Sentetik Malzemeler: Konsept, Çeşitleri ve Örnekleri

Sentetik malzemeler, sentezlenmiş polimerlerden veya küçük moleküllerden yapılmış malzemelerdir. Bu malzemeleri yapmak için kullanılan bileşikler, petrol veya petrokimyasallardan türetilen kimyasallardan gelir.

Farklı tipte elyafları yapmak için farklı kimyasal bileşikler kullanılır. Çoğu sentetik malzeme, polimerlerden gelen kimyasallardan yapılmıştır, bu nedenle daha güçlü ve daha dirençlidir.

Sentetik malzemeler, tekstil teknolojisinin tüm alanlarında kullanılan malzemelerin neredeyse yarısını oluşturur. Bu malzemeleri yapmak için farklı yöntemler vardır, ancak en yaygın olanı füzyon durumunda dönmektir. Bu işlemde, fiberlerin veya sentetik malzemelerin şeklini ve boyutlarını değiştirmek ve şekillendirmek için yüksek sıcaklıklar kullanılır.

Bu malzemeler dayanıklıdır ve tüketici dostu özellikler sunma eğilimindedir. En yaygın özelliklerden bazıları su geçirmez malzemeler, gerilebilir malzemeler ve leke tutmaz parçalardır.

Bu mümkündür çünkü doğal lifler elementlere karşı hassastır ve zamanla kırılma eğilimindedir; Bu onların biyolojik olarak parçalanabileceği anlamına gelir. Doğal lifler, aynı zamanda pamuk, yün ve ipek ile beslenen güvelerde olduğu gibi, üzerlerinde beslenen zararlı böceklerin zarar görmesine de meyillidir.

Sentetik lifler bu zararlılara karşı bağışıklık kazanır ve güneşe, suya veya yağa maruz kalmasından zarar görmez. En yaygın kullanılan sentetik malzemelerden bazıları naylon, polyester, karbon fiber, suni ipek ve spandeks veya likradır.

Son zamanlarda, yeni sentetik malzemelerin icadı açısından bir patlama ortaya çıkmıştır. Teknoloji ile, bilim adamları, küçük molekülleri, özel kullanımlar için doğru özelliklerle büyük polyester zincirlere bağlamanın yeni sentetik yollarını keşfettiler.

Bunların bir örneği, halılarda kullanılan polipropilen lifler veya plastik şişeler yapmak için kullanılan polietilen çeşitlerdir. Ayrıca kevlar gibi inanılmaz güçlü maddeler geliştirmeyi de başardılar.

Sentetik malzeme çeşitleri ve özellikleri

biyoplastik

Plastikler bozulmaz, bu yüzden büyük bir çevre kirliliği kaynağıdır. Ek olarak, plastiklerin çoğu yenilenebilir olmayan ham üründen elde edilir.

Ancak, teknoloji yenilenebilir kaynakları plastik ve sentetik kauçuğa dönüştürmeyi mümkün kılmıştır. Bu maddeler sürdürülebilir çünkü fosil kaynaklar barındırıyorlar ve henüz biyolojik olarak parçalanamayanlar da, bilim için büyük bir ilerleme.

naylon

Sentetik polimerlerin bir ailesidir ve ilk 1935'te üretildi; Kitlede üretilen ilk sentetik fiberdi. Bu, II. Dünya Savaşı sırasındaki paraşütlerde Asya ipekini ve kenevir yerine koyma ihtiyacından kaynaklanıyordu. O zaman lastikler, çadırlar, pançolar ve diğer askeri malzemeler yapmak için kullanılıyordu. Amerika Birleşik Devletleri'nde para kağıt yapmak için bile kullanılıyordu.

Çok yanıcıdır, erime yerine yanar. Oldukça elastik; Çok güçlüdür, böceklere, hayvanlara, mantarlara ve birçok kimyasal maddeye çok iyi direnç gösterir.

Zemin kaplamaları ve kauçuk takviyeler gibi sentetik elyaflarda birçok ticari uygulamaya sahiptir; Ayrıca otomobil parçalarını, özellikle de motor bölmesini ve elektrikli ekipmanlarda, diş fırçalarında, halılarda, naylon çoraplarda ve giyim kumaşlarında modellemek için kullanılır.

Masif naylon ayrıca saç fırçalarını ve vida ve dişliler gibi mekanik parçaları yapmak için de kullanılır. Naylon reçineler bazı gıda ambalajlarında kullanılır; Özellikle fırın için poşetlerde, sosis ve et ambalajlarında gelenlerde.

Plastik bileşikleri

Bu, daha elastik ve güçlü olmaları için farklı elyaflarla takviye edilmiş plastiklere verilen addır. Bir örnek, yakıt kullanarak verimli bir şekilde taşınması için hafif bir malzeme oluşturan polimer ve kömür arasındaki karışımlardır.

Bu bileşikler, özellikle havacılık endüstrisinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Airbus A360 ve Boeing 787 uçağı% 50 plastik bileşikten yapılmıştır. Özellikle araç üretiminde daha fazla kullanılmasını önleyen tek şey yüksek maliyetidir.

polyester

Bu malzeme tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılır; Çoğu giysinin bazı polyester sınıfları vardır. Çoğu olmasa da, biyolojik olarak parçalanabilen bazı çeşitleri vardır.

Giysilere ek olarak, polyesterde dokunan birçok kumaş ev mobilyalarında ve ev mobilyalarında kullanılmaktadır. Polyester gömlek, pantolon, ceket, şapka, çarşaf, yorgan, yastık, dolgu, döşemeli mobilya ve havlu üzerinde bulunabilir. Endüstriyel polyester, jantları, emniyet kemerlerini güçlendirmek ve oldukça emici plastikleri güçlendirmek için kullanılır.

Bu malzeme aynı zamanda şişelerin, kanoların, kabloların ve hologramların yapımında da kullanılır. Ek olarak, gitar, piyano ve yat içleri gibi ahşap ürünlerinde de son işlem olarak kullanılır.

Polyester lekelere karşı oldukça dirençlidir; onu boyayabilen tek boyalar, dispers boyalar olarak adlandırılır. Birçok fırsatta, farklı sonuçlar elde etmek için polyester ve doğal elyaflar arasında kombinasyonlar oluşturulur. Örneğin, polyester ve pamuk, poli pamuk arasındaki karışım, kırışıklığa dayanıklı ve büzülmeyen güçlü bir kumaştır.

Kendi kendine tamir malzemesi

Geliştirilmekte olan bu yeni malzemeler, diğer durumlarda onarılamayacakları düşünülebilecek zararları onarma kapasitesine sahiptir. 2000'lerin başında keşfedildiler.

Polimerler kendi kendini onarabilen tek malzeme değil, en verimli olanıdır. Çok karmaşık tasarımları içeriyorlar ve üretmeleri zor, ancak tamir ederken diğer polimerlerden daha dayanıklılar. Kaplamalar, elektronik eşya ve nakliye alanlarında gittikçe daha fazla kullanılması beklenmektedir.

Karbon fiber

Karbon fiber içeren güçlü ve hafif bir takviyeli plastiktir. Karbon fiber üretimi pahalı olabilir, ancak otomotiv, havacılık, inşaat mühendisliği, spor ürünleri ve diğer teknik uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.

Sert fakat aynı zamanda kalıplanabilir ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır.

kevlar

Kevlar çok güçlü bir plastiktir. Birbiri ile kuvvetlice bastırılmış elyaflardan yapıldığı için özellikleri çok aranmıştır. Naylon aşinadır, süper bir polimer olarak kabul edilir ve 70'lerde pazara sunuldu.

Çok güçlü bir malzemedir, ancak nispeten hafiftir. Erimez ve yalnızca 450 ° C'den yüksek bir sıcaklıkta ayrışır; Soğuk da ona zarar vermez, -196 ° C'ye kadar sıcaklığa dayanabilir. Farklı kimyasallardan gelen saldırılara karşı dayanıklıdır ve nem, zarar vermez.

Kevlar mükemmel bir anti-balistik malzemedir, çünkü bir merminin veya bıçağın liflerden geçmesi zordur. Modern zırh gibi çelikten daha güçlü, çelikten daha hafif ve daha esnektir.

Kevlar'ın diğer kullanımları arasında bisiklet lastikleri, yelkenli tekneler ve müzikli bataryalar için davul yamalarının yapımında kullanılması yer almaktadır.

likra

Likra veya spandeks, istisnai olarak elastik olduğu bilinen bir elyaftır; Boyutunun 5 katına kadar genişleyebilir. En değerli özelliği, gerilmesine rağmen orijinal boyutuna geri dönmesi ve diğer kumaşlardan daha hızlı kurumasıdır. Kauçuktan daha güçlü ve daha dayanıklıdır ve 50'li yıllarda icat edilmiştir.

Esnekliği ve sağlamlığından dolayı, birçok spor eşyasında, özellikle sporda kullanılır. Bisiklet şortları, yüzme mayoları, kayak pantolonları, triatlon kıyafetleri ve su kıyafetleri en yaygın kullanım alanlarından sadece birkaçıdır. Diğer kullanımlar iç çamaşırlarında, mayolarda, eldivenlerde ve likradadır.

Akıllı reaktif polimerler

Sentetik zamklar ve jel, dış uyaranlara cevap olarak şeklini ayarlayabilir; Bu, ortamdaki değişikliklere yanıt verdikleri anlamına gelir. Bu özellik çok kullanışlıdır, çünkü sensörler ve alarmlar gibi diğer akıllı malzemeleri tasarlamaya yardımcı olabilir. Kendi kendini iyileştirme teknolojisi bu denkleme eklendiğinde, sonuçların birçok sektörde önemli kullanımları olabilir.

Bu malzemeler sıcaklık, nem, pH, ışık yoğunluğu ve manyetik ve elektronik alanlardaki değişikliklere duyarlı olabilir. Renklerini, saydamlıklarını ve hatta şekillerini değiştirebilirler.

Biyomedikal mühendisliğinde, hidrojellerde ve biyolojik olarak parçalanabilen ambalajlarda kullanılırlar.

akrilik

40'lı yıllarda geliştirilmiştir, güçlü, hafif ve sıcaktır, bu nedenle kazaklarda, mobilya döşemelerinde, halılarda ve bot ve eldivenlerin kaplanmasında yaygın olarak kullanılır. O kadar yumuşak ki dokunuşa yün gibi geliyor; Doğru bir prosedürden geçtikten sonra, pamuk gibi diğer kumaşları taklit etmek için kullanılabilir. Bazen daha pahalı olan kaşmir yerine kullanılabilir.

Akrilik çok dayanıklı ve dayanıklıdır. Rengi çok iyi kabul eder, yıkarken sorun olmaz ve genellikle hipoalerjeniktir. Giysiler gelince, genellikle çorap, eşarp ve şapka üretiminde kullanılır. Ek olarak, örgü ipliklerinde, özellikle tığ işlerinde kullanılır.