MATERIALE SINTETICE: CONCEPT, TIPURI ȘI EXEMPLE - ŞTIINŢĂ - 2025

Cele Materialele sintetice sunt acele materiale care sunt realizate din polimeri sintetizați sau molecule mici. Compușii folosiți pentru fabricarea acestor materiale provin din substanțe chimice petroliere sau produse petrochimice.

Compuși chimici diferiți sunt folosiți pentru a realiza diferite tipuri de fibre. Majoritatea materialelor sintetice sunt fabricate din substanțe chimice care provin din polimeri, deci sunt mai puternice și mai rezistente.

Materialele sintetice alcătuiesc aproape jumătate din toate materialele utilizate în toate domeniile tehnologiei textile. Există diferite metode pentru fabricarea acestor materiale, dar cea mai frecventă este transformarea topiturii. În acest proces, temperaturile ridicate sunt utilizate pentru a schimba și modela forma și dimensiunile fibrelor sau materialelor sintetice.

Aceste materiale sunt dure și oferă adesea caracteristici prietenoase pentru consumatori. Unele dintre cele mai frecvente caracteristici sunt materiale impermeabile, materiale întinse și piese rezistente la pete.

Acest lucru este posibil, deoarece fibrele naturale sunt sensibile la elemente și tind să se descompună în timp; asta înseamnă că sunt biodegradabile. Fibrele naturale sunt, de asemenea, predispuse la deteriorarea de la dăunători care se hrănesc cu ele, cum este cazul molii care se hrănesc cu bumbac, lână și mătase.

Fibrele sintetice sunt imune la acești dăunători și nu sunt deteriorate de expunerea la soare, apă sau ulei. Unele dintre cele mai frecvente materiale sintetice sunt nylonul, poliesterul, fibra de carbon, raionul și spandexul sau lycra.

În ultimele timpuri, a existat un avânt în invenția materialelor sintetice noi. Cu ajutorul tehnologiei, oamenii de știință au descoperit noi rute sintetice pentru a lega molecule mici în lanțuri mari de poliester cu proprietățile corecte pentru utilizări particulare.

Un exemplu în acest sens sunt fibrele de polipropilenă care sunt utilizate în covoare sau soiurile de polietilenă care sunt utilizate pentru fabricarea sticlelor de plastic. De asemenea, au reușit să dezvolte substanțe incredibil de puternice precum kevlarul.

Tipuri de materiale sintetice și caracteristici

Bioplasticul

Materialele plastice nu se degradează, motiv pentru care sunt o mare sursă de poluare a mediului. În plus, majoritatea materialelor plastice provin din țiței, care nu este regenerabil.

Dar tehnologia a făcut posibilă transformarea resurselor regenerabile în materiale plastice și cauciucuri sintetice. Aceste substanțe sunt durabile, deoarece economisesc resurse fosile și, deși nu sunt încă biodegradabile, este un mare avans pentru știință.

Nailon

Este o familie de polimeri sintetici și a fost produs pentru prima dată în 1935; a fost prima fibră sintetică produsă în masă. Acest lucru s-a datorat necesității de a înlocui mătasea și cânepa asiatică în parașute în timpul celui de-al doilea război mondial. În acea perioadă era folosit pentru fabricarea de anvelope, corturi, poncho și alte materiale militare. A fost folosit chiar pentru a face bani cu hârtie în Statele Unite.

Este foarte inflamabil, arde în loc să se topească. Este destul de elastic; este foarte puternic, rezistă foarte bine la insecte, animale, ciuperci și multe substanțe chimice.

Are multe aplicații comerciale în fibre sintetice, cum ar fi învelitori de podea și armături de cauciuc; De asemenea, este utilizat la modelarea pieselor auto, în special a compartimentului motor, și în echipamente electrice, periuțe de dinți, covoare, niloni și țesături de îmbrăcăminte.

Nylon solid este de asemenea utilizat pentru confecționarea periilor și părților mecanice, cum ar fi șuruburile și angrenajele. Rășinile de nylon sunt utilizate în unele ambalaje alimentare; în special în cele care vin în pungi pentru cuptor și în ambalaje cu mezeluri și carne.

Compuși din plastic

Acesta este numele dat plasticelor care au fost consolidate de diferite fibre pentru a le face mai elastice și mai puternice. Un exemplu sunt amestecurile dintre polimeri și carbon, care creează un material ușor care este utilizat pentru a transporta lucrurile folosind combustibil eficient.

Acești compuși sunt folosiți din ce în ce mai mult, în special în industria aerospațială. Aeronavele Airbus A360 și Boeing 787 sunt fabricate din 50% din materiale plastice. Singurul lucru care îl împiedică să fie folosit mai mult, în special la fabricarea vehiculelor, este costul ridicat al acestuia.

Poliester

Acest material este utilizat pe scară largă în industria textilă; majoritatea hainelor au un anumit grad de poliester. Există unele soiuri chiar biodegradabile, deși majoritatea nu sunt.

În plus față de îmbrăcăminte, multe articole țesute din poliester sunt utilizate în mobilierul de casă și lenjeria. Poliesterul poate fi găsit în cămăși, pantaloni, jachete, pălării, cearșafuri, plapumi, perne, umpluturi, mobilier tapițat și prosoape. Poliesterul industrial este utilizat pentru a consolida anvelopele, centurile de siguranță și pentru a consolida materialele plastice extrem de absorbante.

Acest material este folosit, de asemenea, pentru fabricarea sticlelor, canoe, cabluri și holograme, printre altele. În plus, este utilizat ca finisaj pentru produse din lemn, cum ar fi chitare, piane și interioare de iaht.

Poliesterul este foarte rezistent la pete; singurii coloranți care îl pot vopsi sunt așa-numiții coloranți dispersi. În multe oportunități, combinațiile dintre poliester și fibre naturale sunt create pentru a obține rezultate diferite. De exemplu, amestecul de poliester / bumbac, policotonul, este o țesătură puternică, rezistentă la riduri, care nu se micșorează.

Material auto-reparator

Aceste materiale noi care sunt dezvoltate au capacitatea de a repara daunele care în alte momente ar putea fi considerate ireparabile. Au fost descoperite la începutul anilor 2000.

Polimerii nu sunt singurul material capabil să se vindece, dar sunt cei mai eficienți. Ele implică modele foarte complicate și sunt dificil de fabricat, dar atunci când sunt reparate, sunt mai durabile decât alți polimeri. Se estimează că vor fi din ce în ce mai utilizate în acoperiri, electronice și transport.

Fibra de carbon

Este un plastic puternic și ușor armat care conține fibre de carbon. Fibra de carbon poate fi costisitoare de fabricat, dar este utilizată pe scară largă în industria auto, aerospațială, construcții civile, articole sportive și alte aplicații tehnice.

Este rigid, dar în același timp modelabil și are o rezistență bună la temperaturi ridicate.

Kevlar

Kevlarul este un plastic foarte puternic. Are proprietăți foarte căutate, deoarece este format din fibre care sunt puternic presate unele de altele. Este o rudă a nailonului, este considerat un super-polimer și a fost introdus pe piață în anii 70.

Este un material foarte puternic, dar relativ ușor. Nu se topește și se descompune doar la o temperatură mai mare de 450 ° C; frigul nici nu-l dăunează, poate supraviețui la temperaturi de până la -196 ° C. Rezistă atacurilor de la substanțe chimice diferite, iar umiditatea nu o deteriorează.

Kevlar este un material anti-balistic excelent, deoarece este dificil pentru un glonț sau cuțit să treacă prin fibre. Este mai puternic decât oțelul, ca armura modernă, dar mai ușor și mai flexibil decât oțelul.

Alte utilizări pentru Kevlar includ utilizarea la fabricarea de anvelope pentru biciclete, bărci cu vele și capete de tambur pentru tobe muzicale.

Lycra

Lycra sau spandexul este o fibră cunoscută a fi excepțional elastică; se poate extinde de până la 5 ori dimensiunea sa. Caracteristicile sale cele mai prețioase sunt că, în ciuda întinderii, se întoarce la dimensiunile originale și că se usucă mai repede decât alte țesături. Este mai puternic și mai rezistent decât cauciucul și a fost inventat în anii '50.

Datorită elasticității și rezistenței sale, este utilizat în multe articole de îmbrăcăminte, în special în sport. Pantaloni scurți de ciclism, trunchiuri de înot, pantaloni de schi, costume de triatlon și costume sunt doar câteva dintre cele mai obișnuite utilizări. Alte utilizări includ lenjerie, costume de baie, mănuși și lycra.

Polimeri reactivi inteligenți

Cauciucurile și gelurile sintetice își pot regla forma ca răspuns la stimuli externi; asta înseamnă că acestea răspund la schimbările din mediu. Această capacitate este foarte utilă, deoarece vă poate ajuta să proiectați alte materiale inteligente, precum senzori și alarme. Când la această ecuație se adaugă tehnologia de auto-vindecare, rezultatele ar putea avea utilizări importante în multe industrii.

Aceste materiale pot fi sensibile la schimbările de temperatură, umiditate, pH, intensitate a luminii și câmpuri magnetice și electronice. Acestea îi pot modifica culoarea, transparența sau chiar forma.

Sunt utilizate în inginerie biomedicală, hidrogeluri și ambalaje biodegradabile.

Acril

A fost dezvoltat în anii 1940. Este puternic, ușor și cald, de aceea este folosit în mod obișnuit în pulovere, ca tapițerie de mobilier, în covoare și pentru a acoperi cizme și mănuși.

Este atât de moale încât se simte ca lâna la atingere; După parcurgerea unei proceduri corecte, poate fi folosit pentru a imita alte țesături, cum ar fi bumbacul. Uneori este folosit ca un înlocuitor al cașmirului mai scump.

Acrilicul este foarte rezistent și puternic. Acceptă culoarea foarte bine, nu are probleme atunci când este spălată și este de obicei hipoalergenică. În ceea ce privește îmbrăcămintea, este de obicei utilizat la fabricarea ciorapilor, eșarfe și pălării. În plus, este folosit în fire pentru tricotat, în special în croșetat.

Cauciuc sintetic

Originile cauciucului sintetic datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea datorită necesității creării unei variante de cauciuc natural care ar putea satisface cererea industriei auto.

Cauciucul sintetic se îmbunătățește pe cel natural, deoarece compoziția sa îi permite să fie mai ușor de gestionat și să sufere deformări, fără a-și pierde elasticitatea.

adezivi

Adezivii pot fi de origine animală, vegetală sau sintetică. Acesta din urmă se bazează pe polimeri derivați din petrol, precum și pe lipici din cauciuc sintetic sau poliuretan.

La rândul său, adezivii pot fi clasificați, în funcție de compoziția lor, în adezivi cu o singură componentă și cu două componente.

Polimer argilă

Acesta îndeplinește funcțiile de argilă terestră, numai că este format în principal din clorură de polivinil (PVC). A fost pe piață pentru o perioadă scurtă de timp, dar costurile reduse și posibilitățile sale permit o utilizare din ce în ce mai răspândită în comparație cu lutul tradițional.

silicon

Compoziția sintetică a siliconului a fost realizată în 1938. Este un produs foarte versatil pentru utilizare zilnică în industrii precum electronice, construcții, produse farmaceutice sau mobilier. Cea mai mare posibilitate este ca acesta să poată fi încălzit la temperaturi ridicate, fără să se deformeze sau să-și piardă proprietățile.

Termoplasticele

Termoplastica este o combinație de materiale plastice derivate din petrol brut împreună cu oxigen, hidrogen și carbon. Capacitatea sa principală este aceea că pot fi topite astfel încât să poată adopta ulterior forma dorită.

Este aplicat în industria auto pentru dezvoltarea farurilor, pentru produse impermeabile, cum ar fi perdele de duș sau pelerine de ploaie sau pentru fabricarea de țevi.

Referințe

1. Care sunt câteva exemple de materiale sintetice? Intrebari si raspunsuri. Recuperat de referință.com.
2. Cinci materiale sintetice cu puterea de a schimba lumea (2015). Conversatia. Recuperat din theconversation.com.
3. Niloni (poliamidă) (2017) Plastipedia. Recuperat de la bpf.com.uk.
4. Partea 8: Vopsirea cu coloranți dispersi. (nouăzeci și optzeci și unu). AATC. Recuperat din books.google.com.
5. Conforturi pentru acasă: arta și știința păstrării casei. (2005) Simon și Schuster. Recuperat din books.google.com.
6. (2016) Explicați acest lucru. Recuperat de la explaninthatstuff.com.
7. Polimeri inteligenți pentru bioseparare și bioprocesare (2001) CRC. Recuperat din books.google.com.
8. Marca Kevlar®. Mai bine, mai puternic și mai sigur. Recuperat de pe dupont.com.
9. Tehnologie de fabricație: materiale, procese și echipamente (2011). Boca Raton, Florida. S.U.A. CRC. Recuperat din books.google.com.