СИНТЕТИЧНІ МАТЕРІАЛИ: ПОНЯТТЯ, ВИДИ ТА ПРИКЛАДИ - НАУКА

Ці синтетичні матеріали є тими матеріалами , які зроблені з синтезованих полімерів або малих молекул. Сполуки, які використовуються для виготовлення цих матеріалів, походять з нафтових хімікатів або нафтохімічних речовин.

Для виготовлення різних типів волокон використовуються різні хімічні сполуки. Більшість синтетичних матеріалів виготовлені з хімічних речовин, які надходять з полімерів, тому вони міцніші та стійкіші.

Синтетичні матеріали становлять майже половину всіх матеріалів, які використовуються у всіх сферах текстильної техніки. Існують різні способи виготовлення цих матеріалів, але найпоширенішим є токарне розплавлення. У цьому процесі використовуються високі температури для зміни та формування форми та розмірів волокон або синтетичних матеріалів.

Ці матеріали жорсткі і часто пропонують зручні для споживача функції. Одні з найпоширеніших особливостей - водонепроникні матеріали, розтяжні матеріали та деталі, стійкі до плям.

Це можливо, оскільки природні волокна чутливі до елементів і мають тенденцію до руйнування; це означає, що вони біологічно розкладаються. Натуральні волокна також схильні до пошкодження від шкідників, які живляться ними, як це стосується молі, яка харчується бавовною, шерстю, шовком.

Синтетичні волокна несприйнятливі до цих шкідників і не пошкоджуються при впливі сонця, води чи олії. Деякі з найпоширеніших синтетичних матеріалів - це нейлон, поліестер, вуглецеве волокно, район, спандекс або лайкра.

Останнім часом спостерігається бум у винаході нових синтетичних матеріалів. За допомогою технології вчені відкрили нові синтетичні шляхи для зв’язку невеликих молекул у великі ланцюги поліестеру з правильними властивостями для конкретного використання.

Прикладом цього є поліпропіленові волокна, які використовуються в килимах, або різновиди поліетилену, які використовуються для виготовлення пластикових пляшок. Також їм вдалося виробити неймовірно сильні речовини, як кевлар.

Види синтетичних матеріалів та характеристики

Біопластика

Пластмаси не деградують, саме тому вони є чудовим джерелом забруднення навколишнього середовища. Крім того, більшість пластмас отримують із сирої нафти, яка не підлягає відновленню.

Але технологія дозволила перетворити поновлювані ресурси в пластмаси та синтетичні каучуки. Ці речовини є стійкими, оскільки заощаджують викопні ресурси, і хоча вони ще не розкладаються біологічно, це є великим успіхом для науки.

Нейлон

Це сімейство синтетичних полімерів і вперше було вироблено в 1935 році; це було перше серійне синтетичне волокно. Це було пов'язано з необхідністю заміни азіатського шовку та конопель парашутами під час Другої світової війни. У той час його використовували для виготовлення шин, наметів, пончо та інших військових припасів. Його навіть використовували для заробітку паперових грошей у США.

Він легкозаймистий, горить замість плавлення. Він досить еластичний; він дуже сильний, дуже добре протистоїть комах, тваринам, грибкам та багатьом хімічним речовинам.

Він має багато комерційних застосувань у синтетичних волокнах, таких як підлогові покриття та гумові арматури; Він також використовується при моделюванні автомобільних деталей, особливо в моторному відсіку, і в електрообладнанні, зубних щітках, килимах, нейлонових панчохах та тканинах для одягу.

Твердий нейлон також використовується для виготовлення щіток для волосся та механічних деталей, таких як гвинти та шестірні. Нейлонові смоли використовуються в деяких харчових упаковках; особливо в тих, що поставляються в мішках для духовки і в ковбасних і м'ясних упаковках.

Пластикові сполуки

Таку назву отримали пластмаси, які були посилені різними волокнами, щоб зробити їх більш еластичними та міцними. Прикладом є суміші між полімерами і вуглецем, які створюють легкий матеріал, який використовується для ефективного транспортування речей з використанням палива.

Ці сполуки все частіше використовуються, особливо в аерокосмічній галузі. Літак Airbus A360 та Boeing 787 виготовлені з 50% із пластику. Єдине, що не дозволяє йому більше використовуватись, особливо у виробництві транспортних засобів, - це її висока вартість.

Поліестер

Цей матеріал широко використовується в текстильній промисловості; Більшість одягу мають певний сорт поліестеру. Є деякі різновиди, які навіть біологічно розкладаються, хоча більшість - ні.

Крім одягу, багато тканини з поліестеру використовуються в домашній обробці та постільній білизні. Поліестер можна знайти в сорочках, штанах, куртках, шапках, простирадлах, ковдрах, подушках, наповнювачах, м'яких меблях та рушниках. Промисловий поліестер використовується для зміцнення шин, ременів безпеки та для зміцнення високопоглинаючої пластмаси.

Цей матеріал також використовується для виготовлення пляшок, каное, кабелів та голограм. Крім того, він використовується як обробка дерев’яних виробів, таких як гітари, піаніно та інтер'єри яхт.

Поліестер відрізняється високою стійкістю до плям; єдині барвники, які можуть його фарбувати, - це так звані дисперсні барвники. У багатьох можливостях створюються комбінації між поліестером та природними волокнами для отримання різних результатів. Наприклад, суміш поліестер / бавовна, полікотон, - це міцна, стійка до зморшок тканина.

Саморемонтний матеріал

Ці нові матеріали, які розробляються, мають можливість відшкодувати пошкодження, які в інші часи можна вважати непоправними. Вони були відкриті на початку 2000-х.

Полімери - не єдиний матеріал, здатний самолікуватися, але вони є найбільш ефективними. Вони передбачають дуже складні конструкції і важкі у виготовленні, але при ремонті вони більш довговічні, ніж інші полімери. Очікується, що вони будуть все частіше використовуватися в покриттях, електроніці та транспорті.

Вуглецеве волокно

Це міцний і легкий армований пластик, який містить вуглецеве волокно. Вуглецеве волокно може бути дорогим у виробництві, але воно широко використовується в автомобільній, аерокосмічній, цивільній техніці, спортивних товарах та інших технічних сферах.

Він жорсткий, але в той же час формується і має хорошу стійкість до високих температур.

Кевлар

Кевлар - дуже міцний пластик. Він має дуже затребувані властивості, оскільки виготовлений з волокон, сильно притиснутих один до одного. Це родич нейлону, він вважається суперполімером і був представлений на ринок у 70-х роках.

Це дуже міцний матеріал, але відносно легкий. Він не плавиться і розкладається лише при температурі вище 450 ° C; холод йому також не шкодить, він може пережити температуру до -196 ° C. Він чинить опір атакам різних хімікатів, а вологість не шкодить.

Кевлар - відмінний антибалістичний матеріал, оскільки куля або ніж важко проходять крізь волокна. Він міцніший за сталь, як сучасна броня, але легший і гнучкіший за сталь.

Інші сфери застосування для Kevlar включають використання у виробництві велосипедних шин, парусних човнів та барабанних голов для музичних барабанів.

Лікра

Лікра або спандекс - це волокно, яке, як відомо, є надзвичайно еластичним; він може розширюватися до 5 разів за розмір. Його найцінніші характеристики полягають у тому, що незважаючи на розтягнення, він повертається до свого первісного розміру і що він висихає швидше, ніж інші тканини. Він міцніший і довговічніший за гуму і був винайдений у 1950-х роках.

Завдяки своїй еластичності та міцності його використовують у багатьох предметах одягу, особливо у спорті. Велосипедні шорти, плавки, лижні штани, триатлонні костюми та гідрокостюми - лише деякі з найпоширеніших застосувань. Інші сфери використання включають нижню білизну, купальні костюми, рукавички та лайкра.

Розумні реакційноздатні полімери

Синтетичні каучуки та гелі можуть регулювати свою форму у відповідь на зовнішні подразники; це означає, що вони реагують на зміни навколишнього середовища. Ця можливість дуже корисна, оскільки може допомогти вам створити інші розумні матеріали, такі як датчики та сигналізатори. Якщо до цього рівняння додати технологію самолікування, результати можуть мати важливе застосування у багатьох галузях.

Ці матеріали можуть бути чутливими до зміни температури, вологості, pH, інтенсивності світла та магнітних та електронних полів. Вони можуть змінити її колір, прозорість або навіть форму.

Вони використовуються в біомедичній інженерії, гідрогелях та біологічно розкладаються упаковках.

Акрил

Він був розроблений у 40-х роках. Він міцний, легкий і теплий, тому його зазвичай використовують у светрах, як оббивки меблів, в килимах та для покриття чобіт та рукавичок.

Він настільки м'який, що на дотик відчувається як шерсть; Пройшовши правильну процедуру, його можна використовувати для імітації інших тканин, таких як бавовна. Його іноді використовують як замінник більш дорогого кашеміру.

Акрил дуже міцний і міцний. Він дуже добре сприймає колір, не має проблем при пранні і зазвичай є гіпоалергенним. Що стосується одягу, то його зазвичай використовують при виготовленні панчіх, шарфів та шапок. Додатково використовується в нитках для в’язання, особливо в гачком.

Синтетичний каучук

Витоки синтетичного каучуку відносяться до кінця ХІХ століття через необхідність створення варіанту натурального каучуку, який міг би задовольнити попит автомобільної промисловості.

Синтетичний каучук покращує природний, оскільки його склад дозволяє йому бути більш керованим і зазнавати деформацій, не втрачаючи еластичності.

Клеї

Клеї можуть бути тваринного, рослинного або синтетичного походження. Останній заснований на полімерах, отриманих з нафти, а також синтетичних каучуках або поліуретанових клеях.

У свою чергу, клеї можна класифікувати за своїм складом на однокомпонентні та двокомпонентні клеї.

Полімерна глина

Він виконує функції земляної глини, лише в основному складається з полівінілхлориду (ПВХ). Він з'явився на ринку недовго, але його низька вартість і можливості дозволяють все ширше використовувати в порівнянні з традиційною глиною.

Силікон

Синтетичний склад силікону був здійснений у 1938 році. Це дуже універсальний продукт для щоденного використання в таких галузях, як електроніка, будівництво, фармацевтика або меблі. Найбільша його можливість полягає в тому, що його можна нагрівати до високих температур, не деформуючи і не втрачаючи своїх властивостей.

Термопластика

Термопластика - це комбінація пластмас, отриманих із сирої нафти разом з киснем, воднем та вуглецем. Його основна ємність полягає в тому, що їх можна розплавити, щоб згодом вони прийняли потрібну форму.

Застосовується в автомобільній промисловості для розробки фар, для водонепроникних виробів, таких як штори для душу або плащі або для виготовлення труб.

Список літератури

Наведіть кілька прикладів синтетичних матеріалів? Питання та відповіді. Відновлено з reference.com.
П’ять синтетичних матеріалів із силою змінити світ (2015). Розмова. Відновлено з сайту theconversation.com.
Нейлони (поліамід) (2017) Пластипедія. Відновлено з bpf.com.uk.
Частина 8: Фарбування дисперсними барвниками. (дев'ятнадцять вісімдесят один). AATC. Відновлено з books.google.com.
Домашні зручності: Мистецтво та наука про ведення будинку. (2005) Саймон і Шустер. Відновлено з books.google.com.
(2016) Поясніть, що речі. Відновлено з веб-сайту objasinthatstuff.com.
Інтелектуальні полімери для біосепарації та біопереробки (2001) CRC. Відновлено з books.google.com.
Бренд Kevlar® Краще, сильніше і безпечніше. Відновлено з сайту dupont.com.
Технологія виготовлення: матеріали, процеси та обладнання (2011). Бока-Ратон, штат Флорида. НАС. CRC. Відновлено з books.google.com.

СИНТЕТИЧНІ МАТЕРІАЛИ: ПОНЯТТЯ, ВИДИ ТА ПРИКЛАДИ - НАУКА - 2025