусов. С помощью печи хорошо сушить ягоды и плоды. Например, шиповник, чернику, малину или рябину. Для лучшей сушки их можно предварительно немного просушить на солнце. Печь растопить до 80-90 градусов, но не выше. Калориферная сушка трав Также различают калориферную сушку, когда для нагрева сушилки используется вода или пар котельных установок, или электрические – используют электронагреватели. Когда растения хорошо высушены, их необходимо поскорее правильно упаковать. Душистые травы, к примеру, мяту, мелиссу, шалфей, розмарин и другие необходимо упаковать в плотно закрытую стеклянную посуду или металлические, деревянные банки. Для хранения некоторых трав подходит бумажная упаковка, льняные мешочки. Для удобства на каждую упаковку можно прикрепить этикетки с названием трав. По материалам сайта: сайт 1 Обработка глины Заготовленную глину промойте и удалите из нее различные примеси. Делают это следующим образом. Кладут глину в ведро, заливают водой и тщательно размешивают до получения однородной массы. Через несколько часов камни и песок осядут на дно, а легкие примеси всплывут. Переложите глину в широкую посуду, дайте подсохнуть, потом тщательно перемните. Готовая для работы глина должна напоминать тесто, легко отставать от руки и при сминании не давать трещин. Хранить ее лучше всего в полиэтиленовом мешке. По материалам сайта: сайт 1 Обработка песка По материалам сайта: сайт 1

Методические рекомендации «Природный материал в работе с дошкольниками»

ГАПОУ   НСО «Болотнинский педагогический колледж»

 

 

 

 

Природный материал в работе с дошкольниками

Методические рекомендации

 

 

Болотное, 2021

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Природный материал в работе с дошкольниками.

Методические рекомендации. \Составитель: Чернякова Е.М., 2021. – 34 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Методические рекомендации «Природный материал в работе с дошкольниками» познакомят студентов и педагогов с видами, как собирать и хранить материалы, а также со способами изготовлений            изделий из природных материалов. Данные рекомендации помогут студентам педагогического колледжа и воспитателям организовать совместную деятельность дошкольников по художественной обработке природных материалов.

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ                                     

                                                                                                         стр.

 

 

ВВЕДЕНИЕ	4
Виды природных материалов	6
Дополнительные материалы	9
Инструменты	10
Способы соединения деталей из природного материала	12
Безопасность в работе с природными материалами	14
Варианты поделок из листьев	15
Варианты поделок из шишек Варианты поделок из скорлупы грецкого ореха СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	21 25 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

         Природа – неиссякаемый источник творчества и вдохновения. Испокон веков люди черпали в ней сюжеты для произведений искусства. Для народа окружающая их среда не была чем-то застывшим, неподвижным. Поля и деревья, солнце и облака, трава и горы являлись одухотворёнными образами в сказках, былинах, пословицах и поговорках. Народные умельцы использовали природный материал для изготовления различных поделок, многие из которых переросли узкоутилитарное значение и превратились в подлинные произведения искусства.

         Все природные материалы можно разделить на две основные группы: растительные и минеральные. К растительным природным материалам относятся листья деревьев и кустарников, кора, цветы, соломка, шишки, жёлуди, каштаны, цветы и т.п.  К минеральным – песок, ракушки, камушки и т.д.

Специфика конструирования из природного материала заключается в следующем:

·       Создавая образы из природного материала, дети не только (и не столько) отображают их структуру, сколько передают характер, выражают свое отношение.

·       В силу этого конструирование из природного материала по своему характеру ближе к художественному типу. Вот почему так важно отойти от традиционной методики, цель которой — обучать детей создавать конкретные поделки из конкретного материала.

·       Задача педагога — научить детей чувствовать специфику природного материала, видеть палитру его красок, форм, фактуры и на этой основе создавать разнообразные художественные образы.

Такой подход, с одной стороны, развивает воображение, творчество, с другой — подводит детей к овладению обобщенным способом построения образа с опорой на наглядность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИДЫ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

         Рассмотрим некоторые виды растительного материала,  которые наиболее часто используются для различных поделок в работе с младшими классами и особенности некоторых природных материалов, сбор, хранение и приёмы работы.

         Шишки. Плоды хвойных деревьев – шишки – прекрасный материал для объёмных игрушек и занимательных поделок. По форме они напоминают части туловища животных или человека. Шишки хорошо склеиваются, они разнообразны по форме, величине и виду: кедровые, кипарисовые, пихтовые, еловые сосновые. Для изготовления поделок лучше использовать нераскрывшиеся шишки, так как с ними легче работать.( Рисунок 1)

 

Рисунок 1 – Шишки

 

         Хвоя.  Хорошо подходит для имитации иголок ежа, лапок паука, коготков кошки усиков бабочки, юбочки для куклы и т.д. Собирать можно в любое время года, в работе лучше использовать зелёную хвою.

         Орехи. При изготовлении игрушек можно использовать как скорлупу, так и орехи целиком — грецкие, лесные, земляные орехи, кедровые орешки, фисташки.

         Лесные орехи используют для изготовления головок игрушечных человечков (например, “Весёлый человечек”), животных (голова петуха, зайца, и т. д.)

         Лесные орехи следует собирать зрелыми в августе месяце вместе со шляпкой, которую также можно удачно применять при изготовлении игрушек. Орехи сушат на дощечках и хранят потом в коробочке в сухом месте. Скорлупа лесных орехов довольно твёрдая. Она тяжело прорезается ножом или прокалывается шилом. С пересушенными орехами работать трудно, поэтому нежелательно их использование.

         Кедровые орехи могут пригодиться при изготовлении лапок зверьков, кулачков лесных человечков. Орехи легко прокалываются шилом, хорошо склеиваются.

         Скорлупа грецких орехов (в виде половинок) используется для поделки лодочек, тележек, черепах, жуков и т.п. Раскалывать орехи на правильные половинки можно с помощью ножа (чтобы нож не соскальзывал, его необходимо зажать в маленьких тисках или держать с помощью плоскогубцев). Раскалывать орехи можно только учителю.

         Земляные орехи. Земляные орехи очень удобны в работе – легко прокалываются, режутся, скорлупа у них тонкая и достаточно хрупкая. Из земляных орехов получаются оригинальные фигурки животных (собачка, кошка и т.д.) Хранить орехи нужно в сухом помещении, т.к. их скорлупа не твердеет при высыхании.

         Каштан. Плоды каштана являются хорошим материалом для изготовления простейших игрушек. Оболочка свежего каштана тонкая, легко прокалывается шилом. Целые плоды каштана модно использовать для изготовления головы или туловища куклы. Хранить каштаны желательно в прохладном месте. (Рисунок 2)

 

Рисунок 2 – Орехи

 

         Жёлуди. Плоды дуба – жёлуди – бывают разной формы и величины. Жёлуди созревают осенью, в сентябре – октябре. Рекомендуется собирать плоды, когда они созрели и падают с дерева. Одновременно с желудями собирают и их чашечки (плюски), на которых они держаться. Плюски – очень хороший материал в дополнение к желудям и их часто используют для различных поделок. Желуди следует собирать разные по размеру и величине. Для изготовления игрушек из желудей желательно использовать свежие желуди, т.к. они дольше хранятся и с ними легче работать. Хранят желуди в прохладном и влажном месте. Также при работе используют такие природные материалы, как кора сосновая, берёзовая используется для подставок, при изготовлении задних планов и отдельных игрушек. ( Рисунок 3)

 

Рисунок 3 – Желуди, кора

        

                  Кроме того, используются разнообразные ветки, корки, листья, семена.

         Семена. Семена арбуза, дыни, подсолнуха, крупных семян цветов, таких, как: зорянка, лазоревые цветы. Из этих семян можно легко смастерить глаза для животных ил человека.

         Ценным дополнением к игрушкам из природного материала могут быть семена деревьев, овощей, например, семена клёна или ясеня, известные как крылатки. Из них можно сделать крылья для стрекозы, уши для зайца, плавники для рыб. Собирать семена лучше осенью.

         Листья. Листья являются интересным и нужным дополнением при изготовлении игрушек. Они могут быть разнообразной формы и расцветки. Листья можно использовать для изготовления крыльев бабочки, плавников рыбы. Из листьев дети делают различные узоры (аппликации). Собирать листья лучше осенью, когда они особенно красивы.

         Для сохранения и последующего использования листьев их необходимо правильно заготавливать. Для этого собранные листья растений кладут между газетными листами и проглаживают тёплым утюгом, затем их можно переложить плотной бумагой или тонким картоном и положить сверху груз. При длительном хранении бумагу между листьями следует время от времени менять.

         Ветки.  Ветки используются при изготовлении некоторых частей поделки: рук, ног, шеи и т.д. С этой целью лучше использовать ветки сосны, ели, сирени. Их ветки упруги и при высыхании не так легко ломаются.

Сбор веток – работа, требующая времени, терпения, аккуратности. Необходимо постоянно напоминать детям, что деревья нужно беречь и для игрушек собирать только сухие, но не слишком пересохшие ветки.

         Корни. Корни для поделок могут использоваться в зависимости от формы, которые могут напоминать различные фигуры животных или части их тела. Здесь особенно важно образное видение  и наблюдательность, которые необходимо развивать у детей.

         Множество старых корней или их отростков можно найти у берегов рек. При сборе этого материала следует также напомнить детям, что корни живых деревьев неприкосновенны. (Рисунок 4)

 

Рисунок 4 – Ветки, корни, листья

 

         Птичьи перья. Перья могут быть разные – куриные, утиные, голубиные, разного качества и состава. Их применение зависит от фантазии автора. Перед работой перья промывают, сушат и расчёсывают для возвращения им естественного вида.

         Ракушки. Ракушки можно собирать различной формы – ракушки-домики, овальные, в виде гребешка, сердцевидные и т. д. Сбор ракушек —  при наличии возможности – производится детьми вместе с учителем во время экскурсий или летнего отдыха детей. Ракушки после сбора моются маленькой щёточкой (можно использовать старую зубную), после чего раскладываются и сушатся. Хранение производится при любой температуре.

        

 

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

 

         При изготовлении игрушек часто используют дополнительные материалы (Рисунок 5).

Бумага

         Различают писчую, плакатную, фильтровальную, конвертную, альбомную, бархатную, обложечную, обойную, афишную, копировальную, пергаментную, оберточную бумагу. Виды бумаги отличаются друг от друга по толщине, плотности, окраске, назначению.

Дети любят работать с цветной бумагой различных оттенков, которая легко режется, поддается сгибанию, склеиванию.

Фольга

         Так называют тонкие металлические листы (из цветных металлов или сплавов — свинца, олова, алюминия), употребляемые для украшения поделок, переплетов.

Пластилин

         Этот материал применяется для скрепления частей менее сложных игрушек (в работе с природным материалом в детском саду с этой целью используют чаще клей), а также для лепки некоторых деталей поделки на начальных этапах работы.

Проволока

         Является необходимым материалом для скрепления частей игрушки, в частности для изготовления каркаса игрушек из соломы, и для других целей. Наиболее удобна медная проволока (она мягкая, гибкая и прочная) диаметром 0,35, 0,29 мм. Для каркаса игрушек нужна проволока большего диаметра — 1 — 1,5 мм.

Нитки лучше использовать толстые, цветные (№ 10).

Клей нужен разных марок: белый клей ПВА, клей «Марс», БФ и др.

Цветные лоскуты

– обрезки различных тканей — также пригодятся для оформления поделок.

Использование каждого из видов дополнительного материала будет зависеть от замысла, проявления творчества, мастерства, смекалки детей, от степени развития их воображения.

         В качестве дополнительных материалов используют фанеру, кремни, гальку, мелкие камни, косточки от винограда, леску, щетинки.

         Для хранения дополнительного материала надо иметь небольшой ящик с ячейками, предназначенными для каждого вида материала. Ящик может находиться и в секционном шкафу, на полке, рядом с другими материалами.

 

Рисунок 5 – Дополнительные материалы

 

 

 

ИНСТРУМЕНТЫ

 

         Для изготовления поделок, помимо материала, необходимо иметь простейшие инструменты (Рисунок 6).

         Шило. Длина ручки шила должна быть примерно 5-7 см, диаметр — 1,5-2 см; длина колющей части — 3-3,5 см. Шило должно быть не очень толстым, но сделано из прочного материала.

         Ножницы. Для работы детям нужны небольшие ножницы с тупыми концами, с кольцами, соответствующими размеру детской руки.

         Нож рекомендуется маленький (но не перочинный), с тупым концом; длина лезвия 13 — 15 см.

         Иголка нужна крупная швейная, ее необходимо хранить на маленькой салфетке либо в игольнице со вдетой в нее ниткой.

         Карандаш простой необходим для нанесения контура на бумаге при вырезании деталей или задуманной игрушки, например косынки для матрешки и т. д. Используют карандаши различной мягкости (желательно 2 М).

         Краски необходимы для оформления отдельных деталей игрушки (фартука для куклы, воротника для Буратино и др.). Рекомендуется использовать краски гуашевые (кроющие) в специальных наборах или в отдельных флаконах. Эту густую краску перед рисованием нужно развести водой.

         Кисточки (мягкая для рисования, более жесткая для клея). Для рисования лучше использовать беличьи кисточки (№ 4 и 6). Перед рисованием следует вспомнить приемы работы: кисть нужно хорошо пропитать краской; линии следует проводить один раз; вести кисть можно только в направлении по ворсу, иначе она лохматится.

         Для клея нужны специальные кисточки, с твердым ворсом. С помощью клея соединяются многие игрушки из природного материала, особенно он необходим для соединения деталей поделок из ракушек.

         Стека – инструмент, применяемый в процессе лепки из глины или пластилина (для обработки поверхности изделия). Стеки бывают различных размеров; для детей рекомендуется длина 10-12 см. Стеку легко сделать, например, из пришедшей в негодность кисточки: заострить один ее конец, а другой срезать с двух сторон и закруглить.

         Щипчики желательно маникюрные или со сведенной перекрученной передней частью. Они используются для закручивания проволочки при изготовлении игрушек из соломы, мочала и других материалов.

         Плоскогубцами, клещами, сверлом пользуется только воспитатель.

Для изготовления поделок из ракушек, помимо общих инструментов, необходимо иметь специально для работы с этим материалом напильник, пилку маникюрную, гуашь всех цветов, лак масляный светлый

 

Рисунок 6 – Инструменты для обработки природных материалов

 

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПРИРОДНОГО МАТЕРИАЛА

 

         Самый простой и доступный способ соединений частей поделки достигается при помощи пластилина. Пластилин используется для временного скрепления деталей: для соединения головы и туловища лисы делают небольшой шарик из пластилина, диаметром около двух сантиметров, в центр которого внизу вдавливается шишка-туловище, а сверху – голова. Пластилин дети используют тогда, когда у них ещё не выработался навык работы с природным материалом.

         Более сложный, но и более прочный способ соединения частей игрушки – склеивание. Для этого кисточкой набирают клей и смазывают места соединения (например, при изготовлении человечка клей наносят на нижнюю часть желудя–головы и верхнюю часть желудя-туловища), затем обе части прикладывают одну к другой и на 8-10 секунд крепко прижимают, после чего осторожно кладут на подставку до полного высыхания. Пока обе части игрушки сохнут, ребенок заготавливает остальные детали (руки, ноги, шапочку и т.д.).

         Соединять части игрушки можно и при помощи веточек, спичек (без головок), палочек с применением шила. Этот способ называется – соединение на шпильку. Но с этим инструментом следует обращаться очень осторожно, поэтому основную работу с шилом выполняет воспитатель.

         Например, чтобы соединить голову и туловище ослика при помощи веточек, сначала в желуде-голове и желуде-туловище делается по одному отверстию. Желудь ставят на подставку и придерживают за боковые стороны пальцами левой руки. В правую руку берут шило, вставляют его в центр желудя (самое мягкое место) и, слегка надавливая на шило, одновременно производят покачивающие движения рукой. Здесь очень важно научиться удерживать шило в месте накола, чтобы оно не соскочило. Поэтому на начальном этапе обучения лучше брать мягкие плоды (шиповник). После того, как отверстия будут сделаны, в них вставляют концы веточки, продвигая до середины между желудями – так получается шея. Чтобы соединение было прочным, концы веточек сначала смазывают клеем, а затем вставляют их в отверстия желудей.

         Детали можно соединять нитками, проволокой (особенно часто используют их в работе с соломкой) и на прокладку. (Рисунок 7)

 

 

Рисунок 7 – Способы соединения деталей из природного материала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЕЗОПАСНОСТЬ В РАБОТЕ С ПРИРОДНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

        

При работе с природным материалом необходимо строго соблюдать правила техники безопасности как детям, так и взрослым

         Занятия проводят в помещении, оборудованном рабочими местами, безопасном в санитарно-эпидемиологическом отношении, имеющем нормальное освещение.

         Перед началом работы с природным материалом воспитатель должен провести беседу по уточнению названий инструментов, умеют ли дети им пользоваться, если нет – объяснить и в ходе занятия помогать тем детям, которые впервые работают с инструментами.

         Также обратить внимание на рабочее место ребёнка.

         Все необходимые материалы и инструменты должны быть индивидуального пользования для каждого ребёнка.

         Воспитатель постоянно напоминает, что поворачиваться с ножницами и другими опасными инструментами нельзя.

         Шило и нож в работе с природными материалами используется только под руководством воспитателя.

         Обрабатывать природный материал нужно на деревянной доске.

         После окончания работ обязательно убрать рабочее место.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТЫ ПОДЕЛОК ИЗ ЛИСТЬЕВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТЫ ПОДЕЛОК ИЗ ШИШЕК

 

Лисичка

 

 

 

Павлин

 

Крокодил Гена

 

        

 

Щенок

 

 

 

Олень

 

 

Петушок

 

Утенок

 

Старичок-лесовичок

 

 

 

ВАРИАНТЫ ПОДЕЛОК ИЗ СКОРЛУПЫ ГРЕЦКОГО ОРЕХА

 

Птичка

 

Кораблики

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.      Гульянц Э.К., Базик И.Я.  Что можно сделать из природного материала. —   М., 1991

2.     Гусакова М.А.  Аппликация. —   М., 1977

3.     Нагибина М. И. Природные дары для поделок и игры. — Ярославль Академия развития 1997 г.

4.     Панфилов Т.Р.  Весёлые самоделки. —   М., 1996.

5.     Черныш И.В. Поделки из природных материалов. — Москва : АСТ-ПРЕСС, 1999.

 

Свойства природных и обработанных материалов

Эта основная идея исследуется через:

• Противопоставление студенческих и научных взглядов
• Критические идеи обучения
• Преподавательская деятельность

Противопоставление студенческих и научных взглядов

Повседневный опыт студентов

Сегодня учащиеся окружены самыми разнообразными материалами, которые часто классифицируются как натуральные или обработанные материалы. Эту классификацию следует рассматривать как континуум, а не как классификацию «или/или». Натуральные материалы — это те, которые встречаются в естественной среде и претерпели очень мало изменений. Обработанные материалы часто модифицированы из природных материалов или вообще не встречаются в естественной среде, но были разработаны и изготовлены для выполнения определенной цели. В континууме, использующем дерево в качестве материала, древесина будет естественным материалом, а с повышением уровня обработки вы получите фанеру, МДФ (древесноволокнистую плиту средней плотности) и бумагу.

Учащиеся все реже сталкиваются с природными материалами, и им все труднее определить источник сырья, необходимого для производства многих переработанных материалов. Их общий опыт связан с игрушками, одеждой и другими материалами, изготовленными из пластмассы, синтетики, полимеров и смол, и они с меньшей вероятностью смогут идентифицировать натуральные материалы, такие как хлопок, вискоза, шелк, шерсть и мохер, полученные из растений и животных.

Учащиеся в общих чертах определяют вещества и материалы по тому, как они используются, и обычно могут определить только одно или два свойства, которые делают материал подходящим для его применения. Они также склонны связывать вещества и материалы с предметами, и хотя некоторые очевидные свойства этих предметов могут подвергаться химическим реакциям, приводящим к изменению цвета, запаха и состава, они продолжают считать, что предмет и материал, из которого он сделан, состава остаются прежними, т. е. студенты считают, что когда железо ржавеет, ржавчина, хотя и меняет цвет, все же остается железной.

Исследование: de Vos & Verdonk (1987)

В нашем все более коммерческом мире у студентов меньше шансов получить опыт, который требует от них выбора или даже идентификации материалов на основе их пригодности для выполнения данной задачи. Современный потребитель с большей вероятностью купит одежду, исходя из стоимости, эстетики или доступности, и оставит вопросы выбора материала, предназначенного для повышения функциональности, производителям продукта. Сравнительное исследование учащихся 3-х классов в Западной Австралии показало, что каждый третий ученик не смог определить, является ли полиэтиленовая пленка водонепроницаемой. Вывод состоит в том, что учащиеся считают, что полиэтиленовая пленка используется для упаковки бутербродов, потому что она «продается для этой цели», а не потому, что она обладает важными свойствами, разработанными для того, чтобы хорошо подходить для этой задачи, например, полиэтиленовая пленка водонепроницаемая, легкая и гибкая, прозрачная. , легко складывается и раскладывается, создает воздухонепроницаемое уплотнение при контакте и имеет низкую стоимость.

Исследование: Jones (1​998)

 

Учащиеся часто обладают неявными знаниями о свойствах широкого спектра материалов, с которыми они столкнулись. Поскольку материалы, которые они используют, были выбраны другими на основе их свойств, у учащихся редко возникает потребность в определении конкретных свойств, и в большинстве случаев они не видят необходимости задавать такие простые и иногда очевидные вопросы, как:

• почему окна сделаны из стекло?
• Какие свойства кирпичей делают их такими подходящими для возведения стен?
• почему мы выбираем пушистые или ворсистые материалы для изготовления одежды, которая согревает нас?

Научный взгляд

Свойства и структура материалов взаимосвязаны и определяют их поведение. Их использование определяется их свойствами, некоторые из которых могут быть изменены и улучшены путем обработки.

На протяжении всей истории люди обнаруживали необходимость модифицировать встречающиеся в природе материалы для улучшения полезных свойств. Растущая зависимость людей от обработанных материалов требует модификации материалов для создания новых, которых ранее не существовало. Пластмассы являются важным примером этого. Чем больше обработан материал, тем больше вероятность того, что материал создаст проблемы с утилизацией отходов.

Критические учебные идеи

• Различные материалы имеют разные свойства, такие как цвет, прочность, текстура, запах, твердость, гибкость, а также стоимость, которые определяют их применение и вероятное использование.
• Природные материалы часто выбирают для применений, в которых используются их свойства, а также из-за их доступности или стоимости производства.
• Природные материалы можно комбинировать, смешивать, нагревать или обрабатывать различными способами для получения обработанных материалов с измененными или улучшенными свойствами.

Исследуйте взаимосвязь между представлениями о натуральных и обработанных материалах в Карты развития концепции (атомы и молекулы, химические реакции, сохранение материи,
        Состояния материи).

Преподавательская деятельность

Сбор фактов/данных для анализа и открытое обсуждение путем обмена опытом

синтетических материалов и способствовать обсуждению улучшенных свойств синтетических красителей. Студенты также могли обсудить и определить некоторые недостатки синтетических красителей по сравнению с натуральными красителями, такие как утилизация отходов, вопросы безопасности при обращении и аллергия.

Соберите несколько натуральных продуктов, которые имеют яркий цвет и могут быть использованы в качестве возможных источников натуральных красителей (например, свекла, ежевика, шафран, красная смородина, малина и лепестки цветов), и купите несколько коммерческих синтетических красителей для холодной воды. Подготовьте ряд образцов одежды как из натуральных, так и из синтетических материалов (таких как хлопок, шелк, нейлон, терилен и полиэстер), идентифицируйте каждый из них и поместите образцы в контейнеры с разными красителями. Оставьте их на пару дней, а затем, используя перчатки, снимите их, промойте под холодной водой и высушите на воздухе.

Предложите учащимся оценить, насколько эффективны натуральные и синтетические красители для создания стойкого изменения цвета ткани. Какие из натуральных материалов больше всего пострадали от красителей, а какие выцвели при стирке? Обсудите преимущества и недостатки натуральных и синтетических красителей и их способность вызывать быстрое изменение цвета различных материалов.

Рассмотрите истории о разработке переработанного материала, такого как Tyrian ‘Royal’ Purple и случайном открытии Mauve в 1856 году сэром Уильямом Перкинсом.

Уточнение и консолидация идей для/посредством сообщения другим

Это задание направлено на то, чтобы побудить учащихся определить и обсудить физические свойства ряда материалов и предложить на основе выявленных свойств, как их можно лучше всего использовать.

Соберите и познакомьте класс с различными природными и обработанными материалами. Старайтесь не дарить им легко узнаваемые предметы, предназначенные для определенной цели (например, строительный кирпич). Призовите класс определить ряд индивидуальных свойств, связанных с каждым материалом, а затем предложите им выбрать материал, который лучше всего подходит для конкретной задачи.

Например, соберите несколько небольших трубок или трубок из следующих материалов: стекло, ПВХ, картон, металл, керамика и бамбук. После того, как учащиеся обсудят и определят различные свойства каждого материала, попросите их поработать в группах, чтобы определить лучший материал для выполнения следующих задач/целей: транспортировка холодной воды, транспортировка кипящей воды, изготовление шестов для палаток, прокладка электрических проводов, строительство детской площадки. альпинистское снаряжение, сконструируйте упаковку для отправки почты и разведите костер.

Предложите учащимся обсудить и определить свойства, благодаря которым материал хорошо подходит для выполнения задания. Учащиеся также могут составить список других природных и обработанных материалов, хорошо подходящих для выполнения требуемой задачи.

Другой подход к этому виду деятельности представлен в виньетке PEEL Почему мы не делаем нижнее белье из стекла?

Бросьте вызов существующим идеям и соберите доказательства/данные для анализа.

Соберите ряд пластиковых и бумажных пакетов, подходящих для сбора покупок в супермаркетах. Отрежьте от каждого полоску одинакового размера и придумайте способы измерения силы, необходимой для их разрыва.

Например, прикрепите ведро с помощью веревки и сравните количество чашек песка, необходимое в ведре, прежде чем полоска порвется. Предложите учащимся нарисовать простую графическую картинку, чтобы представить количество чашек, необходимое для разрыва каждой полоски. Обсудите преимущества и недостатки каждого из протестированных материалов.

Обработка и свойства армированного натуральным волокном полимерного композита

На этой странице

РезюмеВведениеМатериалы и методыРезультаты и обсуждениеВыводыСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Подготовлен новый недорогой полимерный композит с использованием армирующего материала из коричневой травы. Полученный полимерный композит имеет наименьшую пористость, однородную структуру поверхности и наибольшую межфазную связь. Из физико-механических характеристик, таких как: измерение твердости, измерение плотности, измерение пористости или пористости и измерение прочности на изгиб, установлено, что приготовленный композит имеет легкий вес и высокую прочность. Опять же, исходя из диэлектрических свойств этого полимерного композита, было обнаружено, что этот материал обладает эффективностью, которая считается ценным рыночным продуктом. Поскольку композит изготавливается с использованием биоматериалов из местных ресурсов, его стоимость ниже по сравнению с другими полимерными композитами, доступными сегодня.

1. Введение

Полимерные композиты, армированные натуральным волокном, привлекли большое внимание и интерес среди материаловедов и инженеров в последние годы благодаря сочетанию превосходных механических свойств, диэлектрических свойств и экологических преимуществ, таких как возобновляемость и экологичность. биоразлагаемость. Из-за различных недостатков, таких как: высокие прогрессивные технологии, растущие цены на ограниченные ресурсы и неблагоприятное воздействие на окружающую среду, традиционные материалы из пластика, стекла или углеродного волокна на нефтяной основе компенсируются натуральными/би-волокнами. Эти волокнистые композиты хорошо подходят в качестве заменителей древесины в жилищном и строительном секторах. Использование таких натуральных/биоволокон с полимерами на основе возобновляемых ресурсов позволит решить многие экологические проблемы. В качестве армирующего полимерного композита в настоящее время используются различные натуральные волокна, такие как джут, койра, сизаль, ананас, рами, бамбук и банан [1–12]. В последние годы был проведен ряд исследований, доказывающих преимущество натуральных волокон по сравнению с их синтетическими аналогами, такими как полимерные композиты, армированные стекловолокном и/или углеродным волокном [13–16].

Потенциал армированных волокном полимерных композитов был признан более 50 лет назад, и теперь они могут найти свое применение практически во всех отраслях промышленности, включая строительство, аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение и электронику. Композитные материалы все чаще используются для диэлектрических применений, то есть приложений, которые используют электрически изолирующие или почти изолирующие свойства. Это связано с потребностью электронной промышленности в диэлектрических материалах для электрической изоляции, герметизации, многослойных керамических чипах и конденсаторах, а также в пьезоэлектрических, сегнетоэлектрических и пироэлектрических устройствах, обеспечивающих считывание, срабатывание и т. д. Разработка диэлектрического материала с низкой диэлектрической проницаемостью и малыми диэлектрическими потерями считается одной из основных задач быстродействующей микроэлектроники. Диэлектрическая проницаемость любого материала зависит от поляризуемости его молекул и определяется различными вкладами: межфазной, дипольной, атомной и электронной поляризацией. Межфазная поляризация в композите влияет на диэлектрические свойства на очень низких частотах и ​​обычно уменьшается с увеличением частоты [17–19].].

Разработка эффективного и легкого диэлектрического материала с высокой прочностью из устойчивых ресурсов, таких как волокна ракитника бурого, весьма привлекательна как с точки зрения применения, так и с экологической точки зрения. Эта статья направлена ​​на разработку армированного биоволокном полимерного композита с использованием натурального волокна, то есть цветочной метлы бурой травы, которая является легкой, общедоступной, биоразлагаемой и недорогой. Сырье обычно доступно в сельскохозяйственном секторе.

2. Материалы и методы

2.1. Используемые материалы

Эпоксидная смола LY 556 (обычное название: диглицидиловый эфир бисфенола А) используется в качестве матричного материала при изготовлении композита. Здесь используется отвердитель HY-951 (название IUPAC: NN’-бис (2-аминоэтилэтан-1, 2-диамин). Эпоксидная смола и отвердители смешиваются в соотношении 10 : 1 по весу. на рисунке 1) обычно используется в домашних условиях. Короткое волокно метлы длиной около 10 мм было приготовлено и использовано в качестве армирующего агента в композитном препарате.

2.2. Подготовка образцов для испытаний

Биоволокно (волокно бурой травы) смешивали с эпоксидной смолой путем перемешивания при комнатной температуре в стеклянном стакане с помощью подходящей стеклянной палочки. Отвердитель добавляли в химический стакан, содержащий смесь, во время перемешивания. При правильном перемешивании в течение 10 минут было возможно равномерное перемешивание армирующей добавки и полимерной матрицы. Для равномерного перемешивания армирующей добавки и полимерной матрицы требовалось правильное перемешивание, и их заливали в подходящие формы для получения образцов в форме дисков диаметром 12 мм и толщиной 2,5 мм. Были изготовлены три различных эпоксидных композита, армированных волокном, с различной степенью армирования. Из композита вырезают образцы подходящих размеров (показаны на рис. 2). Полученные различные композиты описаны в таблице 1.

Морфологию поверхности образца (эпоксидная смола + 10% коричневой травы цветочного ракитника) исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа JEOL T-330. Образцы были покрыты платиной толщиной 60 Å в установке для нанесения ионно-распылительного покрытия JEOL для определения поверхностной проводимости, а затем наблюдались с помощью SEM при ускоряющем напряжении 20,0 кВ. Испытание на твердость проводили на твердомере Vickers, Leitz, Германия. Числа твердости по Виккерсу (VHN) гибридного композита измеряли при нагрузке   кгс, и число твердости по Виккерсу рассчитывали по формуле: где приложенная нагрузка, диагональ квадратного отпечатка (мм), длина по горизонтали (мм) и длина по вертикали (мм). Плотность чистой эпоксидной смолы и композитов измеряли путем измерения их массы и объема. Объемная плотность и объемный объем композитных материалов будут получены из следующих уравнений с использованием принципа Архимеда: где сухая масса – это масса образца в полностью высушенном состоянии, намоченная масса – это масса образца, пропитанного керосином, а взвешенная масса – это масса образца, взвешенного в масле через шнур. Для оценки значения прочности на изгиб (FS) на образцах были проведены испытания на сдвиг короткой балки (SBS) (испытание на трехточечный изгиб) при комнатной температуре. Испытание SBS проводилось в соответствии с ASTM D2344-84 с использованием Instron 119. 5 УТМ. Длина пролета составляла 40 мм, а скорость траверсы составляла 5 мм/мин. FS любого композита можно рассчитать по следующей формуле: где — приложенная нагрузка, — длина пролета, и — толщина и ширина образца соответственно.

Диэлектрические измерения проводились с помощью анализатора импеданса Solartron 1296. Для этого образцы композитов должны были быть вырезаны в тонкую круглую форму, а их поверхности отшлифованы. Затем на их поверхности наносили графитовое покрытие для придания поверхности электропроводности и возможности проведения измерений в диапазоне частот от 100 Гц до 1 МГц. Диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери определяли следующим образом. где (пФ) — измеренная емкость, а (пФ) рассчитывается по уравнению где площадь электрода (мм ² ) и – толщина образца (мм).

Диэлектрические потери определяются по формуле где , – частота измерения, а [20].

3. Результаты и обсуждение

Морфология поверхности подготовленного испытательного образца с 10 % щеточного волокна показана на рис. 3. Отчетливо видна стыковка поверхности щеточного волокна с эпоксидной смолой. Этот композит имеет самую низкую пористость и однородную структуру поверхности.

Значения твердости образцов приведены на рисунке 4. Из рисунка видно, что твердость полимерного композита, армированного волокном веника, больше, чем твердость чистой эпоксидной смолы, а также увеличивается с увеличением количества армирования. Повышение твердости композита может быть связано с более прочным сцеплением на границе раздела волокна щетки с эпоксидной смолой.

Фактическая плотность композита определяется экспериментально простым методом погружения в воду с использованием принципа Архимеда. Плотность образцов приведена в табл. 2. Отмечено, что присутствие волокон метлы в качестве наполнителя в эпоксидной матрице снижает плотность полимерного композита и, следовательно, делает его легким. Это может быть связано с наличием высокого содержания воздуха.

При добавлении волокна цветочного ракитника в эпоксидную смолу объемная доля пустот увеличивается, как показано на рис. 5. Пустоты существенно влияют на некоторые механические свойства и даже на характеристики композитов в месте использования.

На рис. 6 показано сравнение прочности на изгиб эпоксидных композитов, армированных цветочным веником. Отмечается увеличение прочности на изгиб, связанное с увеличением масс. % коротковолокнистого цветочного веника в композитах. Это может быть связано с наличием более прочных межфазных связей (как показано на рисунке СЭМ). Пропитки из натуральных волокон способствуют склеиванию поверхностей, что улучшает структурные свойства композита. Микромеханические явления, происходящие в композите, армированном длинными волокнами, отличаются от наблюдаемых в композитах, армированных короткими волокнами. В коротком волокне существуют вариации в распределении напряжений вдоль границы раздела волокнистой матрицы, и в случае длинных волокон можно пренебречь концевыми эффектами, но они могут быть очень важными в случае композитов, армированных короткими волокнами.

Из рисунка 7 видно, что диэлектрическая проницаемость (при частоте 100 Гц) увеличивается с увеличением объемной доли армирования. Однако из рисунков 8 и 9 следует, что диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери сначала уменьшаются и достигают устойчивого состояния с увеличением частоты. Это может быть связано с тем, что (i) диэлектрические свойства зависят от пористости, (ii) от свойств материала, а также (iii) от межфазной связи в случае композитных материалов. Таким образом, в этом исследовании используемые материалы обладают множеством разнообразных физико-механических свойств. Однако установлено, что изготовление композита с этими отходами с использованием полимерного связующего лучше всего подходит для обеспечения хорошей механической прочности без ущерба для его диэлектрических свойств. Пропитка натурального волокна способствует склеиванию поверхностей и распределению поглощенной влаги в материале, что может быть одной из причин изменения диэлектрических свойств. С увеличением частоты диэлектрическая проницаемость композитов уменьшается из-за диэлектрической релаксации. Со структурной точки зрения диэлектрическая релаксация включает в себя восточную поляризацию, которая, в свою очередь, зависит от молекулярного расположения диэлектрического материала. На высокой частоте вращательное движение полярной молекулы недостаточно быстрое для достижения равновесия с приложенным полем, поэтому диэлектрическая проницаемость уменьшается. С увеличением содержания армирования увеличивается и диэлектрическая проницаемость. Диэлектрические потери композита стабилизируются с увеличением частоты, что представляется полезным с точки зрения применения.

4. Выводы

Эпоксидные композиты, армированные волокном, могут быть легко получены с различным массовым процентным содержанием армирования. Стоимость полимерного композита будет низкой, так как в качестве сырья используется растительное волокно, а технология обработки проста. Этот композит имеет наименьшую пористость и однородную структуру поверхности, присутствует прочное межфазное соединение волокна метлы с эпоксидной смолой. Объемная доля композитов незначительно увеличивается с увеличением содержания армирования. Это может быть связано с наличием пор/полостей в волокне. Вместе с увеличением массовой доли коротковолокнистого цветочного веника в композитах наблюдается увеличение прочности на изгиб. Кроме того, материал имеет легкий вес и обладает высокой прочностью. С увеличением содержания армирования плотность композита уменьшается, а твердость композита увеличивается, что делает его легким и высокопрочным. Исследованы диэлектрические свойства (относительная диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь) чистой эпоксидной смолы и композитов с различным содержанием армированного волокном полимерного композита в диапазоне частот от 100 Гц до 1 МГц. Экспериментальные результаты показывают, что диэлектрическая проницаемость и коэффициент диэлектрических потерь уменьшаются с увеличением частоты. Это может быть связано с ориентационной поляризацией, которая увеличивается с повышением температуры из-за большего движения полярных молекулярных диполей, что, по-видимому, полезно в электронной промышленности и может также обрабатываться сельскими мастерами. Поскольку композит изготавливается с использованием биоматериалов из местных ресурсов, его стоимость ниже по сравнению с другими полимерными композитами, доступными сегодня. Это может открыть новые горизонты для индустриализации сельского хозяйства.

Ссылки

1. H. Peltola, B. Madsen, R. Joffe и K. Nättinen, «Экспериментальное исследование длины и ориентации волокон в композитах из натурального волокна и ацетата крахмала, полученных литьем под давлением», Достижения в области материаловедения и инженерии , том. 2011 г., идентификатор статьи 891940, 7 страниц, 2011 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. М. Х. Аб Гани и С. Ахмад, «Сравнение анализа водопоглощения между двухшнековые экструдеры встречного и параллельного вращения с различными содержание антиоксидантов в древесно-пластиковых композитах» Достижения в области материаловедения и инженерии , vol. 2011 г., ID статьи 406284, 4 страницы, 2011 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. Гупта А. , Кумар А., Патнаик А., Бисвас С. Влияние различных параметров на механический и эрозионный износ поведение эпоксидных композитов, армированных бамбуковым волокном», International Journal of Polymer Science , vol. 2011 г., ID статьи 592906, 10 страниц, 2011 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

4. С. Калия, Л. Аверус, Дж. Ньюгуна, А. Дюфрен и Б. М. Чериан, «Натуральные волокна, био- и нанокомпозиты», International Journal of Polymer Science , vol. 2011 г., идентификатор статьи 735932, 2 страницы, 2011 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. Т. Уильямс, М. Хосур, М. Теодор, А. Нетравали, В. Рангари и С. Джилани, «Влияние времени на морфологию и способность к склеиванию мерсеризованных натуральных волокон для композитного армирования», International Journal of Polymer Science , vol. 2011 г., идентификатор статьи 192865, 9 страниц, 2011 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. С. К. Мишра, «Недорогие полимерные композиты с сельскими ресурсами», Journal of Reinforced Plastics and Composites , vol. 28, нет. 18, стр. 2183–2188, 2009.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

7. С. К. Ачарья и С. К. Мишра, «Поведение джутового полимерного композита на основе летучей золы против атмосферных воздействий», Журнал армированных пластмасс и композитов , вып. 26, нет. 12, стр. 1201–1210, 2007.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

8. Дж. Джордж, М. С. Шрикала и С. Томас, «Обзор модификации интерфейса и характеристик пластиковых композитов, армированных натуральным волокном», Polymer Engineering and Science , vol. 41, нет. 9, стр. 1471–1485, 2001.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

9. С. Варгезе, Б. Куриакосе и С. Томас, «Релаксация напряжения в коротких композитах из натурального каучука, армированных сизаль-волокном», Journal of Applied Polymer Science , vol. 53, нет. 8, стр. 1051–1060, 1994.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

10. Y. Mi, X. Chen и Q. Guo, «Композиты из полипропилена, армированного бамбуковым волокном: кристаллизация и межфазная морфология», Journal of Applied Polymer Science , vol. 64, нет. 7, стр. 1267–1273, 1997.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

11. F.M.B. Coutinho, T.H.S. , том. 65, нет. 6, pp. 1227–1235, 1997.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

12. H. K. Mishra and S.C. Mishra, «Поведение при эрозионном износе полимерного композита, армированного кокосовой пылью», Orissa Journal of Physics , vol. 18, нет. 1, pp. 97–108, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

13. С. Джозеф, М. С. Шрикала, З. Ооммен, П. Коши и С. Томас, «Сравнение механических свойств фенолформальдегидных композитов, армированных банановыми волокнами и стеклянными волокнами», Composites Science and Technology , vol. 62, нет. 14, стр. 1857–1868, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

14. Н. Сомбатсомпоп, К. Чаочанчайкул, К. Фромчирасук и С. Тонгсанг, «Влияние содержания древесных опилок на реологические и структурные изменения, а также термомеханические свойства композитов ПВХ/опилки», Polymer International , vol. . 52, нет. 12, стр. 1847–1855, 2003.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

15. Х. Джиджелли, Дж. Дж. Мартинес-Вега, Дж. Фаренц и Д. Беначур, «Влияние содержания древесной муки на тепловые, механические и диэлектрические свойства поливинилхлорида», Разработка макромолекулярных материалов , том. 287, нет. 9, стр. 611–618, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

16. Х. Джиджелли, М. Качи, Дж. Дж. Мартинес-Вега и Д. Беначур, «Влияние гидротермического старения на тепловое поведение поливинилхлорида, наполненного древесной мукой», Polymer International , об. 53, нет. 11, стр. 1760–1765, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

17. С. С. Мишра, Н. Б. Наяк и А. Сатапати, «Исследование эпоксидных композитов, армированных биоотходами», Journal of Reinforced Plastics and Composites , vol. 29, нет. 19, стр. 3016–3020, 2010.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

18. С. С. Мишра и Х. Эйредди, «Оценка диэлектрических свойств полимерного композита, армированного биоотходами», Journal of Reinforced Plastics and Composites , vol. 30, нет. 2, стр. 134–141, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

19. С. К. Мишра и Н. Б. Наяк, «Исследование диэлектрических свойств композита с эпоксидной матрицей, армированного куриным пером», Journal of Reinforced Plastics and Composites , vol. 29, нет. 17, стр. 2691–2697, 2010.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

20. A. Arbelaiz, B. Fernández, G. Cantero, R. Llano-Ponte, A. Valea, and I. Mondragon, «Механические свойства композитов льняное волокно/полипропилен.

    No related posts.