LEZIONE SUI MATERIALI

 Argomento: Prima scoperta dei Materiali e delle loro Qualità

Target: Classe Prima - Scuola Secondaria di I Grado (Modello "Senza Zaino")

"Gli Esploratori di Materiali" (20 minuti)

Assegnazione dei Materiali e dei Ruoli

Ogni Isola riceve un un solo materiale di uso comune ben visibile. 

Per ogni isola si devono nominare questi ruoli:

🛠️ CUSTODE DEI MATERIALI

I tuoi compiti:

• scegli  il materiale/oggetto dall’insegnante

• Mostralo ai compagni/e dell'isola-  posizionalo  al centro dell’isola

• A fine lezione riporta l’oggetto/materiale all’insegnante

📖 LETTORE DELLA SCHEDA

I tuoi compiti:

• Leggi ad alta voce(fonometro colore )  le domande della scheda per il tuo gruppo.

• Assicurati che tutti abbiano capito la prova prima di rispondere.

• Tieni d'occhio l'orologio dell'aula per rispettare i tempi!

✍️ SCRITTORE

I tuoi compiti:

• Raccogli le opinioni e le scoperte dei tuoi compagni d'isola.

• Scrivi con grafia chiara le risposte sulla scheda d'esplorazione.

• Compila la Carta d'Identità finale del materiale.

📢 PORTAVOCE

I tuoi compiti:

• Presenti alla classe i risultati dell'esplorazione della tua isola.

• Spieghi alla classe perché il vostro materiale è utile o speciale.

• Attacchi la Carta d'Identità sul tabellone dell'aula.

La Scheda di Esplorazione 

L'Isola risponde a domande a crocette o a scelta rapida dopo aver toccato e provato il materiale:

Domanda di prova

Opzioni da barrare nell'Isola 

Al tatto è...❄️ Freddo / ☀️ Caldo / 🟡 Neutro

Superficie...🪞 Liscia / 🪨 Ruvida

Se lo piego leggermente...🔲 Si piega facilmente / 🧱 Sta rigido e fermo / ⚠️ Ho paura si rompa

Guardo attraverso...🔍 Ci vedo dall'altra parte (Trasparente) / 🙈 Non ci vedo (Opaco)

Se ci cade una goccia d'acqua...☔ L'acqua scivola via / 🧽 L'acqua viene assorbita

SCHEDA DI ESPLORAZIONE DEL MATERIALE

(Una scheda per ogni Isola di lavoro)

NOME DELL'ISOLA: _______________________________________

MATERIALE ASSEGNATO: ____________________________________

COMPONENTI DEL GRUPPO:

1. ______________________ (Custode)

2. ______________________ (Lettore)

3. ______________________ (Scrittore)

4. ______________________ (Portavoce)

🔍 PROVE ED ESPERIMENTI SUL MATERIALE

Fai le seguenti prove insieme ai tuoi compagni di isola e metti una crocetta (❌) sulla risposta corretta!

1. PROVA DEL TATTO (Tocca il materiale)

• Cosa senti sulla pelle?
  [ ] ❄️ È freddo al tatto
  [ ] ☀️ È caldo/neutro al tatto

• Com'è la sua superficie?
  [ ] 🪞 Liscia e uniforme
  [ ] 🪨 Ruvida o irregolare

2. PROVA DELLA VISTA (Guarda il materiale da vicino)

• Lascia passare la luce o le immagini?
  [ ] 🔍 Trasparente (ci vedo chiaramente attraverso)
  [ ] 🌫️ Semi-trasparente (passa la luce ma non vedo bene)
  [ ] 🙈 Opaco (non ci vedo per niente attraverso)

• Com'è il suo aspetto?
  [ ] ✨ Lucido e brillante
  [ ] 🎨 Opaco / Senza riflessi

3. PROVA DEL MOVIMENTO (Prova a piegarlo DELICATAMENTE con le mani)

• Come si comporta?
  [ ] 🧱 Sta rigido e non si piega
  [ ] 🔲 Si piega facilmente senza rompersi
  [ ] ⚠️ Ho paura che applicando forza si spezzi

Il Prodotto Finale: "La Carta d'Identità del Materiale"

In base alla scheda compilata, l'Isola completa un cartoncino A5 prestampato e colorato che diventerà parte del Cartellino d'Aula dei Materiali.

ESEMPIO

• NOI SIAMO L'ISOLA DEL: LEGNO

• LE SUE 3 QUALITÀ PRINCIPALI: È duro, è opaco, sembra caldo al tatto.

• PERCHÉ È UTILE? Per fare tavoli e sedie, perché è resistente e rigido.

• COSA NON POTREMMO MAI FARCI? Un maglione (perché non si piega ed è duro).

Presentazione Lampo e Verifica (Exit Ticket)

Condivisione (4 min): Il Portavoce di ogni Isola legge la "Carta d'Identità" del proprio materiale in 30 secondi e attacca il cartoncino al tabellone di tecnologia.

LA CARTA

Materie prime per la produzione della carta

Nella produzione della carta le materie prime si distinguono in:

· Materie prime fibrose;

· Materie prime non fibrose (SOSTANZE DI CARICA, COLLA E COLORANTI)

Le prime concorrono in misura prevalente alla produzione e costituiscono "il corpo" del prodotto stesso. Le seconde servono a conferire quelle caratteristiche tecnologiche e di stampabilità richieste dal prodotto (grammatura, spessore, superficie liscia , permeabilità, colore, lucido, stampabilità, velocità di stabilizzazione dell'inchiostro, ecc).

Le materie prime fibrose

Le materie prime fibrose per carta sono di origine vegetale e sono costituite essenzialmente da cellulosa che è il composto fondamentale del regno vegetale. 

Sono costituite da:fibre lunghe (pino, abete, larice)fibre corte (faggio, betulle, eucaliptus, pioppo).

Per produrre paste cartarie si utilizza quasi esclusivamente legname di recupero ed a basso costo, cioè:• scarti di altre produzioni quali segherie, fabbriche di imballaggi o mobili;• tronchi di piccola pezzatura e comunque non utilizzabili per lavorazioni qualitativamente superiori.

Le materie prime non fibrose

Tutte le materie fibrose per essere trasformate in carta devono essere opportunamente lavorate e mescolate con le sostanze denominate ausiliarie (o materie prime non fibrose); queste conferiscono alla carta determinate caratteristiche desiderabili.

I prodotti ausiliari si distinguono in sostanze di carica e sostanze collanti.

Le sostanze di carica che vengono comunemente adoperate rientrano nelle categorie dei carbonati (carbonato di bario, di calcio e di magnesio); degli ossidi (biossido di titanio); dei silicati (asbestina, bentonite, caolino e talco); dei solfati (solfato di bario e di calcio) e dei solfuri (solfuro di zinco).

Esse hanno la proprietà di conferire all'impasto fibroso determinate caratteristiche positive derivanti dal fatto che le sostanze di carica riempiendo gli spazi compresi tra le fibre consentono di ottenere una superficie chiusa e piana.

I principali vantaggi sono quindi:

• migliore ricettività dell'inchiostro
• migliore lisciatura
• maggior grado di bianco (dipendente dal fatto che le sostanze impiegate sono generalmente bianche)
• favoriscono la formazione del foglio

Le principali sostanze collanti sono: la resina, l'amido, la caseina, le cere, le resine sintetiche ecc.

Il collaggio che si ottiene con l'impiego di tali prodotti conferisce alla carta una impermeabilità ai liquidi ed agli inchiostri (rendendola così scrivibile).

(MAPPA REALIZZATA DALL'ALUNNA CLARA DE ANGELISI di prima I)

Il processo produttivo

1) Preparazione delle paste

Esistono 2 tipi di paste 

- Pasta chimica o Pasta di cellulosa Durante la cottura si separa la lignina e resta cellulosa quasi pura. Da 100 Kg di legno secco si ha una resa di circa 40 Kg di cellulosa. Le carte prodotte con questo tipo di pasta sono di ottima qualità. Questa pasta si utilizza anche per la produzione di fazzoletti di carta, tovaglioli e ogni tipo di carta assorbente.

- Pasta meccanica o pasta di legno Questa pasta viene ottenuta sfibrando il legno esclusivamente per via meccanica. I tronchetti di legno vengono scortecciati e pressati contro una mola rotante e abrasiva. La pasta ottenuta viene raffinata per ridurre le dimensioni delle fibre, e sbiancata.

2) Imbianchimento delle paste

L’imbianchimento delle paste viene fatto tradizionalmente con il cloro, che è un elemento inquinante.

Attualmente in Europa la maggior parte di produttori di paste e di carta si sono spostati verso sostanze di imbianchimento alternative, meno inquinanti.

Le paste dette ECF (Elemental Chlorine Free = prive di cloro elementare) hanno sostituito largamente quelle prodotte con il cloro, soprattutto nelle carte da scrivere e da stampa.

3) Lavorazione

Nelle cartiere le diverse paste vengono spappolate in acqua e mescolate insieme in un’apposita macchina, chiamata Pulper, in diverse percentuali, a seconda del tipo di carta che si vuole ottenere.

L’impasto ottenuto viene poi sottoposto ad una raffinazione, allo scopo di ricavare una poltiglia fine ed uniforme. Nei raffinatori la pasta è costretta a passare attraverso delle lame che sminuzzano sempre più finemente le fibre di cellulosa.

L’impasto raffinato viene inviato nel tino miscelatore, dove vengono aggiunte sostanze di carica (caolino), sostanze collanti ed eventuali sostanze coloranti.

La trasformazione dell’impasto in carta avviene nella macchina continua. L’impasto, molto diluito, viene fatta cadere su un telo di formazione, costituito da una rete metallica, simile ad un nastro trasportatore, sempre in movimento. La poltiglia si distribuisce uniformemente sul telo, l’acqua scola attraverso le maglie della rete e viene aspirata da appositi cassoni, le fibre si avvicinano e si intrecciano a cominciano a formare un nastro compatto. Alla fine di questa prima parte della macchina il foglio di carta si stacca e comincia a passare attraverso una lunga serie di cilindri rotanti che hanno lo scopo di formare un foglio, sgocciolarlo, tenderlo seccarlo, lisciarlo e finalmente arrotolarlo in grandi bobine.

VIDEO COME SI PRODUCE LA CARTA

CLASSIFICAZIONE DEI PRODOTTI CARTARI

Seguendo il libro di testo prova a classificare i prodotti cartari ed individuane alcuni che puoi reperire inserendo in esempio un quadrato di almeno 3cmx 3cm del prodotto cartario che hai reperito, Realizza una tabella sul quaderno seguendo l'esempio qui sotto:

ESERCIZITAZIONI SULLA CARTA

https://place.sanoma.it/player/AA/index.html?test=9867429#!/9867429/section_9867430

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScWmA7nDfpRZAyQWHBf9tdaOSNgYhZE51sbPKxZap0DHvoCbg/viewform?usp=dialog

LAVORI SVOLTI DURANTE LE ORE DI TECNOLOGIA

VIDEO SU ALCUNE ATTIVITA' SVOLTE DURANTE L'ANNO NELLE VARIE CLASSI

DURANTE L'ORA DI TECNOLOGIA

https://youtu.be/xSX3qo-RIU0?si=EiKgcQ5snJsZAacY 

https://youtu.be/AjZZfQpq7cg

SIMBOLI ETICHETTE TESSUTI

Spiegazione dei simboli sulle etichette dei tessuti

L'etichetta di manutenzione apposta sul capo fornisce 5 istruzioni di manutenzione riguardo a: lavaggio, candeggio, asciugatura, stiratura e pulizia professionale. 

Forniscono indicazioni su quali trattamenti sono ammessi senza arrecare danni irreversibili ai capi. Il trattamento eseguito in base alle indicazioni sull'etichetta garantisce che il prodotto tessile non verrà danneggiato. Non assicura tuttavia la rimozione completa di sporco e macchie.

Trattamenti più blandi e l'utilizzo di temperature inferiori rispetto a quelle indicate sull'etichetta sono sempre consentiti.

LAVAGGIO

CANDEGGIO

ASCIUGATURA CON ASCIUGATRICE (A TAMBURO)

STIRATURA

PULIZIA PROFESSIONALE

STORIA DELLA CARTA

Le origini  della carta

Innanzitutto è utile sapere che la carta è un prodotto conosciuto da millenni: sembra infatti che in Egitto, intorno al 3000-3500 a.C., esistesse già il papiro, considerato come la pietra miliare per l'evoluzione storica dei supporti per la scrittura.

Esso era molto simile alla nostra carta e veniva fabbricato utilizzando una pianta acquatica, il cyperus papyrus, allora molto diffusa lungo il Nilo, in Palestina ed in Sicilia. La parte superiore dello stelo di questa pianta veniva tagliata in strisce longitudinali di basso spessore, larghe pochi centimetri e lunghe oltre un metro. Tali strisce venivano poi disposte, l'una accanto all'altra, sopra un piano orizzontale, in modo da formare uno strato continuo e il più possibile omogeneo.
Su questo primo strato se ne collocava un altro, con l'accortezza di disporre le strisce in modo trasversale rispetto alle prime. Il reticolo, così formato, veniva poi bagnato con acqua e pressato affinché le sostanze collanti contenute nelle fibre della pianta facessero aderire i due strati sovrapposti; successivamente veniva fatto asciugare all'aria.

 Incollando i margini di più fogli di papiro, tagliati tutti nelle stesse dimensioni e posti consecutivamente, si otteneva una striscia continua, che nell'uso veniva arrotolata costituendo il «volumen» o rotolo, l'antesignano del nostro libro.

Un altro ottimo materiale su cui scrivere, molto apprezzato per la sua resistenza al tempo, fu la pergamena. Tale materiale, ottenuto da una accurata lavorazione delle pelli di animali di piccola e media mole, costituì il prodotto più largamente usato in tutto il mondo civile fino alla comparsa della carta vera e propria.

Le origini della fabbricazione della carta passano per la Cina. La leggenda e le ipotesi la fanno risalire alla fabbricazione dei feltri, in cui i mongoli erano maestri. Un ministro cinese, Ts'ai Lun, intorno al 105 d.C. (data ovviamente approssimativa) sostituì, nella fabbricazione dei feltri, le fibre animali con quelle vegetali, dando così luogo a quel prodotto che oggi chiamiamo carta.

Ts'ai Lun si recava ogni giorno presso uno stagno adibito a lavatoio: lì, meditava ed osservava le donne lavare i panni.
Un giorno si accorse che le fibrille, precedentemente staccatesi dai panni logori, a causa dello strofinio e della sbattitura esercitati dalle lavandaie, si accumulavano e si riunivano a mo' di tessuto. Ts'ai Lun raccolse con delicatezza il sottile velo di fibrille feltratesi in un'ansa dello stagno stesso e lo pose ad essiccare. Nacque così un foglio di una certa consistenza, di colore biancastro ed idoneo per sopportare la scrittura.

Il primo materiale adottato da Ts'ai Lun, una volta messo a punto il procedimento di fabbricazione, fu la corteccia del gelso da carta
La parte fibrosa della corteccia veniva messa a macerare in acqua, risciacquata e successivamente battuta in mortai di pietra fino ad ottenere una pasta uniforme di fibre cellulosiche. Questa massa di fibre opportunamente diluita con acqua veniva versata sopra la così detta «forma», costituita da una specie di graticcio ottenuto per accostamento di sottilissimi bastoncini di bambù. L'acqua passava attraverso le fenditure del graticcio e le fibre, feltratesi tra loro, restavano in superficie formando un foglio di opportuno spessore che, staccato e levato a mano dalla forma, veniva messo ad essiccare all'aria.

La carta ancor prima di essere usata come supporto per la scrittura, è stata impiegata, in Cina, come oggetto di vestiario. Al sesto secolo risalirebbe l'uso della carta igienica; già allora si usava, come materia prima, un prodotto particolare, fatto con fibre di paglia di riso, più facile da preparare, meno costosa e più morbida. La carta veniva anche usata per costruire aquiloni, lanterne e ventagli; questi ultimi erano prodotti in carta fin dal 300 quando gli imperatori della dinastia Chin vietarono, per questioni economiche, l'uso della seta per la loro preparazione.
L'uso della carta moneta risale probabilmente al nono secolo; si ritiene infatti che in quel periodo, essendo aumentate le transazioni, si sia resa necessaria una moneta più leggera in sostituzione della moneta metallica troppo pesante e poco trasportabile.

Il passaggio alla produzione industriale

Il passaggio dalla produzione artigianale a quella industriale avvenne nella prima metà del 1800.
Il primo tentativo fu fatto dal francese Nicolas Louis Robert nel 1797; egli realizzò una macchina capace di produrre un foglio continuo di carta della lunghezza di 60 cm. (prima macchina continua).

Inizialmente vennero utilizzati come materia prima i cenci e gli stracci usati, quando questi si dimostrarono insufficienti alla produzione della carta, la cui richiesta mondiale assumeva valori sempre crescenti, si iniziarono gli studi per la messa a punto di nuovi processi Il primo materiale che sostituì in parte la pasta di straccio fu la pasta meccanica di legno,

La direzione del progresso tecnologico si muove innanzitutto nell'ambito dei miglioramenti della produttività delle macchine continue: si pensi che nel 1800 per fabbricare una tonnellata di carta erano necessarie circa 4000 ore di lavorazione, mentre oggi, a seconda delle caratteristiche che si vogliono ottenere, ne servono da due a venti ore; ciò significa che la produttività è aumentata di circa 1000 volte.

Sono infatti di grande importanza i miglioramenti legati alla velocità e alla larghezza delle continue per carta: si pensi a tale proposito che le prime macchine producevano un nastro continuo largo meno di un metro alla velocità di pochi metri al minuto, mentre le attuali hanno larghezze utili anche superiori ai 10 metri e velocità che si aggirano intorno ai 1.500-2.000 metri al minuto. Ciò significa che ogni secondo la continua riesce a produrre fino a 30 metri di carta per una larghezza di 10 metri.