Koncept syntetických materiálů, typy a příklady



syntetických materiálů jsou takové materiály, které jsou vyrobeny ze syntetizovaných polymerů nebo malých molekul. Sloučeniny používané k výrobě těchto materiálů pocházejí z chemických látek získaných z ropy nebo petrochemie.

Pro výrobu různých typů vláken se používají různé chemické sloučeniny. Většina syntetických materiálů je vyrobena z chemikálií, které pocházejí z polymerů, proto jsou silnější a odolnější.

Syntetické materiály tvoří téměř polovinu všech materiálů používaných ve všech oblastech textilní technologie. Existují různé metody, jak tyto materiály vyrobit, ale nejběžnější je otáčení ve stavu fúze. V tomto procesu se vysoké teploty používají ke změně tvaru a rozměrů vláken nebo syntetických materiálů.

Tyto materiály jsou odolné a mají tendenci nabízet spotřebitelům příznivé vlastnosti. Mezi nejčastější rysy patří vodotěsné materiály, roztažitelné materiály a části odolné vůči skvrnám.

To je možné, protože přírodní vlákna jsou citlivá na prvky a mají tendenci se časem zlomit; To znamená, že jsou biologicky rozložitelné. Přírodní vlákna jsou také náchylná k poškození škůdci, kteří se na ně živí, jako je tomu u můr, které se živí bavlnou, vlnou a hedvábím..

Syntetická vlákna jsou vůči těmto škůdcům imunní a netrpí poškozením působením slunce, vody nebo oleje. Mezi nejběžnější syntetické materiály patří nylon, polyester, uhlíkové vlákno, hedvábí a spandex nebo licra.

V nedávné době se v souvislosti s vynálezem objevily nové syntetické materiály. Díky technologii objevili vědci nové syntetické cesty spojování malých molekul do velkých polyesterových řetězců se správnými vlastnostmi pro konkrétní použití..

Příkladem jsou polypropylenová vlákna, která se používají v kobercích nebo polyethylenových odrůdách, které se používají k výrobě plastových lahví. Také se jim podařilo vyvinout neuvěřitelně silné látky, jako je kevlar.

Typy syntetických materiálů a vlastností

Bioplasty

Plasty se nerozkládají, takže jsou velkým zdrojem znečištění životního prostředí. Navíc většina plastů pochází ze surového materiálu, který není obnovitelný.

Technologie však umožnila přeměnu obnovitelných zdrojů na plasty a syntetický kaučuk. Tyto látky jsou udržitelné, protože obsahují fosilní zdroje a přestože nejsou ještě biologicky odbouratelné, je to pro vědu velký pokrok.

Nylon

Je to rodina syntetických polymerů a byla poprvé vyrobena v roce 1935; Bylo to první syntetické vlákno vyrobené ve hmotě. Toto bylo kvůli potřebě nahradit Asijský hedvábí a konopí v padáky během 2. světové války. V té době byla používána k výrobě pneumatik, stanů, ponch a dalších vojenských potřeb. To bylo dokonce zvyklé na papírové peníze ve Spojených státech.

Je vysoce hořlavý, místo tavení hoří. Je poměrně elastický; Je velmi silný, velmi dobře odolává hmyzu, zvířatům, houbám a mnoha chemikáliím.

Má mnoho komerčních aplikací v syntetických vláknech, jako jsou podlahové krytiny a pryžové výztuže; To je také používáno modelovat automobilové části, obzvláště motorový prostor, av elektrických zařízeních, kartáčky na zuby, koberce, punčochy nylonu a oděvní látky..

Pevný nylon je také používán dělat kartáče na vlasy a mechanické části, takový jako šrouby a ozubená kola. Nylonové pryskyřice se používají v některých obalech potravin; zejména v těch, které přicházejí do sáčků pro troubu a do uzenin a obalů na maso.

Plastické hmoty

Toto je název, který se vztahuje na plasty, které byly vyztuženy různými vlákny, aby byly pružnější a silnější. Příkladem jsou směsi mezi polymery a uhlím, které vytvářejí lehký materiál, který slouží k efektivní přepravě věcí.

Tyto sloučeniny se stále více používají, zejména v leteckém a kosmickém průmyslu. Letadla Airbus A360 a Boeing 787 jsou vyrobena z 50% plastové směsi. Jediné, co brání tomu, aby bylo více používáno, zejména při výrobě vozidel, je jeho vysoká cena.

Polyester

Tento materiál je široce používán v textilním průmyslu; Většina oděvů má nějaký polyester. Tam jsou některé odrůdy, které jsou dokonce biologicky rozložitelné, ačkoli většina ne.

Kromě oděvů, mnoho tkanin tkaných v polyesteru jsou používány v domácím nábytku a bytovém vybavení. Polyester lze nalézt na košile, kalhoty, saka, klobouky, prostěradla, deky, polštáře, výplně, čalouněný nábytek a ručníky. Průmyslový polyester se používá k vyztužení ráfků, bezpečnostních pásů a k posílení vysoce absorpčních plastů.

Tento materiál se používá také k výrobě lahví, kánoí, kabelů a hologramů. Kromě toho se používá jako povrchová úprava na dřevěné výrobky, jako jsou kytary, klavíry a interiéry jachet.

Polyester je vysoce odolný vůči skvrnám; Jediná barviva, která mohou barvit, jsou tzv. disperzní barviva. V mnoha příležitostech se vytváří kombinace mezi polyesterem a přírodními vlákny, aby se dosáhlo různých výsledků. Například, směs mezi polyesterem a bavlnou, poly bavlna, je silná tkanina, odolná proti vráskám a která se nezmršťuje.

Samopravný materiál

Tyto nové materiály, které jsou vyvíjeny, mají schopnost opravit škody, které by mohly být v jiných případech považovány za nenapravitelné. Oni byli objeveni v časném 2000s.

Polymery nejsou jediným materiálem schopným samoobsluhy, ale jsou nejefektivnější. Zahrnují velmi komplikované konstrukce a je obtížné je vyrábět, ale při opravách jsou odolnější než jiné polymery. Předpokládá se, že stále více a více se používá v nátěrech, elektronice a dopravě.

Uhlíkové vlákno

Jedná se o vyztužený plast, pevný a lehký, obsahující uhlíkové vlákno. Výroba uhlíkových vláken může být nákladná, ale je široce používána v automobilovém, leteckém, stavebním, sportovním a dalším technickém průmyslu..

Je tuhý, ale zároveň tvarovatelný a má dobrou odolnost vůči vysokým teplotám. 

Kevlar

Kevlar je velmi silný plast. Má velmi žádané vlastnosti, protože je vyroben z vláken, která jsou silně přitlačena k sobě. To je známé nylon, je považován za super polymer a byl uveden na trh v 70. letech.

Je to velmi silný materiál, ale relativně lehký. Netaví se a rozkládá se pouze při teplotě vyšší než 450 ° C; chlad ho nepoškodí ani, může přežít teploty až -196 ° C. Odolává útokům z různých chemikálií a vlhkost ho nepoškozuje.

Kevlar je vynikající protibalistický materiál, protože kulka nebo nůž prochází vlákny obtížně. Je silnější než ocel, jako moderní brnění, ale lehčí a pružnější než ocel.

Jiná použití Kevlar zahrnují bytí použité ve výrobě pneumatik kola, plachetnic a bubnových záplat pro hudební baterie.

Lycra

Lycra nebo spandex je vlákno, o kterém je známo, že je mimořádně elastické; Může se zvětšit až na pětinásobek své velikosti. Jeho nejcennější vlastnosti jsou, že navzdory protahování se vrací do své původní velikosti a rychleji schnou než jiné tkaniny. Je silnější a odolnější než pryž a byl vynalezen v 50. letech.

Díky své pružnosti a síle se používá v mnoha oděvních předmětech, zejména ve sportu. Cyklistické kraťasy, plavky pro plavání, lyžařské kalhoty, triatlonové obleky a vodní obleky jsou jen některé z nejběžnějších použití. Mezi další využití patří spodní prádlo, plavky, rukavice a lycra.

Inteligentní reaktivní polymery

Syntetické dásně a gel mohou přizpůsobit svůj tvar v reakci na vnější podněty; To znamená, že reagují na změny v životním prostředí. Tato schopnost je velmi užitečná, protože může pomoci navrhovat další inteligentní materiály, jako jsou senzory a alarmy. Když se k této rovnici přidá technologie samoléčby, výsledky by mohly mít v mnoha průmyslových odvětvích významná využití.

Tyto materiály mohou být citlivé na změny teploty, vlhkosti, pH, intenzity světla a magnetických a elektronických polí. Mohou změnit svou barvu, průhlednost nebo dokonce svůj tvar.

Používají se v biomedicínském inženýrství, hydrogelech a biologicky rozložitelných obalech.

Akryl

Byl vyvinut ve 40. letech, je silný, lehký a teplý, proto se běžně používá v svetrech, jako jsou čalounění nábytku, koberce a pokrývky bot a rukavic. Je tak měkká, že na dotek se cítí jako vlna; Po provedení správného postupu může být použit k napodobení jiných tkanin, jako je bavlna. Někdy se používá jako náhrada za kašmír, který je dražší.

Akryl je velmi odolný a odolný. Přijímá barvu velmi dobře, nemá žádné problémy při praní a je obvykle hypoalergenní. Pokud jde o oblečení, obvykle se používá při výrobě punčoch, šátků a klobouků. Dále se používá v pletacích přízi, zejména v háčkování.

Odkazy

  1. Jaké jsou příklady syntetických materiálů? Otázky a odpovědi Obnoveno z reference.com.
  2. Pět syntetických materiálů se schopností změnit svět (2015). Konverzace. Zdroj: theconversation.com.
  3. Nylony (polyamid) (2017) Plastipedie. Zdroj: bpf.com.uk.
  4. Část 8: Barvení disperzními barvivy. (1981). AATC. Obnoveno ze stránek books.google.com.
  5. Domů Pohodlí: Umění a věda Vedení domu. (2005) Simon a Schuster. Obnoveno ze stránek books.google.com.
  6. (2016) Vysvětlete to Stuff. Zdroj: explathatstuff.com.
  7. Smart Polymers for Bioseparation and Bioprocessing (2001) CRC. Obnoveno ze stránek books.google.com.
  8. Značka Kevlar®. Lepší, silnější a bezpečnější. Obnoveno z dupont.com.
  9. Výrobní technologie: Materiály, procesy a zařízení (2011). Boca Raton, Florida. Spojené státy CRC Obnoveno ze stránek books.google.com.