Концепція, типи та приклади синтетичних матеріалів

The синтетичні матеріали є ті матеріали, які виготовлені з синтезованих полімерів або малих молекул. Сполуки, що використовуються для виготовлення цих матеріалів, походять з хімічної речовини, отриманої з нафти або нафтохімії.

Різні хімічні сполуки використовуються для виготовлення різних типів волокон. Більшість синтетичних матеріалів виготовляються з хімічних речовин, що походять з полімерів, тому вони є більш міцними і більш стійкими.

Синтетичні матеріали складають майже половину всіх матеріалів, які використовуються у всіх областях текстильної технології. Існують різні способи виготовлення цих матеріалів, але найбільш поширеним є перетворення в стан плавлення. У цьому процесі високі температури використовуються для зміни форми і розмірів волокон або синтетичних матеріалів.

Ці матеріали є стійкими і мають тенденцію надавати зручні для споживача функції. Деякі з найбільш поширених функцій водонепроникні матеріали, розтягуються матеріали і плями стійкі частини.

Це можливо тому, що природні волокна чутливі до елементів і мають тенденцію до розриву з часом; Це означає, що вони є біорозкладаними. Природні волокна також схильні до пошкодження шкідниками, які харчуються ними, як у випадку з молі, які харчуються бавовною, вовною та шовком..

Синтетичні волокна захищені від цих шкідників і не зазнають шкоди від впливу сонця, води або олії. Деякі з найбільш поширених синтетичних матеріалів - нейлон, поліестер, вуглецеве волокно, віскоза і спандекс або лікра.

Останнім часом з'явився бум у зв'язку з винаходом нових синтетичних матеріалів. Завдяки технології вчені відкрили нові синтетичні шляхи приєднання невеликих молекул до великих поліефірних ланцюгів з правильними властивостями для конкретних цілей..

Прикладом цього є поліпропіленові волокна, які використовуються в килимах або поліетиленових сортах, які використовуються для виготовлення пластикових пляшок. Вони також змогли розробити неймовірно сильні речовини, такі як кевлар.

Види синтетичних матеріалів і характеристик

Біопластика

Пластики не деградують, тому вони є великим джерелом забруднення навколишнього середовища. Крім того, більшість пластмас отримують з нафти, яка не відновлюється.

Але технологія дозволила перетворити відновлювані ресурси на пластмаси та синтетичний каучук. Ці речовини є стійкими, оскільки містять викопні ресурси, і хоча вони ще не є біорозкладаними, це великий прогрес для науки.

Нейлон

Це сімейство синтетичних полімерів і вперше було вироблено в 1935 році; Це було перше синтетичне волокно, вироблене в масі. Це було пов'язано з необхідністю заміни азіатського шовку та конопель на парашутах під час Другої світової війни. У той час його використовували для виготовлення шин, наметів, пончо та інших військових запасів. Він навіть використовувався для виготовлення паперових грошей у Сполучених Штатах.

Це легкозаймистий, він горить замість плавлення. Він досить еластичний; Дуже сильний, він дуже добре протистоїть комах, тваринам, грибам і багатьом хімікатам.

Він має багато комерційних застосувань у синтетичних волокнах, таких як підлогові покриття та гумові підсилювачі; Він також використовується для моделювання автомобільних деталей, особливо моторного відсіку, а також електричного обладнання, зубних щіток, килимів, нейлонових панчох і тканин для одягу..

Твердий нейлон також використовується для виготовлення щіток для волосся і механічних частин, таких як гвинти і зубчасті передачі. Нейлонові смоли використовуються в деяких упаковках для харчових продуктів; особливо в тих, що надходять у мішки для печі і в ковбасні та м'ясні упаковки.

Пластичні сполуки

Це назву дано пластмасам, які були зміцнені різними волокнами, щоб зробити їх більш пружними та міцними. Прикладом можуть служити суміші між полімерами і вугіллям, які створюють легкий матеріал, який служить для транспортування речей з використанням палива ефективно.

Ці сполуки все частіше використовуються, особливо в аерокосмічній промисловості. Літаки Airbus A360 і Boeing 787 виготовлені з 50% пластичної суміші. Єдине, що запобігає його використанню більше, особливо у виробництві транспортних засобів, - його висока вартість.

Поліестер

Цей матеріал широко використовується в текстильній промисловості; Більшість одягу має якість поліестеру. Є деякі сорти, які навіть біологічно розкладаються, хоча більшість з них не є.

На додаток до одягу, багато тканин, вплетені в поліестер, використовуються в домашніх меблях і домашніх меблях. Поліестер можна знайти на сорочках, штанях, куртках, шапочках, простирадлах, ковдрах, подушках, начинках, м'яких меблях і рушниках. Промисловий поліестер використовується для зміцнення ободів, ременів безпеки, а також для посилення пластмас з високою абсорбцією.

Цей матеріал також використовується для виготовлення пляшок, каное, кабелів і голограм, серед інших. Крім того, він використовується як оздоблення на виробах з деревини, таких як гітари, роялі та інтер'єри яхт.

Поліестер має високу стійкість до плям; єдиними барвниками, які можуть фарбувати, є так звані дисперсні барвники. У багатьох можливостях створюються комбінації між поліестером і натуральними волокнами для отримання різних результатів. Наприклад, суміш між поліестером і бавовною, полі-бавовна, є міцною тканиною, стійкою до зморшок і не стискається.

Самостійний ремонт

Ці нові матеріали, що розробляються, здатні відшкодувати збитки, які в інших випадках можна вважати непоправними. Вони були виявлені на початку 2000-х років.

Полімери не є єдиним матеріалом, здатним до самостійного ремонту, але вони є найбільш ефективними. Вони включають дуже складні конструкції, і їх важко виготовити, але при ремонті вони більш міцні, ніж інші полімери. Очікується, що все більше і більше використовуються в покриттях, електроніці і транспорті.

Вуглецеві волокна

Це армований пластик, міцний і легкий, що містить вуглецеве волокно. Вуглецеві волокна можуть бути дорогими у виробництві, але широко використовуються в автомобільному, аерокосмічному, цивільному будівництві, спортивних продуктах та інших технічних додатках..

Він жорсткий, але в той же час формується і має хорошу стійкість до високих температур. 

Кевлар

Кевлар - це дуже міцний пластик. Вона має дуже популярні властивості, оскільки вона виготовлена ​​з волокон, які сильно притискаються один до одного. Це знайомий з нейлону, вважається супер-полімером і був представлений на ринку в 70-х роках.

Це дуже міцний матеріал, але порівняно легкий. Він не плавиться і розкладається тільки при температурі вище 450 ° C; холод також не пошкоджує, він може витримувати температури до -196 ° С. Стійкий до ударів від різних хімічних речовин і вологи не пошкоджує його.

Кевлар є чудовим антибалістичним матеріалом, тому що кулю або нож важко пройти через волокна. Він міцніший за сталь, як сучасний, але легший і гнучкіший, ніж сталь.

Інші способи використання кевлара включають використання їх у виробництві велосипедних шин, вітрильників і барабанних латок для музичних батарей.

Лайкра

Лайкра або спандекс - це волокно, відоме як винятково еластичне; Він може розширюватися в 5 разів більше. Її найцінніші риси полягають у тому, що, незважаючи на розтягування, вона повертається до початкового розміру і висихає швидше, ніж інші тканини. Він міцніший і міцніший за гуму і винайдений у 50-х роках.

Завдяки своїй еластичності і міцності, вона використовується в багатьох предметах одягу, особливо в спорті. Велосипедні шорти, купальники для купання, лижні штани, костюми для триборства та водні костюми - лише деякі з найбільш поширених видів використання. Інші види використання включають в нижню білизну, купальники, рукавички та лайкру.

Смарт-реактивні полімери

Синтетичні ясна і гель можуть регулювати свою форму у відповідь на зовнішні подразники; Це означає, що вони реагують на зміни навколишнього середовища. Ця можливість є дуже корисною, оскільки вона може допомогти розробити інші інтелектуальні матеріали, такі як датчики та сигналізації. Коли до цього рівняння додається технологія самовідновлення, результати можуть мати важливе застосування у багатьох галузях.

Ці матеріали можуть бути чутливими до змін температури, вологості, pH, інтенсивності світла і магнітних і електронних полів. Вони можуть змінювати свій колір, прозорість або навіть форму.

Вони використовуються в біомедичній інженерії, гідрогелях і біорозкладаних упаковках.

Акрил

Він був розроблений в 40-х рр .. Він міцний, легкий і теплий, тому його зазвичай використовують у светрах, як оббивка меблів, у килимах і для покриття черевиків і рукавичок. Воно настільки м'яке, що на дотик відчуває себе вовною; Після правильної процедури, вона може бути використана для імітації інших тканин, таких як бавовна. Іноді його використовують як замінник кашеміру, який дорожче.

Акрил дуже міцний і стійкий. Приймає колір дуже добре, не має проблем при митті і зазвичай гіпоалергенний. Що стосується одягу, то його зазвичай використовують у виробництві панчох, шарфів і капелюхів. Крім того, він використовується в пряжах для в'язання, особливо для в'язання гачком.

Список літератури

1. Які приклади синтетичних матеріалів? Питання та відповіді Відновлено з reference.com.
2. П'ять синтетичних матеріалів з можливістю змінити світ (2015). Розмова. Отримано з theconversation.com.
3. Нейлони (поліамід) (2017) Plastipedia. Отримано з bpf.com.uk.
4. Частина 8: Фарбування дисперсними барвниками. (1981). AATC. Відновлено з books.google.com.
5. Домашній комфорт: Мистецтво та наука про те, щоб утримувати будинок. (2005) Саймон і Шустер. Відновлено з books.google.com.
6. (2016) Поясніть, що це. Отримано з explainthatstuff.com.
7. Розумні полімери для біосепарації та біообробки (2001) CRC. Відновлено з books.google.com.
8. Бренд Kevlar®. Краще, сильніше і безпечніше. Відновлено з dupont.com.
9. Технологія виробництва: матеріали, процеси та обладнання (2011). Бока-Ратон, Флорида. США CRC Відновлено з books.google.com.