Koncept, vrste in primeri sintetičnih materialov



The sintetičnih materialov so tisti materiali, ki so izdelani iz sintetiziranih polimerov ali majhnih molekul. Spojine, ki se uporabljajo za izdelavo teh materialov, izvirajo iz kemikalij, pridobljenih iz nafte ali petrokemikalij.

Za izdelavo različnih vrst vlaken se uporabljajo različne kemične spojine. Večina sintetičnih materialov je izdelanih iz kemikalij, ki prihajajo iz polimerov, zato so močnejše in bolj odporne.

Sintetični materiali tvorijo skoraj polovico vseh materialov, ki se uporabljajo na vseh področjih tekstilne tehnologije. Obstajajo različne metode za izdelavo teh materialov, vendar je najpogostejša sprememba v fuzijskem stanju. Pri tem se uporabljajo visoke temperature za spreminjanje in oblikovanje oblike in dimenzij vlaken ali sintetičnih materialov.

Ti materiali so odporni in ponavadi ponujajo uporabniku prijazne funkcije. Nekatere izmed najpogostejših lastnosti so vodoodporni materiali, raztegljivi materiali in deli, odporni na madeže.

To je mogoče, ker so naravna vlakna občutljiva na elemente in se sčasoma zlomijo; To pomeni, da so biorazgradljivi. Naravna vlakna so prav tako nagnjena k poškodbam, ki jih povzročajo škodljivci, ki se hranijo z njimi, kot v primeru moljev, ki se hranijo z bombažem, volno in svilo..

Sintetična vlakna so imuna na te škodljivce in ne trpijo škode zaradi izpostavljenosti soncu, vodi ali olju. Nekateri najpogostejši sintetični materiali so najlon, poliester, ogljikova vlakna, rajon in spandex ali licra.

V zadnjem času se je pojavil razcvet v smislu izuma novih sintetičnih materialov. S tehnologijo so znanstveniki odkrili nove sintetične poti združevanja majhnih molekul v velike verige poliestra s pravimi lastnostmi za posebne namene..

Primer tega so polipropilenska vlakna, ki se uporabljajo v preprogah ali polietilenskih sortah, ki se uporabljajo za izdelavo plastenk. Uspelo jim je tudi razviti zelo močne snovi, kot je kevlar.

Vrste sintetičnih materialov in lastnosti

Bioplastika

Plastika se ne razgrajuje, zato so velik vir onesnaževanja okolja. Poleg tega je večina plastike pridobljena iz surove nafte, ki ni obnovljiva.

Vendar je tehnologija omogočila pretvorbo obnovljivih virov v plastiko in sintetično gumo. Te snovi so trajnostne, ker vsebujejo fosilne vire in čeprav še niso biorazgradljive, je za znanost velik napredek.

Najlon

Je družina sintetičnih polimerov in je bila prvič proizvedena leta 1935; To je bilo prvo sintetično vlakno, proizvedeno v masi. Razlog za to je bila potreba po zamenjavi azijske svile in konoplje v padalih med drugo svetovno vojno. Takrat so ga uporabljali za izdelavo pnevmatik, šotorov, ponč in drugih vojaških zalog. Uporabljen je bil tudi za izdelavo papirnega denarja v ZDA.

Je zelo vnetljiv, gori namesto taljenja. Je precej elastična; Je zelo močna, zelo dobro se upira insektom, živalim, glivam in številnim kemikalijam.

Ima številne komercialne namene v sintetičnih vlaknih, kot so talne obloge in gumene ojačitve; Uporablja se tudi za modeliranje avtomobilskih delov, zlasti motornega prostora, in električne opreme, zobnih ščetk, preprog, najlonskih nogavic in tkanin za oblačila..

Trdna najlon se uporablja tudi za izdelavo ščetk za lase in mehanskih delov, kot so vijaki in zobniki. Najlonske smole se uporabljajo v nekaterih embalažah hrane; zlasti v tistih, ki prihajajo v vrečah za pečico in v klobasah in pakiranju mesa.

Plastične zmesi

To je ime za plastiko, ki je bila okrepljena z različnimi vlakni, da bi postala bolj elastična in močna. Primer so zmesi med polimeri in premogom, ki ustvarjajo lahek material, ki služi za učinkovito prevažanje stvari z uporabo goriva.

Te spojine se vedno pogosteje uporabljajo, zlasti v vesoljski industriji. Letala Airbus A360 in Boeing 787 sta izdelana iz 50% plastične mase. Edina stvar, ki ji preprečuje, da bi jo več uporabljali, zlasti pri proizvodnji vozil, je visoka cena.

Poliester

Ta material se pogosto uporablja v tekstilni industriji; Večina oblačil ima nekaj vrste poliestra. Obstaja nekaj sort, ki so celo biorazgradljive, čeprav jih večina ni.

Poleg oblačil se v domačem pohištvu in notranji opremi uporablja veliko tkanin iz poliestra. Poliester lahko najdete na majicah, hlačeh, jaknah, klobučkih, listih, prešitih odejah, blazinah, polnilih, oblazinjenem pohištvu in brisačah. Industrijski poliester se uporablja za ojačanje platišč, varnostnih pasov in za ojačitev visoko absorpcijske plastike.

Ta material se uporablja tudi za izdelavo steklenic, kanujev, kablov in hologramov, med drugim. Poleg tega se uporablja kot zaključek na lesnih izdelkih, kot so kitare, klavirji in notranjost jaht.

Poliester je zelo odporen na madeže; edina barvila, ki jo lahko barvamo, so tako imenovane disperzne barve. V številnih priložnostih se ustvarijo kombinacije med poliesterom in naravnimi vlakni, da dobimo različne rezultate. Na primer, mešanica iz poliestra in bombaža, poli bombaža, je močna tkanina, odporna na gube in se ne skrči..

Samonastavljiv material

Ti novi materiali, ki se razvijajo, so zmožni popraviti škodo, ki bi se v drugih primerih lahko štela za nepopravljivo. Odkrili so jih v zgodnjih 2000-ih.

Polimeri niso edini material, ki se lahko samopopravi, vendar so najučinkovitejši. Vključujejo zelo zapletene modele in jih je težko izdelovati, toda pri popravilu so trajnejši od drugih polimerov. Pričakuje se, da se vedno več uporablja v premazih, elektroniki in transportu.

Ogljikova vlakna

To je ojačana plastika, močna in lahka, ki vsebuje ogljikova vlakna. Ogljikova vlakna so lahko draga pri izdelavi, vendar se pogosto uporabljajo v avtomobilski, vesoljski, gradbeni in športni industriji ter v drugih tehničnih aplikacijah..

Je trden, vendar hkrati oblikovan in ima dobro odpornost na visoke temperature. 

Kevlar

Kevlar je zelo močna plastika. Ima zelo iskane lastnosti, saj so narejena iz vlaken, ki so močno stisnjena drug z drugim. Je poznan iz najlona, ​​velja za superpolimer in je bil uveden na trg v 70. letih.

Je zelo močan material, vendar razmeroma lahek. Ne topi se in razpade samo pri temperaturi višji od 450 ° C; Hladi ga ne poškoduje, lahko preživi tudi do -196 ° C. Upira napadom iz različnih kemikalij in vlaga ga ne poškoduje.

Kevlar je odličen anti-balistični material, saj je krogla ali nož težko preiti skozi vlakna. Je močnejša od jekla, kot je sodoben oklep, vendar lažji in bolj prilagodljiv kot jeklo.

Druge uporabe Kevlarja se uporabljajo pri izdelavi pnevmatik za kolesa, jadrnic in bobnov za glasbene baterije.

Lycra

Lycra ali spandex je vlakno, za katerega je znano, da je izjemno elastično; Lahko se razširi do 5-kratne velikosti. Njegove najdragocenejše lastnosti so, da se kljub raztezanju vrne v prvotno velikost in se suši hitreje kot druge tkanine. Je močnejši in trajnejši od gume in je bil izumljen v 50. letih.

Zaradi svoje elastičnosti in trdnosti se uporablja v številnih oblačilih, zlasti v športu. Kolesarske hlače, kopalke za kopanje, smučarske hlače, triatlonske obleke in vodne obleke so le nekatere od najpogostejših uporab. Druge uporabe vključujejo spodnje perilo, kopalke, rokavice in lycro.

Pametni reaktivni polimeri

Sintetični dlesni in gel lahko prilagodita svojo obliko kot odziv na zunanje dražljaje; To pomeni, da se odzivajo na spremembe v okolju. Ta zmogljivost je zelo uporabna, saj lahko pomaga oblikovati druge inteligentne materiale, kot so senzorji in alarmi. Ko se tej enačbi doda tehnologija samozdravljenja, bi rezultati lahko imeli pomembno vlogo v številnih panogah.

Ti materiali so lahko občutljivi na spremembe temperature, vlažnosti, pH, jakosti svetlobe ter magnetnih in elektronskih polj. Lahko spremenijo barvo, prosojnost ali celo obliko.

Uporabljajo se v biomedicinskem inženirstvu, hidrogelih in biorazgradljivi embalaži.

Akril

Razvita je bila v 40. letih, močna je, lahka in topla, zato se pogosto uporablja v puloverjih, kot pohištvo, v preprogah in za pokrivanje škornjev in rokavic. Je tako mehka, da je na dotik občutek volne; Po pravilnem postopku lahko uporabite za posnemanje drugih tkanin, kot je bombaž. Včasih se uporablja kot nadomestek za kašmir, ki je dražji.

Akril je zelo trpežen in odporen. Barva zelo dobro sprejema, nima nobenih težav, ko je oprana in je ponavadi hipo alergena. Kar se tiče oblačil, se običajno uporablja pri izdelavi nogavic, šalov in klobukov. Poleg tega se uporablja v pletenju preje, zlasti v kvačkanje.

Reference

  1. Kateri so primeri sintetičnih materialov? Vprašanja in odgovori Izterjano iz reference.com.
  2. Pet sintetičnih materialov, ki lahko spremenijo svet (2015). Pogovor. Vzpostavljeno iz theconversation.com.
  3. Najlonke (poliamid) (2017) Plastipedia. Vzpostavljeno iz bpf.com.uk.
  4. Del 8: Barvanje z disperznimi barvili. (1981). AATC. Izterjano iz books.google.com.
  5. Domače udobje: Umetnost in znanost vodenja hiše. (2005) Simon in Schuster. Izterjano iz books.google.com.
  6. (2016) Pojasnite to stvar. Vzpostavljeno iz explainthatstuff.com.
  7. Pametni polimeri za bioseparacijo in bioprocesiranje (2001) CRC. Izterjano iz books.google.com.
  8. Blagovna znamka Kevlar®. Boljše, močnejše in varnejše. Izterjano iz dupont.com.
  9. Proizvodna tehnologija: materiali, procesi in oprema (2011). Boca Raton, Florida. Združene države CRC Izterjano iz books.google.com.