Zdieľam:
Koncepcia syntetických materiálov, typy a príklady
syntetických materiálov sú také materiály, ktoré sú vyrobené zo syntetizovaných polymérov alebo malých molekúl. Zlúčeniny, ktoré sa používajú na výrobu týchto materiálov, pochádzajú z chemických látok získaných z ropy alebo petrochemických produktov.
Na výrobu rôznych typov vlákien sa používajú rôzne chemické zlúčeniny. Väčšina syntetických materiálov je vyrobená z chemikálií, ktoré pochádzajú z polymérov, preto sú silnejšie a odolnejšie.
Syntetické materiály tvoria takmer polovicu všetkých materiálov, ktoré sa používajú vo všetkých oblastiach textilnej technológie. Existujú rôzne metódy na výrobu týchto materiálov, ale najčastejšie sa točí v stave fúzie. V tomto procese sa vysoké teploty používajú na zmenu tvaru a rozmerov vlákien alebo syntetických materiálov.
Tieto materiály sú odolné a majú tendenciu ponúkať spotrebiteľom priateľské vlastnosti. Niektoré z najbežnejších vlastností sú vodotesné materiály, elastické materiály a časti odolné voči škvrnám.
To je možné, pretože prírodné vlákna sú citlivé na prvky a majú tendenciu časom sa lámať; To znamená, že sú biologicky odbúrateľné. Prírodné vlákna sú tiež náchylné na poškodenie škodcami, ktorí sa na nich živia, ako je to v prípade molíc, ktoré sa živia bavlnou, vlnou a hodvábom..
Syntetické vlákna sú voči týmto škodcom odolné a nie sú poškodené vystavením slnku, vode alebo olejom. Niektoré z najbežnejších syntetických materiálov sú nylon, polyester, uhlíkové vlákno, umelý hodváb a spandex alebo licra.
V poslednom čase sa v súvislosti s vynálezom objavili nové syntetické materiály. S technológiou vedci objavili nové syntetické spôsoby spájania malých molekúl do veľkých polyesterových reťazcov so správnymi vlastnosťami pre konkrétne použitie..
Príkladom sú polypropylénové vlákna, ktoré sa používajú v kobercoch alebo polyetylénových odrodách, ktoré sa používajú na výrobu plastových fliaš. Tiež sa im podarilo vyvinúť neuveriteľne silné látky ako kevlar.
Druhy syntetických materiálov a vlastností
bioplasty
Plasty sa nerozkladajú, takže sú veľkým zdrojom znečistenia životného prostredia. Okrem toho väčšina plastov pochádza zo surového materiálu, ktorý nie je obnoviteľný.
Technológia však umožnila premeniť obnoviteľné zdroje na plasty a syntetický kaučuk. Tieto látky sú trvalo udržateľné, pretože obsahujú fosílne zdroje a hoci ešte nie sú biologicky odbúrateľné, je to veľký pokrok pre vedu.
nylon
Je to rodina syntetických polymérov a bola prvýkrát vyrobená v roku 1935; Bolo to prvé syntetické vlákno vyrobené v hmote. Bolo to kvôli potrebe nahradiť ázijské hodváb a konope v padákoch počas druhej svetovej vojny. V tom čase sa používali na výrobu pneumatík, stanov, ponchov a iných vojenských potrieb. Bolo dokonca použité na výrobu papierových peňazí v Spojených štátoch.
Je vysoko horľavý, horí namiesto tavenia. Je pomerne elastická; Je veľmi silný, veľmi dobre odoláva hmyzu, zvieratám, hubám a mnohým chemikáliám.
Má mnoho komerčných aplikácií v syntetických vláknach, ako sú podlahové krytiny a gumové výstuže; Používa sa aj na modelovanie automobilových súčiastok, najmä motorového priestoru a elektrických zariadení, zubných kefiek, kobercov, nylonových pančúch a odevných tkanín..
Pevný nylon sa používa aj na výrobu vlasových kefiek a mechanických častí, ako sú skrutky a ozubené kolesá. Nylonové živice sa používajú v niektorých baleniach potravín; najmä v tých, ktoré sa dodávajú v sáčkoch do rúry a v obaloch na údeniny a mäso.
Plastické zlúčeniny
Toto je názov pre plasty, ktoré boli vystužené rôznymi vláknami, aby boli pružnejšie a silnejšie. Príkladom sú zmesi medzi polymérmi a uhlím, ktoré vytvárajú ľahký materiál, ktorý slúži na efektívnu prepravu paliva.
Tieto zlúčeniny sa stále viac používajú, najmä v leteckom a kozmickom priemysle. Lietadlá Airbus A360 a Boeing 787 sú vyrobené z 50% plastovej zmesi. Jediné, čo mu bráni v tom, aby sa viac používal, najmä pri výrobe vozidiel, je jeho vysoká cena.
polyester
Tento materiál je široko používaný v textilnom priemysle; Väčšina oblečenia má nejaký polyester. Existujú niektoré odrody, ktoré sú dokonca biologicky odbúrateľné, hoci väčšina z nich nie je.
Okrem oblečenia, mnoho tkanín tkaných v polyestere sa používa v domácom nábytku a bytové doplnky. Polyester možno nájsť na košele, nohavice, bundy, klobúky, listy, deky, vankúše, výplne, čalúnený nábytok a uteráky. Priemyselný polyester sa používa na vystuženie ráfikov, bezpečnostných pásov a na spevnenie plastov s vysokou absorpciou.
Tento materiál sa okrem iného používa na výrobu fliaš, kanoe, káblov a hologramov. Okrem toho sa používa ako povrchová úprava na drevené výrobky, ako sú gitary, klavíry a interiér jácht.
Polyester je vysoko odolný voči škvrnám; Jediné farbivá, ktoré môžu farbiť, sú takzvané disperzné farbivá. V mnohých príležitostiach sa vytvárajú kombinácie medzi polyesterom a prírodnými vláknami, aby sa dosiahli rôzne výsledky. Napríklad zmes medzi polyesterom a bavlnou, poly bavlnou, je silná tkanina, odolná proti vráskam a ktorá sa nezráža.
Samopravný materiál
Tieto nové materiály, ktoré sa vyvíjajú, majú schopnosť opraviť škody, ktoré by sa v iných prípadoch mohli považovať za nenapraviteľné. Boli objavené na začiatku 2000s.
Polyméry nie sú jediným materiálom schopným samočinnej opravy, ale sú najúčinnejšie. Zahŕňajú veľmi komplikované konštrukcie a je ťažké ich vyrábať, ale pri opravách sú trvanlivejšie ako iné polyméry. Očakáva sa, že viac a viac sa používa v náteroch, elektronike a doprave.
Uhlíkové vlákno
Je to vystužený plast, pevný a ľahký, obsahujúci uhlíkové vlákna. Výroba uhlíkových vlákien môže byť nákladná, ale je široko používaná v automobilovom, leteckom, stavebnom, športovom priemysle a iných technických aplikáciách..
Je tuhá, ale zároveň tvarovateľná a má dobrú odolnosť voči vysokým teplotám.
kevlar
Kevlar je veľmi silný plast. Má veľmi žiadané vlastnosti, pretože je vyrobený z vlákien, ktoré sú navzájom silne stlačené. Je známym nylonom, je považovaný za super polymér a bol uvedený na trh v 70. rokoch.
Je to veľmi silný materiál, ale relatívne ľahký. Netaví sa a rozkladá sa len pri teplote vyššej ako 450 ° C; ani studená ho nepoškodzuje, môže prežiť teploty až -196 ° C. Odoláva útokom rôznych chemikálií a vlhkosť ho nepoškodzuje.
Kevlar je vynikajúci protibalistický materiál, pretože pre guľku alebo nôž je ťažké prejsť vláknami. Je silnejší ako oceľ, ako moderné brnenie, ale ľahšie a pružnejšie ako oceľ.
Kevlar využíva aj pri výrobe bicyklových pneumatík, plachetníc a bubnových záplat pre hudobné batérie.
lycra
Lycra alebo spandex je vlákno, o ktorom je známe, že je výnimočne elastické; Môže sa rozšíriť až na 5-násobok svojej veľkosti. Jeho najcennejšími vlastnosťami sú, že napriek napínaniu sa vracia do svojej pôvodnej veľkosti a schnú rýchlejšie ako iné tkaniny. Je silnejší a odolnejší ako guma a bol vynájdený v 50. rokoch.
Vďaka svojej pružnosti a pevnosti sa používa v mnohých odevných odevoch, najmä v športe. Cyklistické kraťasy, plavky na plávanie, lyžiarske nohavice, triatlonové obleky a obleky sú len niektoré z najbežnejších spôsobov použitia. K iným použitiam patrí spodná bielizeň, plavky, rukavice a lycra.
Inteligentné reaktívne polyméry
Syntetické gumy a gél môžu upraviť svoj tvar v reakcii na vonkajšie podnety; To znamená, že reagujú na zmeny v životnom prostredí. Táto schopnosť je veľmi užitočná, pretože môže pomôcť navrhnúť iné inteligentné materiály, ako sú senzory a alarmy. Keď k tejto rovnici pribudne technológia samoliečenia, výsledky by mohli mať dôležité využitie v mnohých priemyselných odvetviach.
Tieto materiály môžu byť citlivé na zmeny teploty, vlhkosti, pH, intenzity svetla a magnetických a elektronických polí. Môžu zmeniť svoju farbu, priehľadnosť alebo dokonca tvar.
Používajú sa v biomedicínskom inžinierstve, hydrogéloch a biologicky odbúrateľných obaloch.
akryl
Bola vyvinutá v 40. rokoch, je silná, ľahká a teplá, preto sa bežne používa v svetroch, ako sú čalúnenie nábytku, koberce a pokrývky obuvi a rukavíc. Je tak jemná, že sa na dotyk cíti ako vlna; Potom, čo prešiel správnym postupom, môže byť použitý na imitáciu iných tkanín, ako je bavlna. Niekedy sa používa ako náhrada za kašmír, ktorý je drahší.
Akryl je veľmi trvanlivý a odolný. Prijíma farbu veľmi dobre, nemá problémy pri umývaní a je zvyčajne hypoalergénny. Pokiaľ ide o oblečenie, zvyčajne sa používa pri výrobe pančúch, šatiek a klobúkov. Okrem toho sa používa v pletacích priadzach, najmä v háčkovaní.
referencie
- Aké sú príklady syntetických materiálov? Otázky a odpovede Obnovené z referencie.com.
- Päť syntetických materiálov so silou zmeniť svet (2015). Konverzácia. Zdroj: theconversation.com.
- Nylony (Polyamid) (2017) Plastipedia. Zdroj: bpf.com.uk.
- Časť 8: Farbenie disperznými farbivami. (1981). AATC. Obnovené zo služby books.google.com.
- Domáce pohodlie: Umenie a veda domu. (2005) Simon a Schuster. Obnovené zo služby books.google.com.
- (2016) Vysvetlite, že veci. Zdroj: explathatstuff.com.
- Smart Polymers for Bioseparation and Bioprocessing (2001) CRC. Obnovené zo služby books.google.com.
- Značka Kevlar®. Lepšie, silnejšie a bezpečnejšie. Obnovené z dupont.com.
- Výrobná technológia: materiály, procesy a zariadenia (2011). Boca Raton, Florida. Spojené štáty CRC. Obnovené zo služby books.google.com.