Что значит синтетический материал

Список синтетических материалов: описание, свойства, преимущества и недостатки

Синтетическая ткань – это основа текстильного производства на данный момент. Просто посмотрите вокруг: вся одежда, мягкая мебель, постельное делается именно из синтетики! А что это такое и какими бывают синтетические материалы – знают единицы. Ниже вы узнаете все о том, что называют синтетической тканью и какой она бывает.

Гетероцепные виды

Гетероцепные виды синтетических тканей получили свое название, благодаря составу макромолекул. За исключением углерода, в них присутствует азот, кислород, сера и другие элементы.

Производятся путем расплава смолы, поэтому при горении не разлагаются.

Широкую распространенность получили из-за возможности растягиваться при нормальных температурах.

Полиэфирные (полиэстер)

Производятся из полиэтиленгликольтерефталат. Наиболее известная ткань на основе этой смолы – полиэстер, которая используется для одежды. Обладают свойством сохранять до половины прочностных характеристик, при нагреве до 185 градусов.

Растворяются, как в сильных кислотах, так и в щелочах (при нагреве). Имеет следующие преимущества:

Полиуретановые

Искусственный материал, по качествам напоминающий резину. Наиболее известная полиуретановая ткань – лайкра, которую часто добавляют в хлопок и лен для повышения эластичности.

Полиамидные

Из полиамидных тканей наиболее известен – нейлон. Наиболее часто встречаются полиамидные лосины, спортивные шорты и кофты, предназначенные для спорта.

Материал не термостоек и может выдержать до 100 градусов тепла, после чего теряет свои свойства. Для военных целей были разработаны огнеупорные типы тканей, сохраняющие качества даже при 600 о С.

Растворяется в любых минеральных кислотах (примеры: борная, угольная, мышьяковая), трихлоэтане, фенольном растворителе и т.д. Почти не впитывает влагу и быстро ее отдает.

Карбоцепные виды

К карбоцепным тканями относится синтетика, имеющая в макромолекуле только углерод. Производится, как правило, из насыщенных гелевых раствором на основе ацетона. Их них обычно изготавливаются монолитные фигуры.

Полиакрилонитрильные

Из полиакрилонитрита изготавливаются бытовые ткани, так как акриловое волокно очень напоминает шерсть. Изделия получаются мягкими и приятными на ощупь.

Из недостатков: высокая электростатичность.

Полиолефиновые

Сюда входят некоторые полиэтилены и полипропилены. Материал чрезвычайно легкий (плотность меньше, чем у воды), поэтому подходит для непотопляемых тросов.

Среди прочих преимуществ:

Единственный минус: низкая термостойкость. Уже при 110 градусах полиолефиновые волокна теряют свои свойства.

Поливинилхлоридные

ПВХ можно встретить в сантехнике и электрокоммуникациях. Обладает средними качествами по прочности и эластичности, поэтому мало подходит для одежды.

Минус: под воздействием воды дает усадку. Длительное пребывание в воде может привести к порче.

Поливинилспиртовые

Волокна, изготовленные на основе поливинилового спирта. Ткани обладают антисептическим свойством, поэтому их можно использовать для стерильных помещений.

Синтетика: насколько экологичен материал

Многие люди не разбираются в понятиях «натуральный» и «экологичный». Но это не одно и то же. Натуральная ткань производится из природного сырья, а экологичный материал — это безопасный для природы и людей. И так получается, что не все натуральные ткани экологичны. При этом синтетический материал изготавливают из сырья, а производство является безотходным. Многие эко-вещи, сшитые из синтетики, намного безопаснее, чем, например, вещи из натурального хлопка, при выращивании которого используются тонны гербицидов. Поэтому надо всегда искать золотую середину.

Источник

Синтетические материалы: понятие, виды и примеры

Содержание:

В Синтетические материалы это те материалы, которые сделаны из синтезированных полимеров или небольших молекул. Соединения, используемые для изготовления этих материалов, происходят из нефтехимии или нефтехимии.

Для изготовления волокон разных типов используются разные химические соединения. Большинство синтетических материалов состоит из химикатов, получаемых из полимеров, поэтому они прочнее и устойчивее.

Синтетические материалы составляют почти половину всех материалов, используемых во всех областях текстильных технологий. Существуют разные методы производства этих материалов, но наиболее распространенным является токарная обработка расплава. В этом процессе высокие температуры используются для изменения и формования формы и размеров волокон или синтетических материалов.

Это возможно, поскольку натуральные волокна чувствительны к элементам и со временем разрушаются; это означает, что они поддаются биологическому разложению. Натуральные волокна также подвержены повреждениям от вредителей, которые на них питаются, как и в случае с молью, питающейся хлопком, шерстью и шелком.

В последнее время наблюдается бум изобретения новых синтетических материалов. С помощью технологий ученые открыли новые синтетические пути для соединения небольших молекул в большие полиэфирные цепи с правильными свойствами для конкретных целей.

Примером этого являются полипропиленовые волокна, которые используются в коврах, или разновидности полиэтилена, которые используются для изготовления пластиковых бутылок. Им также удалось разработать невероятно сильные вещества, такие как кевлар.

Виды синтетических материалов и характеристики

Биопластики

Пластмассы не разлагаются, поэтому они являются серьезным источником загрязнения окружающей среды. Кроме того, большинство пластмасс получают из сырой нефти, которая не возобновляется.

Но технологии сделали возможным преобразовать возобновляемые ресурсы в пластмассы и синтетические каучуки. Эти вещества устойчивы, потому что они экономят ископаемые ресурсы, и, хотя они еще не поддаются биологическому разложению, это большой шаг вперед для науки.

Нейлон

Это семейство синтетических полимеров, которое было впервые произведено в 1935 году; это было первое синтетическое волокно массового производства. Это было связано с необходимостью замены азиатского шелка и конопли в парашютах во время Второй мировой войны. В то время из него шили шины, палатки, пончо и другие военные принадлежности. Его даже использовали для изготовления бумажных денег в Соединенных Штатах.

Он легко воспламеняется, горит, а не плавится. Довольно эластичный; Он очень прочный, очень хорошо противостоит насекомым, животным, грибам и многим химическим веществам.

Он имеет множество коммерческих применений в синтетических волокнах, таких как напольные покрытия и резиновые арматуры; Он также используется при моделировании автомобильных деталей, особенно моторного отсека, а также в электрооборудовании, зубных щетках, коврах, нейлоне и тканях для одежды.

Твердый нейлон также используется для изготовления щеток для волос и механических деталей, таких как винты и шестерни. Нейлоновые смолы используются в упаковке некоторых пищевых продуктов; особенно в пакетах для духовки и в упаковке для колбасы и мяса.

Пластиковые компаунды

Так называют пластмассы, армированные различными волокнами, чтобы сделать их более эластичными и прочными. Примером могут служить смеси полимеров и углерода, которые создают легкий материал, который используется для транспортировки вещей с эффективным использованием топлива.

Полиэстер

Помимо одежды, многие ткани из полиэстера используются в домашней обстановке и постельном белье. Полиэстер можно найти в рубашках, брюках, куртках, шляпах, простынях, одеялах, подушках, наполнителях, мягкой мебели и полотенцах. Промышленный полиэстер используется для усиления шин, ремней безопасности и пластика с высокой впитывающей способностью.

Этот материал также используется для изготовления бутылок, каноэ, кабелей и голограмм, среди прочего. Кроме того, он используется в качестве отделки деревянных изделий, таких как гитары, пианино и интерьеры яхт.

Самовосстанавливающийся материал

Эти разрабатываемые новые материалы обладают способностью устранять повреждения, которые в других случаях можно было бы считать непоправимыми. Их обнаружили в начале 2000-х.

Углеродное волокно

Это прочный и легкий армированный пластик, содержащий углеродное волокно. Углеродное волокно может быть дорогим в производстве, но оно широко используется в автомобилестроении, авиакосмической промышленности, гражданском строительстве, спортивных товарах и других технических приложениях.

Он жесткий, но в то же время пластичный и обладает хорошей устойчивостью к высоким температурам.

Кевлар

Кевлар также используется в производстве шин для велосипедов, парусных лодок и пластиков для музыкальных барабанов.

Лайкра

Умные реактивные полимеры

Синтетические каучуки и гели могут изменять свою форму в ответ на внешние раздражители; это означает, что они реагируют на изменения в окружающей среде. Эта возможность очень полезна, поскольку может помочь вам в разработке других интеллектуальных материалов, таких как датчики и сигнализация. Когда к этому уравнению добавляется технология самовосстановления, результаты могут найти важное применение во многих отраслях промышленности.

Эти материалы могут быть чувствительны к изменениям температуры, влажности, pH, интенсивности света, а также магнитных и электронных полей. Они могут изменить его цвет, прозрачность или даже форму.

Они используются в биомедицинской инженерии, гидрогелях и биоразлагаемой упаковке.

Акрил

Он был разработан в 1940-х годах. Он прочный, легкий и теплый, поэтому его обычно используют в свитерах, в качестве обивки мебели, в коврах, а также для покрытия обуви и перчаток.

Он такой мягкий, что на ощупь похож на шерсть; После правильной процедуры его можно использовать для имитации других тканей, например, хлопка. Иногда его используют вместо более дорогого кашемира.

Акрил очень прочный и прочный. Очень хорошо принимает цвет, не вызывает проблем при стирке и обычно гипоаллергенен. Что касается одежды, то ее обычно используют при изготовлении чулок, шарфов и шапок. Кроме того, он используется в нитках для вязания, особенно крючком.

Синтетическая резина

Истоки синтетического каучука восходят к концу девятнадцатого века из-за необходимости создать вариант натурального каучука, который мог бы удовлетворить потребности автомобильной промышленности.

Синтетический каучук превосходит натуральный, потому что его состав позволяет ему быть более управляемым и деформироваться без потери эластичности.

Клеи

Клеи могут быть животного, растительного или синтетического происхождения. Последний основан на полимерах, полученных из нефти, а также на синтетическом каучуке или полиуретановых клеях.

В свою очередь, клеи можно разделить по составу на однокомпонентные и двухкомпонентные.

Полимерная глина

Он выполняет функции земляной глины, только состоит в основном из поливинилхлорида (ПВХ). Он присутствует на рынке в течение короткого времени, но его низкая стоимость и возможности позволяют использовать его все шире по сравнению с традиционной глиной.

Силиконовый

Синтезированная композиция силикона была разработана в 1938 году. Это очень универсальный продукт для повседневного использования в таких отраслях, как электроника, строительство, фармацевтика или мебель. Наибольшая вероятность заключается в том, что его можно нагревать до высоких температур без деформации и потери своих свойств.

Термопласты

Термопласты представляют собой комбинацию пластмасс, полученных из сырой нефти вместе с кислородом, водородом и углеродом. Его основная способность заключается в том, что их можно плавить, чтобы впоследствии они могли принять желаемую форму.

Он применяется в автомобильной промышленности для разработки фар, водонепроницаемых изделий, таких как занавески для душа или дождевика, или для изготовления труб.

Ссылки

120 коротких красивых фраз (с картинками и пояснениями)

Вирусология: история, что изучает, виды вирусов, примеры

Источник

Роль синтетических полимеров в современной технике

Особенности

Синтетические полимеры имеют в своей основе низкомолекулярные органические соединения (мономеры), которые в результате реакций полимеризации или поликонденсации образуют длинные цепочки. Расположение и конфигурация молекулярный цепей, тип их связи во многом определяют механические характеристики полимеров.

Искусственные и синтетические полимеры обладают радом специфических особенностей. На первом месте следует отметить их высокую эластичность и упругость – способность противостоять деформациям и восстанавливать первоначальную форму. Пример – полиамид, резина. Полиуретановая нить – эластан, способна без разрыва изменять свою длину на 800 % и затем восстанавливать первоначальный размер. Наличие длинных молекулярных цепочек в структуре синтетических материалов обусловило низкую хрупкость пластиковых изделий. В большинстве случаев увеличение хрупкости у некоторых типов пластмасс происходит при понижении температуры. Органические материалы практически полностью лишены этого недостатка.

Отдельные типы пластиков, наоборот, имеют высокую жесткость и твердость. Стеклотекстолит по прочности мало уступает стали, а такой полимер, как кевлар, даже превосходит ее.

Указанные свойства дополняются высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью. Большинство известных полимеров имеют высокое электрическое сопротивление, низкую теплопроводность.

Отмечая высокие эксплуатационные и технологические качества, нельзя забывать и про отрицательные стороны:

Химические свойства полимеров показывают их высокую стойкость к агрессивным веществам, но в ряде случаев затрудняет использование клеевых составов. Поэтому для термопластичных полимеров используют метод сварки – соединение разогретых элементов. Некоторые вещества, например, фторопласты, вообще не подлежат соединениям, кроме механических.

Производство синтетики

Человечество использует разные методы выработки искусственных полимеров:

В качестве изначального продукта для образования синтетических цепей берут различные материалы, являющиеся конечными результатами от переработки газовых элементов, нефтепродуктов и каменного угля (фенолы, ацетилены, бензолы и этилены). Результат в целом зависит от внешности исходных веществ. По их обозначению дается и название полимеру.

Синтетические полимеры образуются методом синтезирующей реакции. Волокна вырабатывают из расплава, а также из раствора по сухому или мокрому методу.

Применение синтетических волокон набирает крупные обороты в отличие от выпуска искусственных волокон. Объясняется это доступностью первичного сырья и обширностью их свойств и полезных качеств. Это позволяет получать продукты с различными свойствами, в то время как возможности модифицировать свойства искусственных волокон крайне малы и даже иногда отсутствуют.

Применение

Без преувеличения можно сказать, что полимеры нашли применение абсолютно во всех областях деятельности и жизни человека. Синтетические полимеры используются в быту и промышленности как самостоятельные изделия, так и в качестве замены традиционных материалов или в комплексе с ними для получения уникальных характеристик.

Первое применение нашли искусственные полимеры. Самый яркий пример – резина. В настоящее время основная часть резиновых изделий выполняется из синтетического каучука, но имеется несколько областей применения, где до сих пор используется резина из натурального каучука.

Полимеры обладают целым комплексом уникальных качеств, которых нет у традиционных материалов, или использование последних технологически и экономически нецелесообразно. Устойчивость к химическим реакциям в большом диапазоне температур и по отношению к большой группе активных химических соединений способствует большому распространению полимерных материалов в химии и химической промышленности.

Низкая токсичность, химическая устойчивость, отсутствие аллергических реакций позволило синтетическим полимерам найти широкое применение в медицине. Это искусственные органы, производство лекарств – от упаковок, до оболочек медицинских препаратов (таблеток, капсул), шовные материалы, клеи.

Пищевая упаковка из полимерных материалов

Те же самые качества используются и в пищевой промышленности для изготовления посуды, упаковочной тары для готовых продуктов и в процессе их производства. Себестоимость упаковки синтетической тары в несколько раз меньше, чем у картонной, бумажной или из иных натуральных материалов.

В промышленности высокомолекулярные полимерные соединения используются для производства конструкционных материалов, узлов трения, несущих конструкций, лаков и красок.

Благодаря превосходным электроизолирующим свойствам пластики практически полностью вытеснили натуральные материалы в электротехнической промышленности. Изоляция проводов, корпуса приборов, печатные платы изготавливаются на основе полимерных материалов. Жесткие обмоточные провода покрываются слоем синтетических лаков, при малой толщине обладающих высоким сопротивлением и прочностью, а гибкие монтажные проводники имеют оболочку из поливинилхлорида или полиэтилена, окрашенную в различные цвета для удобства обслуживании и ремонта.

На основе синтетических полимеров изготавливаются текстильные материалы большинства известных наименований. Ткани и одежда имеют в своем составе пряжу на основе полиамида, полиэстера, полипропилена. Как альтернатива натуральной шерсти выступает акрил, изделия из которого трудно отличить от натуральных.

Тот же самый полиамид, который служит заменой шелку, в монолитном состоянии имеет прочность, сравнимую со многими металлами. Если учесть, что полиамид, иначе называемый капрон или нейлон, химически инертен, а значит, не подвержен коррозии и имеет низкий коэффициент трения, то замена металлов синтетическими веществами вполне очевидна.

Еще более высокие качества имеют такие промышленные полимеры, как фторопласты – фторорганические соединения. Данные синтетические полимерные материалы имеют один из самых низких коэффициентов трения и самую высокую химическую устойчивость. Эти качества используются при производстве узлов трения, особенно в устройствах, работающих в агрессивной среде.

Когда нельзя произвести полноценную замену металлических конструкций искусственными материалами, выполняют покрытие металлической основы слоем пластика. Технологический процесс покрытия металла слоем пластика осуществляется таким образом, чтобы происходила связь основы и покрытия на молекулярном уровне. Этим достигается высокая прочность соединения.

Промышленные полимеры могут иметь самые различные виды. Используются как термопластичные материалы, так и термореактивные пластики. В первом случае для изготовления деталей и конструкций используется метод литья или прессовки при температуре размягчения полимера, а во втором пластмасса формируется непосредственно в виде готового изделия или полуфабриката с минимальной последующей обработкой.

Среди промышленных синтетических полимеров можно выделить композиционные материалы, в которых наполнителем или армирующей составляющей могут служить самые различные материалы, а связующим веществом выступает полимер.

Наиболее известны такие композиционные материалы:

Термопласты и их сокращенные обозначения

Реактопласты и их сокращенные обозначения

Сополимеры [ править | править код ]

Сополимеры различаются по строению, технологии изготовления и получаемым свойствам. На 2014 год созданы технологии [3] :

Свойства сополимеров [ править | править код ]

Источник

Синтетические

Синтетикой называют любой продукт, полученный методом химического синтеза, чаще всего синтетическую ткань.

Синтетические волокна — это волокна, производимые из полимеров, которые не встречаются в природе, а синтезируются из мономеров. Сырьем для их производства являются продукты переработки нефти, каменного угля и газа. Их относят к классу химических (наряду с искусственными).

История

Из чего делают ткани, известно всем — из разных видов волокон. До середины прошлого столетия мы использовали исключительно натуральные ткани: хлопок, лен, шелк и т. д. В 1940—1950-х годах научились производить искусственные волокна (вискозу, ацетат).

Производство волокон из расплавленных синтетических полимеров начало развиваться в странах с развитой промышленностью в 1940—1970-х годах. В этот период такие волокна лишь частично заменяли натуральные, использовались в качестве добавки.

С 70-х годов прошлого столетия производство синтетики сильно возросло, и холст из синтетических волокон стал широко применяться в качестве самостоятельного материала.

Виды и свойства

Общие характеристики и преимущества синтетических волокон и тканей любого вида:

прочность; устойчивость к воздействию бактерий и микроорганизмов; износостойкость; несминаемость.

Недостатками является то, что волокна плохо впитывают воду и сильно электризуются.

Вид и название зависит от того, какой продукт был использован в качестве исходного (к его названию добавляется приставка поли-). Ткани, выработанные из таких волокон имеют различные торговые названия (зачастую в каждой стране есть свое). Все они делятся на две большие группы:

гетероцепные. Макромолекулы содержат атомы углерода и других элементов. К ним относятся полиамидные, полиуретановые и полиэфирные волокна; карбоцепные. Макромолекулы содержат только атомы углерода. Все остальные синтетические волокна.

Полиамидные

Прочные при растяжении, устойчивы к истиранию и многократным изгибам, не подвергаются воздействию многих химических веществ, низких температур, плесени, бактерий. Имеют низкий показатель термо- и светостойкости. Распространенные торговые названия: нейлон, капрон, анид.

Полиуретановые

Широко известные спандекс, лайкра, неолан. Главным преимуществом является высокая степень эластичности без потери прочностных характеристик. Стойкие к истиранию. Эластичное, упругое и устойчивое к воздействию химических реагентов волокно обладает существенным недостатком — малой теплостойкостью.

Поливинилспиртовые

Обладают прочностью и устойчивостью к истиранию и воздействию микроорганизмов, света кислот и щелочей. Торговые названия: винол, куралон, мтилан. Отличительная черта винола — высокая гигроскопичность.

Полиэфирные (полиэстер)

Лавсан. Достоинства: упругость, термостойкость, низкая теплопроводность и малая степень усадки. Недостатки: разрушается при действии кислот и щелочей, жесткий, плохо впитывает воду и сильно электризуется.

Полиакрилонитрильные

Обладают менее высокой стойкостью к истиранию, чем полиамид и полиэфир. Устойчивы к воздействию микроорганизмов (и моли), обладают формоустойчивостью, изделия из них практически не мнутся. По внешнему виду очень напоминают натуральную шерсть. Наиболее известны нитрон и акрилан.

Полиолефиновые

Сырьем для их изготовления являются полиэтилен и полипропилен. Очень легкие, прочные и устойчивые к износу, воздействию химических реагентов и микроорганизмов. Обладают низкой гигроскопичностью, неустойчивы к воздействию температур. Даже при 50—60 градусах изделия из них дают значительную усадку. Затраты на производство минимальные.

Применение

В чистом виде некоторые виды синтетических волокон не используются, в основном их добавляют к другим волокнам (натуральному хлопку, льну, шерсти), чтобы получить ткани с улучшенными характеристиками.

Так, добавление даже небольшого процента эластана или лайкры сделает ткань более эластичной. Их таких тканей и трикотажных полотен изготавливают женскую и мужскую повседневную, спортивную и верхнюю одежду, чулки и другие изделия. Из полиакрилонитрильного волокна делают искусственный мех, трикотажное полотно, ковры и напольные покрытия, одеяла. Из полиэстеровой нити изготавливают ткани и трикотажи для производства одежды, домашнего текстиля и материалов технического назначения. Штапельное волокно добавляют к хлопку, льну, шерсти и получают прочные материалы, из которых производят все группы одежды, ковровые изделия, искусственный мех. Войлок из полиэстера во многом превосходит по качеству натуральный шерстяной войлок.

Об одном из лучших натуральных наполнителей для постельных принадлежностях читайте здесь.

Уход за изделиями

Стирают изделия из синтетических волокон при температуре 30—40 градусов. Полиэстер — до 60 градусов. Для белых вещей используют универсальные порошки, для цветных — специальные для тонких и цветных тканей. Режим стирки можно выбирать любой в зависимости от степени загрязнения и вида ткани. Отжимать можно в стиральной машине, количество оборотов уменьшить до минимума. Сушить в машине такие изделия нельзя, так как образующиеся складки потом будет очень сложно разгладить. Предпочтительна сушка на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. Запрещено сушить синтетику на батареях. Гладят синтетику на режиме «шелк». Нейлон гладят при минимальной температуре, не увлажняя.

Публикации о синтетических тканях

Источник