Sintetinės medžiagos: koncepcija, tipai ir pavyzdžiai

Sintetinės medžiagos - tai medžiagos, pagamintos iš sintezuotų polimerų arba mažų molekulių. Junginiai, naudojami gaminant šias medžiagas, gaunami iš cheminių medžiagų, gautų iš naftos ar naftos chemijos.

Įvairių rūšių pluoštai naudojami skirtingiems cheminiams junginiams. Dauguma sintetinių medžiagų yra pagamintos iš cheminių medžiagų, gautų iš polimerų, todėl jos yra stipresnės ir atsparesnės.

Sintetinės medžiagos sudaro beveik pusę visų medžiagų, naudojamų visose tekstilės technologijų srityse. Yra įvairių metodų, kaip padaryti šias medžiagas, bet dažniausiai pasitaiko sintezės būsenoje. Šiame procese aukštos temperatūros naudojamos pluoštų ar sintetinių medžiagų formos ir matmenų keitimui ir formavimui.

Šios medžiagos yra atsparios ir pasiūlo vartotojui palankias savybes. Kai kurios iš labiausiai paplitusių savybių yra vandeniui atsparios medžiagos, ištempiamos medžiagos ir atsparios dėmėms dalys.

Tai įmanoma, nes natūralūs pluoštai yra jautrūs elementams ir yra linkę pertraukti; Tai reiškia, kad jie yra biologiškai skaidūs. Natūralūs pluoštai taip pat yra linkę pakenkti kenkėjams, kurie juos maitina, kaip tai yra vaisių, vilnos ir šilko maitinančių kandžių atveju.

Sintetiniai pluoštai yra atsparūs šiems kenkėjams ir nekenkia saulės, vandens ar aliejaus poveikiui. Kai kurios iš labiausiai paplitusių sintetinių medžiagų yra nailonas, poliesteris, anglies pluoštas, viskozė ir spandex arba likra.

Pastaruoju metu atsirado naujų sintetinių medžiagų išradimas. Technologijos dėka mokslininkai atrado naujus sintetinius kelius, kaip susieti mažas molekules su didelėmis poliesterio grandinėmis, turinčiomis tinkamų savybių konkrečiam naudojimui.

Pavyzdžiui, tai yra polipropileno pluoštai, naudojami kilimuose arba polietileno rūšys, naudojamos plastikiniams buteliams gaminti. Jie taip pat sugebėjo sukurti neįtikėtinai stipriąsias medžiagas, pavyzdžiui, kevlarą.

Sintetinių medžiagų ir savybių tipai

Bioplastikai

Plastikai nesunaikina, todėl jie yra puikus aplinkos taršos šaltinis. Be to, dauguma plastikų yra gaunami iš neapdoroto, kuris nėra atnaujinamas.

Tačiau technologija leido atsinaujinančius išteklius paversti plastikais ir sintetine guma. Šios medžiagos yra tvarios, nes jose yra iškastinių išteklių ir nors jos dar nėra biologiškai skaidomos, tai yra didelis pažanga mokslo srityje.

Nailonas

Tai yra sintetinių polimerų šeima, kuri pirmą kartą buvo pagaminta 1935 m .; Tai buvo pirmasis sintetinis pluoštas, pagamintas masėje. Taip buvo dėl to, kad Antrojo pasaulinio karo metu alyvmedis ir kanapės buvo pakeistos parašiutuose. Tuo metu jis buvo naudojamas padangoms, palapinėms, pončams ir kitiems kariniams tiekimams gaminti. Ji netgi buvo naudojama valiutos popieriaus gamybai Jungtinėse Valstijose.

Jis yra labai degus, jis degina vietoj lydymosi. Tai gana elastinga; Tai labai stiprus, jis labai gerai apsaugo nuo vabzdžių, gyvūnų, grybų ir daugelio cheminių medžiagų.

Ji turi daug komercinės paskirties sintetinių pluoštų, tokių kaip grindų dangos ir gumos sutvirtinimai; Jis taip pat naudojamas automobilių dalių, ypač variklio skyriaus, ir elektros įrangos, dantų šepetėlių, kilimų, nailono kojinių ir drabužių audinių modeliavimui.

Kietas nailonas taip pat naudojamas plaukų šepečiams ir mechaninėms dalims, pvz., Sraigtams ir pavaroms, gaminti. Kai kuriose maisto pakuotėse naudojamos nailono dervos; ypač tose, kurios yra maišeliuose orkaitėje ir dešrelėse bei mėsos pakuotėse.

Plastikiniai junginiai

Tai pavadinimas, suteiktas plastikams, sustiprintiems įvairiais pluoštais, kad jie taptų elastingesni ir stipresni. Pavyzdžiui, polimerų ir anglies mišiniai sudaro lengvą medžiagą, kuri padeda efektyviai transportuoti daiktus.

Šie junginiai vis dažniau naudojami, ypač aviacijos ir kosmoso pramonėje. „Airbus A360“ ir „Boeing 787“ orlaiviai pagaminti iš 50% plastiko. Vienintelis dalykas, kuris neleidžia naudoti daugiau, ypač transporto priemonių gamyboje, yra didelė kaina.

Poliesteris

Ši medžiaga plačiai naudojama tekstilės pramonėje; Dauguma drabužių turi tam tikrą poliesterio laipsnį. Yra keletas veislių, kurios yra net biologiškai skaidomos, nors dauguma jų nėra.

Be drabužių, daugelis poliesterio austų audinių yra naudojami baldams ir baldams. Poliesterį galima rasti marškinėliai, kelnės, švarkai, kepurės, lakštai, antklodės, pagalvėlės, užpildai, minkšti baldai ir rankšluosčiai. Pramoninis poliesteris naudojamas ratlankiams, saugos diržams sustiprinti ir labai sugeriančioms plastikoms sustiprinti.

Ši medžiaga taip pat naudojama gaminant butelius, baidarius, kabelius ir hologramas. Be to, jis naudojamas kaip medienos gaminių, tokių kaip gitaros, pianinai ir jachtų interjero apdaila.

Poliesteris yra labai atsparus dėmėms; vieninteliai dažikliai, kurie gali dažyti, yra vadinamieji dispersiniai dažai. Daugeliu galimybių sukuriami poliesterio ir natūralių pluoštų deriniai, kad gautų skirtingus rezultatus. Pavyzdžiui, poliesterio ir medvilnės, poli medvilnės mišinys yra stiprus audinys, atsparus raukšlėms ir nesumažėja.

Savarankiškai pataisanti medžiaga

Šios naujos kuriamos medžiagos turi galimybę ištaisyti žalą, kuri kitais atvejais gali būti laikoma nepataisoma. Jie buvo atrasti 2000-ųjų pradžioje.

Polimerai nėra vienintelė savarankiškai pataisanti medžiaga, tačiau jie yra efektyviausi. Jos yra labai sudėtingos konstrukcijos ir jas sunku gaminti, bet taisant jie yra patvaresni nei kiti polimerai. Tikimasi, kad vis daugiau ir daugiau bus naudojamos dangos, elektronikos ir transporto srityse.

Anglies pluoštas

Tai sustiprintas plastikas, stiprus ir lengvas, turintis anglies pluošto. Anglies pluoštas gali būti brangu gaminti, tačiau jis plačiai naudojamas automobilių, aviacijos, civilinės inžinerijos, sporto produktų ir kitose techninėse srityse.

Jis yra standus, bet tuo pat metu formuojamas ir turi gerą atsparumą aukštai temperatūrai.

Kevlaras

Kevlaras yra labai stiprus plastikas. Jis turi labai pageidaujamų savybių, nes jis yra pagamintas iš pluoštų, kurie yra stipriai suspausti vienas su kitu. Jis yra susipažinęs su nailonu, yra laikomas super polimero ir buvo pristatytas į rinką 70-aisiais.

Tai labai stipri medžiaga, bet palyginti lengva. Jis nesilydo ir suskaido tik esant aukštesnei nei 450 ° C temperatūrai; šaltas nepažeidžia jo, jis gali išgyventi iki -196 ° C temperatūrą. Jis priešinasi įvairių cheminių medžiagų atakoms ir drėgmė jai nepažeidžia.

Kevlaras yra puiki anti-ballistinė medžiaga, nes sunku kulkai ar peiliui praeiti per pluoštą. Jis yra stipresnis už plieną, kaip šiuolaikinis šarvai, bet lengvesnis ir lankstesnis nei plienas.

Kiti „Kevlar“ naudojimo būdai yra naudoti dviračių padangų, burlaivių ir būgnų pleistrų gamybai muzikiniams akumuliatoriams.

Lycra

Lycra arba spandeksas yra pluoštas, žinomas kaip išskirtinai elastingas; Ji gali išplisti iki 5 kartų didesnio dydžio. Jo vertingiausi bruožai yra tai, kad nepaisant tempimo, jis grįžta į pradinį dydį ir džiūsta greičiau nei kiti audiniai. Jis yra stipresnis ir patvaresnis nei guma ir buvo išrastas 50-ajame dešimtmetyje.

Dėl savo elastingumo ir stiprumo jis naudojamas daugelyje drabužių gaminių, ypač sporto srityje. Dviračių šortai, maudymosi kostiumėliai plaukimui, slidinėjimo kelnės, triatlono kostiumai ir vandens kostiumai yra tik dažniausiai naudojami. Kiti naudojimo būdai yra apatiniai drabužiai, maudymosi kostiumai, pirštinės ir likra.

Protingi reaktyvūs polimerai

Sintetinės dervos ir gelis gali reguliuoti jų formą, reaguojant į išorinius dirgiklius; Tai reiškia, kad jie reaguoja į aplinkos pokyčius. Ši galimybė yra labai naudinga, nes ji gali padėti kurti kitas pažangias medžiagas, pvz., Jutiklius ir aliarmus. Kai prie šios lygties pridedama savaiminio gydymo technologija, rezultatai gali būti svarbūs daugelyje pramonės šakų.

Šios medžiagos gali būti jautrios temperatūros, drėgmės, pH, šviesos intensyvumo ir magnetinių bei elektroninių laukų pokyčiams. Jie gali pakeisti jų spalvą, skaidrumą ar net jų formą.

Jie naudojami biomedicinos inžinerijoje, hidrogeliuose ir biologiškai skaidomose pakuotėse.

Akrilas

Jis buvo sukurtas 40-ajame dešimtmetyje, yra stiprus, lengvas ir šiltas, todėl dažniausiai naudojamas megztiniuose, baldų apmušaluose, kilimuose ir batų bei pirštinių padengimui. Tai toks minkštas, kad liesti jis jaučiasi kaip vilna; Po tinkamos procedūros jis gali būti naudojamas imituoti kitus audinius, tokius kaip medvilnė. Kartais jis naudojamas kaip kašmyrui, kuris yra brangesnis, pakaitalas.

Akrilas yra labai patvarus ir atsparus. Labai gerai priima spalvą, nuplaunama jokių problemų ir paprastai yra alerginė. Kalbant apie drabužius, ji paprastai naudojama kojinių, šalikų ir kepurės gamyboje. Be to, jis naudojamas mezgimo siūlams, ypač nertams.