SZINTETIKUS ANYAGOK: KONCEPCIÓ, TÍPUSOK ÉS PÉLDÁK - TUDOMÁNY - 2026

A szintetikus anyagok azok az anyagok, amelyek szintetizált polimerekből vagy kis molekulákból készülnek. Az ezen anyagok előállításához használt vegyületek kőolaj- vagy petrolkémiai anyagokból származnak.

Különböző kémiai vegyületeket használnak különféle szálak előállítására. A legtöbb szintetikus anyag olyan vegyi anyagokból készül, amelyek polimerekből származnak, így erősebbek és ellenállóbbak.

A szintetikus anyagok teszik ki a textiltechnika minden területén felhasznált anyagok majdnem felét. Ezen anyagok gyártására különféle módszerek vannak, de a leggyakoribb az olvasztott esztergálás. Ebben a folyamatban a magas hőmérsékletet használják a szálak vagy szintetikus anyagok alakjának és méretének megváltoztatására és formálására.

Ezek az anyagok kemények és gyakran fogyasztóbarát tulajdonságokat kínálnak. A leggyakoribb jellemzők a vízálló anyagok, a nyújtható anyagok és a folttisztító részek.

Ez azért lehetséges, mert a természetes szálak érzékenyek az elemekre és hajlamosak az idő múlására; ez azt jelenti, hogy biológiailag lebonthatók. A természetes szálak hajlamosak a rájuk tápláló kártevők károsodására, mint például a pamutból, gyapjúból és selyemből táplálkozó lepkék esetében.

A szintetikus szálak immunikusak ezekre a kártevőkre, és azokat nem károsítják a nap, víz vagy olaj hatása. A leggyakoribb szintetikus anyagok közül a nejlon, a poliészter, a szénszál, a műselyem és a spandex vagy a lycra.

Az utóbbi időben fellendülés történt az új szintetikus anyagok feltalálása során. A technológiával a tudósok új szintetikus útvonalakat fedeztek fel a kis molekulák nagy poliészter láncokba kapcsolására, amelyek az adott felhasználáshoz megfelelő tulajdonságokkal rendelkeznek.

Példa erre a szőnyegekben használt polipropilén szálak vagy a műanyag palackok előállításához használt polietilén fajták. Hihetetlenül erős anyagokat is kifejlesztettek, mint például a kevlar.

A szintetikus anyagok típusai és jellemzői

bioműanyagok

A műanyag nem bomlik le, ezért a környezetszennyezés nagy forrása. Ezenkívül a legtöbb műanyag nyersolajból származik, amely nem megújítható.

A technológia azonban lehetővé tette a megújuló erőforrások műanyagokká és szintetikus gumikká történő átalakítását. Ezek az anyagok fenntarthatóak, mivel megtakarítják a fosszilis erőforrásokat, és bár még nem biológiailag lebonthatók, nagy előrelépés a tudomány számára.

Nejlon

Ez egy szintetikus polimerek családja, amelyet először 1935-ben gyártottak; ez volt az első tömeggyártású szintetikus szál. Ennek oka az volt, hogy a II. Világháború alatt fel kellett cserélni az ázsiai selyem és a kender ejtőernyőiben. Abban az időben gumiabroncsok, sátrak, poncsók és egyéb katonai felszerelések gyártására használták. Még papírpénzként is felhasználták az Egyesült Államokban.

Nagyon gyúlékony, megolvadás helyett ég. Elég rugalmas; nagyon erős, nagyon jól ellenzi a rovarokat, állatokat, gombákat és sok vegyszert.

Számos kereskedelemben alkalmazható szintetikus szálakban, például padlóburkolatokban és gumi megerősítésekben; Autóalkatrészek, különösen a motortér modellezéséhez, elektromos berendezésekhez, fogkefékhez, szőnyegekhez, nejlonokhoz és ruházati szövetekhez is felhasználják.

A szilárd nylon hajkefék és mechanikus alkatrészek, például csavarok és fogaskerekek készítésére is felhasználásra kerül. Nylon gyantákat használnak egyes élelmiszer-csomagolásokban; különösen azokban, amelyeket sütőzsákokban, kolbász- és húscsomagolásban kapnak.

Műanyag vegyületek

Ezt a nevet adják azoknak a műanyagoknak, amelyeket különféle szálak erősítettek, hogy rugalmasabbá és erősebbé váljanak. Példa erre a polimerek és a szén keverékei, amelyek könnyű anyagot képeznek, amelyet a tárgyak hatékony üzemanyag-felhasználással történő szállítására használnak.

Ezeket a vegyületeket egyre inkább használják, különösen a repülőgépiparban. Az Airbus A360 repülőgépek és a Boeing 787 50% műanyagból készülnek. Az egyetlen dolog, amely megakadályozza annak további felhasználását, különösen a járművek gyártásakor, a magas költségek.

Poliészter

Ezt az anyagot széles körben használják a textiliparban; a legtöbb ruházat valamilyen minőségű poliésztert tartalmaz. Vannak olyan fajták, amelyek még biológiailag lebonthatók, bár a legtöbb nem.

A ruházaton kívül sok poliészter szövött anyagot használnak lakásbútorokhoz és ágyneműhöz. A poliészter ingekben, nadrágokban, dzsekikben, kalapokban, lepedőkben, paplanokban, párnákban, tömésekben, kárpitozott bútorokban és törülközőkben található meg. Az ipari poliésztert használják a gumiabroncsok, a biztonsági övek, valamint a nagymértékben nedvszívó műanyagok megerősítésére.

Ezt az anyagot többek között üveg, kenu, kábel és hologram készítésére használják. Ezenkívül fatermékek, például gitárok, zongorák és jachtok belső terei díszítésként használják.

A poliészter nagyon ellenálló a foltokkal; az egyetlen festék, amely képes azt festeni, az úgynevezett diszpergált festékek. Sok lehetőség szerint a poliészter és a természetes szálak kombinációi jönnek létre különböző eredmények elérése érdekében. Például, a poliészter / pamut keverék, a polikanil, erős, ráncokkal szemben ellenálló, nem zsugorodó anyag.

Önjavító anyag

Ezeknek az új, kidolgozás alatt álló anyagoknak a képessége, hogy helyreállítsák azokat a károkat, amelyeket máskor helyrehozhatatlannak lehet tekinteni. A 2000-es évek elején fedezték fel őket.

Nem csak a polimerek képesek öngyógyulásra, ám ezek a leghatékonyabbak. Ezek nagyon bonyolult kialakításúak és nehezen előállíthatók, de javításuk esetén tartósabbak, mint más polimereknél. Várhatóan egyre inkább használják őket bevonatokban, elektronikában és szállításban.

Szénrost

Erős és könnyű megerősített műanyag, amely szénszálat tartalmaz. A szénszál gyártása költséges lehet, ám széles körben használják az autóiparban, a repülésben, az építőiparban, a sportcikkekben és más műszaki alkalmazásokban.

Merev, de ugyanakkor formázható és jó ellenálló képessége a magas hőmérsékleteknek.

Kevlar

A Kevlar nagyon erős műanyag. Kiemelkedő tulajdonságokkal rendelkezik, mivel szálakból készülnek, amelyek erősen egymáshoz vannak nyomva. Ez egy nejlon rokona, szuperpolimernek tekintik, és a 70-es években vezették be a piacra.

Nagyon erős anyag, de viszonylag könnyű. Nem olvad és csak 450 ° C-nál nagyobb hőmérsékleten bomlik; a hideg sem árt, csak -196 ° C-ig képes túlélni. Ellenáll a különféle vegyszerek támadásainak, és a páratartalom nem károsítja.

A Kevlar kiváló anti-ballisztikus anyag, mivel egy golyó vagy kés nehéz átjutni a szálakon. Erõsebb, mint az acél, mint a modern páncélok, de könnyebb és rugalmasabb, mint az acél.

A Kevlar egyéb felhasználásai között szerepel a kerékpár-gumiabroncsok, vitorlások és zenei dobok dobfejeinek gyártása.

Lycra

A Lycra vagy a spandex egy olyan szál, amelyről ismert, hogy rendkívül rugalmas; mérete akár ötszörösére is kibővíthető. Legértékesebb tulajdonságai az, hogy a nyújtás ellenére visszatér eredeti méretéhez és gyorsabban szárad, mint más szövetek. Erősebb és tartósabb, mint a gumi, és az 1950-es években fedezték fel.

Rugalmasságának és szilárdságának köszönhetően sok ruházatban használatos, különösen a sportban. Kerékpáros rövidnadrág, úszónadrág, sí nadrág, triatlon öltöny és nedvesruha csak a leggyakoribb felhasználás. Egyéb felhasználás a fehérneműben, a fürdőruhában, a kesztyűben és a likrában.

Intelligens reaktív polimerek

A szintetikus gumi és a gélek alakja a külső ingerekre reagálva alakítható ki; ez azt jelenti, hogy reagálnak a környezet változásaira. Ez a képesség nagyon hasznos, mivel segít más okos anyagok, például érzékelők és riasztások tervezésében. Ha önmeggyógyító technológiát adunk ehhez az egyenlethez, az eredményeknek számos iparágban fontos felhasználása lehet.

Ezek az anyagok érzékenyek lehetnek a hőmérséklet, páratartalom, pH, fényerősség, valamint a mágneses és elektronikus mezők változásaira. Megváltoztathatják annak színét, átlátszóságát vagy akár alakját is.

Az orvosbiológiai mérnöki munkákban, a hidrogélekben és a biológiailag lebontható csomagolásban használják.

Akril

Az 1940-es években fejlesztették ki. Erős, könnyű és meleg, ezért általában pulóverekben, bútorkárpitként, szőnyegekben, csizmák és kesztyűk fedezésére használják.

Olyan puha, hogy tapintással érzi magát; A helyes eljárás elvégzése után felhasználható más szövet, például pamut utánozására. Néha helyettesítik a drágább kasmírral.

Az akril nagyon tartós és erős. Nagyon jól fogadja el a színt, mosással nem okoz problémát, és általában allergiás. Ami a ruházatot illeti, általában harisnya, sál és sapka gyártásánál használják. Ezenkívül szálakban is használják kötésre, különösen horgoláshoz.

Szintetikus gumi

A szintetikus gumi eredete a tizenkilencedik század végén nyúlik vissza, mivel szükség volt a természetes gumi variánsának kidolgozására, amely megfelelne az autóipar igényeinek.

A szintetikus gumi javítja a természetes oldatot, mert összetétele lehetővé teszi, hogy jobban kezelhető legyen, és deformációkat szenvedjen, anélkül, hogy rugalmassága elveszne.

Ragasztás

A ragasztók állati, növényi vagy szintetikus eredetűek lehetnek. Ez utóbbi kőolajból származó polimereken, valamint szintetikus gumi- vagy poliuretán ragasztókon alapul.

A ragasztókat összetételük szerint egy- és kétkomponensű ragasztókké lehet osztályozni.

Polimer agyag

Föld agyag funkcióit látja el, csak főleg polivinil-kloridból (PVC) áll. Rövid ideig létezik a piacon, de alacsony költsége és lehetőségei lehetővé teszik a hagyományos agyaghoz képest egyre szélesebb körű használatát.

Szilikon

A szilikon szintetikus összetételét 1938-ban hajtották végre. Nagyon sokoldalú termék, mindennapi használatra iparban, például elektronika, építőipar, gyógyszeripar vagy bútor. A legnagyobb esély az, hogy magas hőmérsékletre hevíthető anélkül, hogy deformálódna vagy elvesztené tulajdonságait.

Hőre lágyuló műanyagok

A hőre lágyuló műanyagok a nyersolajból, oxigénből, hidrogénből és szénből származó műanyagok keveréke. Fő képessége, hogy megolvaszthatók, hogy később a kívánt formát kialakítsák.

Az autóiparban alkalmazzák a fényszórók fejlesztésére, vízálló termékekre, például zuhanyfüggönyökre vagy esőkabátokra, vagy csövek gyártására.

Irodalom

1. Melyek a szintetikus anyagok példái? Kérdések és válaszok. Helyreállítva a reference.com webhelyről.
2. Öt szintetikus anyag, amelyek képesek megváltoztatni a világot (2015). A beszélgetés. Helyreállítva a theconversation.com webhelyről.
3. Nylons (Polyamide) (2017) Plastipedia. Helyreállítva a bpf.com.uk webhelyről
4. 8. rész: Festés diszpergált festékekkel. (kilencvennyolcvankettő). AATC. Helyreállítva a books.google.com webhelyről.
5. Otthoni kényelem: A háztartás művészete és tudománya. (2005) Simon és Schuster. Helyreállítva a books.google.com webhelyről.
6. (2016) Magyarázza el ezeket a cuccokat. Helyreállítva a clarinthatstuff.com webhelyről.
7. Intelligens polimerek biológiai elkülönítéshez és bioprocesszáláshoz (2001) CRC. Helyreállítva a books.google.com webhelyről.
8. Kevlar® márka. Jobb, erősebb és biztonságosabb. Helyreállítva a dupont.com webhelyről.
9. Gyártási technológia: Anyagok, folyamatok és berendezések (2011). Boca Raton, Florida. MINKET. CRC. Helyreállítva a books.google.com webhelyről.