Synteettisten materiaalien käsite, tyypit ja esimerkit

synteettiset materiaalit ovat ne materiaalit, jotka on valmistettu syntetisoiduista polymeereistä tai pienistä molekyyleistä. Näiden materiaalien valmistuksessa käytettävät yhdisteet ovat peräisin öljystä tai petrokemian tuotteista peräisin olevasta kemikaalista.

Erilaisia ​​kuituja valmistetaan eri kemiallisten yhdisteiden avulla. Useimmat synteettiset materiaalit on valmistettu polymeereistä peräisin olevista kemikaaleista, joten ne ovat vahvempia ja kestävämpiä.

Synteettiset materiaalit muodostavat lähes puolet kaikista materiaaleista, joita käytetään kaikilla tekstiiliteknologian aloilla. On olemassa erilaisia ​​menetelmiä näiden materiaalien valmistamiseksi, mutta yleisin on kääntyminen fuusiotilassa. Tässä prosessissa korkeita lämpötiloja käytetään kuitujen tai synteettisten materiaalien muodon ja mittojen muuttamiseen ja muokkaamiseen.

Nämä materiaalit ovat kestäviä ja tarjoavat kuluttajille ystävällisiä ominaisuuksia. Joitakin yleisimpiä piirteitä ovat vedenpitävät materiaalit, venyvät materiaalit ja tahraa kestävät osat.

Tämä on mahdollista, koska luonnonkuidut ovat herkkiä elementeille ja pyrkivät hajottamaan ajan mittaan; Tämä tarkoittaa, että ne ovat biohajoavia. Luonnonkuidut ovat myös alttiita vaurioille, jotka vahingoittavat niitä, kuten puuvillaa, villaa ja silkkiä ruokkivat koirat..

Synteettiset kuidut ovat immuuneja näille tuholaisille, eivätkä ne kärsi altistumisesta auringolle, vedelle tai öljylle. Jotkut yleisimmistä synteettisistä materiaaleista ovat nailonia, polyesteriä, hiilikuitua, rayonia ja spandexia tai licraa.

Viime aikoina on syntynyt puomi uusien synteettisten materiaalien keksinnössä. Teknologian avulla tutkijat ovat löytäneet uusia synteettisiä reittejä pienten molekyylien liittämiseksi suuriin polyesteriketjuihin, joilla on oikeat ominaisuudet tietyissä käyttötarkoituksissa..

Esimerkkinä näistä ovat polypropeenikuidut, joita käytetään matoissa tai polyeteenilajikkeissa, joita käytetään muovipullojen valmistukseen. He ovat myös onnistuneet kehittämään uskomattoman vahvoja aineita, kuten kevlaria.

Synteettisten materiaalien ja ominaisuuksien tyypit

biomuovien

Muovit eivät hajoa, joten ne ovat suuri ympäristön saastumisen lähde. Lisäksi useimmat muovit ovat peräisin raaka-aineista, joita ei voida uusia.

Teknologia on kuitenkin mahdollistanut uusiutuvien luonnonvarojen muuntamisen muoveiksi ja synteettiseksi kumiksi. Nämä aineet ovat kestäviä, koska ne sisältävät fossiilisia resursseja, ja vaikka ne eivät vielä ole biohajoavia, se on suuri edistysaskel tieteen kannalta.

nylon

Se on synteettisten polymeerien perhe ja se valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1935; Se oli ensimmäinen synteettinen kuitu, joka tuotettiin massassa. Tämä johtui tarpeesta korvata Aasian silkki ja hamppu laskuvarjojen aikana toisen maailmansodan aikana. Tuolloin sitä käytettiin renkaiden, telttojen, ponchojen ja muiden sotilaallisten tarvikkeiden valmistukseen. Sitä käytettiin jopa paperirahan tuottamiseen Yhdysvalloissa.

Se on erittäin helposti syttyvä, se palaa sulamisen sijasta. Se on varsin joustava; Se on erittäin vahva, se vastustaa hyönteisiä, eläimiä, sieniä ja monia kemikaaleja hyvin.

Siinä on monia kaupallisia sovelluksia synteettisissä kuiduissa, kuten lattianpäällysteissä ja kumitiivisteissä; Sitä käytetään myös auton osien, erityisesti moottoritilojen, sekä sähkölaitteiden, hammasharjojen, mattojen, nailon-sukkien ja vaatekankaiden mallinnukseen..

Kiinteää nailonia käytetään myös hiustenharjojen ja mekaanisten osien, kuten ruuvien ja hammaspyörien valmistukseen. Nylonhartseja käytetään joissakin elintarvikepakkauksissa; erityisesti niissä, jotka tulevat uunin pusseihin ja makkara- ja liha-pakkauksiin.

Muoviset yhdisteet

Tämä on nimi, joka on annettu muoveille, joita on vahvistettu eri kuiduilla, jotta ne ovat joustavampia ja vahvempia. Esimerkkinä voidaan mainita polymeerien ja kivihiilen väliset seokset, jotka luovat kevyen materiaalin, joka kuljettaa asioita polttoainetta tehokkaasti.

Näitä yhdisteitä käytetään yhä enemmän erityisesti ilmailuteollisuudessa. Airbus A360 ja Boeing 787 -koneet on valmistettu 50% muovista. Ainoa seikka, joka estää sitä käyttämästä enemmän, erityisesti ajoneuvojen valmistuksessa, on sen korkea hinta.

polyesteri

Tätä materiaalia käytetään laajasti tekstiiliteollisuudessa; Useimmissa vaatteissa on jonkin verran polyesteriä. On joitakin lajikkeita, jotka ovat jopa biologisesti hajoavia, vaikka useimmat niistä eivät ole.

Vaatteiden lisäksi monissa polyesteriä kudotuissa kankaissa käytetään kodin huonekaluja ja kodin kalusteita. Polyesteriä löytyy paitoja, housuja, takkeja, hattuja, lakkeja, peitteitä, tyynyjä, täytteitä, pehmustettuja huonekaluja ja pyyhkeitä. Teollisuuden polyesteriä käytetään vanteiden, turvavöiden vahvistamiseen ja korkean imeytymisen muovien vahvistamiseen.

Tätä materiaalia käytetään myös pullojen, kanoottien, kaapeleiden ja hologrammien valmistukseen. Lisäksi sitä käytetään puuntuotteiden, kuten kitaroiden, pianojen ja purjeveneiden sisustuksessa.

Polyesteri on erittäin kestävä tahroille; ainoat väriaineet, jotka voivat värjätä, ovat ns. dispersiovärit. Monissa tilanteissa luodaan erilaisia ​​polyesterin ja luonnonkuitujen yhdistelmiä eri tulosten saamiseksi. Esimerkiksi polyesterin ja puuvillan, poly-puuvillan, seos on vahva kangas, joka kestää ryppyjä ja joka ei kutistu.

Itsekorjaava materiaali

Näillä uusilla materiaaleilla, joita kehitetään, on kyky korjata vahingonkorvauksia, joita voidaan toisinaan pitää korjaamattomina. Ne löydettiin 2000-luvun alussa.

Polymeerit eivät ole ainoa itse korjattava materiaali, mutta ne ovat tehokkaimpia. Niihin liittyy hyvin monimutkaisia ​​malleja, ja niitä on vaikea valmistaa, mutta kun niitä korjataan, ne ovat kestävämpiä kuin muut polymeerit. On odotettavissa, että pinnoitteissa, elektroniikassa ja kuljetuksissa käytetään yhä enemmän.

Hiilikuitu

Se on vahvistettu muovi, vahva ja kevyt, joka sisältää hiilikuitua. Hiilikuitu voi olla kallista valmistaa, mutta sitä käytetään laajalti autoteollisuudessa, ilmailussa, maa- ja vesirakentamisessa, urheilutuotteissa ja muissa teknisissä sovelluksissa..

Se on jäykkä, mutta samalla muovattavissa ja sillä on hyvä korkeiden lämpötilojen kestävyys. 

kevlar

Kevlar on erittäin vahva muovi. Se on hyvin haluttuja ominaisuuksia, koska se on valmistettu kuiduista, joita painetaan voimakkaasti toistensa kanssa. Se on tuttu nailonista, sitä pidetään superpolymeerinä ja vietiin markkinoille 70-luvulla.

Se on erittäin vahva materiaali, mutta suhteellisen kevyt. Se ei sulaa ja hajoaa vain yli 450 ° C: n lämpötilassa; kylmä ei myöskään vahingoita sitä, se voi elää jopa -196 ° C: n lämpötiloissa. Kestää eri kemikaalien hyökkäyksiä ja kosteus ei vahingoita sitä.

Kevlar on erinomainen ballistinen materiaali, koska luodin tai veitsen on vaikea läpäistä kuituja. Se on vahvempi kuin teräs, kuten moderni panssari, mutta kevyempi ja joustavampi kuin teräs.

Muita Kevlarin käyttötarkoituksia ovat polkupyöränrenkaiden, purjeveneiden ja rumpukappaleiden valmistus musiikkiparistoihin.

lycra

Lycra tai spandex on kuitu, jonka tiedetään olevan poikkeuksellisen joustava; Se voi laajentaa jopa 5 kertaa sen koon. Sen arvokkaimmat ominaisuudet ovat, että venytyksestä huolimatta se palaa alkuperäiseen kokoonsa ja kuivuu nopeammin kuin muut kankaat. Se on vahvempi ja kestävämpi kuin kumi ja keksittiin 50-luvulla.

Joustavuudestaan ​​ja lujuudestaan ​​johtuen sitä käytetään monissa vaatetuksissa, erityisesti urheilussa. Pyöräily shortsit, uimapuvut uintiin, hiihtohousut, triatlon-puvut ja vesipuvut ovat vain muutamia yleisimmistä käyttötarkoituksista. Muita käyttötarkoituksia ovat alusvaatteet, uimapuvut, käsineet ja lycra.

Älykkäät reaktiiviset polymeerit

Synteettiset kumit ja geeli voivat säätää muotoaan vasteena ulkoisille ärsykkeille; Tämä tarkoittaa, että ne vastaavat ympäristön muutoksiin. Tämä ominaisuus on erittäin hyödyllinen, koska se voi auttaa suunnittelemaan muita älykkäitä materiaaleja, kuten antureita ja hälytyksiä. Kun tähän tasa-arvoon lisätään itsekorjaustekniikkaa, tuloksilla voi olla merkittäviä käyttötapoja monilla toimialoilla.

Nämä materiaalit voivat olla herkkiä lämpötilan, kosteuden, pH: n, valon voimakkuuden ja magneettisten ja elektronisten kenttien muutoksille. Ne voivat muuttaa niiden väriä, läpinäkyvyyttä tai jopa niiden muotoa.

Niitä käytetään biolääketieteen tekniikassa, hydrogeeleissä ja biohajoavissa pakkauksissa.

akryyli

Se on kehitetty 40-luvulla, se on vahva, kevyt ja lämmin, joten sitä käytetään yleisesti villapuseroissa, huonekalujen verhoilussa, matoissa ja saappaiden ja käsineiden peittämisessä. Se on niin pehmeää, että kosketukseen tuntuu kuin villa; Kun käytät oikeaa menettelyä, sitä voidaan käyttää jäljittelemään muita kankaita, kuten puuvillaa. Joskus sitä käytetään korvaamaan kashmiria, joka on kalliimpaa.

Akryyli on erittäin kestävä ja kestävä. Hyväksyy värin erittäin hyvin, sillä ei ole ongelmia pestäessä ja se on yleensä allerginen. Vaatteiden osalta sitä käytetään yleensä sukkien, huivien ja hattujen valmistukseen. Sitä käytetään myös langojen neulomiseen, erityisesti virkkaukseen.

viittaukset

1. Mitkä ovat esimerkkejä synteettisistä materiaaleista? Kysymyksiä ja vastauksia Palautettu viite.comista.
2. Viisi synteettistä materiaalia, joilla on valta muuttaa maailmaa (2015). Keskustelu. Haettu osoitteesta theconversation.com.
3. Nailonit (polyamidi) (2017) Plastipedia. Haettu osoitteesta bpf.com.uk.
4. Osa 8: Värjäys dispersioväreillä. (1981). AATC. Palautettu osoitteesta books.google.com.
5. Kodin mukavuudet: Keeping Housen taide ja tiede. (2005) Simon ja Schuster. Palautettu osoitteesta books.google.com.
6. (2016) Selitä, että Stuff. Haettu osoitteesta paaiškinthatstuff.com.
7. Smart Polymers for Bioseparation ja Bioprocessing (2001) CRC. Palautettu osoitteesta books.google.com.
8. Kevlar® Brand. Parempi, vahvempi ja turvallisempi. Palautettu osoitteesta dupont.com.
9. Valmistustekniikka: materiaalit, prosessit ja laitteet (2011). Boca Raton, Florida. Yhdysvallat CRC. Palautettu osoitteesta books.google.com.