SYNTETICKÉ MATERIÁLY: KONCEPT, TYPY A PRÍKLADY - VEDA

Tieto syntetické materiály sú tie materiály, ktoré sú vyrobené zo syntetizovaných polymérov alebo malých molekúl. Zlúčeniny použité na výrobu týchto materiálov pochádzajú z ropných chemikálií alebo petrochemických látok.

Na výrobu rôznych druhov vlákien sa používajú rôzne chemické zlúčeniny. Väčšina syntetických materiálov je vyrobená z chemikálií, ktoré pochádzajú z polymérov, takže sú pevnejšie a odolnejšie.

Syntetické materiály tvoria takmer polovicu všetkých materiálov, ktoré sa používajú vo všetkých oblastiach textilnej technológie. Na výrobu týchto materiálov existujú rôzne metódy, ale najbežnejším je obrábanie taveniny. V tomto procese sa vysoké teploty používajú na zmenu a formovanie tvaru a rozmerov vlákien alebo syntetických materiálov.

Tieto materiály sú tvrdé a často ponúkajú vlastnosti priateľské k spotrebiteľom. Medzi najbežnejšie vlastnosti patria nepremokavé materiály, roztiahnuteľné materiály a časti odolné voči škvrnám.

Toto je možné, pretože prírodné vlákna sú citlivé na prvky a majú tendenciu sa časom rozkladať; to znamená, že sú biologicky odbúrateľné. Prírodné vlákna sú tiež náchylné na poškodenie škodcami, ktorí sa na nich živia, ako je tomu v prípade morí, ktoré sa živia bavlnou, vlnou a hodvábom.

Syntetické vlákna sú voči týmto škodcom odolné a nie sú poškodené vystavením slnku, vode alebo oleju. Niektoré z najbežnejších syntetických materiálov sú nylon, polyester, uhlíkové vlákno, umelý hodváb a spandex alebo lycra.

V nedávnej dobe došlo k rozmachu nových syntetických materiálov. Vďaka technológii 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 odrody polyetylénu, ktoré sa používajú na výrobu plastových fliaš. Podarilo sa im tiež vyvinúť neuveriteľne silné látky, ako je kevlar.

Druhy syntetických materiálov a vlastnosti

bioplasty

Plasty sa nerozkladajú, a preto sú veľkým zdrojom znečistenia životného prostredia. Okrem toho väčšina plastov pochádza z ropy, ktorá nie je obnoviteľná.

Technológia však umožnila premeniť obnoviteľné zdroje na plasty a syntetické kaučuky. Tieto látky sú udržateľné, pretože šetria fosílne zdroje a hoci ešte nie sú biologicky odbúrateľné, je to pre vedu veľký pokrok.

nylon

Je to skupina syntetických polymérov a bola prvýkrát vyrobená v roku 1935; to bolo prvé sériovo vyrábané syntetické vlákno. Dôvodom bola potreba nahradiť ázijské hodváb a konope v padákoch počas druhej svetovej vojny. V tom čase sa používal na výrobu pneumatík, stanov, pončo a iných vojenských potrieb. V Spojených štátoch sa dokonca používala na výrobu papierových peňazí.

Je vysoko horľavý, namiesto topenia horí. Je celkom elastický; je veľmi silný, veľmi dobre odoláva hmyzu, zvieratám, hubám a mnohým chemikáliám.

Má mnoho komerčných aplikácií v syntetických vláknach, napríklad v podlahových krytinách a gumových výstužiach; Používa sa tiež pri modelovaní automobilových dielov, najmä v motorovom priestore, av elektrických zariadeniach, zubných kefkách, kobercoch, nylonových pančuchách a odevných tkaninách.

Pevný nylon sa tiež používa na výrobu kefiek na vlasy a mechanických častí, ako sú skrutky a ozubené kolesá. Nylonové živice sa používajú v niektorých obaloch potravín; najmä v tých, ktoré prichádzajú vo vreckách do rúry a do klobás a obalov mäsa.

Plastové zmesi

Toto je názov daný plastom, ktoré boli vystužené rôznymi vláknami, aby boli pružnejšie a pevnejšie. Príkladom sú zmesi medzi polymérmi a uhlíkom, ktoré vytvárajú ľahký materiál, ktorý sa používa na efektívnu prepravu vecí pomocou paliva.

Tieto zlúčeniny sa čoraz viac používajú, najmä v leteckom priemysle. Lietadlá Airbus A360 a Boeing 787 sú vyrobené z 50% z plastu. Jedinou vecou, ktorá bráni jej väčšiemu používaniu, najmä pri výrobe vozidiel, sú vysoké náklady.

polyester

Tento materiál sa bežne používa v textilnom priemysle; väčšina odevov má určitý stupeň polyesteru. Existujú niektoré odrody, ktoré sú dokonca biologicky odbúrateľné, hoci väčšina nie.

Okrem odevov sa mnoho domácich textílií používa v bytovom textile a bielizni. Polyester nájdete v košeli, nohaviciach, vestách, klobúkoch, plachtoch, vankúšoch, vankúšoch, výplniach, čalúnenom nábytku a uterákov. Priemyselný polyester sa používa na vystuženie pneumatík, bezpečnostných pásov a vystuženie vysoko savých plastov.

Tento materiál sa okrem iného používa na výrobu fliaš, kanoe, káblov a hologramov. Okrem toho sa používa ako povrchová úprava drevených výrobkov, ako sú gitary, klavíry a interiéry jácht.

Polyester je vysoko odolný voči škvrnám; jediné farbivá, ktoré môžu farbiť, sú tzv. disperzné farbivá. Pri mnohých príležitostiach sa vytvárajú kombinácie medzi polyesterom a prírodnými vláknami, aby sa získali rôzne výsledky. Napríklad zmes polyester / bavlna, polykotón, je pevná, nezvrásňujúca sa tkanina.

Samoopravný materiál

Tieto nové materiály, ktoré sa vyvíjajú, majú schopnosť opraviť poškodenie, ktoré by sa inokedy mohlo považovať za nenapraviteľné. Boli objavené začiatkom 21. storočia.

Polyméry nie sú jediným materiálom, ktorý je schopný sa samoliečiť, ale sú najúčinnejšie. Zahŕňajú veľmi komplikované konštrukcie a je ťažké ich vyrobiť, ale po oprave sú odolnejšie ako iné polyméry. Očakáva sa, že sa budú vo zvýšenej miere používať v povlakoch, elektronike a doprave.

Uhlíkové vlákno

Je to silný a ľahký zosilnený plast, ktorý obsahuje uhlíkové vlákno. Výroba uhlíkových vlákien môže byť drahá, ale bežne sa používa v automobilovom, leteckom, stavebnom, športovom a iných technických aplikáciách.

Je tuhá, ale zároveň tvarovateľná a má dobrú odolnosť voči vysokým teplotám.

Kevlar

Kevlar je veľmi pevný plast. Má veľmi vyhľadávané vlastnosti, pretože je vyrobený z vlákien, ktoré sú silne pritlačené proti sebe. Je to príbuzný nylonu, považuje sa za super polymér a bol uvedený na trh v 70. rokoch.

Je to veľmi silný materiál, ale relatívne ľahký. Netaví sa a rozkladá sa iba pri teplote vyššej ako 450 ° C; chlad to tiež nepoškodí, môže prežiť teploty až do -196 ° C. Odoláva útokom rôznych chemikálií a vlhkosť ich nepoškodzuje.

Kevlar je vynikajúci protibalistický materiál, pretože guľkou alebo nožom je ťažké prechádzať vláknami. Je pevnejší ako oceľ, rovnako ako moderné brnenie, ale ľahší a pružnejší ako oceľ.

Kevlar má ďalšie použitie pri výrobe pneumatík pre bicykle, plachetníc a hláv bubnov pre hudobné bubny.

lycra

Lycra alebo spandex je vlákno, o ktorom je známe, že je mimoriadne elastické; môže sa rozšíriť až na päťnásobok svojej veľkosti. Jeho najcennejšou vlastnosťou je to, že sa napriek rozťahovaniu vracia do pôvodnej veľkosti a že rýchlejšie schne ako iné tkaniny. Je silnejšia a odolnejšia ako guma a bola vynájdená v 50. rokoch 20. storočia.

Vďaka svojej elasticite a pevnosti sa používa v mnohých odevoch, najmä v športe. Cyklistické šortky, plavky, lyžiarske nohavice, triatlonové kombinézy a neoprénové obleky sú len niektoré z najbežnejších použití. Medzi ďalšie použitia patrí spodná bielizeň, plavky, rukavice a lycra.

Inteligentné reaktívne polyméry

Syntetické kaučuky a gély môžu upraviť svoj tvar v reakcii na vonkajšie podnety; to znamená, že reagujú na zmeny životného prostredia. Táto funkcia je veľmi užitočná, pretože vám môže pomôcť navrhnúť ďalšie inteligentné materiály, ako sú senzory a alarmy. Ak sa k tejto rovnici pridajú samoliečiace technológie, výsledky by mohli mať významné využitie v mnohých odvetviach.

Tieto materiály môžu byť citlivé na zmeny teploty, vlhkosti, pH, intenzity svetla a magnetických a elektronických polí. Môžu meniť jeho farbu, priehľadnosť alebo dokonca jeho tvar.

Používajú sa v biomedicínskom inžinierstve, hydrogéloch a biologicky rozložiteľnom balení.

akryl

Bol vyvinutý v roku 1940. Je silný, ľahký a teplý, preto sa bežne používa v svetroch, ako čalúnenie nábytku, v kobercoch a na pokrývanie čižiem a rukavíc.

Je tak mäkký, že sa na dotyk cíti ako vlna; Po správnom postupe sa dá napodobniť aj iné látky, napríklad bavlna. Niekedy sa používa ako náhrada za drahšiu kašmír.

Akryl je veľmi odolný a pevný. Veľmi dobre prijíma farbu, pri praní nemá žiadne problémy a je zvyčajne hypoalergénny. Pokiaľ ide o odevy, zvyčajne sa používa na výrobu pančúch, šatiek a klobúkov. Okrem toho sa používa vo vlákne na pletenie, najmä v háčkovaní.

Syntetický kaučuk

Počiatky syntetického kaučuku siahajú do konca devätnásteho storočia kvôli potrebe vytvoriť variant prírodného kaučuku, ktorý by mohol uspokojiť dopyt automobilového priemyslu.

Syntetický kaučuk sa na prírodnom základe zlepšuje, pretože jeho zloženie mu umožňuje lepšie zvládnuteľnosť a deformácie bez toho, aby sa stratila jeho elasticita.

lepidlá

Lepidlá môžu byť živočíšneho, rastlinného alebo syntetického pôvodu. Ten je založený na polyméroch získaných z ropy, ako aj zo syntetického kaučuku alebo polyuretánových glejov.

Adhezíva sa zase dajú rozdeliť podľa zloženia na jednozložkové a dvojzložkové lepidlá.

Polymérový íl

Plní funkcie hliny zeme, je zložená hlavne z polyvinylchloridu (PVC). Na trhu je len na krátku dobu, ale jeho nízke náklady a možnosti umožňujú jeho častejšie používanie v porovnaní s tradičnou hlinkou.

silikón

Syntetické zloženie silikónu sa uskutočnilo v roku 1938. Je to veľmi všestranný produkt na každodenné použitie v priemysle, ako je elektronika, stavebníctvo, farmaceutický priemysel alebo nábytok. Jeho najväčšou možnosťou je, že sa môže zahriať na vysoké teploty bez deformácie alebo straty svojich vlastností.

termoplasty

Termoplasty sú kombináciou plastov získaných zo surovej ropy spolu s kyslíkom, vodíkom a uhlíkom. Jeho hlavnou kapacitou je, že sa dajú roztaviť, aby si neskôr mohli osvojiť požadovaný tvar.

Používa sa v automobilovom priemysle na vývoj svetlometov, na nepremokavé výrobky, ako sú sprchové závesy alebo plášte do dažďa alebo na výrobu potrubí.

Referencie

Aké sú príklady syntetických materiálov? Otázky a odpovede. Obnovené z adresy referencie.com.
Päť syntetických materiálov so schopnosťou zmeniť svet (2015). Konverzácia. Obnovené z webu theconversation.com.
Nylon (polyamid) (2017) Plastipedia. Obnovené zo stránky bpf.com.uk.
Časť 8: Farbenie disperznými farbivami. (devätnásť osemdesiat jedna). AATC. Obnovené z books.google.com.
Domáce pohodlie: Umenie a veda o udržiavaní domu. (2005) Simon a Schuster. Obnovené z books.google.com.
(2016) Vysvetlite, že Stuff. Obnovené z adresy expthatstuff.com.
Inteligentné polyméry pre bioseparáciu a biologické spracovanie (2001) CRC. Obnovené z books.google.com.
Značka Kevlar®. Lepšie, silnejšie a bezpečnejšie. Obnovené z adresy dupont.com.
Výrobná technológia: materiály, procesy a zariadenia (2011). Boca Raton, Florida. USA CRC. Obnovené z books.google.com.

SYNTETICKÉ MATERIÁLY: KONCEPT, TYPY A PRÍKLADY - VEDA - 2025