Из природного материала композиции: Идеи на тему «Все из природного материала» (100+) — Молитва

Содержание

133 поделки из природного материала своими руками для детского сада и начальной школы: мастер-классы, видео, обзор лучших материалов для творчества

Природа каждый год совершенно бесплатно дарит нам множество природных материалов, пригодных для творчества. Процесс создания поделки из природного материала своими руками развивает художественный вкус, мышление, память ребенка, закрепляет сенсорные навыки, воспитывает усидчивость. Но самое главное – можно весело и с пользой проводить время вместе с друзьями, радуя поделками себя и других.

Подготовка природных материалов для их дальнейшего использования

Природа – лучший художник, она создает такие природные материалы, которые в умелых руках превращаются в произведения искусства!

к оглавлению ↑

Растительные материалы

Каштаны

Плоды каштана имеют ярко-коричневую окраску и блестящую поверхность, поэтому из них получаются отличные поделки из природного материала своими руками. Оболочка свежего каштана тонкая, легко прокалывается шилом. Каштаны — благодатный материал для работы с самими маленькими детками. Можно сделать много различных куколок, зверей и насекомых.

Хранить лучше в прохладном месте в коробках.

к оглавлению ↑

Желуди

Плоды дуба созревают осенью, в сентябре-октябре. Желуди собирают различной формы и величины.

Одновременно собирают и их чашечки (плюски), на которых они держатся. Плюски очень часто используют отдельно от желудя, как самостоятельный природный материал для различных поделок.

Плюски от желудей и шарики, сваляные из шерсти

Как свалять ровные шарики из шерсти смотрите в видео Ольга Скибиной:

Плюски от желудей и рождественские бубенчики

Рамка для фото из плюсок желудей

Рамка для фото из цельных желудей

В этом топиарии помимо желудей присутствуют орехи, каштаны и шишки:

Хранятся желуди во влажном и прохладном месте. Для изготовления игрушек лучше использовать свежие желуди (пересушенные быстро раскалываются при работе).

к оглавлению ↑

Шишки и хвоя

Шишки часто применяют для имитации туловища животных или птиц, людей или вымышленных персонажей. Для работы лучше всего использовать нераскрытые шишки, ведь с ними работать намного легче.

На видео Ники Швецовой вы увидите, как из веточек и шишек сделать вместе с детьми этих оленей:

А вот как делается милейший ежик из шишек от канала ChameleonArtStudio:

Пингвины из шишек и деревянных бусин

Гномы из шишек, деревянных бусин и фетра

Сосновые шишки нужно собирать на влажной почве (так они лучше сохраняются), а затем разложить по коробочкам по виду, форме, величине.

Посмотрите, как сделать букет роз из шишек на канале Поделки в садик и школу:

МАСТЕР-КЛАСС ПО ТЕМЕ
Осенние поделки из шишек своими руками

Хвою можно собирать в любое время года в хвойных лесах возле сосен, елей, кедра. Она очень часто используется как дополнение при изготовлении игрушек: усиков бабочки, иголок у ежа, юбочки у куклы и пр. Лучше применять в работе зеленую хвою.

к оглавлению ↑

Орехи

В работе можно использовать грецкие, лесные, кедровые, земляные орехи, фисташки.

Артишок из фисташек

Топиарий из фисташек

Зрелые лесные орехи лучше собирать вместе со шляпкой (плюской), которую затем можно применять в создании игрушек. Орехи высушивают, хранят в коробочках.

Скорлупа лесных орехов твердая. Она тяжело прорезается ножом или прокалывается шилом. С пересушенными орехами работать трудно.

Венок из шишек из орешек

Кедровые орехи незаменимы при изготовлении лапок животных, они хорошо склеиваются, легко прокалываются.

Из цельных грецких орехов получаются аппетитные ягоды и фрукты:

Клубника из грецких орехов

Ананас из грецких орехов

А также волшебный новогодний декор:

Скорлупу грецких орехов легко расколоть на две половинки с помощью ножа, вставив его остриё в отверстие между скорлупками. Скорлупа грецких орехов долговечна, она довольно просто превращается в черепашек, жучков, мелких грызунов, паучков и годится даже для создания миленьких корабликов!

к оглавлению ↑

Листья и семена

Собирать листья лучше осенью, когда они особенно красивы. Листья дуба, клена, каштана можно использовать для создания всевозможных аппликаций:

Птички из листьев

Насекомые из листьев

Слон из листьев

Раковины этих улиток выполнены по принципу сборки розы из листьев:

Примеры других аппликаций из листьев:

Венки из ярких листьев — это самый атмосферный осенний декор!

Такой вариант сборки венка гораздо проще предыдущего — с ним справятся даже дети:

Для длительного хранения собранные листья укладывают между бумажными листами, проглаживают теплым утюгом. Затем перекладывают старыми газетами, тонким картоном и придавливают сверху небольшим грузом.

к оглавлению ↑

Трава, мох, тополиный пух

Высушенная трава используется для соединения деталей поделки, но стоит учитывать, что при высыхании она становится ломкой, а иногда и очень острой.

Мох используется для передачи фона, изображения растительности. Он прекрасно приклеивается любым клеем.

ВАМ ПРИГОДИТСЯ
Поделки из тополиного пуха и картины из растений

к оглавлению ↑

Кора

Кора деревьев различается по цвету, толщине, структуре поверхности. Она может использоваться как подставка при изготовлении сценок, как дополнительный материал или основа поделки.

Внимание! При сборе природного материала нужно учить детей бережному отношению к природе, выполнению главного правила поведения: «Не навреди!»

Береста – березовая кора, из нее создают очень красивые игрушки и украшения.

Собирать ее желательно весной и летом, но только с берез и веток, которые спилены или повалены бурей. Снятую бересту шириной 20-25 см очищают от грязи, мха, а с наружной стороны ещё чистят шкуркой. Ее нужно распарить в горячей воде и уложить под доску с грузом.

Хранить кору нужно в сухом и прохладном месте.

к оглавлению ↑

Веточки, палочки, деревянные спилы

Лучше всего собирать веточки сосны, ели, сирени, кизила. Они упруги и при высыхании не так легко ломаются. Часто они используются при изготовлении зверушек и человечков в качестве ног, шеи, рук, рогов и т. д. (примеры приведены выше в данной статье).

Однако обычные ветки и палки можно использовать и как самостоятельный элемент декора, при этом поделки выглядят очень стильно и делаются невероятно легко:

Расписанные красками деревянные палочки

Гирлянда из деревянных палочек

Ловцы снов из перьев и веток

Гирлянда из перьев и веток

Чуть побольше терпения и сноровки понадобится для того, чтобы сделать из веток и других подручных материалов поделки на морскую тематику:

Плот из веток

Кораблик из доски и ветки

Пляжный домик и маяк из покрашенных деревянных палочек

Деревянные спилы также часто применяют для поделок и декора интерьера своими руками.

Минималистичные рисунки смотрятся очень интересно!

Новогодние поделки из деревянных спилов

Дедморозиков по силам нарисовать самым маленьким)

А это работа настоящего мастера!

Рама для фото или обрамление зеркала? Решать вам. Видео-уроком делится с нами Первый Канал:

к оглавлению ↑

Минеральные материалы

Камушки

Камни любых форм, расцветок и размеров используют для создания поделок. Особенно дети любят собирать гальку возле реки или моря, а затем с помощью родителей, а также кисточки, красок и лака можно создавать на камушках различные образы.

Хранить их можно очень долго, предварительно хорошенько вымыв и высушив. Но зачем просто так хранить камни, когда с ними можно весело играть всей семьей?)

ВАМ ПРИГОДИТСЯ
Чудо-роспись: превращаем морской камешек в кактус

Еще один способ нанесения изображения на речные или морские камни смотрите в видео от You Can Do It Craft. Вы будете удивлены, как это просто!

к оглавлению ↑

Ракушки

Собирать ракушки можно на берегах рек, морей, озер во время отдыха вместе с детьми. Многие их них оригинальны по внешнему виду, по форме – овальные, в виде гребешка, вытянутые и т. п.

Прокипятите их несколько минут для освобождения от живых организмов. Ракушки моются маленькой щеточкой (можно зубной), после чего сушатся, сортируются по видам и размеру. Хранятся при любой температуре.

Также очистить ракушки можно в растворе белизны и воды из расчета 1:1. Верхний слой через некоторое время исчезнет, и ракушка остается с красивым блестящим верхом.

Из больших ракушек делаются фигурки животных.

Из маленьких ракушек получаются прекрасные аппликации, рамки для фотографий, гирлянды:

Ракушки можно использовать не только в качестве основного материала, но и как дополнительный декор (крылья у птиц, уши у собачки, лепестки цветка и т. п.)

к оглавлению ↑

Песок

Очень доступный материал, который можно собрать в любой песочнице. Он различается по структуре. Перед работой его нужно хорошо промыть и высушить. А затем можно использовать в качестве декора в своих работах:

к оглавлению ↑

Правила хранения природных материалов

Поделки из природного материала своими руками будут безупречны, если после сбора, сушки, предварительной обработки вы должным образом храните эти природные дары. Для этого необходимо придерживаться определенных правил.

Темное, прохладное и хорошо проветриваемое помещение – это лучшее место для хранения природных материалов.
Можно купить пластиковые контейнеры для хранения каждого вида материалов; использовать картонные коробки из-под обуви, чая, конфет; взять обычные стеклянные банки с завинчивающейся крышкой. Для семян, как и для бисера, лучше завести контейнер с множеством отделений.
Высушенные цветы хрупкие, легко ломаются, поэтому их помещают в плотную коробку или контейнер. Лепестки хранят отдельно от цветов. Цветы со стеблем можно хранить в вазе.
Подготовленные листья тоже ломкие. Можно хранить их в больших книгах. Также для сохранности разложить их в подписанные коробки из-под конфет, немного прихватить скотчем, чтобы случайно не открылись.
Ракушки помещают в стеклянные банки или пластиковые контейнеры с широким горлышком, чтобы не раскрошились.

к оглавлению ↑

Дополнительные инструменты для поделок из природных материалов

Чтобы создать красивую поделку из природных материалов, вам понадобятся дополнительные инструменты и материалы.

Это могут быть:

цветная бумага;
картон;
обрезки кожи;
лоскутки ткани;
птичьи перья;
пенопласт;
пластилин;
проволока;
клей ПВА, «Момент»;
гуашь;
морилка;
лак и т.п.

Бумага очень часто используется как дополнение к природным материалам. Дети, сгибая, приклеивая ее, делают работы гораздо интереснее.

Пластилином скрепляют отдельные части несложных игрушек на первоначальном этапе работы. Он не очень долговечен, но как дополнение часто используется в детском саду и в начальной школе.

Из проволоки чаще всего изготовляют каркас игрушки, соединение ее частей. Медная проволока диаметром 0,29-0,35 мм — мягкая, гибкая и прочная — наиболее удобна. А для каркаса используется проволока большего диаметра — 1-1,5 мм.

Нитки лучше брать толстые, разноцветные (№ 10).

Клей лучше брать белый ПВА, БФ и др. Однако в детском саду лучше пользоваться клеем ПВА.

Также еще используют фольгу, гальку, косточки от вишен, щетинки.

Дополнительный материал лучше хранить в небольшом ящике с ячейками для каждого вида материала.

Использование дополнительного материала зависит от замысла, мастерства детей, степени развития воображения! Предлагайте свои варианты, но больше полагайтесь на детскую интуицию и желание.

Также дополнительно необходимо иметь определенные инструменты для изготовления поделок из природного материала:

нож;
художественные ножницы;
шило;
лобзик;
пинцет;
плоскогубцы и кусачки;
швейные иглы;
кисточки для клея и красок;
хлопчатобумажная тряпочка для вытирания остатков клея.

Ножницы для детей должны быть с тупыми концами, небольшие, с удобными для детской руки кольцами.

Шило нужно взять из прочного материала с длиной ручки около 6 см, диаметром около 2 см, колющая часть – 3,5 см

Иголка нужна крупная швейная. Сохранять ее обязательно в игольнице со вдетой в нее ниткой.

Внимание! Плоскогубцами, клещами, сверлом пользуется только взрослый!

Для нанесения контура вырезаемой детали необходим простой карандаш. Например, платьица, шапочки для куклы и т. д. Лучше брать мягкий карандаш (2М).

Краски рекомендуется использовать гуашевые или акриловые в специальных наборах.

Кисточки (мягкая для рисования, более жесткая для клея). Лучше купить беличьи кисточки (№ 4 и 6). Для клея берут кисточки с твердой щетиной.

Стек — инструмент, необходимый для обработки поверхности из глины или пластилина. Длина стека для детей около 12 см. Стеку можно сделать самому из пришедшей в негодность кисточки: закруглить с одной стороны, а с другой заострить.

к оглавлению ↑

Поделки из природного материала для детского сада

Малыши очень любят, когда в их руках каштаны и пластилин превращаются в игрушки, с которыми можно играть. Поделки из природного материала для детского сада не очень сложные, поэтому с помощью взрослого справится любой ребенок. Иногда поделки для детского сада делают из фруктов и овощей, но чаще всего – это аппликации из листьев и животные из шишек и желудей.

к оглавлению ↑

Поделки из листьев и кленовых «вертолётиков»

Самое легкая и доступная работа даже для малышей – это аппликация из листьев. Если вы впервые вместе с ребенком делаете композицию, предложите ему картинку, которая будет служить шаблоном. Не спешите все делать сами. Предложите малышу выбрать листочки по желанию, чтобы работа получилась похожей на образец. Так будут развиваться творческие способности вашего ребенка.

Материал для аппликации:

разноцветные листья;
плотный лист А-4;
кисточки для клея;
клей ПВА;
ножницы;
шаблон.

Чтобы сделать простую композицию, вам нужны ровные сухие листья. Положите их под пресс или в книгу. Через два дня материал готов. Вырежьте ножницами подходящие детали и разложите их на листе бумаги.

Теперь можно приклеивать. Вначале фон и нижние слои, а затем более мелкие детали. Например, если хотите сделать слона, то вначале сделайте из листьев туловище и голову, а затем приклеивайте хобот, хвост, ноги. Если не хватает глаз, то их можно дорисовать маркером или сделать из семян деревьев.

Не обязательно все делать по шаблону. Можно придумать картинку самим и создать оригинальную композицию из листьев.

Автор — Hazel Terry

Используйте как дополнение цветную бумагу, фломастеры, краски, так ваши аппликации будут еще интереснее.

Наряду с листьями в качестве основы для поделки из природного материала для детского сада идеально подойдут и «вертолётики» с клёна. Только посмотрите на это чудо!

Крылышки фей из семян клёна

Стрекозы из кленовых «вертолетиков»

Теперь вы убедились, какими красивыми и оригинальными могут быть аппликации из листьев. Используйте эти идеи для проведения досуга с детьми.

к оглавлению ↑

Простые мастер-классы по созданию детских поделок из желудей и шишек

В конце лета начинают созревать желуди, и из них получаются прекрасные поделки из природного материала для детского сада или школы. Они хорошо сохраняются, и долгими осенними вечерами вместе с детьми можно заняться приятным и полезным делом, развивающим мелкую моторику рук малыша, фантазию и усидчивость.

Самые распространенные поделки из желудей – это зверушки и различные человечки. Из зубочисток, спичек, тоненьких веточек можно легко сделать ножки, ручки, рога и прочие мелкие элементы. Взрослому необходимо помочь детям проткнуть отверстия в желудях.

Для крепления мелких деталей можно использовать клеевой пистолет, клей «Супер Момент», но делать это должны только взрослые. А ребятам безопаснее всего скреплять детали с помощью пластилина.

Мухоморчики из желудей сделать еще проще! Чтобы покрасить желуди, нужно снять с них шляпки, а после высыхания краски приклеить на место.

Желуди очень красивы сами по себе, а если их еще и покрасить акриловыми красками или лаком для ногтей, то такие поделки украсят любой дом.

А еще из покрашенных серебристой краской шляпок можно сделать оригинальное украшение на новогоднюю елочку. Процесс создания такой эко-игрушки достаточно прост: тесно наклеиваем на шар из пенопласта (можно взять старый елочный шар) шапочки от желудей. И елочка засверкала новым блестящим декором.

Мы нашли для вас еще одно видео, где Niki Junior рассказывает, какая чудесная поделка получится из листьев, шишек, веточек и пластиковой бутылки. Посмотрите, узнаете много нового.

к оглавлению ↑

Поделки из природного материала для начальной школы

В младших классах школы часто проводят конкурсы поделок из даров природы. И чаще всего дети вместе с родителями придумывают поделки из овощей и фруктов.

ВАМ ПРИГОДИТСЯ
Поделки из овощей и фруктов своими руками для начальных классов: множество потрясающих идей!

ВАМ ПРИГОДИТСЯ
Простые поделки из овощей и фруктов в технике Карвинг

Помимо «съедобных» поделок детишки могут выбрать любые, представленные в этой огромной статье «Крестика»! Мы старались выбрать самые лучшие и в простые в реализации идеи 🙂 Удачи и творческого вдохновения всем!

Автор статьи — Людмила Сонцева (под ред. Анна Ганьжиной)

ПОДЕЛИСЬ!
«Крестик» плохого не посоветует! 🙂

Композиции из природного материала своими руками с фото и видео

Возможность распорядиться временем для создания своего произведения творчества – хорошая идея. Когда у человека в жилах течет искусство, его сложно остановить. Даже в простых вещах мастер рукоделия может найти потрясающее воображение чудо, которое, к тому же, воплощает в жизнь. К таким маленьким творческим чудесам можно отнести создание композиции из природного материала.

Декор в корзинке

Хотя у природы в любом случае неплохо получается создавать простое и прекрасное, человек умудряется улучшить его, сложив в замысловатые букеты и картины, украшая свои дома и рабочие места, делаем подарки дорогим нам людям.

Для изготовления композиций в декоративных целях потребуется следующее:

корзина или вазочка;
высушенные растения: колоски пшеницы, розы, физалис, камыш, ковыль, цветы амаранта и т. п.;
плодовые «корзинки» лесных деревьев: шишки, желуди, кожура орехов и т. п.;
изогнутые высушенные ветви и прутики;
высушенные осенние или летние листья деревьев;
высушенные плоды шиповника или рябины, кожура мандарина;
сизаль разного цвета;
проволока, шпажки, клеевой пистолет, липкая лента;
ножницы и кусачки.

Список не исчерпываем, всегда найдутся новые оригинальные идеи для его дополнения.

Чтобы создать самую простую композицию на тему осени, нужно взять плетеную пиалу, в которую уложить соответственного размера плоский, толщиной в 5 см, пенопласт. На данный фундамент мы будем прикреплять элементы композиции. Сначала при помощи клеевого пистолета по контуру раскладываем и приклеиваем осенние листья клена и рябины.

Следующим этапом будет изготовление из листьев роз. Кленовый листок складываем пополам, лицевой стороной наружу, и сворачиваем в плотный рулон. Рулон неплотно обвиваем следующими сложенными пополам листьями. «Лепестки» по ходу работы можно немного отгибать, придавая бутону более схожий с цветком вид. Основание бутона скрепляем нитками и роза из листьев готова.

Всего потребуется 7 роз, которые аккуратно приматываются ниткой к зубочистке и вонзаются в пенопласт по контуру композиции и посредине. Теперь следует заполнить пустые места, вложив между розами ветви туи, веточки с плодами рябины, желуди и еще несколько осенних листьев. Все они закрепляются клеевым пистолетом на пенопласт. Композицию для блеска можно вскрыть лаком для волос.

Поделки в сад

Чтобы украсить сад своими руками, можно использовать материалы в виде травы и листьев.

К примеру, из сухой ковыли можно создать садовую фигуру в виде филина, как на фото:

Пучок ковыли нужно связать снизу, после чего, немного приплюснув, чтобы получилась вторая округлая часть, снова перевязать. Третья часть оставшейся ковыли будет головой и крыльями. Среднюю часть травы сгибаем пополам и перевязываем, чтобы голова получилась округлой формы.

Оставшиеся от третьей части пучки сгибаем к нижней части и перевязываем, что дает подобие сложенных крыльев.

Для глаз используем маленькие каштаны, присоединяемые клеевым пистолетом. Клюв можно сделать из неочищенного зубка чеснока или маленькой шишки, которые также присоединяются клеевым пистолетом. Брови и уши делаются из отдельных пучков ковыли, либо из сухих колосков пшеницы.

После этого садовая фигура «Филин» готова.

Подвесная композиция

Очень ярко смотрятся икебаны из листьев, шишек и плодов рябины в виде венка. Каркас такого венка можно сплести самостоятельно из прутов ивы или другого растения. Для этого нужно сложить прут в кольцо, начав наматывать его по кругу дальше. Из трех таких прутов можно создать достаточно крепкий каркас для композиции. Переплетения будут такими:

Теперь в венок вплетаются ветки с красными плодами шиповника. Всего для венка, примерным диаметром 60 см, необходимо 12 веточек, длиной по 10 см. Их равномерно распределяем по окружности.

Чтобы ветки держались намного крепче, их можно привязать нитками или примотать проволокой.

Следующими вплетаются листья, которых нужно не меньше, чем 60 штук. Листья должны закрыть собой прутья венка. Далее размещаем 12 раскрытых сосновых шишек, которые предварительно посажены на петли медной проволоки – проволоку не должно быть заметно. Если шишки еще не раскрылись, нужно положить их на батарею или другое очень теплое место, в результате чего они потихоньку и с громкими щелчками начнут раскрываться. Последними элементами станут колоски пшеницы в количестве 36, которые нужно также равномерно распределить по венку пучками в три колоса.

Можно также сделать своеобразные «бусы» из желудей и шишек, с примесью листьев, плодов рябины или шиповника, физалиса и веточками туи. Пряди таких бус живописно смотрятся над дверными проемами, на гардинах и шторах, навесных шкафах и полках.

Видео по теме статьи

Подборка видео по изготовлению композиций из природных материалов:

Самые лучшие посты

лучшие мастер-классы с пошаговыми фото

Для некоторых людей осенние непогожие деньки это невеселая и грустная пора года, для других же это превосходное время заняться творчеством и создавать необыкновенные композиции из самого разного природного материала. Предлагаем вам узнать несколько свежих идей для создания красивых композиций своими руками для создания необычных акцентов в вашем интерьере.

Когда на пороге осени: в сентябре, октябре или ноябре льют холодные дожди, виднеется унылое серое небо и тучи, можно запросто впасть в уныние и депрессию. Однако золотистая осень это еще и огромное буйство красок и осенних даров. Все эти природные материалы можно использовать для создания необыкновенно красивых композиций на тему осень. Вы можете заранее подготовить весь необходимый вам для работы материал и в непогожие холодные осенние вечера, укутавшись пледом, творить теплое и уютное настроение своими руками.

Для создания осенних ярких композиций прекрасно подойдут различные плодовые культуры, засушенные или же свежие цветки и травы, ягоды, витиеватые ветки, листья деревьев и кустарников, орешки, шишки, желуди, каштаны и иной природный материал, который вы сможете найти. Особенно выигрышно и ярко будет выглядеть в композициях сочная оранжевая тыква.

Собираем композиции из природного материала: использование садовой тыквы

Очень просто создать яркую и контрастную композицию, используя в ее декорировании садовую тыкву. Для работы с таким природным материалом необходимо срезать у тыквы «шляпки» и удалить всю мякоть. Чаще всего из тыквы делают горшочки и вазы для осенних ярких композиций своими руками.

Предлагаем вашему вниманию несколько идей использования оранжевой красавицы при создании осенних композиций из натуральных материалов:

Поместите в тыквенный горшочек цветки календулы, астры или герберы. Вокруг разместите яркие красные яблоки, плоды желтой айвы и зеленого болгарского перца. Закончите осеннюю композицию гроздьями красной рябины.
Тыкву можно сделать разноцветной при помощи обыкновенной гуаши, например, нанести на коричневый фон оранжевый полоски или любой орнамент, и дать краске подсохнуть. Сверху покрыть лаком, чтобы не появлялись трещины. Внутрь конструкции можете поставить стакан или банку с водой, в которую и расположите свежие цветы — оригинально будут выглядеть оранжевые герберы, красные карликовые георгины или же хризантемы.
Также вы можете вырезать тыкву в форме корзинки, заполнить ее совершенно любыми плодами и ягодами. Яблоки и груши, айву, хмель, ягоды боярышника и другие ягоды необходимо нанизать на проволоку или деревянные шпажки и разместить в тыквенной корзине, украсив листьями клена, цветами, желудями или сухими травами.
Полосатые тыковки грушевидной формы можно использовать в качестве маленьких вазочек для осенних цветов, веточек и листьев. Букеты в тыквенных горшочках добавят тепла и уюта в комнаты и прихожую вашего дома.
Декоративные маленькие тыковки также могут быть использованы в качестве подсвечников. Они создадут романтическую атмосферу тепла и гармонии в вашем доме. Подсвечники можно задекорировать веточками ежевики, кизила, боярышника, гроздями рябины и калины.
В садовых тыквах для осенних композиций можно просверлить или прорезать небольшие отверстия, создав эффект перфорации. Особенно хорошо это будет смотреться в подсвечниках.

Разберем основные правила оформления композиций из природного материала

При создании композиции для интерьера следует придерживаться нескольких простых правил:

Если вы создаете осеннюю композицию на плоской тарелке или вазе, используйте в качестве основы оазис (для живых цветов), пенопласт или любой другой плотный материал, в который можно воткнуть цветы и веточки.
При наклеивании листков, наносите клей не только на ножку, но и на нижнюю часть листика. Так он будет фиксироваться.
Если берете деревянные шпажки или проволоку с нанизанными на них элементами — это должны быть рябина, желуди, шишки, орехи, шиповник и прочее, в общем, то, что не плесневеет при повреждении оболочки в первый же день.
Не забудьте использовать колоски и сухие травинки.
Не наливайте жидкость в природные корзины, например из тыквы или кабачка, поставьте внутрь горшок или банку.

Тематическое видео к статье

После прочтения нашей статьи мы предлагаем ознакомиться с несколькими интересными видео по представленной теме. В этих видео роликах вы почерпнете идеи создания и оформления природных композиций своими руками. Надеемся, что предложенный нами материал будет вам полезен. Приятного изучения!

[media=https://www.youtube.com/watch?v=bnERNJSZzP]

оригинальные картины и композиции, панно для детского сада, рисунок на тему

Создавать вместе с детьми поделки из природного материала своими руками – не только очень интересное, но и полезное занятие. Собирая из частей игрушку или композицию, ребенок развивает мышление и воображение. А необходимость увидеть в причудливом сучке, обыкновенном желуде или сочетании красок на осеннем листе что-то совершенно другое формирует у него творческие способности. Сувениры из природного материала, сделанные своими руками, могут послужить хорошим подарком маме или школьной учительнице, украсить елку или стену комнаты.

Создавать вместе с детьми поделки из природного материала своими руками – не только очень интересное, но и полезное занятие

Содержание материала

Что такое природный материал?

Под этими словами обычно подразумеваются красивые по форме семена, шишки или орехи, изогнутые коряги. В конце лета и осенью их ассортимент дополняют разноцветные листья деревьев. Иногда в композициях используют раковины моллюсков, ягоды, перья, гальку или спилы древесных веток.

Этот перечень можно дополнить мхом, который бывает удивительно красив, в зависимости от вида. Прекрасным материалом могут послужить и древесные грибы-трутовики. Не стоит обходить вниманием скорлупу куриных или перепелиных яиц.

Если вырастить на собственном участке гелихризум, бессмертник, стальник или другие виды садовых сухоцветов, то можно научиться создавать не только зимние букеты. Включить цветочный мотив можно в любую композицию из природного материала: осень или весна не обходятся без цветов. Декоративные растения могут быть заготовлены и во время поездок за город: жесткие фиолетовые и голубые кустики мордовника, белые, розовые или красные соцветия тысячелистника, золотые пуговки пижмы или колоски диких злаков.

Сухоцветы не требуют сложной подготовки. Их достаточно только высушить в подвешенном виде, чтобы соцветия и стебли сохранили первоначальную форму. Для этого растения нужно связать в пучки и подвесить вниз цветочными корзинками. Не следует сушить травы на солнце – это приведет к исчезновению яркой окраски цветков.

При создании поделок из природного материала можно использовать только части исходного сырья (крылатки клена без семян, липовые прицветники, разрезанные поперек коробочки кувшинок, пластинки из трутовика). Это позволяет включить в ассортимент материалов интересные текстуры и необычные детали. Например, из сердцевины трутовика настоящего можно сделать коричневую замшу, просто порезав гриб на тонкие ломтики. Необычно выглядит и спил плодов серого ореха или коробочек кубышки и кувшинки.

Также рекомендуем прочитать:

Семена и коробочки бересклета имеют насыщенный красный и оранжевый цвет и могут быть использованы для цветочных композиций. Блестящие черные зерна лесных пионов (марьин корень) с успехом послужат в качестве глазок для игрушек. Некоторые древесные грибы (трутовик разноцветный и окаймленный) образуют на ветвях деревьев жесткие срастания, похожие на розы. Богатство природного материала делает возможным создание практически любого образа или композиции.

Галерея: сувениры из природного материала (25 фото)

Как самому сделать поделки из дерева (видео)

Аппликации и панно из даров природы

Плоскостные поделки в виде панно доступны для изготовления даже детям младшего возраста. Делать их можно по принципу обычной бумажной аппликации: наклеивая на основу из картона детали рисунка из листьев, сухоцветов и пр. Создавать декор в виде панно можно для самых разных целей: для поздравительной открытки, как поделку на тему «Осень» для детского сада или обычную картину.

Очень эффектно выглядит оформление из природного материала для обычной картины. Их мотивы могут дополнять друг друга (фото моря и рамка из раковин и кораллов, осенний пейзаж и обрамление из листьев и ягод и пр.). Включив натуральный декор в состав самого изображения в виде каких-то его деталей, можно создать незаметный переход от внешней отделки к содержанию сюжета. Создание такой картины из природных материалов совсем нетрудно:

Взять фото или репродукцию в нужном формате. Наклеить на основу из картона. Размер картонного листа должен быть немного больше, чем картина.
Подобрать материал, подходящий к тематике изображения. Расположить в произвольном порядке элементы рамки по краю основы, выбирая вариант симметричного или асимметричного узора.
Сделать незаметный переход от рамы вглубь картины, наклеивая природный декор на изображение: на рисунок камня – кусочек гальки или ракушку подходящей формы, на контуры листа или цветка – соответствующий по очертаниям материал. По мере углубления в перспективу картины декоративные включения нужно делать реже, а затем оставить только сам рисунок.

Оформленное таким образом панно из природных материалов становится объемным и утрачивает двухмерность. Плавный переход от рамы в сюжет изображенного создает эффект живой картины. Для фона можно использовать и свой рисунок на определенную тематику.

Панно может быть и без фонового изображения. Обычно в качестве основы берут плотный картон, обтянутый фактурной тканью или оклеенный цветной бумагой. По предварительному эскизу художник создает пейзажи и натюрморты из засушенных листьев, семян и веточек, дополняя картину сухоцветами. Декор завершить с помощью ягод, желудей или других материалов.

Как сделать цветы?

Простые цветочки (ромашки, хризантемы) лучше собрать из похожих на лепестки крылаток клена или ясеня. В качестве основы можно взять небольшие шишки лиственницы, вклеивая лепестки между чешуйками. Создание фантазийных цветов возможно при применении изогнутых прицветников липы: они похожи на лепестки орхидей или роз. Соединять их можно клеем или пластилином нужного оттенка. Сухие семена легко окрасить в разные цвета.

Чтобы сделать цветы из природного материала, пригодятся и кленовые листья. Свернув один из них пополам, нужно скатать его в рулон. Черешок другого прижать пальцами к основанию рулона, согнуть листовую пластинку так, чтобы она была чуть выше края сердцевины, и отогнуть двойной слой наружу. Края листа обвести вокруг рулона, прижав у его основания. Таким же образом сделать еще несколько лепестков. Основание готового цветка обмотать ниткой. Разноцветные розы можно использовать в любой композиции или панно из природного материала.

Декоративные домики своими руками

В последнее время популярность приобретают китайские миниатюры в виде сказочных домиков. Новогодние и осенние композиции из природных материалов с включением избушки Бабы-Яги или доброго лешего легко можно сделать своими руками, привлекая к созданию сказки и детей. Такие сувениры можно сделать как декор внутри стеклянного шара с удаленным сегментом. В зависимости от размера декоративная полянка может послужить и елочной игрушкой, и самостоятельным украшением комнаты. Барельефы из природного материала можно использовать как настенные панно.

Домик из природного материала может быть совершенно необычным. Стены проще всего собрать из ровных палочек, складывая их в виде сруба, но можно пофантазировать и свернуть в цилиндр кусок бересты или другой коры. Крышей послужат трутовики разных видов, снопики соломы, мох, плоские раковины.

Экзотические домики получатся из декоративной тыквы. У некоторых ее сортов плоды имеют форму гриба с разной окраской ножки и шляпки. Такая тыква может быть использована и в качестве основы для стен и крыши лесной хижины. Для этого нужно дополнить естественные очертания наклеенной или нарисованной дверью, трубой из палочки или стебля тростника, крылечком. Но даже обычные тыквочки округлой или грушевидной формы подойдут для изготовления избушки. Крышу можно сделать отдельно из куска коры, гриба или другого материала.

Установив домик внутри шара на моховую подушку или каменное основание, дополнить пейзаж деревьями из веток, сухоцветами, галькой и пр. Фантастические животные, которые могут обитать в таком ландшафте, создаются из желудей, семян и шишек.

Красивые домики небольшого размера можно установить на крышке банки необычной формы. После того как композиция будет завершена, стеклянную емкость надеть сверху, и закрутить крышку. Небольшой сувенир можно разместить на письменном столе или под елочкой.

В качестве основания для открытой композиции с домиком из природного материала можно использовать что угодно: и куски толстой коры, и небольшой пенек или спил, и даже крупный гриб-трутовик. Он обычно имеет форму горки, поэтому его с успехом применяют в качестве имитации горного склона.

Поделки из природного материала (видео)

Забавные поделки из природного сырья

Сказочные звери и птицы могут поселиться в любом доме. Чтобы пригласить их к себе в гости, понадобятся самые разные материалы: шишки и грибы, перья и скорлупа, желуди и орехи. Создание игрушки из природных материалов – процесс целиком творческий, где можно дать только самые общие идеи.

Сказочные звери и птицы могут поселиться в любом доме

Например, сосновые и еловые шишки с успехом имитируют и колючее туловище ежика, и пышные петушиные или совиные перья, и чешую золотой рыбки. Придать игрушке из природных материалов сходство с тем или иным персонажем можно с помощью дополнительных деталей:

глаза совы или рыбы можно сделать из шляпок желудя, вклеив внутрь блестящие черные семена пиона или горошины душистого перца;
плавники, крылья, перышки получаются из крылаток клена или ясеня, засушенных лепестков крупных цветов;
округлую голову можно сделать из каштана или грецкого ореха, вытянутую – из желудя или фундука;
клювики разных форм и размеров получаются из семечек подсолнуха, фисташковой скорлупы, семян сафлора;
панцири черепах, жуков, крабов можно сделать из половинок скорлупы ореха, раковин, трутовиков.

Сочетая разные детали, легко создать любую оригинальную поделку из природных материалов для украшения елки или заселения сказочной полянки с домиком.

Призвав на помощь фантазию, каждый самодеятельный художник может создать тот или иной вариант картины или композиции из даров леса. Сделать поделку из природного материала удастся и ребенку, и взрослому. Подарки и сувениры, сотворенные своими руками, будут всегда желанны и уместны на любом празднике.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Композиции из природного материала — ecoslime.ru

Home » Разное » Композиции из природного материала

Композиции из природного материала своими руками с фото и видео

Декор в корзинке

Для изготовления композиций в декоративных целях потребуется следующее:

корзина или вазочка;
высушенные растения: колоски пшеницы, розы, физалис, камыш, ковыль, цветы амаранта и т. п.;
плодовые «корзинки» лесных деревьев: шишки, желуди, кожура орехов и т. п.;
изогнутые высушенные ветви и прутики;
высушенные осенние или летние листья деревьев;
высушенные плоды шиповника или рябины, кожура мандарина;
сизаль разного цвета;
проволока, шпажки, клеевой пистолет, липкая лента;
ножницы и кусачки.

Список не исчерпываем, всегда найдутся новые оригинальные идеи для его дополнения.

Поделки в сад

Чтобы украсить сад своими руками, можно использовать материалы в виде травы и листьев.

К примеру, из сухой ковыли можно создать садовую фигуру в виде филина, как на фото:

Оставшиеся от третьей части пучки сгибаем к нижней части и перевязываем, что дает подобие сложенных крыльев.

После этого садовая фигура «Филин» готова.

Подвесная композиция

Чтобы ветки держались намного крепче, их можно привязать нитками или примотать проволокой.

Видео по теме статьи

Подборка видео по изготовлению композиций из природных материалов:

Композиции из природного материала: создаем своими руками уют в доме

Собираем композиции из природного материала: использование садовой тыквы

Поместите в тыквенный горшочек цветки календулы, астры или герберы. Вокруг разместите яркие красные яблоки, плоды желтой айвы и зеленого болгарского перца. Закончите осеннюю композицию гроздьями красной рябины.
Тыкву можно сделать разноцветной при помощи обыкновенной гуаши, например, нанести на коричневый фон оранжевый полоски или любой орнамент, и дать краске подсохнуть. Сверху покрыть лаком, чтобы не появлялись трещины. Внутрь конструкции можете поставить стакан или банку с водой, в которую и расположите свежие цветы – оригинально будут выглядеть оранжевые герберы, красные карликовые георгины или же хризантемы.
Также вы можете вырезать тыкву в форме корзинки, заполнить ее совершенно любыми плодами и ягодами. Яблоки и груши, айву, хмель, ягоды боярышника и другие ягоды необходимо нанизать на проволоку или деревянные шпажки и разместить в тыквенной корзине, украсив листьями клена, цветами, желудями или сухими травами.
Полосатые тыковки грушевидной формы можно использовать в качестве маленьких вазочек для осенних цветов, веточек и листьев. Букеты в тыквенных горшочках добавят тепла и уюта в комнаты и прихожую вашего дома.
Декоративные маленькие тыковки также могут быть использованы в качестве подсвечников. Они создадут романтическую атмосферу тепла и гармонии в вашем доме. Подсвечники можно задекорировать веточками ежевики, кизила, боярышника, гроздями рябины и калины.
В садовых тыквах для осенних композиций можно просверлить или прорезать небольшие отверстия, создав эффект перфорации. Особенно хорошо это будет смотреться в подсвечниках.

Разберем основные правила оформления композиций из природного материала

При создании композиции для интерьера следует придерживаться нескольких простых правил:

Если вы создаете осеннюю композицию на плоской тарелке или вазе, используйте в качестве основы оазис (для живых цветов), пенопласт или любой другой плотный материал, в который можно воткнуть цветы и веточки.
При наклеивании листков, наносите клей не только на ножку, но и на нижнюю часть листика. Так он будет фиксироваться.
Если берете деревянные шпажки или проволоку с нанизанными на них элементами – это должны быть рябина, желуди, шишки, орехи, шиповник и прочее, в общем, то, что не плесневеет при повреждении оболочки в первый же день.
Не забудьте использовать колоски и сухие травинки.
Не наливайте жидкость в природные корзины, например из тыквы или кабачка, поставьте внутрь горшок или банку.

Тематическое видео к статье

Мастер-класс композиции из природного материала

наталья савчук
Мастер-класс композиции из природного материала

мастер класс

по созданию композиции из природного материала.

1. Крышка от картонной коробки или лист плотного картона.

2. Засушенные за ранее листочки (у нас листики дикого каштана)

3. Горох столовый

4. половинки грецкого ореха

5. листья барбариса

6. косточки финика

7. веточки черешни

9. нож канцелярский

В первую очередь приклеиваем центр композиции три половинки грецкого ореха, на ваше усмотрение можно больше.

затем приклеиваем бабочку, которая выполнена из листиков барбариса.

финиковые косточки послужат объёмными лепестками.

приклеиваем сушёные листочки и веточки, а в заключительном этапе мы выкладываем из половинок гороха вазочку любой формы на ваш вкус. Конечно, не забудем про веточки.

наша работа готова.

Желаю вам приятного творчества.

Савчук Наталья Григорьевна

«Подснежник». Мастер-класс 19 апреля – всемирный День подснежника. Этот весенний праздник стал традиционным во многих странах мира. Впервые этот праздник был утвержден.

Мастер-класс «Гномик» Для изготовления гномика нам понадобится: – 19-ти литровая бутыль из под воды; – 5-ти литровая бутылка из под воды; – Монтажная пена 2-2,5.

Мастер-класс «Гвоздика к 9 Мая» Приближается праздник День Победы! Мы очень трепетно относимся к этому празднику и всегда стараемся что-нибудь сделать своими руками. К 70.

Мастер-класс: «Макет ПДД» Решила порадовать воспитанников своей группы, чем то новым и необычным для них. Так как в моей группе преобладают почти одни мальчики, тема,.

Мастер-класс «Нарцисс» 1. Для цветка берем белую (желтую) бумагу. По шаблону обводим развертку цветка, вырезаем. Крайние лепестки склеиваем. 2. Если цветок делали.

Мастер-класс «Обелиск к 9 мая» К празднованию 70-летия Победы я делала обелиск для последующей его установки на территории детского сада. Хочу поделиться с Вами мастер-классом.

Мастер-класс «Одуванчики» Поздравляю всех с цветущей весной! Предлагаю вашему вниманию работы моих малышей по Изо-деятельности. 1. Детям раздаются листы акварельной.

Мастер-класс «Самолетик из картона и контейнера от киндер-сюрпиза» Предлагаю сделать самый простой самолетик с летчиком из картона всего за 10 минут. Для этого нам понадобится:яйцо от киндер сюрприза,цветной.

Мастер-класс «Скворечники» Предлагаю Вам ознакомиться с тем, как я изготовила скворечники для досуга в своей группе. Материалы и инструменты:фанера, акриловые краски,.

Мастер-класс «Весняночки» На дворе апрель, а зима все еще не уходит из нашего города. Очень хочется что бы весна поскорее начала радовать нас своим теплом! Мы решили.

Осенняя композиция из природных материалов своими руками

Автор: Орехова Вера Александровна, воспитатель МБДОУ “Детский сад общеразвивающего вида № 125”, г. Воронеж
Описание: данный мастер-класс предназначен для детей старшего дошкольного возраста, педагогов дополнительного образования, воспитателей, любящих родителей и просто творческих людей.
Назначение: подарок, украшение интерьера, работа осенней выставки
Цель:
Изготовление композиции из природного материала
Задачи:
1.Научить, как использовать природный материал для изготовления поделок;
2.Воспитывать художественный вкус, эстетические и композиционные чувства.
3.Воспитывать аккуратность, усидчивость, терпение в работе;
4.Воспитывать привычку доводить начатое дело до логического завершения;
5.Развивать творческие способности, воображение, фантазию;
6.Развивать мелкую моторику рук;
7.Развивать интерес к декоративно-прикладному творчеству.

Как прекрасен мир, который нас окружает. Невозможно не остановить свой взгляд на сказочной красоте цветов, причудливой форме плодов различных растений, неповторимым цветам осенних листьев. Каждое растение отличается своей индивидуальностью (форма листьев, их цвет) – это обязательно нужно учитывать в работе с природным материалом.

Работая с природным материалом, ребенок приобщается к миру прекрасного: учится быть рачительным хозяином родной природы, оберегать любое растение от бессмысленного уничтожения.
Осенью можно сделать огромное количество различных поделок, особенно учитывая, что листья деревьев обретают красивый окрас. Листья можно использовать для создания и украшения всевозможных поделок, но кроме них есть и другие природные материалы, которые вы можете использовать: упавшие веточки, шишки, желуди, ореховую скорлупу, каштаны.
Как интересно и с пользой проводить время с детьми вечерами? Займитесь изготовлением поделки из природного материала, осень и окончание лета – лучшее время для сбора необходимого материала.
Ведь дети должны фантазировать не только в школе или детском саду, но и дома, вместе с родителями.
А природный материал – самый доступный, самый безопасный и самый интересный материал для творчества детей.

[Всего: 0 Средний: 0/5]

Композиции из природного материала. Ошибана.

Аппликация из сухих листьев, картинки из природного материала. Все мы когда-то делали нечто подобное, все мы помним эти незатейливые поделки в школе, приуроченные к осени. Но о том, что из природного материала можно создать гораздо более сложные и впечатляющие вещи, задумывались не многие.

Подобные поделки можно отнести к направлению флористики, это более широкое направление искусства, сюда входят и букеты, и панно, и инсталляции из живых растений, сушеных или даже консервированных цветов, листьев, плодов.

Здесь, мы более конкретно поговорим именно о вариантах плоских композиций – картин, панно из высушенных материалов.

Осень благоприятное время для сбора материала. Из обычных зеленых, листья превращаются в желтые, красные, охристые, коричневые, с разнообразными рисунками, пятнышками и градиентам. Некоторые цветы так же расцветают к осени, и нужно успеть их собрать.

Лучше всего выбрать сухой солнечный день и отправившись на прогулку собрать понравившиеся листики, цветы, колоски и веточки. Далее, по классике, мы выкладываем материал между листами бумаги и кладем под груз в темное место. Раз в пару дней мы перебираем листы в «свежую» бумагу, пока они достаточно не высохнут. Есть еще один интересный и более быстрый вариант, это прогладить их сухим горячим утюгом. Эти способы помогут сохранить вид и насыщенный цвет заготовок на годы. Кроме прямых листиков и веточек, Отдельным веточкам и листикам можно придать более изогнутую динамическую форму при просушивании, это сделает гербарий более разнообразным и интересным.

Следующим этапом, творческим и увлекательным будет уже непосредственно составление композиций. Самый простой и очевидный вариантом, это составление композиции из листьев и цветов, как воплощение букета на плоскости. Основа должна быть плотной: картон или фанера цветная или обернутая тканью. Выигрышным будет черный или насыщенный цветной фон. Так растения будут выглядеть более ярко, все это можно дополнить легкими нарисованными узорами, например изгибы золотистых линий на черном фоне.

Более сложным и кропотливым принципом построения композиции будет создание пейзажей, абстракций, натюрмортов, где растительный материал используют как мазки цвета. На картине делается набросок, отдельные участки можно затонировать или прорисовать краской. Словно мозаика выкладывается растительный материал. Подбирается или обрезается нужная форма цветового пятна из части листа, коры, стебля или цветка, а вместе они создают живописную картину. Хотя эта техника и сложнее, но и результат многократно интереснее. Можно начать с более лаконичных композиций, пробовать разные материалы и фактуры создавая все более продуманные и затейливые картины. Это уже сложно назвать детской поделкой, а причислять к искусству.

Искусство аппликаций из высушенных растений имеет еще одно название – ошибана. Интерес и даже мода на подобные работы продолжается уже более 30 лет. До этого особой популярностью и распространением данная техника пользовалась в Викторианской Англии. Но возникло оно гораздо раньше. По звучанию названия можно предположить, что оно пришло из Японии. Еще в пятнадцатом веке там составляли композиции из плоских высушенных растений на специальной бумаге ручной работы. Как и в Англии в Японии существовал свой «язык цветов», что могло придать композиции большей глубины и смысла.

Не так давно были придуманы специальные полимерные составы и технологии, позволяющие запечатать растения на десятилетия, на долго сохраняя их первозданные вид и цвет.

Созданные классическим способом картины стоит хранить от прямых солнечных лучей и хотя они будут сохранять свои цвета несколько лет, через три или пять, а может и семь лет, но они все же потускнеют. Но это, лишь повод создать что-то новое, интересное заняти для всей семьи.

Сейчас бумага, краски и клей намного более доступные материалы, в сравнении с шестнадцатым веком, а неспешная прогулка осенним парком, для сбора материала и процесс творчества не менее ценны, чем собственно получившаяся картина.

Получив образование бакалавра по специальности ландшафтный дизайн и архитектура в НАРККиИ имею значительный практический опыт. Свыше 8 лет разрабатываю и воплощаю проекты различной сложности, как небольших, так и масштабных, трудоемких объектов, в сфере частного и общественного строительства.

100 идей с пошаговым фото

Поделка из природного материала в садик — излюбленная для многих педагогов тема детсадовских и школьных выставок, поэтому столкнуться с ней рано или поздно приходится каждым родителям.

Часто осенние поделки изготавливают из плодов свежесобранного урожая. Такой вариант хорош в том случае, если поделке не придется долгое время стоять в теплом помещении, иначе она полностью утратит свой внешний вид. А вот если выставка длится достаточно долго, лучше создавать поделки из природных материалов, которые сохраняются в течение продолжительного промежутка времени.

Поделка из природного материала в садик

Для того, чтобы создать определенный запас, в сухой солнечный осенний денек можно вместе с ребенком, всей семьей, совершить поездку в лес. Она доставит массу удовольствия, принесет множество впечатлений и позволит малышу своими глазами, более наглядно, увидеть, какие изменения произошли в природе.

После пребывания в осеннем лесу малыш проявит больше желания запечатлеть увиденное в поделке. Поэтому, посвятив осенней природе один уикенд, в первый день вы отлично отдохнете, а вечером второго дня уже сможете приступить к работе.

Поделки из листьев

Из разных по форме и цвету листьев может родиться волшебный подводный мир.

Подводный мир

А в этой аппликации авторы использовали для оформления морского дна не только листики, но и камушки.

Морское дно с листиками и камушками

Из листьев, цветов, коры березки можно сделать очень эффектную картину с изображением жителей моря.

Картина из листьев

А можно сделать настоящую лесную картину с ежиком, грибом и лесом.

Картина из листьев с ежиком, грибом и лесом

Из листиков можно сложить оленя с ветвистыми рогами.

Аппликация «Олень из листьев»

Такого замечательного ежика можно сделать из сушеных листьев и сложенной вдвое тарелки.

Ежик из листьев и бумажной тарелки

Можно использовать в аппликации не только листья, но и шишку. Тогда у нас может получиться смешной индюшонок.

Индюшонок из шишки и листьев

Пожалуй самая любимая аппликация из желтых кленовых листьев — лев.

Аппликация лев из листьев

Можно сделать из листьев шикарное платье для королевы осени. Фон рисуем нежными разводами акварели с солью.

Аппликация из листьев «Королева осени»

Из картонных рулонов и природных материалов можно сделать поделку «осенний лес».

Осенний лес

Из листьев, веток и ягод получается сказочный лесовик. Такая поделка не останется без внимания на осенней выставке.

Сказочный лесовик из природных материалов

Букет из кленовый листьев уже стал классикой осенних поделок в детском саду.

Роза из листьев

Посмотрите, как сделать розу из листьев на видео:

Поделки из шишек своими руками

Самой популярной осенней поделкой является ежик с дарами осени — яблочками и грибами на колючей спинке. Мордочку и лапки ежика можно сделать из пластилина, а иголками будут служить колючие шишки. В качестве основы можно взять дно от пластиковой бутылки или картонный рулон.

Ежик из шишек и пластилина

Очень эффектную поделку можно сделать из шишек, пластиковой бутылки и пластилина:

Мордочку ежика можно обернуть нитками, а носик и глазки сделать из пуговиц.

Ежик из шишек и ниток

Основу для ежика из шишек можно сделать из пластиковой бутылки:

Из шишки и фетра получаются забавные белочки.

Белочка из шишки и фетра

Из шишек и других природных материалов получается загадочная зверушка с крылышками.

Зверушка из природных материалов

Из шишки получается симпатичный лесной человечек. Детали поделки крепятся между собой с помощью пластилина, ручки делаются из веточек.

Лесной человечек из шишки

Из грецкого ореха получается люлька для малыша, а из пряжи или синтетического волокна — борода для дедушки лесовика.

Лесовики из природных материалов и пластилина

А это семья забавных гномов из шишек.

Гномы из шишек

Очень милая и забавная поделка из шишки и ваты — совы. Для того, чтобы сделать сов промазываем клеем чешуйки шишки. Затем заталкиваем между чешуйками вату.

Вата в чешуйках шишки

Приклеиваем поверх глазки и носик. У нас получились забавные пушистые совы!

Совы из шишки

Большая сова из шишек

Из шишек можно сделать большую сову-красавицу. Основа поделки делается из обклеенного шишками стакана.

Стакан обклеенный шишками

Обклеиваем шишками верхнюю часть стакана, закрепляем сове ушки, глазки и крылышки из еловых веток.

Закрепляем крылышки, глазки, ушки, носик

Располагаем совушку на «осенней подставке».

Большая сова из шишек

Из природных материалов можно сделать очень эффектных птичек в гнезде. Из шишек и каштанов у нас получается голова и тельце. Из листиков делаем крылышки. Все части поделки фиксируем хорошим клеем.

Голова, тельце и крылышки

Осталось сделать птичкам их домик — гнездышко. Его мы вьем из тонких веток, которые скрепляем с помощью ниток. Дно гнезда делаем из переплетенных веток, которые вставляются в боковые части поделки.

Гнездо из веток

Приклеиваем птичкам глазки и клювики. Располагаем птичек в их домике. Замечательная поделка из природных материалов — готова!

Птички в гнезде из природных материалов

Горный олень из шишек и веток

Из шишек, веток и желудя можно склеить гордого красавца-оленя. Шейку и тельце из шишек крепим между собой с помощью пластилина.

Скрепляем шейку и тельце

Крепим ножки из веток с помощью пластилина.

Крепим ножки из веток

Головку из желудя и рога из веток так же скрепляем с помощью пластилина.

Олень из шишек

Осенний букет из шишек своими руками

Букет из шишек станет прекрасным подарком и украшением интерьера. Для его изготовления закрепляем проволоку за чешуйками сосновых веток.

Закрепляем проволоку

Оборачиваем каждую шишечку сизалью и прикрепляем шишечки к палочке (перевязываем нитками и обматываем скотчем).

Формируем из шишечек букет

Обыгрываем букет так, как позволяет фантазия и материалы.

Букет из шишек своими руками

К зиме и Новому Году будет актуальной поделка «Елочка из шишек». Из плотного картона склеиваем конус. С помощью клеевого пистолета приклеиваем к конусу шишки, начиная с нижнего ряда.

Приклеиваем шишки к конусу

Обклеиваем таким образом весь конус. Елка из шишек — готова!

Елка из шишек

Из шишек можно сделать прелестную корзинку. Дно и стенки выкладываются из шишек с помощью клеевого пистолета. Ручка делается из шишек на проволоке. Подробный мастер-класс смотрите в нашей статье «как сделать корзинку из шишек?»

Корзинка из шишек

Их шишек можно сделать очень красивое дерево счастья — топиарий. Такая поделка займет достойное место на выставке осенних поделок в детском саду.

Топиарий из шишек

Еще один несомненный победитель конкурса осенних поделок — топиарий из листьев.

Осенний топиарий из листьев

Посмотрите на видео, как сделать дерево счастья с использованием бумаги и природных материалов:

Осенняя поделка «Дары осени» в школу. Осенний топиарий своими руками.Осенняя композиция. DIY/

Watch this video on YouTube

Поделки из иголок, орехов, желудей, каштанов и семечек

Для начала из пластилина делаем тело, головку и лапки ежика. Начинаем втыкать иголочки в спинку ежика, стараясь расположить их как можно ближе друг к другу.

Ежик из пластилина с иголками

Из семечек, пластилина и орешка можно сделать классическую осеннюю поделку в детский сад — ежика.

Ежик из семечек, пластилина и орешкаЕжик из семечек

Ежик из шишек и соленого теста

Делаем заготовки для фруктов, грибов и ежика из фольги.

Заготовки из фольги

Покрываем эти заготовки слоем соленого теста.

Покрываем заготовки соленым тестом

Подсушиваем их в духовке и раскрашиваем.

Подсушиваем и раскрашиваем заготовки45

Потрясающе выглядит оперение для совы из семечек. В основу можно взять тыкву или пенопластовый шарик.

Сова из семечек

Из шляпок желудей можно сделать очень эффектную змею.

Змея из шляпок желудей

Из желудя и каштана получается прелестная белочка. Хвостик и лапки белочки сделаны из пушистой проволоки. Все детали поделки соединяем с помощью клея.

Белочка из желудя и каштана

Если скреплять детали поделки спичками, то можно сделать очень эффектные фигурки животных.

Лошадка из каштана

Самым умелым мастерам будет под силу сделать гордого и веселого оленя.

Олень из каштана

Простая, но очень эффектная поделка — грибочки из скорлупы грецкого ореха. Ножки и полянку можно вылепить из пластилина.

Грибы из скорлупы грецкого ореха

Для детского сада популярны поделки в коробке из природных материалов. Такие поделки получаются очень яркими и красивыми — главное набрать побольше мха, желудей, шишек, веток и листиков.

Поделка в коробке из природных материалов

Из природных материалов (желуди, листики, палочки) можно сделать прелестную птичку. Все детали крепятся с помощью пластилина.

Птичка из природных материалов

А на этом видео вы найдете как сделать из природных материалов небольшую осеннюю уютную композицию:

Поделки из тыквенных семечек

Тыквенные семечки легко окрасить обычным пищевым красителем. Окрашенные и подсушенные тыквенные семечки становятся хорошим материалом для поделок в технике мозайки.

Цветы из тыквенных семечек

Так же можно выложить яркое и красивое осеннее дерево.

Осеннее дерево из тыквенных семечек

Из семечек, круп, травы и листьев можно сделать шикарную осеннюю аппликацию.

Аппликация «корзинка с осенними дарами»

Домик из тыквы своими руками

Для поделки нам понадобится небольшая тыковка. Намечаем в ней два отверстия и вырезаем их. Через большее отверстие (дверь) выскабливаем все внутренности.

Делаем два отверстия и выскабливаем тыкву

Украшаем окошко веточками, на крышу приклеиваем листики.

Домик из тыквы своими руками

Картина из крупы

Из круп можно сделать очень эффектную объемную картину. Для начала карандашом делаем набросок.

Делаем набросок картины

Затем наносим на лист бумаги клей и посыпаем разными крупами. Дополняем образ веточками зелени, цветами и корой.

Картина из круп

Осенняя картина из природных материалов «Сова»

Из природных материалов можно сделать роскошную картину «Сова на ветках». Для начала берем прямоугольную картонную основу и обклеиваем ее по краям ветками, формируя рамку. Теперь внутри выкладываем дерево из веток (можно взять одну подходящую по форме веточку или сложить дерево из нескольких). Для приклеивания нам понадобиться хороший клей или клеевой пистолет с горячим клеем.

Приклеиваем рамку и дерево

Рисуем на веточке контур совы. Внутри контура наносим клей и хорошо обсыпаем контур гречневой крупой.

Обсыпаем контур гречневой крупой

Совушке приклеиваем глазки, клювик и крылышки. Дерево украшаем листиками, а нижнюю часть картины мхом. Несколько милых элементов декорации (цветы, насекомые) внесут живость нашей осенней поделке.

Осенняя картина «Сова» из природных материалов

Черепашка из гороха и чечевицы

Смастерим мы этого забавного жителя пустыни при помощи клея из круглого или дробленого гороха, черной или зеленой чечевицы, цветной бумаги и одноразовой чашки. Оклеиваем чашку зернами бобовых так, чтобы на ней получился рисунок, как на панцире черепахи. Сначала выкладываем рисунок на дне перевернутой чашки. Затем оклеиваем бока. Из плотной цветной бумаги или картона вырезаем голову, лапки и хвост черепашки. Делаем глазки и носик. Соединяем детали в одно целое, и наша поделка готова!

Черепашка из гороха и чечевицы

Поделки из овощей и фруктов

Овощи и фрукты так же являются замечательным материалом для творчества. Посмотрите, какой изумительный зоопарк можно сделать из овощей и фруктов.

Животные из овощей и фруктов

Овощам можно придать различный характер с помощью бумажных глазок и ротиков.

Овощи с различным характеромКорзинка с овощами

Из баклажана и морковки получается умный пингвин в очках.

Пингвин из баклажана

Из кабачка, баклажана, моркови и капусты получается настоящий морской фрегат.

Корабль из кабачка — вариант №1

Этот кораблик из кабачка имеет прочные и красивые паруса из бумажных листиков.

Корабль из кабачка — вариант №2

Из овощей и фруктов можно сделать роскошного динозавра — трицератопса.

Динозавр из овощей и фруктов

Из кабачка, капусты и морковки у нас может получиться очень эффектный зайчик!

Зайчик из овощей

Посмотрите на видео, как сделать зайчика из капусты и овощей:

Из лука и морковки можно сделать лисичек и котиков.

Лисички и котики из лука и морковки

Из огурчика и получается простая и милая уточка. Ножки и глазик можно сделать из моркови или помидорки. Все детали крепятся с помощью шпажек.

Уточка из огурца

А это настоящая королевская семья из огурцов и помидоров!

Королевская семья из огурцов и помидоров

Из кукурузы, цветов и ягод можно сделать очень красивую поделку, посвященную празднику осени и сбору урожая.

Поделка из кукурузы на праздник осени

Из картошки и ягодок с помощью зубочисток можно сделать ежика.

Ежик из картошки

Забавный ежик из картошки и спичек наверняка поднимет вам настроение.

Ежик

Из розовой картошки и морковки получается прелестная свинка. Ушки, пятачок и ножки крепятся с помощью зубочисток.

Свинка из картошки и морковки

Из таких свинок можно собрать очень интересную и познавательную игрушку «ферма со свинками».

Ферма со свинками

Слоник из свеклы своими руками

Оригинальная идея, полюбившаяся многим — слоник из свеклы. Для поделки нам понадобится 3 свеклы, одна из которых будет иметь длинный корень. Одну свеколку мы превращаем в голову слоника. Ее длинный корень становится хоботом. Вторая свеколка будет телом нашего африканского друга. А вот из третьей мы вырежем ушки и ноги. Соединим все детали зубочистками.

Детали слоника из свеклы

Из пластилина вылепим глазки и ротик. А чтобы слонику было уютно, смастерим из коробки небольшой поддон и заполним его бумажной травой. Можно добавить в траву сухих цветов или орешков физалиса – смотря, что есть в наличии. Готово!

Слоник из свеклы своими руками

Из свеклы, сложенной ломтиками получаются прелестные розочки.

Розочки из свеклы

Очень эффектный петушок получается из яблок. Детали поделки скрепляем с помощью зубочисток.

Петушок из яблок

Посмотрите на видео, какие поделки можно сделать из яблока своими руками:

Очень колючие ежики получаются из яблок и зубочисток. Если вы решили сделать такую поделку в садик, то имейте ввиду то, что за ночь яблоки могут стать коричневыми. Воткнуть зубочистки следует разу же перед тем, как вы понесли «сдавать» работу.

Осенние ежики из яблок и зубочисток

Мы не можем обойти вниманием поделку, уже ставшую классикой — «Штампы из картофеля и моркови»

Штампы из картофеля и моркови

Как сделать такие штампы смотрите на видео:

Поделки из камней в садик

Камни, являются еще одним замечательным материалом для творчества в детском саду. Особенно эффектные поделки получаются из гладкой гальки. Раскрасив гладкую гальку можно получить наших любимых персонажей, например, ежика.

Ежики из камней

Если воспользоваться клеем и соединить несколько камней, то можно сделать веселых лягушат.

Лягушата из камней

Нет ничего очаровательнее цыплят из округлой гальки.

Цыплята из гальки

Для осенней выставки наверняка пригодятся яркие мухоморы.

Мухоморы из камней

Если вам задали в школе или детском саду сделать поделку из камней, то вам точно может пригодиться аппликация «Цветы в вазе из камней».

Аппликация «Цветы в вазе из камней»

Поделки из ракушек в садик

Ракушки — достаточно редкий но очень любимый детьми материал для творчества. Посмотрите, как сделать из ракушек очаровательных зайчиков.

Зайчики из ракушек

Из ракушек можно склеить петушка на подставке.

Петушок из ракушек

Из ракушек на досочке можно выложить морское дно.

Панно на досочке из ракушек «морское дно»

Поделки из веток и палочек

Из палочек можно сделать очень эффектную вазочку. В основе вазочки пластиковая бутылка. Отрезаем у нее верхнюю часть и раскрашиваем.

Пластиковая бутылка

Обламываем палочки средней толщины. С помощью двустороннего скотча приклеиваем палочки к бутылке.

Приклеиваем палочки

Перевязываем вазочку сверху и снизу для прочности и красоты тесемкой. Лучше всего в вазе из веток смотрится осенний букет из листьев, сухих веток и шишек.

Осенний букет в вазе из веток

В широкую и низкую вазочку из веток можно поставить букет осенних цветов.

Вазочка из веток с осенними цветами

Очень интересные поделки получаются из спилов веток.

Поделка из спилов

Из веток можно сделать красивых оленей. Отверстия в крупных ветках делаются дрелью. Затем туда вставляются и фиксируются клеем маленькие веточки (ножки, шейка, рожки).

Олени из веток

Сухими срезанными палочками можно украсить картонный домик.

Картонный домик, украшенный палочками

Посмотрите, какие еще замечательные поделки можно сделать из природного материала:

Включив воображение, из предложенных вариантов можно сложить свой собственный, подхватив идею и придав ей неповторимый облик.

Свойства природных и обработанных материалов

Идея этого фокуса исследована через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Сегодня студенты окружены разнообразными материалами, которые часто классифицируются как натуральные или обработанные. Эту классификацию следует рассматривать как континуум, а не как классификацию «или / или». Натуральные материалы — это материалы, которые встречаются в естественной среде и претерпели очень незначительные изменения.Обработанные материалы часто являются модифицированными из натуральных материалов или вообще не встречаются в естественной среде, но были разработаны и изготовлены для выполнения определенной цели. В континууме, использующем древесину в качестве материала, древесина будет естественным материалом, а с увеличением уровня обработки у вас будут фанера, МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности) и бумага.

Студенты реже знакомятся с природными материалами и им становится все труднее определять источник сырья, необходимого для производства многих обработанных материалов.Их общий опыт связан с игрушками, одеждой и другими материалами, сделанными из пластмасс, синтетики, полимеров и смол, и они с меньшей вероятностью смогут идентифицировать такие натуральные материалы, 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 хорошо подходящим для его применения. Они также склонны связывать вещества и материалы с объектами, и хотя некоторые из очевидных свойств этих объектов могут подвергаться химическим реакциям, приводящим к изменению цвета, запаха и состава, они продолжают считать, что объект и материал, из которого он сделан, в составе остаются прежними, т. е.е. студенты считают, что когда железо ржавеет, ржавчина, хотя и изменила цвет, все же остается железом.

Исследования:
de Vos & Verdonk (1987)

В нашем постоянно растущем коммерческом мире студенты с меньшей вероятностью будут иметь опыт, требующий от них выбора или даже определения материалов на основе их пригодности для выполнения данной задачи. Современный потребитель с большей вероятностью купит одежду, исходя из ее стоимости, эстетики или доступности, и оставит вопросы выбора материала, предназначенного для повышения функциональности, производителям продукции.Сравнительное исследование учеников 3-го класса в Западной Австралии показало, что каждый третий ученик не может определить, является ли пластиковая пленка водонепроницаемой. Вывод заключается в том, что учащиеся считают, что пластиковая пленка используется для упаковки бутербродов, потому что она «продается для этой цели», а не потому, что она обладает важными свойствами, позволяющими сделать ее хорошо подходящей для данной задачи, т. е. пластиковая пленка является водонепроницаемой, легкой и гибкой, прозрачной. , легко складывается и раскладывается, создает герметичное уплотнение при контакте и имеет низкую стоимость.

Исследования:
Джонс (1998)

Студенты часто неявно знают свойства широкого диапазона материалов, с которыми они сталкивались.Поскольку материалы, которые они используют, были выбраны другими на основе их свойств, у студентов редко возникает потребность в определении конкретных свойств, и в большинстве случаев они не видят необходимости задавать такие простые, а иногда и очевидные вопросы, как:

, почему окна сделаны из стекло?
Какие свойства кирпича делают его таким подходящим для возведения стен?
почему мы выбираем пушистые или пушистые материалы для создания одежды, чтобы нам было тепло?

Научная точка зрения

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 находили необходимость модифицировать природные материалы для улучшения их полезных свойств. Все больше и больше людей полагается на обработанные материалы, что требует модификации материалов для создания новых, которые ранее не существовали. Пластмассы — важный тому пример. Чем больше обрабатывается материал, тем больше вероятность, что он создаст проблемы с удалением отходов.

Критические идеи обучения

Различные материалы обладают разными свойствами, такими как цвет, прочность, текстура, запах, твердость, гибкость, а также стоимость, которые определяют их применение и вероятное использование.
Натуральные материалы часто выбираются для приложений, в которых используются их свойства, а также используются из-за их доступности или стоимости производства.
Натуральные материалы можно комбинировать, смешивать, нагревать или обрабатывать различными способами для получения обработанных материалов с измененными или улучшенными свойствами.

Изучите взаимосвязь между идеями о натуральных и обработанных материалах в
Карты развития концепции (атомы и молекулы, химические реакции, сохранение материи,
состояний вещества).

Учебные мероприятия

Собирать доказательства / данные для анализа и открывать обсуждение посредством обмена опытом

Это задание направлено на ознакомление учащихся с рядом естественных и
синтетические материалы и способствуют обсуждению улучшенных свойств синтетических красителей.Студенты также могли обсудить и определить некоторые недостатки синтетических красителей по сравнению с натуральными красителями, такие как удаление отходов, вопросы безопасности и аллергии.

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 и поместите образцы в контейнеры с различными красителями.Оставьте их на пару дней, а затем снимите их в перчатках, промойте под холодной водой и просушите на воздухе.

Попросите учащихся оценить, насколько эффективны натуральные и синтетические красители в создании стойкого изменения цвета ткани. Какие из натуральных материалов больше всего пострадали от красителей, а какие тускнеют при стирке? Обсудите преимущества и недостатки натуральных и синтетических красителей и их способность быстро менять цвет в различных материалах.

Рассмотрите возможность изучения историй о развитии обработанного материала, таких как тирский «королевский» пурпур и случайное открытие лилового цвета в 1856 году сэром Уильямом Перкинсом.

Разъяснение и объединение идей для / путем общения с другими

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

Соберите и познакомьте класс с рядом натуральных и обработанных материалов.Старайтесь не показывать 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, наиболее подходящий для конкретной задачи.

Например, соберите несколько небольших трубок из следующих материалов: стекло, ПВХ, картон, металл, керамика и бамбук. После того, как учащиеся обсудят и определили различные свойства каждого материала, предложите им поработать в группах, чтобы определить лучший материал для выполнения следующих задач / целей: транспортировка холодной воды, транспортировка кипящей воды, изготовление столбов для палаток, проведение электрических проводов, строительство игровой площадки. альпинистское снаряжение, сконструировать тару для отправки почты и развести костер.

Предложите студентам обсудить и определить свойства, которые делают материал подходящим для выполнения задания. Студенты также могут составить список других натуральных 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?

Бросить вызов существующим идеям и собрать доказательства / данные для анализа

Подберите различные пластиковые и бумажные пакеты, подходящие для покупки в супермаркете.Отрежьте полоски одинакового размера из каждой и разработайте способы измерения силы, необходимой для их разрыва.

Например, прикрепите ведро с помощью веревки и сравните количество чашек с песком, которое требуется в ведре, прежде чем полоска разорвется. Предложите учащимся нарисовать простой граф с изображением количества чашек, необходимых для разрыва каждой полоски. Обсудите преимущества и недостатки каждого из протестированных материалов.

натуральное волокно | Определение, использование и факты

Натуральное волокно , любое волосовидное сырье, получаемое непосредственно из животного, растительного или минерального сырья и конвертируемое в нетканые материалы, такие как войлок или бумагу, или после прядения в пряжу в тканую ткань. Натуральное волокно можно дополнительно определить как скопление ячеек, диаметр которых незначителен по сравнению с длиной. Хотя природа изобилует волокнистыми материалами, особенно целлюлозными материалами, такими как хлопок, дерево, зерно и солома, только небольшое их количество может быть использовано для текстильных изделий или других промышленных целей. Помимо экономических соображений, пригодность волокна для коммерческих целей определяется такими свойствами, как длина, прочность, пластичность, эластичность, сопротивление истиранию, впитывающая способность и различные свойства поверхности.Большинство текстильных волокон тонкие, гибкие и относительно прочные. Они эластичны в том смысле, что они растягиваются при натяжении, а затем частично или полностью возвращаются к своей первоначальной длине, когда напряжение снимается.

из ротанга

Ткачиха плетет корзину из ротанга, Малайзия.

© Равиндран Джон Смит / Dreamstime.com

Подробнее по этой теме

Текстиль: Сырье

… экспериментов со многими доступными натуральными волокнами, хлопком, шерстью, джутом, леном и шелком, были признаны наиболее удовлетворительными. …

История

Использование натуральных волокон для текстильных материалов началось еще до появления письменных свидетельств. Самым древним указанием на использование волокна является, вероятно, открытие льняных и шерстяных тканей на раскопках швейцарских озерных жителей (7-6 вв. До н. Э.). Некоторые растительные волокна также использовались доисторическими народами. Конопля, предположительно самое древнее культивируемое волокнистое растение, возникла в Юго-Восточной Азии, а затем распространилась в Китай, где данные о культивировании датируются 4500 годом до нашей эры.Искусство ткачества и прядения льна было уже хорошо развито в Египте к 3400 г. до н. Э., Что указывает на то, что лен выращивался незадолго до этого. Сообщения о прядении хлопка в Индии относятся к 3000 г. до н. Э. Производство шелка и шелковых изделий зародилось в высокоразвитой китайской культуре; изобретение и развитие шелководства (выращивание тутового шелкопряда для производства шелка-сырца) и методов прядения шелка датируется 2640 годом до нашей эры.

С улучшением транспорта и связи, узконаправленные навыки и искусство, связанные с текстильным производством, распространились в другие страны и были адаптированы к местным потребностям и возможностям.Были также обнаружены новые волокна растений и изучено их использование. В 18-19 веках промышленная революция стимулировала дальнейшее изобретение машин для обработки различных натуральных волокон, что привело к огромному росту производства волокон. Внедрение регенерированных целлюлозных волокон (волокон, образованных из целлюлозного материала, который был растворен, очищен и экструдирован), таких как вискоза, с последующим изобретением полностью синтетических волокон, таких как нейлон, бросило вызов монополии на натуральные волокна для текстиля и промышленности. использовать.Разнообразные синтетические волокна, обладающие особыми желательными свойствами, начали проникать и доминировать на рынках, ранее монополизированных натуральными волокнами. Признание конкурентной угрозы со стороны синтетических волокон привело к интенсивным исследованиям, направленным на выведение новых и лучших сортов источников натурального волокна с более высоким выходом, улучшенные методы производства и обработки, а также изменение свойств волоконной пряжи или ткани. Достигнутые значительные улучшения позволили увеличить общий объем производства, хотя фактическая доля рынка натуральных волокон уменьшилась с притоком более дешевых синтетических волокон, требующих меньше человеко-часов для производства.

Классификация и свойства

Натуральные волокна можно классифицировать по их происхождению. Класс овощей или целлюлозы включает такие важные волокна, как хлопок, лен и джут. Волокна животного происхождения или белковые волокна включают шерсть, мохер и шелк. Важным волокном в минеральном классе является асбест.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас

Растительные волокна можно разделить на более мелкие группы в зависимости от их происхождения в растении.Хлопок, капок и кокосовое волокно являются примерами волокон, образующихся в виде волосков на семенах или внутренних стенках плода, где каждое волокно состоит из одной длинной узкой ячейки. Лен, конопля, джут и рами — это лубяные волокна, которые встречаются во внутренней лубяной ткани некоторых стеблей растений и состоят из перекрывающихся клеток. Абака, генекен и сизаль — это волокна, входящие в состав фиброваскулярной системы листьев. Химически все растительные волокна состоят в основном из целлюлозы, хотя они также содержат различные количества таких веществ, как гемицеллюлоза, лигнин, пектины и воски, которые необходимо удалить или уменьшить путем обработки.

сизаль

Веревка из сизаля.

© Nimon Thong-uthai / Dreamstime.com

Волокна животных состоят исключительно из белков и, за исключением шелка, составляют мех или волосы, которые служат защитным эпидермальным покровом животных. Шелковые нити вытесняются личинками моли и используются для плетения их коконов.

За исключением минеральных волокон, все натуральные волокна обладают сродством к воде как в жидкой, так и в парообразной форме. Это сильное сродство вызывает набухание волокон, связанное с поглощением воды, что облегчает окрашивание в водянистых растворах.

В отличие от большинства синтетических волокон, все натуральные волокна нетермопластичны; то есть они не размягчаются при нагревании. При температурах ниже точки, при которой они будут разлагаться, они проявляют небольшую чувствительность к сухому теплу, при нагревании не наблюдается усадки или высокой растяжимости, и они не становятся хрупкими при охлаждении до температуры ниже точки замерзания. Натуральные волокна желтеют под воздействием солнечного света и влаги, а длительное воздействие приводит к потере прочности.

Все натуральные волокна особенно подвержены микробному разложению, включая плесень и гниль.Целлюлозные волокна разлагаются аэробными бактериями (которые живут только в кислороде) и грибами. Целлюлоза плесневеет и быстро разлагается при высокой влажности и высоких температурах, особенно в отсутствие света. Шерсть и шелк также подвержены микробному разложению бактериями и плесенью. Волокна животных также подвержены повреждению молью и ковровыми жуками. Термиты и чешуйница атакуют волокна целлюлозы. Защита как от микробных повреждений, так и от нападений насекомых может быть получена путем химической модификации волоконной основы; Современные разработки позволяют обрабатывать натуральные волокна, чтобы сделать их практически невосприимчивыми к подобным повреждениям.

Редакторы энциклопедии «Британника». Последняя редакция и обновление этой статьи выполняла Алисия Желязко, помощник редактора.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

текстиль: сырье
… экспериментов со многими доступными натуральными волокнами, хлопком, шерстью, джутом, леном и шелком, были признаны наиболее удовлетворительными.Коммерческое развитие синтетических волокон началось в конце 19 века, значительно выросло в 1940-х годах, быстро расширилось после Второй мировой войны и до сих пор является предметом…
текстиль: новая пряжа
Натуральное волокно s, включая некоторое льняное полотно, шерсть для изготовления твида, а также неровные волокна некоторых типов шелковой ткани могут сохранять свои нормальные неровности, создавая характерную неровную поверхность готовой ткани. Синтетические волокна, которые можно модифицировать в процессе производства,…
Дизайн интерьера: Ткани
Важнейшими натуральными волокнами являются хлопок, шерсть, лен и шелк. Хотя шелк долгое время считался самым элегантным и желанным из всех натуральных волокон, он плохо выдерживает воздействие прямых солнечных лучей и тепла и, как правило, требует большего ухода, чем большинство других волокон.Шерсть,…

Промышленное применение натуральных волокон: структура, свойства и технические применения

Предисловие к серии.

Предисловие.

Список участников.

Список иллюстраторов.

ЧАСТЬ I ИСТОРИЯ.

1 Историческое использование и сохранение культурного наследия ( Fenella G. France ).

2 Что такое натуральные волокна?

2.1 Химия растительных волокон ( Дэнни Э. Акин ).

2.2 Натуральные волокна — функция в природе ( Микаэла Эдер и Инго Бургерт ).

2.3 Типы волокна ( Jörg Müssig и Tanja Slootmaker ).

3 Экономические аспекты.

3.1 Сорта и стандарты ( Axel Drieling и Jörg Müssig ).

3.2 Техническое применение натуральных волокон: обзор ( Нина Граупнер и Йорг Мюссиг ).

3.3 Натуральные волокна в технических приложениях: рынок и тенденции ( Стефан Пиотровски и Майкл Карус, ).

ЧАСТЬ II ОВОЩНЫЕ ВОЛОКНА.

4 Лен — структура, химия, пропитка и переработка ( Дэнни Э. Акин ).

5 Конопля — Выращивание, добыча и переработка ( Стефано Амадуччи и Ханс-Йорг Гусовиус ).

6 Джут — универсальное натуральное волокно. Выращивание, добыча и переработка ( Md. Siddiqur Rahmani).

7 Abacá — Выращивание, добыча и переработка ( Friedhelm Göltenboth and Werner Mühlbaueri).

8 Сизаль — Выращивание, переработка и продукты ( Раджеш Д. Анандживала и Майя Джони).

9 Койр — Выращивание кокосовых орехов, добыча и переработка кокосового волокна ( Читрангани Джаясекара и Налини Амарасингхе ).

10 Производство и переработка хлопка ( Мухаммед Рафик Чаудхри, ).

ЧАСТЬ III ЖИВОТНЫЕ ВОЛОКНА.

11 шелк тутового дерева, паучий драглайн и рекомбинантные шелка ( Аня Глишович и Фриц Воллрат ).

12 Шерсть — структура, механические свойства и технические продукты на основе волокон животных ( Крисан Попеску и Франц-Йозеф Вортманн ).

ЧАСТЬ IV ТЕСТИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ.

13 Методы испытаний для измерения физических и механических свойств волокон (волокна растений и животных) ( Йорг Мюссиг, Хольгер Фишер, Нина Граупнер и Аксель Дрилинг ).

14 SEM-каталог волокон животных и растений ( Tanja Slootmaker и Jörg Müssig ).

15 комбинированных ( In situ ) методов ( Ingo Burgert и Michaela Eder ).

16 ДНК-аналитическая идентификация видов и генетических модификаций в природных волокнах ( Lothar Kruse ).

17 Хлопок / всемирная гармонизация ( Аксель Дрилинг и Жан-Поль Гурло, ).

18 Лен — стандартизация и гармонизация ASTM ( Danny E.Акин ).

ЧАСТЬ V ПРИЛОЖЕНИЯ: ТЕКУЩИЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ.

19 Композиты.

19.1 Исторические, современные и будущие приложения ( Туомас Ханнинен и Марк Хьюз ).

19.2 Дизайн, свойства материалов и базы данных ( Эрвин Баур и Франк Отремба, ).

19.3 Обработка композитов из натуральных волокон: технический обзор ( Тим Хубер, Нина Граупнер и Йорг Мюссиг ).

19.4 Полимеры, армированные натуральным волокном, для внутреннего применения в автомобилях ( Eugen Prömper ).

19,5 Композиты на основе природных ресурсов ( Martien van den Oever и Harriëtte Bos ).

19,6 Нанокомпозиты целлюлозы ( Sanchita Bandyopadhyay-Ghosh, Subrata Bandhu Ghosh и Mohini Sain ).

20 Изоляционные материалы на основе натуральных волокон ( Franz Neubauer ).

21 Натуральные волокна в геотекстиле для защиты почвы и контроля эрозии ( Геро Лесон, Майкл В.Хардинг и Клаус Диппон ).

Индекс.

Влияние зрелости волокон :: BioResources

Разали Н., Салит М. С., Джавайд М., Исхак М. Р. и Лазим Ю. (2015). «Исследование химического состава, физических, растяжимых, морфологических и термических свойств розельного волокна: влияние зрелости волокна», BioRes . 10 (1), 1803-1824.

Abstract

Розельное волокно — это тип натурального волокна, которое может использоваться в качестве потенциального армирующего наполнителя в полимерных композитах различного назначения. В этой работе исследуются химические, физические, механические, морфологические и термические характеристики розелевого волокна на разных уровнях зрелости (3, 6 и 9 месяцев). Диаметр розелевого волокна увеличивается по мере созревания растения. Однако, в отличие от этого, содержание влаги и водопоглощение розелевого волокна уменьшаются по мере созревания растения. Химический состав волокон розеллы из растений разного возраста указывает на то, что по мере созревания растения содержание целлюлозы уменьшается. Прочность на разрыв розелевого волокна снижается с 3 до 9 месяцев.Поперечное сечение розелевого волокна показывает типичную морфологию лубяного волокна, где в центре волокна имеется просвет. Результаты термического анализа показывают, что эффект термического разложения розелевого волокна практически одинаков для всех возрастов растений. Сделан вывод о том, что розельные волокна могут быть использованы в качестве армированного материала для изготовления полимерных композитов. Благодаря своим превосходным свойствам розельные волокна подходят для различных применений, таких как автомобильные и строительные компоненты, по более низкой цене.

Скачать PDF

Полная статья

Исследование химического состава, физических, растяжимых, морфологических и термических свойств розелевого волокна: влияние зрелости волокна

Надлен Разали, ^{a, d} Mohd Sapuan Salit, ^{a, c, e,} * Mohammad Jawaid, ^c Mohamad Ridzwan Ishak, ^{b, c, e} и Юсрия Лазим ^f

Розельное волокно — это тип натурального волокна, которое может использоваться в качестве потенциального армирующего наполнителя в полимерных композитах для различных областей применения.В этой работе исследуются химические, физические, механические, морфологические и термические характеристики розелевого волокна на разных уровнях зрелости (3, 6 и 9 месяцев). Диаметр розелевого волокна увеличивается по мере созревания растения. Однако, в отличие от этого, содержание влаги и водопоглощение розелевого волокна уменьшаются по мере созревания растения. Химический состав волокон розеллы из растений разного возраста указывает на то, что по мере созревания растения содержание целлюлозы уменьшается. Прочность на разрыв розелевого волокна снижается с 3 до 9 месяцев.Поперечное сечение розельного волокна демонстрирует типичную морфологию лубяного волокна, где в центре волокна имеется просвет. Результаты термического анализа показывают, что эффект термического разложения розельного волокна практически одинаков для всех возрастов растений. Сделан вывод о возможности использования розелевых волокон в качестве армированного материала для изготовления полимерных композитов. Благодаря своим превосходным свойствам розельные волокна подходят для различных применений, таких как автомобильные и строительные компоненты, по более низкой цене.

Ключевые слова: Розельное волокно; Возраст растений; Физические свойства; Механические свойства; Химические составы; Тепловые свойства

Контактная информация: a: Департамент машиностроения и машиностроения, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Селангор, Малайзия; b: Департамент аэрокосмической техники, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Селангор, Малайзия; c: Лаборатория биокомпозитных технологий, Институт тропического лесного хозяйства и лесных продуктов (INTROP), Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Селангор, Малайзия; d: Департамент материалов и структуры, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, 76100 Durian Tunggal, Малакка, Малайзия; e: Исследовательский центр аэрокосмического производства, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Селангор, Малайзия; е: Секция технологии полимерной инженерии, Университет Куала-Лумпур — Малазийский институт химических и биоинженерных технологий (UniKL-MICET), Lot 1988 Bandar Vendor Taboh Naning, 78000 Alor Gajah, Melaka, Malaysia;

* Автор, ответственный за переписку: sapuan @ upm. edu.my

ВВЕДЕНИЕ

Натуральные волокна, такие как конопля, кенаф, джут, сизаль, банан, лен и масличная пальма, пользовались значительным спросом в последние годы благодаря своей экологической и возобновляемой природе (Khalil et al. 2012). В последнее время, в связи с растущими экологическими проблемами, ученые и исследователи теперь заменяют синтетические волокна натуральными волокнами в качестве основного компонента в композитах (Favaro 2010; Nirmal et al. 2011; Reem et al. 2012; Бегум и Ислам 2013; Sathishkumar et al. 2013a; Чолачагудда и Рамалингайя 2013). К преимуществам натуральных волокон относятся низкая стоимость, хорошие механические свойства, широкая доступность, возобновляемость материала, способность к биологическому разложению, неабразивный характер и простота переработки по сравнению с синтетическими волокнами (Jawaid and Abdul Khalil 2011; Ishak et al. 2013) . Эти причины привлекли инженеров-материаловедов к использованию натуральных волокон в качестве армирующего наполнителя в полимерных композитах, чтобы сократить использование древесины или лесных ресурсов и изучить недостаточно используемые натуральные волокна. Натуральные волокна широко используются в автомобилестроении (AL-Oqlaand Sapuan 2014) и строительстве (Dittenber and GangaRao 2012). Натуральные волокна можно найти в странах Юго-Восточной Азии, таких как Малайзия, Индонезия и Таиланд (Ishak et al. 2013).

Натуральные волокна, такие как волокна розели ( Hibiscus sabdariffa ), в изобилии встречаются в природе и культивируются на Борнео, Гайане, Малайзии, Шри-Ланке, Того, Индонезии и Танзании. Научное название розеллы — Hibiscus sabdariffa L., и он из семейства мальвовых (Morton 1987). Розель в изобилии встречается в тропических регионах. Их обычно используют в качестве настоя и для производства лубяных волокон. Есть различные варианты использования розеллы. Фрукты обычно используются в медицинских целях (Tori Hudson 2011; Mungole and Chaturvedi 2011) и в пищевой промышленности (Wilson 2009), а волокно используется в качестве текстиля (Managooli 2009). Волокно розела можно экстрагировать путем вымачивания водой (Thiruchitrambalam et al. 2010). Стебель розеллы красного цвета, как показано на рис.1 (а). В Малайзии через год растение терозель вырежут, и оно станет отходами. Это связано с тем, что через год качество плода розеллы ухудшается. Чтобы использовать эту установку эффективно, волокно можно использовать в качестве армирующего материала для полимерных композитов. Важно понимать физические, термические, механические и химические свойства розельного волокна, прежде чем оно будет использоваться в промышленности, например, в автомобилестроении и строительстве.

Розельное волокно — одно из натуральных волокон, которое привлекло исследователей для изучения их возможностей в качестве армирующего материала в композитах.Исследователи сообщили о работе по модификации розового волокна для улучшения межфазного соединения волокна и матрицы для изготовления полимерных композитов для различных применений (Kaith and Chauhan 2008; Chauhan and Kaith 2011, 2012a, b; Ramu and Sakthivel 2013). Кроме того, у нескольких исследователей есть обзорные статьи, посвященные химическим и механическим свойствам розельного волокна в полимерных композитах (Тиручитрамбалам и др. .2010; Чаухан и Кейт 2012b).

Некоторые недавние исследования химического состава, механических, термических и морфологических характеристик были проведены на натуральных волокнах (Rowell et al .2000; Munawar и др. . 2006; Rosa et al. 2009; Ishak et al. 2011; Сатишкумар и др. . 2013; Мвасиаги и др. . 2014; Юсрия и др. . 2014). Ishak et al. (2011) провели исследование термических и растягивающих свойств волокон сахарной пальмы. В своих исследованиях они обнаружили, что зеленые волокна (созревшие волокна) растения дают наилучшие результаты при растяжении благодаря оптимальному химическому составу, который состоит из целлюлозы с высоким содержанием целлюлозы, а также гемицеллюлозы и лигнина (Ishak et al. 2011). Юсрия и др. (2014) обсуждали влияние зрелости (сырой, спелой, выдержанной) шелухи ореха бетеля (BNH) на физические, механические, термические и морфологические свойства. Они обнаружили, что спелые волокна демонстрируют самые высокие результаты на растяжение (Yusriah et al. 2014). Шахзад (2013) провел исследование механических и физических свойств волокон конопли. Определение характеристик было сосредоточено на содержании влаги в волокне с использованием ТГА и свойств растяжения, и они обнаружили, что волокна конопли могут использоваться в качестве армирующего материала (Shahzad 2013).Однако до настоящего времени было проведено очень ограниченное количество исследований по применению розельных волокон и их композитов (Ramuand Sakthivel 2013).

В данной работе рассматриваются свойства розелевого волокна в зависимости от возраста растений (3 месяца, 6 месяцев и 9 месяцев). Химический состав, физические свойства (плотность, водопоглощение, влагосодержание), предел прочности на разрыв, морфология (сканирующая электронная микроскопия) и термический анализ розельного волокна на трех разных возрастах растений были оценены относительно пригодности волокна в качестве армирующего материала в полимерных композитах. Судя по обзору литературы, до сих пор ни о каком исследовании не сообщалось. Цель данной статьи — предоставить обширную информацию о различных фундаментальных свойствах волокон розеллы в зависимости от возраста растений, чтобы улучшить их использование в различных областях.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Материалы

растений розеллы разного возраста (3, 6 и 9 месяцев) были собраны с поля растений розеллы в Мерсинге, Джохор, Малайзия.Розельное волокно экстрагировали с использованием процесса вымачивания водой с разной продолжительностью времени. В таблице 1 показан процесс вымачивания водой розелевого волокна разного возраста. Розелле более старшего возраста требовалось больше времени для экстракции водным вымачиванием, поскольку кожица розеллы была толще, чем у более молодого растения. Промокший стебель розеллы промывали проточной водой, а волокна удаляли вручную. Затем волокна были очищены, а затем высушены на солнце.Затем розельные волокна были подготовлены к нескольким испытаниям, чтобы изучить их потенциал в качестве армирующего материала в полимерном композите. На рис. 1а) показано розовое растение и б) вымачивание водой.

Таблица 1. Продолжительность вымачивания водой для растений разного возраста

Рис. 1a) Завод Roselle b) Процесс вымачивания водой

Химический состав

Химический состав розелевого волокна анализировали с использованием нейтрального детергентного волокна (NDF) и кислотного детергентного волокна (ADF).Это распространенный способ оценки компонентов основного волокна, целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Процент целлюлозы и гемицеллюлоз можно определить с помощью формул. 1 и 2 соответственно.

Целлюлоза = ADF — лигнин (1)

Гемицеллюлозы = NDF — ADF (2)

Физические характеристики

Диаметр

Диаметр розельных волокон измеряли с помощью оптического микроскопа модели Zeiss. Были измерены пятнадцать образцов одиночных волокон, и был получен средний диаметр.

Плотность

Плотность розового волокна рассчитывалась делением массы на объем, как показано в уравнении 3, на основе ASTM D792. Волокно было в виде порошка. Сначала измеряли объем и массу контейнера. Объем контейнера определялся формулой. 4. Аналитические весы с возможностью считывания до 0,0001 г использовались для измерения массы волокна и контейнера. Начальная масса контейнера была записана как M ₀ .Перед измерением массы волокно нагревали в печи в течение 24 часов при 104 ° C, чтобы исключить влияние влаги и водопоглощения. Затем в контейнер засыпали порошкообразные волокна. Емкость с порошковым наполнителем весила M ₁ .

Плотность (г / см ³) = (3)

В формуле. 3, M ₁ — масса контейнера плюс высушенное волокно, тогда как M ₀ — это масса контейнера.

Объем (см ³) = (4)

Водопоглощение

Процент водопоглощения розельного волокна был определен с помощью уравнения. 5. Были приготовлены пять образцов и рассчитано среднее процентное водопоглощение. Образцы сначала взвешивали как M ₀ перед погружением в пресную воду на 24 часа при комнатной температуре. После 24 часов погружения образцы снова взвешивали как M ₁ .

Водопоглощение (%) = (5)

Влагосодержание

Для оценки содержания влаги было приготовлено пять образцов. Процентное содержание влаги в розелевом волокне определяли по формуле.6. Образцы нагревали в печи в течение 24 часов при 105 ^o ° C (Baley et al. 2012). Перед нагреванием образцов вес волокна был измерен как M ₀ _. Через 24 часа в печи волокно снова взвешивали как M ₁.

Содержание влаги (%) = (6)

Свойства при растяжении

Испытание на растяжение — это простой метод определения механической прочности натурального волокна.При испытании на растяжение можно получить несколько важных механических свойств, таких как модуль Юнга, напряжение при растяжении, максимальное удлинение, деформация при растяжении и предел текучести. Прочность на растяжение розельфибра определяли с использованием универсальной испытательной машины; модель Instron 5556, как показано на рис. 2. Стандарт ASTM D3379 был использован для испытания одиночного волокна на растяжение. Калибровочная длина образцов розельного волокна составляла 20 мм, а скорость ползуна составляла 1 мм / мин с датчиком нагрузки 5 кН. Волокно было правильно выбрано под оптическим микроскопом перед тестированием, чтобы гарантировать, что образец дает точный результат.Волокно было приклеено к держателю образца, как показано на рис. 3. Перед началом испытаний держатель образца был разрезан по середине. Для проведения испытания на растяжение были приготовлены пятнадцать образцов розельного волокна.

Рис. 2. Испытание на растяжение розельного волокна Рис. 3. Подготовка образца для испытания на растяжение

Термогравиметрический анализ (ТГА)

Термические характеристики розельного волокна проводились на аппарате термического анализа серии Q от компании TA Instrument. TGA измеряет изменение веса материала в зависимости от температуры (или времени) в контролируемой атмосфере. Перед использованием в полимерных композитах важно определить степень разложения натурального волокна при высокой температуре. Это связано с тем, что необходимо определить температуру разложения натуральных волокон перед производственным процессом с полимером, чтобы знать совместимость волокон с полимером во время производственного процесса при высокой температуре. Чтобы избежать некачественного композитного материала, волокна не должны разрушаться во время производственного процесса.В камеру помещали 4,8 мг розелевого волокна. Анализ проводился на воздухе в диапазоне температур от 50 до 600 ^o C, скорость нагрева составляла 10 ^o C.

Анализ морфологии (SEM)

Морфология и поперечное сечение розельного волокна наблюдались под растровым электронным микроскопом (SEM), модель Hitachi S-3400N. Волокно розела очень тонкое, поэтому трудно получить морфологию поперечного сечения волокна. Чтобы решить эту проблему, волокна розели были погружены в жидкий азот для их отверждения.Волокна были покрыты золотом для получения результатов хорошего качества. Рабочее расстояние, использованное для исследования образцов, составляло 71 мм, а ускоряющее напряжение — 15 кВ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Химический состав

Химический состав — один из важных элементов, влияющих на физические, механические и термические свойства натурального волокна. Обычный химический состав натуральных волокон — это целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и зола.Различная пропорция этого содержания зависит от источника волокна, процесса экстракции и возраста волокна (Mukherjee and Radhakrishnan 1975). В таблице 2 показано химическое содержание розелевых волокон в зависимости от их возраста. Как показано в таблице 2, волокна розеллы имеют высокое содержание целлюлозы, которое в среднем составляет более 60%. В возрасте 3 месяцев клетчатка розеллы имеет самое высокое содержание целлюлозы, которое составляет 64,50% по сравнению с 6 и 9 месяцами с 60,51% и 58,63% соответственно. Целлюлоза является основным структурным компонентом, который обеспечивает стабильность стенок стволовых растений и прочность волокна (Reddy and Yang 2005).Это также влияет на свойства, стоимость производства волокна и его использование для различных целей. На рисунке 4 показано химическое содержание розелевого волокна в зависимости от возраста растений. Доля химического состава различается в зависимости от возраста растения. По мере созревания растения содержание целлюлозы постепенно снижается. Этот процесс происходит естественным образом, когда дерево умирает. Для всех мертвых деревьев химический состав в конечном итоге разрушается, а остатки естественным образом возвращаются в окружающую среду.Эти оставшиеся составляющие атомы будут использоваться в качестве строительных блоков для роста других существующих организмов (Ishak et al. 2011). Более высокое содержание целлюлозы способствует более высокой прочности волокна, что делает его предпочтительным для текстиля, бумаги и других волокнистых материалов (Favaro 2010). Содержание гемицеллюлозы и лигнина также изменяется по мере созревания растения. Однако изменения зависят друг от друга; уменьшение содержания гемицеллюлоз сопровождается увеличением лигнина и , наоборот, .

Таблица 2. Химическое содержание волокон розеля

Гемицеллюлозы представляют собой класс полисахаридных полимеров, степень полимеризации и ориентации которых ниже, чем у целлюлозы (Sathishkumar et al. 2013). Обычно они занимают пространство между целлюлозой и лигнином. В состав гемицеллюлозы входят в основном сахар, глюкоза, ксилоза, галактоза, арабиноза и манноза (Reddy and Yang 2005). Что касается механических свойств, гемицеллюлозы вносят небольшой вклад в жесткость и прочность волокна (Reddy and Yang 2005).Гемицеллюлозы легче гидролизуются в сахар по сравнению с целлюлозой. Высокое содержание гемицеллюлоз предпочтительно для получения этанола и других продуктов ферментации. Хотя гемицеллюлозы не вносят прямого вклада в прочность волокна, они действуют как связующее звено микрофибрилл и обеспечивают структурное усиление микрофибрилл.

Рис. 4. Химическое содержание розелевого волокна в% в зависимости от возраста растения

Можно видеть, что содержание лигнина в волокнах розеллы сравнимо с другими известными лубяными волокнами.Образцы, соответствующие возрасту растительных волокон 6 месяцев, показали самое высокое содержание лигнина, которое составило 10,26%. Лигнин аморфен и имеет ароматические кольца с различными возможными ответвлениями. Он действует как клей между индивидуальными клетками и между фибриллами, образующими клеточную стенку. Лигнин сначала образуется между соседними клетками в средней ламелле, плотно связывая их в ткань, а затем распространяется в клеточную стенку, проникая в гемицеллюлозы и связывая фибриллы целлюлозы. Лигнин обеспечивает растительную ткань и отдельные волокна с прочностью на сжатие и жесткостью для клеточной стенки, чтобы защитить углеводы от химического и физического повреждения.Содержание лигнина влияет на структуру, свойства, морфологию, гибкость и скорость гидролиза (Reddy and Yang 2005).

Физические свойства

В таблице 3 показаны физические свойства розового волокна в зависимости от возраста розелевого растения. На основании измерения диаметра волокно трехмесячного возраста имело наименьший диапазон диаметров волокна, который составлял от 40 до 100 мкм. Диаметр для двух других групп растений разного возраста 6 и 9 месяцев составлял от 80 до 120 и от 90 до 150 мкм, соответственно.При просмотре под микроскопом 3-месячное волокно выглядело ярче, чем 9-месячное волокно. Однако диаметр розелевого волокна варьируется из-за пучка отдельных волокон. Невооруженным глазом сложно получить единичное измерение волокна. Можно видеть, что имелась разница в диаметре между волокнами трех разных возрастных классов, а диаметр розелевого волокна увеличился с 3 месяцев до 9 месяцев. Из полученного результата можно сделать вывод, что диаметр волокна увеличивается с возрастом, поскольку клеточная стенка становится толще по мере созревания.Факторами, влияющими на различные физические свойства розелевого волокна, являются толщина клеточной стенки, диаметр и длина трахеиды в волокнах (Rowell et al. 2000). Показанные результаты были взяты из 15 образцов. Розельное волокно — это тонкое лубяное волокно. На рис. 5 показано измерение диаметра розельного волокна с помощью оптического микроскопа (Leica), где 4 (а) показывает диаметр в возрасте 3 месяцев, а 5 (б) и 5 (в) в возрасте 6 и 9 месяцев, соответственно. Физические свойства натуральных волокон зависят от нескольких факторов (Rowell et al. 2000). Естественно, трудно получить консистентные свойства натурального волокна (Chandramohan and Marimuthu 2011), и измерение свойств зависит от зрелости растения, источника волокна, процесса экстракции и состояния растения (Reddy and Ян 2005).

(a) Розельное волокно 3-месячного возраста (б) Розельное волокно 6-месячного возраста

(c) Розельное волокно 9-месячной давности

Рис. 5. Измерение диаметра розельного волокна

Плотность волокон розеллы в течение 3, 6 и 9 месяцев оказалась равной 1.332, 1,419, 1,421 г / см ³ соответственно. Из полученных результатов видно, что плотность увеличивается по мере созревания растения. Плотность розельного волокна относительно низкая. Этой особенности в основном способствует наличие просвета в структуре волокна (Азиз и Анселл 2004; Вилай и др. 2008). Структура просвета полая с тонкими стенками, как показано на рисунках 8 (a), (b) и (c). Эта характеристика способствует легкости натурального волокна. Это один из наиболее желательных факторов использования натурального волокна в качестве армирующего материала для композитных изделий.

Хотя натуральные волокна имеют много преимуществ по сравнению с их использованием в качестве армирующего материала, такие как экологичность и относительно аналогичные свойства, как у синтетического волокна, натуральное волокно все же имеет недостатки. Гидрофильное поведение натурального волокна затрудняет хорошую адгезию между волокном / матрицей и способствует высокому водопоглощению натурального волокна; и это ослабит применяемый композитный продукт (Nguong et al. 2013).Однако эту проблему можно решить с помощью обработки поверхности натурального волокна (Азиз и Анселл 2004; Сие и др. .2010). По полученным результатам, процент водопоглощения розельного волокна через 3, 6 и 9 месяцев был высоким: , то есть , 320%, 306% и 289%, соответственно. Структура просвета имеет большое сродство к воде. Чем больше просветов, тем больше воды поглощается волокнами розеллы. Эти явления также существуют из-за содержания целлюлозы в натуральных волокнах в целом и розельных волокнах в частности.Более высокий процент содержания целлюлозы увеличивает количество свободных гидроксильных групп (Athijayamani et al .2009; Yusriah et al .2014). В этом исследовании было обнаружено, что содержание целлюлозы было самым высоким для растений возрастом 3 месяца, и этот факт показывает, что результаты водопоглощения хорошо согласуются с другой опубликованной литературой. Для получения высококачественного композита необходимо уменьшить водопоглощение натурального волокна. Кроме того, адгезия волокна и матрицы может быть дополнительно улучшена за счет упрочнения композита.

Содержание влаги в натуральном волокне — важный критерий, который необходимо учитывать при выборе натурального волокна в качестве армирующего материала. Это связано с тем, что содержание влаги влияет на стабильность размеров, электрическое сопротивление, предел прочности на разрыв, пористость и разбухание натурального волокна в композитном материале. Из другой опубликованной литературы было обнаружено, что низкое содержание влаги в натуральном волокне является наиболее желательным критерием для полимерных композитов для решения проблем, упомянутых выше (Jawaidand Abdul Khalil 2011).Композиты в сочетании с волокном с меньшим содержанием влаги менее подвержены гниению, в отличие от композитов с высоким содержанием влаги. Вероятно, это связано со способностью волокна удерживать воду в композитах, что может способствовать разложению композитов (Rowell et al. 2000). Результат содержания влаги в волокнах розеллы показал, что возраст растения 9-месячных волокон розелей был самым низким, как показано в Таблице 3. Следовательно, 9-месячные волокна розелей являются наиболее подходящими для изготовления композитных продуктов, чтобы иметь высокий стабильность размеров и качество продукта.В целом, волокно с этими 3-мя разными возрастами растений приемлемо для использования в качестве натурального волокна в композитах с точки зрения содержания влаги и водопоглощения, поскольку результаты аналогичны другим общепринятым натуральным волокнам, таким как кенаф и джут, где их диапазон составляет от 3 до 5. % и ~ 200% соответственно (Saheb and Jog 1999).

Таблица 3. Физические свойства розельного волокна разного возраста

Свойства при растяжении

На рис. 6 показана типичная кривая деформации розелевого волокна, полученная для растений разного возраста.Очевидно, что волокна розеллы ломаются при приложении резкой нагрузки. Трудно изучить результаты испытаний на растяжение отдельных волокон небольших хрупких натуральных волокон из-за большого разброса, который имеет место. Этот разброс может быть в основном связан с тремя факторами, а именно с параметрами / условиями испытаний, характеристиками растений и измерениями площади (Silva et al. 2008). Полученные результаты на фиг. 7 показывают, что увеличение возраста растений приведет к снижению свойств растяжения розельного волокна. В 3-месячном возрасте розелевое волокно дало наивысший средний предел прочности на разрыв — 453.477 МПа, а через 6 и 9 месяцев — 247,28 и 228,57 МПа соответственно. На этот результат влияет содержание целлюлозы, где более высокая структура целлюлозы в волокне способствует высоким прочностным свойствам. Это связано с кристаллической структурой целлюлозы, которая способствовала стабильности стебля растения (Reddy and Yang 2005).

Рис. 6. Кривая напряжения и деформации розельного волокна Рис. 7. Растягивающее напряжение в зависимости от возраста растения розельного волокна

В таблице 4 показана прочность на разрыв розельного волокна по сравнению с другим лубяным волокном. Как показано, способность розельного волокна в качестве армирующего материала для композитов хорошо согласуется с другими волокнами. Изучение свойств волокон при растяжении важно, потому что нагрузка, прикладываемая к композитам, сначала передается на волокно. Волокно помогает выдерживать приложенную нагрузку, и как только волокно выходит из строя, разрушается композит в целом. Структура лубяных волокон практически одинакова для всех типов волокон (Kalia et al. 2011). Различия между растительными волокнами заключаются в их составе, i.e ., соотношение между целлюлозой и лигнином / гемицеллюлозами и в ориентации или спиральном угле микрофибриллы целлюлозы (Kalia et al. 2011). Как правило, натуральные волокна состоят из целлюлозы, лигнина и гемицеллюлозы. Обычно прочность на разрыв и модуль Юнга волокон увеличиваются с увеличением содержания целлюлозы (Ishak et al. 2011). Пластичность растительных волокон зависит от ориентации микрофибрилл относительно оси волокна. Если он спиральный, то он пластичный, а если он параллельный, он жесткий, негибкий и имеет высокую прочность на разрыв.Еще один фактор, влияющий на свойства, — дефекты волокон. Волокно, используемое в качестве армирующего материала, должно иметь минимум дефектов, при этом, если дефекты присутствуют в структуре, разрушение начнется в слабом месте (дефектах). Таким образом, необходимо провести детальный осмотр под микроскопом, чтобы определить качество волокна.

Таблица 4. Прочность на разрыв лубяного волокна

Морфологические свойства

Морфология натурального волокна является одним из факторов, влияющих на физические и механические свойства волокна как армирующего материала для композитных материалов (Munawar et al .2006). Из рис. 8 видно, что поперечное сечение розелевого волокна имеет четкую структуру просвета в центре, поскольку по мере того, как волокна стареют, структура просвета сжимается из-за наличия более толстой клеточной стенки. По наблюдениям, структура просвета розелевого волокна возрастом 3 месяца больше, чем у 6 и 9 месяцев. Структура клеточной стенки становится толще с увеличением возраста растений (Ayre et al. 2009). Согласно Yusriah (2014), размер просвета зависит от поглощения воды волокном (Yusriah et al. 2014). Чем больше размер просвета, тем выше водопоглощение и содержание влаги в волокне. Полученный результат хорошо согласуется с их выводом. Это происходит потому, что увеличение размера структуры просвета улучшило способность волокна поглощать больше воды. Волокно трехмесячного возраста имеет самую большую структуру просвета, что подтверждает, что по мере роста растения для его роста требуется больше воды. Для большинства растительных волокон структура просвета в основном заполнена воздухом, что делает натуральные волокна потенциальным материалом для звукопоглощающих материалов и теплоизоляторов (Kymäläinen and Sjöberg 2008; Meredith et al. 2012; Лю и др. 2014).

Рис. 8. Поперечное сечение розельного волокна через (а) 3 месяца, (б) 6 месяцев, (в) 9 месяцев

На рис. 8 показана поверхность розельного волокна через 3, 6 и 9 месяцев соответственно. Естественно, лубяное волокно состоит из пучка элементарных волокон, которые перекрываются по длине волокон и прочно связаны между собой пектином и другими нецеллюлозными соединениями, которые придают прочность пучку в целом (Rosa et al .2009 г.). Область на границе раздела двух ячеек называется средней пластинкой. В общей терминологии пучки элементарных волокон называются техническими волокнами или одиночными волокнами (Mohanty et al. 2005). Рисунок 8 показывает, что диаметр пучка волокон тем больше, чем больше толщина стенки ячейки. Пучки розелевого волокна перекрывались. Волокна трехмесячного возраста кажутся тоньше, а поверхность более крупной по сравнению с более старыми волокнами розеллы.

Можно сделать вывод, что клеточная стенка растений становится толще по мере созревания. Для межфазного связывания между волокном и полимером в композитах более желательна структура поверхности растений возрастом 9 месяцев. Это потому, что структура чистая и грубая по сравнению с 6 месяцами. Если поверхность натурального волокна грубая, это обеспечивает хорошее сцепление волокна с матрицей. Клетчатка в возрасте 9 месяцев все еще поглощает значительное количество воды, но ее можно обработать химически, чтобы преодолеть этот недостаток.

(а) 3 месяца (б) 6 месяцев

(в) 9 месяцев

Фиг.9. Структура поверхности розелевого волокна через (а) 3 месяца, (б) 6 месяцев, (в) 9 месяцев

Термическая стабильность / TGA

Термогравиметрический анализ был проведен для получения точной информации о термической стабильности. Термическая стабильность или термическое разложение натурального волокна важны, так как волокна также подвергаются воздействию повышенной температуры во время производственного процесса с полимером / смолой. Крайне важно подтвердить, что волокно, используемое в композитном материале, способно выдерживать температуру, применяемую в процессе производства или нанесения продукта.

В Таблице 5, Рис.10 и Рис. 11 приведены характерные данные теплового поведения розельного волокна при высоких температурах. Приблизительно 5 мг розелевого волокна использовали для оценки термического поведения. Как правило, существует 4 фазы термического разложения натурального волокна (Rosa et al. 2009; Shahzad 2013; Sathishkumar et al. 2013).

Таблица 5. Анализ термической деструкции розельного волокна

T ₁ = Первая температура разложения; T ₂: вторая температура разложения

На рис. 10 показаны кривые потери веса и дифференциальной потери веса для волокон розел при повышении температуры.

Рис. 10. Термогравиметрический анализ (ТГА) розельного волокна через (a) 3 месяца, (b) 6 месяцев, (c) 9 месяцев

Обычно было 4 стадии основного термического разложения розельного волокна. Первое разложение — это испарение влаги, за которым следует разложение гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина, в результате чего остается зола в качестве конечного остатка (Ishak et al. 2011). Первая деградация натуральных волокон происходит при температуре от 30 ^o до 110 ^o o C (Rosa et al. 2009). Это происходит из-за испарения влаги, содержащейся в волокне. В случае розельного волокна испарение влаги в основном находилось в диапазоне от 30 ^o C до 110 ^o C. По мере увеличения температуры волокна при нагревании волокна становились легче из-за испарения связанной воды и летучих экстрактивных веществ. . Хотя менее летучие экстрактивные вещества все еще присутствуют, они имеют тенденцию перемещаться к внешней части поверхности стержня волокна. Это движение летучих экстрактивных веществ происходит из-за движения воды от внутренней части к внешней части поверхности стержня волокна, когда вода, доступная на внешней части, испаряется. В конце концов, летучие экстрактивные вещества объединяются и мигрируют на поверхность волокна (внешняя часть стержня волокна). Из полученных результатов видно, что 9-месячное волокно розелы показало самый низкий процент потери массы, который составил 4,1%, тогда как образцы через 3 и 6 месяцев показали 10,28% и 8,25%, соответственно. Результаты потери массы отражают содержание влаги в волокне розели.

Видно, что лигноцеллюлозный компонент разлагается в интервале от 200 до 520 ^o C.Вторая фаза термической деградации розелевого волокна происходит из-за термохимического изменения содержания гемицеллюлозы в волокне, вызванного разрушением клетки при повышении температуры. Для 3-месячного розового волокна гемицеллюлозы начинают разлагаться в диапазоне от 220 до 350 ^° ° C. Розельное волокно 6- и 9-месячного возраста начинает разлагаться при 200-315 ° ^° ° C и 210 ° C. 320 ^o C соответственно. Гемицеллюлозы разлагаются раньше, чем другие лигноцеллюлозные компоненты, целлюлоза и лигнин. Структура целлюлозы более термостойкая по сравнению с гемицеллюлозами. Это связано с тем, что структура гемицеллюлозы содержит гетерогенные полисахариды, такие как галактоза, глюкоза, манноза и ксилоза. Такие полисахариды обычно очень аморфны по природе, что позволяет им легко мигрировать из основного стебля. В конце концов, гемицеллюлозные сахариды становятся летучими при относительно более низких температурах (Yang et al. 2007).

Вторая фаза деградации связана со структурой целлюлозы.Разложение целлюлозы начнется только после завершения разложения гемицеллюлозы. Основная причина этого — более высокое содержание кристаллической цепи по сравнению с аморфной. Это сделает целлюлозу более термостойкой (Ishak et al. 2011). В целом, для розелевого волокна разного возраста целлюлоза начинает разлагаться при температуре 315 ^o C и полностью разлагается при 400 ^o C. Согласно опубликованной литературе, целлюлоза начинает разлагаться при высокой температуре 315 ^o C (Yang et al. 2007). После достижения необходимой температуры начинается разложение и скорость потери массы увеличивается. Процент потери веса для клетчатки розеллы в возрасте 3, 6 и 9 месяцев составляет 76,36, 62,27 и 63,69% соответственно. Образцы трехмесячного возраста показали самую высокую потерю веса в этом температурном диапазоне из-за самого высокого содержания целлюлозы. На рисунке 11 можно увидеть, что часть кристаллической целлюлозы показала самый высокий пик в процессе их разложения. В таблице 4 показан диапазон температур разложения целлюлозной структуры.Из результатов можно видеть, что не было значительных изменений между этими тремя разными возрастами розелевого волокна. Можно сделать вывод, что деградация лигноцеллюлозного компонента гемицеллюлозы и целлюлозы происходит в одном температурном диапазоне. Это может быть связано с различным химическим составом розелевого волокна от 3 до 9 месяцев. Химическое содержание розелевых волокон тесно связано с их термическими характеристиками.

Фиг.11. Кривые ДТГ розельного волокна

Лигнин — последний компонент волокна, который разлагается, поскольку его структура относительно сложна. Сложность дополнительно определяется наличием ароматических колец с различными возможными ответвлениями (Vanholm et al. 2010). Структуру лигнина трудно разложить, что хорошо видно на рис. 8, где он медленно разрушается во всем диапазоне температур. Из-за своей сложности лигнин термически разлагается в широком диапазоне и имеет очень низкую массовую скорость по сравнению с гемицеллюлозой и целлюлозой, и из-за этого трудно увидеть пик лигнина (Ishak et al. 2011). Лигнин полностью разлагается при высокой температуре 900 ^o ° C (Ян и др. 2007). Лигнин является очень прочным компонентом и известен как соединение, которое придает жесткость растительным материалам. Он отвечает за придание жесткости клеточной стенке, а также связывает отдельные клетки вместе в области средней ламеллы (Vanholme et al. 2010).

Остаточный полукокс по завершении анализа ТГА представляет собой оставшиеся материалы после удаления всех летучих материалов в процессе пиролиза.Сообщается, что лигнин является основным компонентом остаточного угля. Остаточный полукокс розельного волокна для образцов возрастом 3, 6 и месяцев составил 10,31, 14,21 и 12,24% соответственно. В этом исследовании было обнаружено, что остаток полукокса тесно связан с содержанием лигнина. Это можно подтвердить выводом о том, что лигнин является основным компонентом остаточного полукокса. Самое высокое содержание лигнина было в 6-месячной клетчатке розеллы. Однако различия в процентном содержании остатков полукокса между ними не выявили.

В таблице 6 показаны термические свойства розельного волокна по сравнению с другими лубяными волокнами, такими как волокна кенафа, конопли, рами и джута. В заключение следует отметить, что не наблюдается значительного влияния на термическое поведение волокон розельного волокна на возраст растений. Из сравнения с другими лубяными волокнами можно увидеть, что розельные волокна обладают хорошей термостойкостью по сравнению с другими известными лубяными волокнами, такими как кенаф и джут. .

Таблица 6. Температуры разложения отобранного натурального волокна

ВЫВОДЫ

Волокна

Roselle сопоставимы с другими признанными лубяными волокнами по своим физическим, химическим, прочностным и термическим свойствам.Волокно розеллы трехмесячного возраста показывает самое высокое химическое содержание целлюлозы, что способствует более высокой прочности и термической стабильности волокна. Девятимесячное волокно розели имеет самый высокий средний диаметр, так как диаметр и плотность волокон розели увеличивается по мере созревания растения. Содержание влаги и водопоглощение розелевого волокна снижается от 3 до 9 месяцев, и это связано с уменьшением содержания целлюлозы и размера просвета. Результат, полученный в результате этого исследования, подтверждает возможность использования розельных волокон в качестве армирующего материала в полимерных композитах в различных областях применения.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор хотел бы поблагодарить Universiti Putra Malaysia за предоставленный исследовательский грант (ERGS 5527190) и поддержку установки для проведения экспериментов.

ССЫЛКИ

Акил, Х. М., Омар, М. Ф., Мазуки, А. а. М., Сэфи С., Исхак З. а. М., Абу Бакар А. (2011). «Композиты Kenaf, армированные волокном: обзор», Materials & Design 32 (8-9), 4107-4121. DOI: 10.1016 / j.matdes.2011.04.008

Аль-Окла, Ф. М., и Сапуан, С. М. (2014). «Полимерные композиты, армированные натуральными волокнами, для промышленного применения: возможность использования волокон финиковой пальмы для экологичной автомобильной промышленности», Journal of Cleaner Production 66, 347-354. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2013.10.050

Athijayamani, A., Thiruchitrambalam, M., Natarajan, U., and Pazhanivel, B. (2009). «Влияние влагопоглощения на механические свойства хаотически ориентированного гибридного композита натуральные волокна / полиэфир», Материаловедение и инженерия: A 517 (1-2), 344-353. DOI: 10.1016 / j.msea.2009.04.027

Эйр, Б. Г., Стивенс, К., Чепмен, К. Д., Уэббер, К. Л., Дагнон, К. Л., и Д’Суза, Н. Д. (2009). «Вязкоупругие свойства лубяного волокна кенафа в зависимости от возраста стебля», Textile Research Journal 79 (11), 973-980. DOI: 10.1177 / 0040517508100185

Азиз, С. Х., и Анселл, М. П. (2004). «Влияние подщелачивания и выравнивания волокон на механические и термические свойства композитов из волокон кенафа и конопли из луба: Часть 1 — Матрица из полиэфирной смолы», Composites Science and Technology 64 (9), 1219-1230.DOI: 10.1016 / j.compscitech.2003.10.001

Бейли К., Ле Дуигу А., Бурмо А. и Дэвис П. (2012). «Влияние высыхания на механическое поведение льняных волокон и их однонаправленных композитов», Композиты, часть A: Прикладная наука и производство, 43 (8), 1226-1233. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2012.03.005

Бегум, К., Ислам, М. А. (2013). «Натуральное волокно как замена синтетическому волокну в полимерных композитах: обзор», Research Journal of Engineering Sciences 2 (3), 46-53.

Чандрамохан, Д., и Маримуту, К. (2011). «Обзор натуральных волокон», Международный журнал исследований и обзоров прикладных наук 8 (2), 194-206.

Чаухан А. и Кейт Б. (2011). «Разработка и оценка нового привитого сополимера розеллы», Malaysia Polymer Journal 6 (2), 176–188.

Чаухан А. и Кейт Б. (2012a). «Аккредитация новых биокомпозитов с привитым розелем, армированных волокном», Journal of Engineered Fibers and Fabrics 7 (2), 66–75.

Чаухан А. и Кейт Б. (2012b.) «Универсальные привитые сополимеры розел: исследования XRD и их механическая оценка после использования в качестве армирующих материалов в композитах», журнал Чилийского химического общества. .

Чолачагудда, В. В., А. и Рамалингайя (2013). «Механические характеристики армированного кокосового волокна и рисовой шелухи», Международный журнал инновационных исследований в науке, технике и технологиях, 2 (8), 3779-3786.

Клемонс, К. М. (2010). Функциональные наполнители для пластмасс ; Во-вторых, и EnlargedEdition, M. Xanthos (ed.), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Диттенбер, Д. Б., и Ганга Рао, Х. В. С. (2012). «Критический обзор последних публикаций по использованию природных композитов в инфраструктуре», Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 43 (8), 1419-1429.DOI: 10.1016 / j.compositesa.2011.11.019

Фаваро, С. Л. (2010). «Химический, морфологический и механический анализ композитов из вторичного полиэтилена высокой плотности, армированных сизалевыми волокнами», eXPRESS Polymer Letters 4 (8), 465-473.DOI: 10.3144 / expresspolymlett.2010.59

Гурумурти Б. Р. и Радхалакшми Ю. К. (2011). «Исследование волокна рами с использованием метода DSC-TGA», www.fibre2fashoin.com , стр. 1-9.

Исхак М. Р., Сапуан С. М., Леман З., Рахман М. З. а. И Анвар У. М. К. (2011). «Характеристика волокон сахарной пальмы ( Arenga pinnata )», J. Therm. Анальный. Калорим . 109, 981-989. DOI: 10.1007 / s10973-011-1785-1

Исхак, М. Р., Сапуан, С. М., Леман, З., Рахман, М.З., Анвар У. М. К., Сирегар Дж. П. (2013). «Сахарная пальма ( Arenga pinnata ): волокна, полимеры и композиты», Carbohydr. Полим . 91, 699-710.DOI: 10.1016 / j.carbpol.2012.07.073

Джаваид, М., и Абдул Халил, Х.П. С. (2011). «Гибридные композиты на основе целлюлозы и синтетических волокон: обзор», Carbohydrate Polymers, 86 (1), 1-18.DOI: 10.1016 / j.carbpol.2011.04.043

Джонуби, М., Харун, Дж., Шакери, А., Мисра, М., и Оксман, К.(2009). «Химический состав, кристалличность и термическое разложение беленой и небеленой целлюлозы и нановолокон из луба кенафа ( Hibiscus cannabinus )», BioResources 4 (2), 626-639. DOI: 10.15376 / biores.4.2.626-639

Калиа С., Кейт Б.С. и Каур И. (2011). Целлюлозные волокна: био- и нанополимерные композиты , Спрингер, Нью-Йорк.

Халил, Х. П. С., Джавайд, М., Хассан, А., Паридах, М. Т., и Зайдон, А. (2012). «Волокна биомассы масличной пальмы и последние достижения в области гибридных биокомпозитов на основе волокон биомассы масличной пальмы», в: Композиты и их применение, , In Tech open, Хорватия.

Ку, Х., Ван, Х., Паттарачайякуп, Н., и Трада, М. (2011). «Обзор свойств при растяжении полимерных композитов, армированных натуральным волокном», Composites Part B: Engineering 42 (4), 856-873.

Кюмяляйнен, Х.-Р., Сьёберг, А.-М. (2008). «Волокна льна и конопли как сырье для теплоизоляции», Строительство и окружающая среда 43 (7), 1261-1269.

Ли X., Табил Л. Г. и Паниграхи С. (2007). «Химическая обработка натурального волокна для использования в композитах, армированных натуральным волокном: обзор», журнал , журнал «Полимеры и окружающая среда», , 15 (1), 25-33.

Лю К., Ян З. и Такаги Х. (2014). «Анизотропная теплопроводность однонаправленных композитов из натуральных волокон абаки в зависимости от структуры просвета и клеточной стенки», Composite Structures 108, 987-991.

Манагооли, В. А. (2009). «Окрашивание волокна места ( Hibiscus sabdariffa ) натуральным красителем», магистерская диссертация, Университет сельскохозяйственных наук Дхарвада, Дхарвад

Мередит, Дж., Эбсворт, Р., Коулз, С.Р., Вуд, Б. М., и Кирван, К.(2012). «Композитные энергопоглощающие структуры из натурального волокна», Composites Science and Technology 72 (2), 211-217.

Моханти, А.К., Мисра, М., и Дрзал, Л.Т. (ред.) (2005). Натуральные волокна, биополимеры и биокомпозиты , CRC Press. DOI: 10.1201 / 9780203508206.

Мортон, Дж. Ф. (1987). «Roselle», в: Плоды теплого климата, , доступно по адресу: http: //www.hort. purdue.edu/newcrop/morton/banana.html#Harvesting.

Мукерджи, Р. Р.и Радхакришнан Т. (1975). «Длинные растительные волокна», Textile Progress 4 (4), 1-75.

Мунавар, С.С., Умемура, К., и Каваи, С. (2006). «Характеристика морфологических, физических и механических свойств семи пучков недревесных растительных волокон», Journal of Wood Science 53 (2), 108-113. DOI: 10.1007 / s10086-006-0836-x

Мунголе А., Чатурведи А. (2011). « Hibiscus sabdariffa L. — богатый источник вторичного метаболизма», International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research 6 (1), 83-87.

Мвасиаги, Дж. И., Ю, К. В., Фологоло, Т., Вайтхака, А., Камальха, Э., Очола, Дж. Р. (2014). «Характеристика кенийского гибискуса», Волокна и текстиль в Восточной Европе, 3 (105), 31-34.

Нгуонг, К. В., Ли, С. Н. Б., Суджан, Д. (2013). «Обзор полимерных композитов, армированных натуральным волокном», в: Всемирная академия наук, инженерии и технологий, 2013, 1123-1130.

Нирмал, У., Сингх, Н., Хашим, Дж., Лау, С. Т. У. и Джамиль, Н.(2011). «О влиянии различной полимерной матрицы и обработки волокна на испытание на вытягивание одного волокна с использованием волокон ореха бетеля», Materials and Design 32 (5), 2717-2726. DOI: 10.1016 / j.matdes.2011.01.019.

Раму П., Сакхивел Г. В. Р. (2013). «Приготовление и определение характеристик композитов, армированных полимером розельного волокна», International Science and Research Journals 1 (1), 28-31.

Редди, Н., Янг, Ю. (2005). «Биоволокна из побочных сельскохозяйственных продуктов для промышленного применения», Тенденции в биотехнологии 23 (1), 22-27.DOI: 10.1016 / j.tibtech.2004.11.002

Рим, С. М., Ансари, М., Салех, М. (2012). «Исследование механических, термических и морфологических свойств композита натуральное волокно / эпоксидная смола», Journal of Purity, Utility Reaction and Environment 1 (5), 267-296.

Роза, И. М., Кенни, Дж. М., Апулия Д., Сантулли, Д. и Сарасини, Ф. (2009). «Морфологические, термические и механические характеристики волокон окра ( Abelmoschus esculentus ) как потенциального армирования в полимерных композитах», Composites Science and Technology 70 (1), 116-122.

Роуэлл, Р. М., Хан, Дж. С., и Роуэлл, Дж. С. (2000). «Характеристики и факторы, влияющие на свойства волокна», в: Follini, E., Leao, A.L., and Mattoso, L.H.C. (ред.), Композиты из природных полимеров и агроволокон , Embrapa Instrumentacao Agropecuaria, Сан-Карлос, Бразилия., 115-134.

Сахеб Д. Н. и Джог Дж. П. (1999). «Полимерные композиты из натуральных волокон: обзор», Advances in Polymer Technology 18 (4), 351-363.

Сатишкумар, Т., Наваниэтхакришнан, П., Шанкар, С., Раджасекар, Р., Раджини, Н. (2013) ». Характеристика натурального волокна и композитов — обзор », Журнал армированных пластиков и композитов, 32 (19), 1457-1476. DOI: 10.1177 / 0731684413495322

Шахзад А. (2013). «Исследование физико-механических свойств волокон конопли», Advances in Materials Science Engineering 2013, 1-9. DOI: 10.1155 / 2013/325085

Сильва, Ф. Д. А., Чавла, Н., и Филхо, Р. Д. Д. Т. (2008). «Поведение при растяжении высокоэффективных натуральных (сизалевых) волокон», Composites Science and Technology 68 (15-16), 3438-3443. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2008.10.001

Thiruchitrambalam, M., Athijayamani, A., and Sathiyamurthy, S. (2010). «Обзор полимерных композитов, армированных натуральным волокном, для разработки полиэфирного композита, армированного розельным волокном», Journal of Natural Fibers 7, 307-323.DOI: 10.1080 / 15440478.2010.529299

Тори Хадсон, Н. Д. (2011). «Обзор исследования использования Hibiscus sabdariffa » в: Лучшая медицина — Национальная сеть сообществ холистических практикующих, доступно на www.todaysdietitian.com/whitepapers/Hibiscus_Sabdariffa.pdf

Ван де Велде, К., и Бетенс, Э. (2001). «Термические и механические свойства льняного волокна как потенциального композитного армирования», Макромолекулярные материалы и инженерия 286 (6), 342-349.

Ванхольм, Р., Демедтс, Б., Моррил, К., Ральф, Дж., И Бурджан, В. (2010). «Биосинтез и структура лигнина», Физиология растений 153 (3), 895-905. DOI: 10.1104 / стр.110. 155119

Вилай, В., Мариатти, М., Мат Тайб Р. и Тодо М. (2008). «Влияние обработки поверхности волокна и нагрузки волокна на свойства ненасыщенных полиэфирных композитов, армированных волокнами жома», Composites Science and Technology 68 (3-4), 631-638. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2007.10.005

Ван В., Цай З. и Ю. Дж. (2008). «Исследование процесса химической модификации джутового волокна», Журнал инженерных волокон и тканей, 3 (2), 1-11.

Уилсон, В. (2009). «Откройте для себя множество применений розеллы», NParks .Доступно по адресу: http://mygreenspace.nparks.gov.sg/discover-the-many-uses-of-the-roselle-plant/.

Ся, З. П., Ю, Дж. Й., Ченг, Л. Д., Лю, Л. Ф., и Ван, В. М. (2009). «Исследование прочности на разрыв джутовых волокон с использованием модифицированного распределения Вейбулла», Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 40 (1), 54-59. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2008.10.001

Се, Ю. , Хилл, К.А.С., Сяо, З., Милиц, Х., и Май, К. (2010). «Композиты: Часть A. Силановые связующие агенты, используемые для композитов из натурального волокна / полимера: обзор», Composites Part A 41 (7), 806-819.DOI: 10.1016 / j.compositesa.2010.03.005

Ян, Х., Ян, Р., Чен, Х., Ли, Д. Х. и Чжэн, К. (2007). «Характеристики пиролиза гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина», Топливо 86 (12-13), 1781-1788. DOI: 10.1016 / j.fuel.2006.12.013

Юсрия, Л., Сапуан, С. М., Зайнудин, Э. С., и Мариатти, М. (2014). «Характеристика физических, механических, термических и морфологических свойств волокна лузги орехов бетеля из агроотходов ( Areca catechu )», журнал Journal of Cleaner Production 72,174-180.DOI: 10.1016 / j.jclepro.2014.02.025

Статья подана: 4 ноября 2014 г .; Рецензирование завершено: 15 декабря 2014 г .; Доработанная версия получена: 13 января 2015 г .; Принята в печать: 14 января 2015 г .; Опубликовано: 30 января 2015 г.

Применение биокомпозитных материалов на основе натуральных волокон из возобновляемых источников: обзор

Биокомпозиты (композиты из натуральных волокон) из местных и возобновляемых ресурсов обеспечивают значительную устойчивость; промышленная экология, экоэффективность и зеленая химия определяют развитие материалов, продуктов и процессов следующего поколения. За последнее десятилетие наблюдался значительный рост использования биокомпозитов в бытовом секторе, строительных материалах, аэрокосмической промышленности, печатных платах и автомобилях, но применение в других секторах до сих пор было ограниченным. Тем не менее, при надлежащем развитии биокомпозиты могут выйти на новые рынки и, таким образом, стимулировать рост спроса. Многие типы натуральных волокон были исследованы с использованием полимерных матриц для производства композитных материалов, которые могут конкурировать с композитами из синтетических волокон, требующими особого внимания.Сельскохозяйственные отходы могут быть использованы для изготовления армированных волокном полимерных композитов для коммерческого использования и имеют рыночную привлекательность. Растущая глобальная экологическая и социальная озабоченность, высокий процент истощения нефтяных ресурсов и новые экологические нормы заставили искать новые композиты, совместимые с окружающей средой. В этом обзоре цитируется множество ссылок на текущее состояние исследовательской работы по применению биокомпозитов.

2 Композиты (биокомпозиты), армированные натуральными волокнами

Несколько натуральных волокон, а именно масличная пальма, банан, сизаль, джут, пшеница, льняная солома, сахарный тростник, хлопок, шелк, бамбук и кокос, которые широко доступны, оказались хорошим и эффективным армированием в термореактивных и термопластичных матрицах [ 8].Композиты из натуральных волокон использовались для различных структурных применений, поскольку они обладают высокой удельной прочностью и модулем упругости по отношению к металлам [9]. Эти приложения варьируются от домашних до более чувствительных и специализированных областей, таких как космические корабли и самолеты [10]. Прогнозируется, что использование натуральных волокон в композитных материалах будет растущим рынком. Основными аргументами в пользу использования натуральных волокон являются конкурентоспособные цены в сочетании с растущим осознанием экологических проблем, таких как «возобновляемые ресурсы», «переработка», «сокращение выбросов углекислого газа» и т. Д.Натуральные волокна могут эффективно решать задачи каждой из этих областей. На рис. 2 показано, как совмещающий агент работает в композитной системе лигноцеллюлозный наполнитель (биоволокно) — полиолефин (полимер), из которой формируются биокомпозитные материалы [11].

Рисунок 2:

Функция компатибилизатора в композитной системе лигноцеллюлозный наполнитель-полиолефин [11].

2.1 Применение композитных материалов из натуральных волокон

Использование натуральных волокон для изготовления композитных материалов значительно расширилось.Существует шесть основных типов натуральных волокон, которые подразделяются на следующие: лубяные волокна (джут, лен, конопля, рами и кенаф), листовые волокна (абака, сизаль и ананас), волокна семян (кокосовое волокно, хлопок и капок). ), сердцевинные волокна (кенаф, конопля и джут), волокна травы и тростника (пшеница, кукуруза и рис) и все другие типы (древесина и корни) [12]. Исследование пригодности композитов из натурального волокна показало больший интерес к конструкционным и инфраструктурным приложениям, где требуются умеренная прочность, более низкая стоимость и экологически безопасные свойства [13].На рис. 3 показаны внутренние компоненты автомобиля Е-Класса, изготовленные из различных композитов из натуральных волокон [14]. В Германии основные производители автомобилей, такие как Mercedes, Volkswagen, Audi и Ford, используют композиты из натуральных волокон для различных внутренних и внешних работ. На рис. 4 показаны панели внутренней отделки дверей автомобиля, которые изготовлены из сборных матов из 60% натурального волокна и полиуретановой смолы Baypreg ^® (любезно предоставлено Bayer Polymers) [15].

Рисунок 3:

Детали интерьера из композитного натурального волокна для легкового автомобиля Е-класса [14].

Рисунок 4:

Эти современные панели внутренней отделки дверей отформованы с использованием матов из 60% натурального волокна и полиуретановой смолы Baypreg (любезно предоставлено Bayer Polymers) [15].

2.2 Применение композитов, армированных кокосовым волокном

Была предпринята попытка использовать композиты из кокосового волокна и полиэстера для изготовления шлемов, кровли и почтовых ящиков, как показано на Рисунке 5.На рисунке 6 показано кокосовое волокно, из которого изготавливают биокомпозиты. Эти компоненты подвергались атмосферным воздействиям внутри и вне помещений в течение многих 6 лет, и никакой деградации не наблюдалось [16]. Биокомпозитные бетонные панели, армированные кокосовым волокном, обладают хорошей прочностью благодаря тому, что композитные стены не подвергались воздействию кислотной или сульфатной среды. Следовательно, эти железобетонные панели из кокосового волокна могут использоваться в качестве формованных бетонных плит для легких несущих конструкций [17]. Было обнаружено, что частицы кокосового волокна с сепиолитом в качестве связующего имеют высокую степень термического разложения, что способствует повышению электропроводности образцов, и это указывает на возможные применения в электрических и сенсорных устройствах [18]. На рис. 7 показано кресло из кокосового композитного материала. Волокна кокосовой пальмы используются в основном в домашнем секторе для изготовления самых разных материалов для напольной мебели, для матрасов / диванов-кроватей и в садоводстве, в то время как в автомобильном секторе они используются в качестве опор для сидений и чехлов для сидений, как показано на рисунке 8. [19, 20].

Рисунок 5:

Компоненты из кокосового волокна и полиэстера: (A) шлем, (B) кровля и (C) почтовый ящик [16].

Рисунок 7:

Стул из кокосового композитного материала [19].

Рисунок 8:

(A) Материалы для отделки полов, (B) садовые товары и (C) двери, изготовленные из кокосового волокна.

2.

3 Применение композитных материалов, армированных волокном Kenaf

На рисунке 9 показаны растения кенаф, а в таблице 5 приведены подробные физические и механические свойства волокна кенафа.Армированный волокнами композит Kenaf является альтернативным биокомпозитным материалом, который используется, в частности, в строительстве и строительстве, поскольку он легкий и имеет низкую стоимость [22]. Композитные панели Kenaf изготавливаются с использованием одностадийного метода пароинжекционного прессования и двухступенчатого метода прессования (древесно-стружечная плита сначала прессуется паром, а затем накладывается) [23]. Было проведено исследование гибрида композитов кенаф / стекловолокно для проверки механических свойств этих композитов. Результаты указывают на некоторые механические свойства гибридных композитов и показывают их потенциальное применение в некоторых конструктивных элементах автомобилей, таких как балки бампера [24].

Таблица 5

Физико-механические свойства волокна кенафа [22].

Диаметр (мкм)	Предел прочности на разрыв (МПа)	Модуль Юнга (ГПа)	Относительное удлинение при разрыве (%)	Длина волокна (мм)
140	223	15	5,7	8–12

2.4 Применение армированных волокнами композитов Roselle

Розельное волокно показано на Рисунке 10, а на Рисунке 11 показаны (А) прямозубая шестерня и (В) соединение гиб-чека, выполненное из розельного волокна / полиэстера. Из-за требований к окружающей среде, а также из-за их низкого веса, высокой прочности, низкой плотности, низкой стоимости и высоких специфических свойств композиты, армированные розельным волокном, имеют очень хорошие результаты в нескольких приложениях [4].

Рисунок 11:

(A) Цилиндрическая шестерня и (B) соединение гибкой чеканки, изготовленное из розельного волокна / полиэстера [4].

2.5 Применение композитных материалов, армированных волокном Ramie

На рис. 12 показан статический тест на комфорт для суставного протеза [25]. Композитные волокна Ramie имеют больший потенциал для дальнейшей индустриализации в качестве материала, заменяющего суставные протезы, поскольку они доступны на местном уровне, применимы с биомеханической точки зрения, настолько легки, насколько это возможно, удобны и подходят с психологической точки зрения [25].

Рисунок 12:

Тест статической комфортности суставного протеза [25].

2.6 Применение композитов, армированных льняным волокном

Композиты из льняного волокна обладают почти такими же характеристиками, как и композиты, армированные стекловолокном. Это исследование показывает, что в будущем натуральные волокна будут конкурировать с композитами, армированными стекловолокном, за получение высококачественных композитных материалов для промышленного применения [26]. Композиты из льняного волокна также используются при разработке экологически чистых композитов тормозного трения, поскольку эти композиты стабилизируют коэффициент трения, а также увеличивают скорость износа при высоких температурах [27].

Композиты из льняного волокна используются в производстве недорогих структурных компонентов, а именно ячеистых балок и панелей, основанных на возобновляемых источниках для несущих нагрузок, и это приводит к большим активам для текущих и будущих структурных приложений [28]. Эти композиты используются в качестве сырья для древесностружечных плит, которые частично заменяют древесину [29].

На рис. 13 показаны льняной мат и пенопласт как новые композитные конструкции из льняного волокна, которые изготавливаются для использования вместо традиционных деревянных конструкций в зданиях.Было проведено подробное исследование анализа напряженно-деформированного состояния, чтобы узнать механические свойства, которые в дальнейшем помогают при обработке и изготовлении крыши для дома [30].

Рисунок 13:

Укладка льняной мата и поролона перед упаковкой в мешки [30].

2.7 Применение композитных материалов, армированных волокнами куриного пера

Маты из пористого волокна, такие как куриные перья, армированные полимерными композитами, обеспечивают проточные каналы для различных применений, включая производство крыш домов [30].Было проведено очень интересное исследование с использованием этих композитов, показавшее, что они могут быть использованы при разработке печатных плат (PCB). Из-за хороших основных свойств, таких как механические, огнестойкость, термическая стойкость и сопротивление отслаиванию, было обнаружено, что эти композиты являются многообещающими для применения в печатных платах [31].

2.8 Применение композитных материалов, армированных волокном, из переработанной макулатуры

На рис. 14 показана бумага, обернутая на пенопласте, готовая для сборки в преформу.Композиты, состоящие из смолы на основе соевого масла и переработанной бумаги в виде бумажных листов из картонных коробок, используются при производстве композитных конструкций. Ранее переработанная бумага была протестирована с использованием композитных листов и структурных балок, сделанных из этих переработанных бумажных композитов, что привело к требуемой жесткости и прочности, которые используются при строительстве крыши [32].

Рисунок 14:

Бумага, намотанная на пенопласт, готовая для сборки в преформу [32].

Картон из макулатуры, обработанной антипиреном, показывает, что существует возможность изготавливать композиты с очень хорошими негорючими свойствами, которые подходят для использования в качестве материала внутренней отделки или в качестве изоляционного картона [33].

2.9 Применение композитов, армированных джутовым волокном

Джутовые композитные материалы, армированные волокнами, нашли свое применение при бестраншейном восстановлении подземных труб, поэтому арматура, состоящая из внутренних джутовых матов и внешнего стекловолокна, была рекомендована для формы арматуры для предстоящих работ по бестраншейному восстановлению подземных труб [34 ].Интенсивный рост производства нетканых композитных материалов из натуральных волокон для использования в салонах автомобилей для снижения шума. Поскольку композиты из натуральных волокон являются шумопоглощающими материалами, возобновляемые и биоразлагаемые нетканые материалы были разработаны для автомобильных интерьеров с целью снижения шума. Другие области применения, предлагаемые для разработанных нетканых материалов, включают акустические настенные покрытия для зрительных залов, театров, генераторных и напольные коврики [35].

Изучены механические характеристики необработанного тканого джута и стеклоткани, армированных гибридными композитами из изоталевого полиэфира.Этот гибридный подход улучшил механические свойства и долговечность композитов. Эти гибридные композиты могут найти применение в конструкциях с умеренной нагрузкой, таких как шкафы, чехлы для машин, спинки сидений, бамперы, полки для багажа и многое другое [36]. Исследование натурального волокна, такого как сизаль (рубленый) и джут (текстиль), а также промышленных отходов, таких как красный шлам и композиты, армированные летучей золой, приобрели значение в качестве потенциального материала-заменителя древесины, поскольку они имеют низкую стоимость и энергоэффективность, которые могут быть используется в строительных приложениях [37].

На рис. 15 показан автомобиль, сделанный из композитов, армированных джутовым волокном. Были проведены исследования по разработке, изготовлению и сборке небольшого прототипа автомобиля, панели кузова которого были изготовлены из этих композитов и гибридных композитов [38].

Рисунок 15:

Автомобиль из джутового композита и гибридных композитов [38].

2.10 Применение композитов, армированных пеньковым волокном

Термопластический материал на основе конопли, армированный натуральным волокном, был изучен с целью определения экологических характеристик, определяющих потенциал накопления углерода и выбросы CO ₂, и его сравнивают с коммерчески доступными композитами, армированными стекловолокном.В таблице 6 приведены подробные сведения о годовой потенциальной экономии выбросов CO ₂ и невозобновляемых ресурсов по сравнению с композитами из стекловолокна в автомобильном секторе [39].

Таблица 6

Годовая потенциальная экономия выбросов CO ₂ и невозобновляемых ресурсов за счет замены 50% композитов из стекловолокна натуральными волокнами в автомобильной промышленности [39].

	Сбережения
	Ресурсы выбросов Углекислый газ (млн тонн)	Сырая нефть (млн м3 ³)
Материалы / производство	1.01	0,39
Снижение веса (за счет экономии топлива)	2,06	0,8
Всего	3,07	1,19
% от общих канадских выбросов ископаемого топлива	0,5	–
% от общего потребления нефти в Канаде	–	1.0
% от общих промышленных выбросов США	4.3	–

Гибридные композиты из стекловолокна и натурального волокна были изучены для проверки свойств и характеристик этих композитов для применения в изогнутых трубах. Было отмечено заметное снижение стоимости примерно на 20% и снижение веса на 23%, когда композиты были изготовлены с использованием конопляных матов для промышленного строительства труб, как показано на Рисунке 16 [40].

Рисунок 16:

Фитинги изготовлены с гибридной укладкой стекла / пеньки [40].

2.11 Применение композитов, армированных сизалевым волокном

Гибридные армированные полимерными композитами сизаль / стекло и гибридные композиты сизаль / шелковое волокно были испытаны на химическую стойкость, и было предложено использовать их при изготовлении резервуаров для хранения воды и химикатов [41, 42]. Были изучены различные свойства композитов на основе гибридных полиэфиров, армированных тканями сизаль / капок, и было рекомендовано использовать эти композиты в первую очередь для недорогого жилья и компонентов интерьера автомобилей [43].

Эта работа посвящена развитию биокомпозитных материалов в области ортопедических (медицинских) применений. Предпринимаются усилия по замене традиционных материалов, таких как титан, хром кобальт, нержавеющая сталь и цирконий, в ортопедии. Эти биоматериалы могут использоваться как для внутренней, так и для внешней фиксации на сломанной кости [44]. Полипропиленовые композиты, армированные натуральным волокном (сизалем), обрабатывались компрессионным формованием, и было обнаружено, что эти композиты могут заменить композиты из стекловолокна в нескольких областях, где они не нуждаются в приложениях с очень высокой нагрузкой [45].

2.12 Применение композитных материалов, армированных фруктовыми волокнами Borassus

Эпоксидные композиты, армированные фруктовыми волокнами борасса, обработанные 5% щелочью, оказались очень многообещающими материалами для замены синтетических волокон в конструкционных конструкциях с низкой нагрузкой и в автомобилях, таких как двухколесные бамперы [46].

2.13 Применение армированных волокном композитов Curaua

Композитные волокна

Curaua могут принести экономические, экологические и социальные преимущества в автомобильной промышленности.Это исследование показало, что волокно курауа может заменить стекловолокно и является небольшим шагом к обеспечению устойчивости всей автомобильной промышленности [47].

2.14 Применение композитов, армированных шелковыми волокнами

Изучено механическое поведение композитов из шелковых волокон. Их предел прочности, относительное удлинение при разрыве и модуль Юнга были исследованы путем проведения испытания на одноосное растяжение одного волокна. Композиты, армированные шелковыми волокнами, стали перспективным биоматериалом для инженерного и биомедицинского применения [48].

Были изучены характеристики ударопрочности тканых труб из эпоксидного композитного материала, армированного натуральным шелком, и была исследована характеристика поглощения энергии срабатывающими и несработавшими ткаными прямоугольными трубками из эпоксидного композитного материала, армированного натуральным шелком, путем проведения испытания на осевое квазистатическое раздавливание. Спусковой механизм, состоящий из четырех частей, не приводит к идеальному прогрессирующему отказу; тем не менее, этот пусковой механизм увеличивает ударопрочность композитных труб и изменяет категорию отказа с катастрофической на прогрессирующую [49].

2.15 Применение композитов, армированных банановыми волокнами

Эпоксидные композиты, армированные псевдостеблем банана, используются при проектировании и изготовлении универсального стола, как показано на рисунке 17. Банановое волокно используется в качестве сырья для производства армированного композитного материала для бытовой мебели, и этот композит может заменить дерево, пластик и в некоторой степени обычные металлические неметаллические материалы [50].

Рисунок 17:

Многоцелевой стол из эпоксидного композита с псевдостеблем из бананового волокна [50].

Натуральные тканые эпоксидные композиты, армированные банановой тканью, были использованы для проектирования и изготовления подставки для домашнего телефона, как показано на Рисунке 18. Поскольку банановое волокно является отходом, оно используется в качестве альтернативного и нового материала для изготовления домашней мебели по низкой цене [ 51].

Рисунок 18:

Актуальная подставка для телефона из тканого банана [51].

2.16 Применение композитных материалов, армированных волокнами масличной пальмы

Поскольку существует нехватка древесины в качестве сырья, это заставляет нас искать альтернативные и новые местные виды сырья для деревообрабатывающей промышленности. Композиты, армированные волокнами масличной пальмы, представляются наиболее подходящей альтернативой и используются в качестве заменителя сырья для производства многослойной древесины для внутреннего и внешнего использования в домашних условиях [52]. Эти композиты также использовались в качестве твердотопливных брикетов, если их физические характеристики; он показывает хорошую стабильность размеров после воздействия окружающих условий [53].

2.17 Применение армированного волокном композитного материала Areca (орех бетеля)

Фенолформальдегидные композиты, армированные волокном Areca, были испытаны на различные свойства; они являются очень многообещающими материалами для упаковки и других структурных применений [54]. Была проведена экспериментальная работа по изучению биоразлагаемых и набухающих свойств фенолформальдегидных композитов, армированных волокном ареки и кукурузным порошком, которые дали на 40% лучший результат по сравнению с обычными древесно-стружечными плитами и предложили их использовать для упаковки и бытового использования. приложения [55].

2.18 Применение композитов, армированных рисовой шелухой

Армированные рисовой шелухой композиты из полиэтилена высокой плотности изготавливаются методом литья под давлением, и, таким образом, были проанализированы нагрузки на полые и сплошные оконные рамы. Эти композиты подходят для изготовления оконных рам, в которых полая конструкция имеет меньшее коробление при охлаждении и по своей сути требует низких материальных и эксплуатационных затрат [56].

2,19 Бамбуковые композиты, армированные волокнами

Прочностные свойства композитов, армированных бамбуковым волокном, оцениваются в различных условиях окружающей среды.А поскольку бамбуковые волокна доступны в большом количестве и являются очень дешевыми материалами, они обычно используются в строительстве, упаковке, автомобилестроении, устройствах хранения и строительной промышленности для производства панелей, потолков и перегородок [57].

2.20 Применение композитных материалов, армированных волокном багасса

Были изготовлены полимерные композиты из жома сахарного тростника, армированные волокном, и влияние малеинового ангидрида и температуры прессования на их механические свойства, такие как статический изгиб, модуль упругости и внутреннее соединение, а также физические свойства, такие как набухание по толщине, вода и паропоглощение.На основании результатов этого исследования утверждается, что композиты из волокон жома имеют потенциал для использования при производстве древесноволокнистых плит средней плотности [58].

Ссылки

[1] Fiore V, Valenza A, Di Bella G. Compos. Sci. Technol. 2011, 71, 1138–1144. Искать в Google Scholar

[2] Mwaikambo LY. African J. Sci. Technol. 2006, 7, 120–133. Искать в Google Scholar

[3] Mohanty AK, Misra M, Drzal LT. J. Polym. Environ. 2002, 10, 19–26. Искать в Google Scholar

[4] Thiruchitrambalam M, Athijayamani A, Sathiyamurthy S, Syed Abu Thaheer A.J. Nat. Волокна. 2010, 7, 307–323. Искать в Google Scholar

[5] Maries I, Neelakantan NR, Oommen Z, Joseph K, Thomas S.J. Appl. Polym. Sci. 2005, 96, 1699–1709. Искать в Google Scholar

[6] Cheung H-Y, Ho M-P, Lau K-T, Cardona F, Hui D. Composites Part B. 2009, 40, 655–663. Искать в Google Scholar

[7] Bledzki AK, Gassan J. Prog. Polym. Sci. 1999, 24, 221–274. Искать в Google Scholar

[8] Siva I, Winowlin Jappes JT, Suresha B. Polym. Compos. 2012, 33, 723–732.Поиск в Google Scholar

[9] Нетравали А.Н., Чабба С. Матер сегодня 2003, 6, 22–29. Искать в Google Scholar

[10] Hassan A, Salema AA, Ani FN, Bakar AA. Polym. Compos. 2010, 31, 2079–2101. Искать в Google Scholar

[11] Majeed K, Jawaid M, Hassan A, Abu Bakara A, Abdul Khalild HPS, Salemae AA, Inuwaa I. Mater. Des. 2013, 46, 391–410. Искать в Google Scholar

[12] Фарук О., Бледски А.К., Финк Х-П, Саин М. Прогресс Полим. Sci. 2012, 37, 1552–1596. Искать в Google Scholar

[13] Ticoalu A, Aravinthan T, Cardona F.Конференция инженеров Южного региона, Тувумба, Австралия, 11–12 ноября 2010 г., стр. 1–5. Искать в Google Scholar

[14] Sindhuphak A. KMITL Sci. Tech. J. 2007, 7, 160–170. Искать в Google Scholar

[15] Marsh G. Mater. Сегодня 2003, 6, 36–43. Искать в Google Scholar

[16] Satyanarayana KG, Sukumaran K, Mukherjee PS, Pavithran C, Pillai SGK. Джем. Concr. Compos. 1990, 12, 117–136. Искать в Google Scholar

[17] Saravanan R, Sivaraja M. Eur. J. Sci.Res. 2012, 81, 220–230. Искать в Google Scholar

[18] Биспо Т.С., Барин Г.Б., Гименес И.Ф., Баррето Л.С. Mater. Charact. 2011, 62, 143–147. Искать в Google Scholar

[19] Сатьянараяна К.Г., Гимарайнш Дж.Л., Выпич Ф. Композиты Часть A 2007, 38, 1694–1709. Искать в Google Scholar

[20] Wieldman GA, Costa CZ, Nahuz MA. Int. Конференция по ISNaPol, 2000, стр. 488–492. Искать в Google Scholar

[21] Akil HM, Omar MF, Mazuki AAM. Mater. Des. 2011, 32, 4107–4121. Искать в Google Scholar

[22] Ozturk S.J. Compos. Mater. 2010, 44, 2265–2288. Искать в Google Scholar

[23] Thiruchitrambalam M, Alavudeen A, Venkateshwaran N. Rev. Adv. Mater. Sci. 2012, 32, 106–112. Искать в Google Scholar

[24] Давуди М.М., Сапуан С.М., Ахмад Д., Али А., Халина А., Джонуби М. Матер. Des. 2010, 31, 4927–4932. Искать в Google Scholar

[25] Irawan AP, Soemardi TP, Widjajalaksmi K, Reksoprodjo AHS. Int. J. Mech. Mater. Англ. 2011, 6, 46–50. Искать в Google Scholar

[26] Baley C, Busnel F, Grohens Y.Композиты Часть A 2006, 37, 1626–1637. Искать в Google Scholar

[27] Fu Z, Suo B, Yun R, Lu Y, Wang H, Qi S, Jiang S, Lu Y, Matejka V. J. Reinf. Пласт. Compos. 2012, 31, 681–689. Искать в Google Scholar

[28] Burgueno R. Composites Part A 2004, 35, 645–656. Искать в Google Scholar

[29] Пападопулос А.Н., Гаага, JRB. Ind. Crops Prod. 2003, 17, 143–147. Искать в Google Scholar

[30] Двейб М.А., Ху Б., Доннелл А.О., Шентон Х.В., Wool RP. Compos. Struct. 2004, 63, 147–157.Искать в Google Scholar

[31] Zhan M, Wool RP. Композиты Часть A 2013, 47, 22–30. Искать в Google Scholar

[32] Dweib MA, Hu B, Shenton HW, III. Compos. Struct. 2006, 74, 379–388. Искать в Google Scholar

[33] Ян Х.С., Ким Д.-Дж., Ким Х.-Дж. J. Fire Sci. 2002, 20, 505–517. Искать в Google Scholar

[34] Yu HN, Kim SS, Hwang IU, Lee DG. Compos. Struct. 2008, 86, 285–290. Искать в Google Scholar

[35] Thilagavathi G, Pradeep E, Kannaian T, Sasikala L.J. Ind. Text. 2010, 39, 267–278. Искать в Google Scholar

[36] Ахмед К.С., Виджаяранган С., Раджпут К. Дж. Рейнф. Пласт. Compos. 2006, 25, 1549–1569. Искать в Google Scholar

[37] Saxena M, Morchhale RK, Asokan P, Prasad BK. J. Compos. Mater. 2008, 42, 367–384. Искать в Google Scholar

[38] Jawaid M, Abdul Khalil HPS. Carbohydr. Polym. 2011, 86, 1–18. Искать в Google Scholar

[39] Pervaiz M, Sain MM. Ресурс. Консерв. Recycl. 2003, 39, 325–340. Искать в Google Scholar

[40] Cicala G, Cristaldi G, Recca G, Ziegmannb G, El-Sabbaghb A, Dickert M.Mater. Des. 2009, 30, 2538–2542. Искать в Google Scholar

[41] Джон К., Венката Найду С. Дж. Рейнф. Пласт. Compos. 2007, 26, 373–376. Искать в Google Scholar

[42] Рагху К., Ноорунниса Ханам П., Венката Найду С. Дж. Рейнф. Пласт. Compos. 2010, 29, 343–345. Искать в Google Scholar

[43] Венката Редди Г., Венката Найду С., Шобха Рани Т., Субха MCS. J. Reinf. Пласт. Compos. 2009, 28, 1485–1494. Искать в Google Scholar

[44] Chandramohan D, Marimuthu K. Eur.J. Sci. Res. 2011, 54, 384–406. Искать в Google Scholar

[45] Вамбуа П., Ивенс Дж., Верпост И. Компос. Sci. Technol. 2003, 63, 1259–1264. Искать в Google Scholar

[46] Boopathi L, Sampath PS, Mylsamy K. Eur. J. Sci. Res. 2012, 79, 353–361. Искать в Google Scholar

[47] Zah R, Hischier R, Leao AL, Braun I. J. Cleaner Prod. 2007, 15, 1032–1040. Искать в Google Scholar

[48] Cheung H-Y, Lau K-T, Ho M-P, Mosallam A. J. Compos. Mater. 2009, 43, 2521–2531.Искать в Google Scholar

[49] Эшкур Р.А., Ошковр С.А., Сулонг А.Б., Зулкифли Р., Ариффин А.К., Ажари Ч. Mater. Des. 2013, 47, 248–257. Искать в Google Scholar

[50] Sapuan SM, Harun N, Abbas KA. J. Trop. Agr. 2007, 45, 66–68. Искать в Google Scholar

[51] Sapuan SM, Maleque MA. Mater. Des. 2005, 26, 65–71. Искать в Google Scholar

[52] Abdul Khalil HPS, Nurul Fazita MR, Bhat AH, Jawaid M, Nik Fuad NA. Mater. Des. 2010, 31, 417–424. Искать в Google Scholar

[53] Yuhazri MY, Sihombing H, Yahaya SH, Said MR, Nirmal U, Lau S, Tom PP.Global Eng. Technol. Ред. 2012, 12, 6–11. Искать в Google Scholar

[54] Swamy RP, Mohan Kumar GC, Vrushabhendrappa Y, Joseph V. J. Reinf. Пласт. Compos. 2004, 23, 1373–1382. Искать в Google Scholar

[55] Bharath KN, Swamy RP, Mohan Kumar GC. Int. J. Agr. Sci. 2010, 2, 1–4. Искать в Google Scholar

[56] Rahman WAWA, Sin LT, Rahmat AR. J. Mater. Process.Technol. 2008, 197, 22–30. Искать в Google Scholar

[57] Mishra SC. J. Reinf. Пласт. Compos. 2009, 28, 2183–2188.Искать в Google Scholar

[58] Ашори А., Нурбахш А., Карегарфард А. Дж. Компос. Mater. 2009, 43, 1927–1934. Искать в Google Scholar

Natural Materials — 1st Edition — Jean DeMouthe

Регион доставки
AfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua И BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia И HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral Африканский RepublicChadChileChinaChristmas IslandCïte D’ivoireCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCroatiaCuracaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинских) островах Фарерских IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южные территории sHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsle Of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Республика OfKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты OfMoldova, Республика OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian край, OccupiedPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarReunionRomaniaRwandaSaint BarthƒlemySaint HelenaSaint Киттс И NevisSaint LuciaSaint MartinSaint Pierre И МикелонСент-Винсент И ГренадиныСамоаСан-МариноСао-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСенегалСербия eychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (Голландская часть) SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSpainSri LankaSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzania, Объединенная Республика OfThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad И TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks И Кайкос IslandsTuvaluUgandaUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Незначительные Отдаленные IslandsUruguayUzbekistanVanuatuViet NamVirgin острова, BritishVirgin острова, U.С.Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Замбия, Зимбабве,

DK Наука и технологии: материалы

Любое вещество, которое используется для изготовления чего-либо, является материалом. Используются натуральные материалы, такие как камень и дерево, которые встречаются в природе. СИНТЕТИЧЕСКИЕ материалы производятся из натуральных материалов с помощью тепла и химических реакций.

КАКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ?

Материалы выбираются для использования в соответствии с их свойствами (характеристиками). Механические свойства, такие как прочность, важны для материалов, используемых в строительстве.Химические свойства показывают, будет ли материал реагировать с другими материалами. Тепловые свойства показывают, как материал проводит тепло.

Насколько сильна паутина?

Миллионы лет эволюции позволили получить натуральные материалы, идеально подходящие для выполняемой ими работы. Паутина по весу в 10 раз прочнее стали и намного эластичнее. Кости, зубы и бивни — тоже очень прочные натуральные материалы. Их можно использовать каждый день в течение ста лет без поломок.

Выбранные материалы для продукта необходимо сформировать и соединить вместе.Древесина формируется путем пиления, строгания и сверления. Его соединяют гвоздями, шурупами или клеем. Металл сгибают и придают ему форму — или нагревают, пока он не плавится, и разливают в формы. Металл соединяется болтами, гайками, заклепками или сваркой.

Вещество, полученное искусственно путем нагревания и химических реакций, является синтетическим. Он может быть похож на натуральный материал или иметь совершенно новые свойства.

КАК БЫЛ ПЕРВЫЙ СИНТЕТИК?

Тепло плавит песок и другие минералы для производства стекла.Первые стеклянные бутылки были изготовлены около 3500 лет назад в Древнем Египте. Первый современный синтетический материал был произведен в 1909 году, когда американский химик Лео Бэкеланд создал пластик под названием бакелит.

ЧТО ТАКОЕ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ?

Композиционные материалы сочетают в себе полезные свойства двух или более материалов в одном.