SYNTETISKE MATERIALER: KONSEPT, TYPER OG EKSEMPLER - VITENSKAP - 2026

De syntetiske materialene er de materialene som er laget av syntetiserte polymerer eller små molekyler. Forbindelsene som brukes til å lage disse materialene kommer fra petroleumskjemikalier eller petrokjemikalier.

Ulike kjemiske forbindelser brukes til å lage forskjellige typer fibre. De fleste syntetiske materialer er laget av kjemikalier som kommer fra polymerer, så de er sterkere og mer motstandsdyktige.

Syntetiske materialer utgjør nesten halvparten av alle materialene som brukes innen alle felt innen tekstilteknologi. Det er forskjellige metoder for å fremstille disse materialene, men det vanligste er smeltedreining. I denne prosessen brukes høye temperaturer for å endre og forme formen og dimensjonene til fibre eller syntetiske materialer.

Disse materialene er tøffe og tilbyr ofte forbrukervennlige funksjoner. Noen av de vanligste funksjonene er vanntette materialer, tøybare materialer og flekkresistente deler.

Dette er mulig siden naturlige fibre er følsomme for elementene og har en tendens til å bryte sammen over tid; Dette betyr at de er biologisk nedbrytbare. Naturlige fibre er også utsatt for skader fra skadedyr som lever av dem, som tilfellet er med møll som lever av bomull, ull og silke.

Syntetiske fibre er immun mot disse skadedyrene og blir ikke skadet av eksponering for sol, vann eller olje. Noen av de vanligste syntetiske materialene er nylon, polyester, karbonfiber, rayon og spandex eller lycra.

I nyere tid har det vært en boom i oppfinnelsen av nye syntetiske materialer. Med teknologi har forskere oppdaget nye syntetiske ruter for å koble små molekyler til store polyesterkjeder med de riktige egenskapene for spesiell bruk.

Et eksempel på disse er polypropylenfibrene som brukes i tepper eller variantene av polyetylen som brukes til å lage plastflasker. De har også klart å utvikle utrolig sterke stoffer som kevlar.

Typer syntetiske materialer og egenskaper

bioplast

Plast forringes ikke, og det er derfor de er en stor kilde til miljøforurensning. I tillegg er de fleste plast stammet fra råolje, som ikke kan fornyes.

Men teknologi har gjort det mulig å konvertere fornybare ressurser til plast og syntetiske gummier. Disse stoffene er bærekraftige fordi de sparer fossile ressurser, og selv om de ennå ikke er biologisk nedbrytbare, er det et stort fremskritt for vitenskapen.

nylon

Det er en familie av syntetiske polymerer og ble produsert for første gang i 1935; det var den første masseproduserte syntetiske fiberen. Dette skyldtes behovet for å erstatte asiatisk silke og hamp i fallskjerm under andre verdenskrig. På den tiden ble det brukt til å lage dekk, telt, ponchoer og andre militære forsyninger. Det ble til og med brukt til å tjene papirpenger i USA.

Det er svært brannfarlig, det brenner i stedet for å smelte. Det er ganske elastisk; den er veldig sterk, den motstår insekter, dyr, sopp og mange kjemikalier veldig bra.

Det har mange kommersielle anvendelser innen syntetiske fibre, for eksempel i gulvbelegg og gummiforsterkninger; Det brukes også til modellering av bildeler, spesielt motorrommet, og i elektrisk utstyr, tannbørster, tepper, nyloner og klær.

Massiv nylon brukes også til å lage hårbørster og mekaniske deler, for eksempel skruer og tannhjul. Nylonharpikser brukes i noen matemballasje; spesielt i de som kommer i poser til ovnen og i pølse- og kjøttemballasje.

Plastforbindelser

Dette er navnet gitt til plast som har blitt forsterket av forskjellige fibre for å gjøre dem mer elastiske og sterke. Et eksempel er blandingene mellom polymerer og karbon, som skaper et lett materiale som brukes til å transportere ting ved bruk av drivstoff effektivt.

Disse forbindelsene blir i økende grad brukt, spesielt i romfartsindustrien. Airbus A360-fly og Boeing 787 er laget av 50% bestående av plast. Det eneste som forhindrer at den brukes mer, spesielt til fremstilling av kjøretøy, er høye kostnader.

polyester

Dette materialet er mye brukt i tekstilindustrien; de fleste klær har noen grad av polyester. Det er noen varianter som til og med er biologisk nedbrytbare, selv om de fleste ikke er det.

I tillegg til klær, brukes mange polyestervevde stoffer i møbler og sengetøy til hjemmet. Polyester finnes i skjorter, bukser, jakker, hatter, laken, dyner, puter, fyllinger, polstrede møbler og håndklær. Industriell polyester brukes til å forsterke dekk, sikkerhetsbelter og for å forsterke høyabsorberende plast.

Dette materialet brukes også til å lage flasker, kanoer, kabler og hologrammer. I tillegg brukes den som en finish på treprodukter, for eksempel gitarer, klaverer og yachtinteriører.

Polyester er svært motstandsdyktig mot flekker; de eneste fargestoffene som kan farge det, er de såkalte spredte fargestoffer. I mange muligheter skapes kombinasjoner mellom polyester og naturlige fibre for å oppnå forskjellige resultater. For eksempel er polyester / bomullsblandingen, polycotton, et sterkt, rynkesikkert, ikke-krympende stoff.

Selvreparerende materiale

Disse nye materialene som utvikles har muligheten til å reparere skader som andre ganger kan anses som uopprettelige. De ble oppdaget på begynnelsen av 2000-tallet.

Polymerer er ikke det eneste materialet som er i stand til selvhelbredelse, men de er de mest effektive. De involverer veldig kompliserte design og er vanskelige å produsere, men når de repareres er de mer holdbare enn andre polymerer. De forventes i økende grad å bli brukt i belegg, elektronikk og transport.

Karbonfiber

Det er en sterk og lett forsterket plast som inneholder karbonfiber. Karbonfiber kan være dyrt å produsere, men det er mye brukt i bilindustrien, romfart, anleggsvirksomhet, sportsutstyr og andre tekniske applikasjoner.

Den er stiv, men samtidig støpbar og har god motstand mot høye temperaturer.

Kevlar

Kevlar er en veldig sterk plast. Den har svært ettertraktede egenskaper da den er laget av fibre som er sterkt presset mot hverandre. Det er en slektning av nylon, det regnes som en superpolymer og ble introdusert til markedet på 70-tallet.

Det er et veldig sterkt materiale, men relativt lett. Den smelter ikke og spaltes bare ved en temperatur høyere enn 450 ° C; kulden skader ikke den heller, den kan overleve temperaturer ned til -196 ° C. Den motstår angrep fra forskjellige kjemikalier og fuktighet skader ikke den.

Kevlar er et utmerket anti-ballistisk materiale, da det er vanskelig for en kule eller kniv å passere gjennom fibrene. Det er sterkere enn stål, som moderne rustning, men lettere og mer fleksibelt enn stål.

Andre bruksområder for Kevlar inkluderer bruk i produksjon av sykkeldekk, seilbåter og trommelhoder for musikalske trommer.

lycra

Lycra eller spandex er en fiber kjent for å være usedvanlig elastisk; den kan utvides opptil 5 ganger størrelsen. De mest dyrebare egenskapene er at den til tross for strekking kommer tilbake til sin opprinnelige størrelse og at den tørker raskere enn andre stoffer. Den er sterkere og mer holdbar enn gummi og ble oppfunnet på 1950-tallet.

På grunn av sin elastisitet og styrke, brukes det i mange klær, spesielt innen sport. Sykkelshorts, badebukser, skibukser, triatlondrakter og våtdrakter er bare noen av de vanligste bruksområdene. Andre bruksområder inkluderer undertøy, badedrakter, hansker og lycra.

Smarte reaktive polymerer

Syntetiske gummier og geler kan justere formen sin som respons på ytre stimuli; dette betyr at de reagerer på endringer i miljøet. Denne muligheten er veldig nyttig, siden den kan hjelpe deg med å designe andre smarte materialer, for eksempel sensorer og alarmer. Når selvhelbredende teknologi legges til denne ligningen, kan resultatene ha viktige bruksområder i mange bransjer.

Disse materialene kan være følsomme for endringer i temperatur, fuktighet, pH, lysintensitet og magnetiske og elektroniske felt. De kan endre farge, gjennomsiktighet eller til og med form.

De brukes i biomedisinsk prosjektering, hydrogeler og biologisk nedbrytbar emballasje.

akryl

Den ble utviklet på 1940-tallet. Den er sterk, lys og varm, derfor brukes den ofte i gensere, som møbeltrekk, i tepper og til å dekke støvler og hansker.

Den er så myk at det føles som ull å berøre; Etter å ha gjennomgått en riktig prosedyre, kan den brukes til å imitere andre stoffer som bomull. Den brukes noen ganger som erstatning for den dyrere kashmiren.

Akryl er veldig holdbar og sterk. Den aksepterer farge veldig bra, har ingen problemer når den vaskes og er vanligvis allergivennlig. Når det gjelder klær, brukes det vanligvis til fremstilling av strømper, skjerf og hatter. I tillegg brukes det i tråder å strikke, spesielt i hekling.

Syntetisk gummi

Opprinnelsen til syntetisk gummi stammer fra slutten av det nittende århundre på grunn av behovet for å lage en variant av naturgummi som kan dekke etterspørselen fra bilindustrien.

Syntetisk gummi forbedrer den naturlige fordi sammensetningen gjør at den er mer håndterbar og lider av deformasjoner uten å miste sin elastisitet.

lim

Limene kan være av animalsk, vegetabilsk eller syntetisk opprinnelse. Sistnevnte er basert på polymerer avledet fra petroleum, samt syntetisk gummi eller polyuretanlim.

I sin tur kan lim klassifiseres, i samsvar med deres sammensetning, til enkomponent og tokomponentlim.

Polymerleire

Den utfører funksjonene til jordleire, bare den består hovedsakelig av polyvinylklorid (PVC). Den har bare vært på markedet i kort tid, men den lave kostnaden og mulighetene gjør at den kan brukes mer og mer i forhold til tradisjonell leire.

silikon

Den syntetiske sammensetningen av silikon ble utført i 1938. Det er et veldig allsidig produkt for daglig bruk i industrier som elektronikk, konstruksjon, legemidler eller møbler. Den største muligheten er at den kan varmes opp til høye temperaturer uten å deformere eller miste egenskapene.

termoplast

Termoplast er en kombinasjon av plast avledet fra råolje sammen med oksygen, hydrogen og karbon. Hovedkapasiteten er at de kan smeltes slik at de senere kan innta den formen du ønsker.

Det brukes i bilindustrien for utvikling av lyskastere, for vanntette produkter som dusjgardiner eller regnfrakker eller for fremstilling av rør.

referanser

1. Hva er noen eksempler på syntetiske materialer? Spørsmål og svar. Gjenopprettet fra reference.com.
2. Fem syntetiske materialer med kraften til å forandre verden (2015). Samtalen. Gjenopprettet fra theconversation.com.
3. Nylons (Polyamid) (2017) Plastipedia. Gjenopprettet fra bpf.com.uk.
4. Del 8: Farging med spredte fargestoffer. (nitten åtti). AATC. Gjenopprettet fra books.google.com.
5. Hjemme bekvemmeligheter: The Art and Science of Keeping House. (2005) Simon og Schuster. Gjenopprettet fra books.google.com.
6. (2016) Forklar at Stuff. Gjenopprettet fra declarthatstuff.com.
7. Smart Polymers for Bioseparation and Bioprocessing (2001) CRC. Gjenopprettet fra books.google.com.
8. Kevlar® merke. Bedre, sterkere og tryggere. Gjenopprettet fra dupont.com.
9. Produksjonsteknologi: Materialer, prosesser og utstyr (2011). Boca Raton, Florida. OSS. CRC. Gjenopprettet fra books.google.com.