Synthetisches Materialkonzept, Typen und Beispiele

Die synthetische Materialien sind solche Materialien, die aus synthetisierten Polymeren oder kleinen Molekülen bestehen. Die Verbindungen, die zur Herstellung dieser Materialien verwendet werden, stammen aus Erdölchemikalien oder Petrochemikalien.

Verschiedene chemische Verbindungen werden verwendet, um verschiedene Arten von Fasern herzustellen. Die meisten synthetischen Materialien bestehen aus Chemikalien, die aus Polymeren bestehen, daher sind sie stärker und stärker.

Synthetische Materialien machen fast die Hälfte aller Materialien aus, die in allen Bereichen der Textiltechnologie verwendet werden. Es gibt verschiedene Methoden, um diese Materialien herzustellen, aber am häufigsten ist es, sich in einem Zustand der Fusion zu drehen. Bei diesem Verfahren werden hohe Temperaturen verwendet, um die Form und die Abmessungen von Fasern oder synthetischen Materialien zu verändern und zu formen.

Diese Materialien sind widerstandsfähig und neigen dazu, verbraucherfreundliche Eigenschaften zu bieten. Einige der häufigsten Merkmale sind wasserfeste Materialien, dehnbare Materialien und schmutzabweisende Teile.

Dies ist möglich, da Naturfasern gegenüber den Elementen empfindlich sind und dazu neigen, im Laufe der Zeit zu brechen; Dies bedeutet, dass sie biologisch abbaubar sind. Naturfasern sind auch anfällig für Schäden durch Schädlinge, die sich von ihnen ernähren, wie es bei Motten der Fall ist, die sich von Baumwolle, Wolle und Seide ernähren.

Synthetische Fasern sind immun gegen diese Schädlinge und werden nicht durch Sonne, Wasser oder Öl geschädigt. Einige der häufigsten synthetischen Materialien sind Nylon, Polyester, Kohlefaser, Rayon und Elasthan oder Lycra.

In letzter Zeit hat sich ein Boom in Bezug auf die Erfindung neuer synthetischer Materialien ergeben. Mit Technologie haben Wissenschaftler neue Wege gefunden, kleine Moleküle zu großen Polyesterketten mit den richtigen Eigenschaften für bestimmte Anwendungen zu verbinden.

Ein Beispiel hierfür sind die Polypropylenfasern, die in Teppichen verwendet werden, oder die Polyethylensorten, die zur Herstellung von Kunststoffflaschen verwendet werden. Sie haben es auch geschafft, unglaublich starke Substanzen wie Kevlar zu entwickeln.

Arten von synthetischen Materialien und Eigenschaften

Biokunststoffe

Kunststoffe werden nicht abgebaut, so dass sie eine große Umweltverschmutzungsquelle darstellen. Darüber hinaus stammen die meisten Kunststoffe aus Rohöl, das nicht erneuerbar ist.

Die Technologie hat es jedoch ermöglicht, nachwachsende Rohstoffe in Kunststoffe und synthetischen Kautschuk umzuwandeln. Diese Stoffe sind nachhaltig, weil sie fossile Ressourcen enthalten und obwohl sie noch nicht biologisch abbaubar sind, ist dies ein großer Fortschritt für die Wissenschaft.

Nylon

Es ist eine Familie synthetischer Polymere und wurde erstmals 1935 hergestellt; Es war die erste synthetische Faser, die in Masse produziert wurde. Dies war aufgrund der Notwendigkeit, asiatische Seide und Hanf in den Fallschirmen während des Zweiten Weltkriegs zu ersetzen. Zu dieser Zeit wurde es verwendet, um Reifen, Zelte, Ponchos und andere militärische Vorräte herzustellen. Es wurde sogar verwendet, um in den Vereinigten Staaten Währungspapiere zu erstellen.

Es ist hochentzündlich, es brennt statt zu schmelzen. Es ist ziemlich elastisch; Es ist sehr stark, es widersteht Insekten, Tieren, Pilzen und vielen Chemikalien sehr gut.

Es hat viele kommerzielle Anwendungen in synthetischen Fasern, wie zum Beispiel Bodenbeläge und Gummiverstärkungen; Es wird auch verwendet, um Autoteile, insbesondere den Motorraum, und in elektrischen Geräten, Zahnbürsten, Teppichen, Nylonstrümpfen und Bekleidungsstoffen zu modellieren.

Solid Nylon wird auch verwendet, um Haarbürsten und mechanische Teile wie Schrauben und Zahnräder herzustellen. Nylonharze werden in einigen Lebensmittelverpackungen verwendet; besonders in denen, die in Taschen für den Ofen und in Wurst- und Fleischverpackungen kommen.

Kunststoffverbindungen

Dies ist die Bezeichnung für Kunststoffe, die durch verschiedene Fasern verstärkt wurden, um sie elastischer und fester zu machen. Ein Beispiel sind die Mischungen zwischen Polymeren und Kohle, die ein leichtes Material bilden, das dazu dient, Dinge effizient mit Treibstoff zu transportieren.

Diese Verbindungen werden zunehmend verwendet, insbesondere in der Luftfahrtindustrie. Der Airbus A360 und das Flugzeug Boeing 787 bestehen zu 50% aus Kunststoff. Das einzige, was verhindert, dass es insbesondere bei der Herstellung von Fahrzeugen mehr verwendet wird, sind seine hohen Kosten.

Polyester

Dieses Material ist in der Textilindustrie weit verbreitet; Die meisten Kleidungsstücke haben eine gewisse Polyesterqualität. Es gibt einige Sorten, die sogar biologisch abbaubar sind, obwohl die meisten nicht sind.

Neben der Bekleidung werden viele Stoffe aus Polyester in Wohnmöbeln und Einrichtungsgegenständen verwendet. Polyester kann in Hemden, Hosen, Jacken, Hüten, Betttüchern, Steppdecken, Kissen, Füllungen, Polstermöbeln und Handtüchern gefunden werden. Industrie-Polyester wird verwendet, um Felgen, Sicherheitsgurte und stark saugfähige Kunststoffe zu verstärken.

Aus diesem Material werden unter anderem Flaschen, Kanus, Kabel und Hologramme hergestellt. Darüber hinaus wird es in Holzprodukten wie Gitarren, Klavieren und Yachten verwendet.

Polyester ist sehr fleckresistent; Die einzigen Farbstoffe, die es färben können, sind die sogenannten Dispersionsfarbstoffe. In vielen Möglichkeiten werden Kombinationen zwischen Polyester- und Naturfasern geschaffen, um unterschiedliche Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel ist die Mischung zwischen Polyester und Baumwolle, Poly-Baumwolle, ein starkes Gewebe, faltenfrei und schrumpft nicht.

Selbstreparierendes Material

Diese neuen Materialien, die entwickelt werden, sind in der Lage, Schäden zu reparieren, die bei anderen Gelegenheiten als irreparabel betrachtet werden könnten. Sie wurden in den frühen 2000er Jahren entdeckt.

Polymere sind nicht das einzige Material, das sich selbst reparieren kann, aber sie sind am effizientesten. Sie sind sehr kompliziert und schwer herzustellen, aber bei der Reparatur sind sie haltbarer als andere Polymere. Es wird erwartet, dass mehr und mehr in Beschichtungen, Elektronik und Transport verwendet werden.

Kohlefaser

Es ist ein verstärkter Kunststoff, stark und leicht und enthält Kohlefaser. Kohlenstofffasern können teuer in der Herstellung sein, aber sie werden häufig in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bauingenieur-, Sportartikel- und anderen technischen Anwendungen verwendet.

Es ist starr, aber gleichzeitig formbar und hat eine gute Beständigkeit gegen hohe Temperaturen.

Kevlar

Kevlar ist ein sehr starker Kunststoff. Es hat sehr begehrte Eigenschaften, da es aus Fasern besteht, die stark aneinander gepresst sind. Es ist ein Familienmitglied von Nylon, gilt als ein Super-Polymer und wurde in den 70er Jahren auf den Markt gebracht.

Es ist ein sehr starkes Material, aber relativ leicht. Es schmilzt nicht und zersetzt sich erst bei Temperaturen über 450 ° C. die Kälte schädigt sie auch nicht, sie kann Temperaturen von bis zu -196 ° C überstehen. Es widersteht Angriffen verschiedener Chemikalien und Feuchtigkeit schadet nicht.

Kevlar ist ein ausgezeichnetes Antiballistikmaterial, da es für eine Kugel oder ein Messer schwierig ist, durch die Fasern zu gelangen. Es ist stärker als Stahl, wie eine moderne Rüstung, aber leichter und flexibler als Stahl.

Andere Verwendungen von Kevlar umfassen die Verwendung bei der Herstellung von Fahrradreifen, Segelbooten und Trommeln für Musikbatterien.

Lycra

Lycra oder Spandex ist eine Faser, die als außergewöhnlich elastisch bekannt ist; Es kann bis zu 5 Mal größer werden. Sein wertvollstes Merkmal ist, dass es trotz Dehnung wieder zu seiner ursprünglichen Größe zurückkehrt und schneller trocknet als andere Stoffe. Es ist stärker und haltbarer als Gummi und wurde in den 50er Jahren erfunden.

Aufgrund seiner Elastizität und Festigkeit wird es in vielen Kleidungsstücken, insbesondere im Sportbereich, verwendet. Radhosen, Badeanzüge, Skihosen, Triathlonanzüge und Wasseranzüge sind nur einige der häufigsten Anwendungen. Andere Anwendungen sind Unterwäsche, Badeanzüge, Handschuhe und Lycra.

Intelligente reaktive Polymere

Synthetische Gummis und Gele können ihre Form als Reaktion auf äußere Reize anpassen; Dies bedeutet, dass sie auf Änderungen in der Umgebung reagieren. Diese Fähigkeit ist sehr nützlich, da sie dazu beitragen kann, andere intelligente Materialien wie Sensoren und Alarme zu entwerfen. Wenn dieser Gleichung eine selbstheilende Technologie hinzugefügt wird, könnten die Ergebnisse in vielen Branchen von großem Nutzen sein.

Diese Materialien können empfindlich auf Veränderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit, des pH-Werts, der Lichtintensität und der magnetischen und elektronischen Felder reagieren. Sie können ihre Farbe, Transparenz oder sogar ihre Form verändern.

Sie werden in der Biomedizintechnik, Hydrogelen und biologisch abbaubaren Verpackungen eingesetzt.

Acryl

Es wurde in den 40er Jahren entwickelt und ist stark, leicht und warm, daher wird es häufig in Pullovern, als Möbelpolster, in Teppichen und zum Abdecken von Stiefeln und Handschuhen verwendet. Es ist so weich, dass es sich bei der Berührung anfühlt wie Wolle; Nach einem korrekten Verfahren kann es verwendet werden, um andere Stoffe wie Baumwolle nachzuahmen. Manchmal wird es als Ersatz für teureres Kaschmir verwendet.

Das Acryl ist sehr langlebig und widerstandsfähig. Akzeptiert Farbe sehr gut, hat keine Probleme beim Waschen und ist in der Regel hypoallergen. Was Kleidung anbetrifft, wird es normalerweise in der Herstellung von Strümpfen, Schals und Mützen verwendet. Zusätzlich wird es in Strickgarnen, insbesondere in Häkeln verwendet.

Referenzen

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