SINTĒTISKIE MATERIĀLI: KONCEPCIJA, VEIDI UN PIEMĒRI - ZINĀTNE - 2025

The sintētiskiem materiāliem ir šie materiāli, kas tiek gatavotas no sintezētiem polimēriem vai mazu molekulu. Savienojumi, ko izmanto šo materiālu iegūšanai, nāk no naftas ķīmijas vai naftas ķīmijas līdzekļiem.

Dažādu veidu šķiedru ražošanai tiek izmantoti dažādi ķīmiskie savienojumi. Lielākā daļa sintētisko materiālu ir izgatavoti no ķīmiskām vielām, kas nāk no polimēriem, tāpēc tie ir stiprāki un izturīgāki.

Sintētiskie materiāli veido gandrīz pusi no visiem materiāliem, kurus izmanto visās tekstiltehnoloģijas jomās. Šo materiālu ražošanai ir dažādas metodes, bet visizplatītākā ir kausēšanas virpošana. Šajā procesā tiek izmantota augsta temperatūra, lai mainītu un veidotu šķiedru vai sintētisko materiālu formu un izmērus.

Šie materiāli ir izturīgi un bieži piedāvā patērētājam draudzīgas funkcijas. Dažas no visizplatītākajām īpašībām ir ūdensnecaurlaidīgi materiāli, izstiepjami materiāli un traipu izturīgas daļas.

Tas ir iespējams, jo dabiskās šķiedras ir jutīgas pret elementiem un laika gaitā mēdz sadalīties; tas nozīmē, ka tie ir bioloģiski noārdāmi. Dabiskās šķiedras ir pakļautas arī kaitēkļiem, ko izraisa kaitēkļi, kas no tiem barojas, tāpat kā kodes, kas barojas ar kokvilnu, vilnu un zīdu.

Sintētiskās šķiedras ir imūnas pret šiem kaitēkļiem, un tās nav sabojātas saules, ūdens vai eļļas iedarbībā. Daži no visbiežāk sastopamajiem sintētiskajiem materiāliem ir neilons, poliesters, oglekļa šķiedra, viskoze un spandekss vai likra.

Pēdējā laikā ir bijis vērojams jaunu sintētisko materiālu izgudrošanas uzplaukums. Izmantojot tehnoloģiju, zinātnieki ir atklājuši jaunus sintētiskos veidus, kā mazas molekulas savienot lielās poliestera ķēdēs ar pareizajām īpašībām īpašiem lietojumiem.

To piemērs ir polipropilēna šķiedras, ko izmanto paklājos, vai polietilēna šķirnes, kuras izmanto plastmasas pudeļu izgatavošanai. Viņiem ir arī izdevies izstrādāt neticami spēcīgas vielas, piemēram, kevlaru.

Sintētisko materiālu veidi un īpašības

Bioplastmasa

Plastmasa nesadalās, tāpēc tie ir lielisks vides piesārņojuma avots. Turklāt lielāko daļu plastmasas iegūst no jēlnaftas, kas nav atjaunojama.

Bet tehnoloģija ļāva atjaunojamos resursus pārveidot plastmasās un sintētiskajās gumijās. Šīs vielas ir ilgtspējīgas, jo tās ietaupa fosilos resursus un, kaut arī tās vēl nav bioloģiski noārdāmas, tas ir liels sasniegums zinātnei.

Neilons

Tā ir sintētisko polimēru saime un pirmo reizi tika ražota 1935. gadā; tā bija pirmā masveidā ražotā sintētiskā šķiedra. Tas bija saistīts ar nepieciešamību Otrā pasaules kara laikā aizstāt Āzijas zīdu un kaņepes izpletņos. Tajā laikā to izmantoja, lai izgatavotu riepas, teltis, pončus un citas militāras preces. To pat izmantoja, lai nopelnītu papīra naudu Amerikas Savienotajās Valstīs.

Tas ir viegli uzliesmojošs, tas izdeg, nevis kūst. Tas ir diezgan elastīgs; tas ir ļoti spēcīgs, tas ļoti labi iztur kukaiņus, dzīvniekus, sēnītes un daudzas ķīmiskas vielas.

Tam ir daudz komerciālu pielietojumu sintētisko šķiedru jomā, piemēram, grīdas segumos un gumijas stiprinājumos; To izmanto arī automašīnu detaļu, it īpaši motora nodalījuma, modelēšanā, kā arī elektriskajās iekārtās, zobu birstēs, paklājos, neilonos un apģērba audumos.

Cietais neilons tiek izmantots arī matu suku un mehānisko detaļu, piemēram, skrūvju un zobratu, izgatavošanai. Neilona sveķi tiek izmantoti dažos pārtikas produktu iepakojumos; īpaši tajos, kas tiek piegādāti maisos cepeškrāsnī un desu un gaļas iesaiņojumā.

Plastmasas savienojumi

Šis ir nosaukums plastmasai, kuru pastiprinātas ar dažādām šķiedrām, lai tās būtu elastīgākas un stiprākas. Kā piemēru var minēt maisījumus starp polimēriem un oglekli, kas rada vieglu materiālu, ko izmanto, lai efektīvi transportētu lietas.

Šos savienojumus arvien vairāk izmanto, īpaši aviācijas un kosmosa rūpniecībā. Lidmašīnas Airbus A360 un Boeing 787 ir izgatavotas no 50% plastmasas. Vienīgais, kas neļauj to vairāk izmantot, it īpaši transportlīdzekļu ražošanā, ir tā augstās izmaksas.

Poliesters

Šis materiāls tiek plaši izmantots tekstilrūpniecībā; lielākajai daļai apģērba ir dažas pakāpes poliesters. Ir dažas šķirnes, kas pat bioloģiski noārdās, lai gan vairums to nav.

Papildus apģērbam mājas mēbelēs un veļā tiek izmantoti daudzi no poliestera austi audumi. Poliesters ir atrodams kreklos, biksēs, jakās, cepurēs, palagos, segas, spilvenos, pildījumos, mīkstajās mēbelēs un dvieļos. Rūpniecisko poliesteru izmanto, lai pastiprinātu riepas, drošības jostas un ļoti absorbējošas plastmasas.

Šis materiāls, cita starpā, tiek izmantots arī pudeļu, kanoe, kabeļu un hologrammu izgatavošanai. Turklāt to izmanto kā koka izstrādājumu apdari, piemēram, ģitāras, klavieres un jahtu interjeru.

Poliesters ir ļoti izturīgs pret traipiem; vienīgās krāsvielas, kas to var krāsot, ir tā saucamās dispersās krāsas. Daudzās iespējās tiek veidotas kombinācijas starp poliesteru un dabīgajām šķiedrām, lai iegūtu atšķirīgus rezultātus. Piemēram, poliestera / kokvilnas maisījums, polikokvilna, ir stiprs, pret grumbām izturīgs audums, kas nesatraujas.

Pašlabojošs materiāls

Šiem jaunajiem materiāliem, kas tiek izstrādāti, ir spēja novērst bojājumus, kurus citreiz var uzskatīt par neatgriezeniskiem. Tie tika atklāti 2000. gadu sākumā.

Polimēri nav vienīgais materiāls, kas spēj pašattīstīties, bet tie ir visefektīvākie. Tie ietver ļoti sarežģītus dizainus un ir grūti izgatavojami, taču remontējot tie ir izturīgāki nekā citi polimēri. Paredzams, ka tos arvien vairāk izmantos pārklājumos, elektronikā un transportēšanā.

Karbona šķiedra

Tā ir stipra un viegla pastiprināta plastmasa, kas satur oglekļa šķiedru. Oglekļa šķiedras izgatavošana var būt dārga, taču to plaši izmanto automobiļu, kosmiskās aviācijas, inženierbūvniecības, sporta preču un citos tehniskos lietojumos.

Tas ir stingrs, bet tajā pašā laikā formējams, un tam ir laba izturība pret augstām temperatūrām.

Kevlārs

Kevlars ir ļoti spēcīga plastmasa. Tam ir ļoti pieprasītas īpašības, jo tas ir izgatavots no šķiedrām, kas ir cieši piespiestas viena otrai. Tas ir neilona radinieks, tas tiek uzskatīts par superpolimēru un tika ieviests tirgū 70. gados.

Tas ir ļoti spēcīgs materiāls, bet salīdzinoši viegls. Tas neizkausē un sadalās tikai temperatūrā, kas augstāka par 450 ° C; arī aukstums to nekaitē, tas var izturēt temperatūru līdz -196 ° C. Tas ir izturīgs pret dažādu ķīmisku vielu uzbrukumiem, un mitrums to nesabojā.

Kevlārs ir lielisks antibalistisks materiāls, jo lodei vai nazim ir grūti iziet cauri šķiedrām. Tas ir stiprāks par tēraudu, piemēram, mūsdienu bruņas, bet vieglāks un elastīgāks nekā tērauds.

Citi Kevlara izmantošanas veidi ietver izmantošanu velosipēdu riepu, buru laivu un muzikālo bungu cilindru galvu ražošanā.

Likra

Likra vai spandekss ir šķiedra, par kuru zināms, ka tā ir īpaši elastīga; tas var izplesties līdz pat 5 reizes lielākam par tā lielumu. Tās visvērtīgākās īpašības ir tādas, ka, neraugoties uz stiepšanos, tā atgriežas sākotnējā lielumā un izžūst ātrāk nekā citi audumi. Tas ir stiprāks un izturīgāks par gumiju, un tas tika izgudrots pagājušā gadsimta 50. gados.

Elastības un izturības dēļ to izmanto daudzos apģērba izstrādājumos, īpaši sportā. Velo šorti, peldbikses, slēpošanas bikses, triatlona kostīmi un hidrotērpi ir tikai daži no visbiežāk izmantotajiem veidiem. Pie citiem lietojumiem pieder apakšveļa, peldkostīmi, cimdi un likra.

Viedie reaktīvie polimēri

Sintētiskās gumijas un želejas var pielāgot savu formu, reaģējot uz ārējiem stimuliem; tas nozīmē, ka viņi reaģē uz izmaiņām vidē. Šī spēja ir ļoti noderīga, jo tā var palīdzēt jums izstrādāt citus viedus materiālus, piemēram, sensorus un trauksmes signālus. Kad šim vienādojumam tiek pievienota pašdziedinošā tehnoloģija, rezultātiem varētu būt liela nozīme daudzās nozarēs.

Šie materiāli var būt jutīgi pret temperatūras, mitruma, pH, gaismas intensitātes, magnētiskā un elektroniskā lauka izmaiņām. Viņi var mainīt tā krāsu, caurspīdīgumu vai pat formu.

Tos izmanto biomedicīnas inženierijā, hidrogēlos un bioloģiski noārdāmos iesaiņojumos.

Akrila

Tas tika izstrādāts 1940. gados. Tas ir stiprs, viegls un silts, tāpēc to parasti izmanto džemperos, kā mēbeļu apdari, paklājus un zābaku un cimdu pārklājumu.

Tas ir tik mīksts, ka tas jūtams kā vilna; Pēc pareizas procedūras veikšanas to var izmantot, lai atdarinātu citus audumus, piemēram, kokvilnu. Dažreiz to izmanto kā dārgākas kašmira aizstājēju.

Akrils ir ļoti izturīgs un stiprs. Tas ļoti labi pieņem krāsu, mazgājot nav problēmu, un parasti ir hipoalerģisks. Apģērbu parasti izmanto zeķu, lakatu un cepuru ražošanā. Turklāt to izmanto diegu adīšanai, īpaši tamborēšanai.

Sintētiskā gumija

Sintētiskā kaučuka pirmsākumi meklējami deviņpadsmitā gadsimta beigās sakarā ar nepieciešamību radīt dabiskā kaučuka variantu, kas varētu apmierināt autobūves nozares pieprasījumu.

Sintētiskais kaučuks uzlabo dabisko, jo tā sastāvs ļauj tam būt vieglāk vadāmam un ciest no deformācijām, nezaudējot elastību.

Līmes

Līmes var būt no dzīvnieku, augu vai sintētiskas izcelsmes. Pēdējā pamatā ir polimēri, kas iegūti no naftas, kā arī sintētiskā kaučuka vai poliuretāna līmes.

Savukārt līmes pēc to sastāva var klasificēt kā vienkomponentu un divkomponentu līmes.

Polimēru māls

Tas veic zemes māla funkcijas, tikai to galvenokārt veido polivinilhlorīds (PVC). Tas tirgū ir bijis tikai īsu laiku, taču tā zemās izmaksas un iespējas ļauj to izmantot arvien plašāk, salīdzinot ar tradicionālajiem māliem.

Silikons

Silikona sintētiskais sastāvs tika veikts 1938. gadā. Tas ir ļoti universāls produkts ikdienas lietošanai tādās nozarēs kā elektronika, celtniecība, farmācija vai mēbeles. Tā lielākā iespējamība ir tā, ka to var sasildīt līdz augstām temperatūrām, nedeformējot un nezaudējot īpašības.

Termoplastika

Termoplastika ir plastmasas, kas iegūta no jēlnaftas, kā arī skābeklis, ūdeņradis un ogleklis, kombinācija. Tās galvenā spēja ir tāda, ka tās var izkausēt, lai vēlāk tās varētu pielietot vēlamo formu.

To izmanto automobiļu rūpniecībā priekšējo lukturu izstrādei, ūdensnecaurlaidīgiem izstrādājumiem, piemēram, dušas aizkariem vai lietusmēteļiem, vai cauruļu ražošanai.

Atsauces

1. Kādi ir daži sintētisko materiālu piemēri? Jautājumi un atbildes. Atgūts no atsauces.com.
2. Pieci sintētiski materiāli ar spēju mainīt pasauli (2015). Saruna. Atgūts no theconversation.com.
3. Neiloni (poliamīds) (2017) Plastipedia. Atgūts no bpf.com.uk.
4. 8.daļa: Krāsošana ar dispersām krāsvielām. (deviņpadsmit astoņdesmit viens). AATC. Atgūts no books.google.com.
5. Mājas ērtības: mājas uzturēšanas māksla un zinātne. (2005) Saimons un Šusters. Atgūts no books.google.com.
6. (2016) Paskaidrojiet šo lietu. Atgūts no vietnesintinthatstuff.com.
7. Viedie polimēri bioatdalīšanai un bioapstrādei (2001) CRC. Atgūts no books.google.com.
8. Kevlar® zīmols. Labāks, stiprāks un drošāks. Atgūts no dupont.com.
9. Ražošanas tehnoloģija: materiāli, procesi un iekārtas (2011). Boka Ratona, Florida. ASV CRC. Atgūts no books.google.com.