SENTETIK MALZEMELER: KAVRAM, TÜRLER VE ÖRNEKLER - BILIM - 2025

Sentetik malzemeler sentezlenen polimerler ya da küçük moleküllerin yapılır malzemelerdir. Bu malzemeleri yapmak için kullanılan bileşikler petrol kimyasallarından veya petrokimyasallardan gelir.

Farklı lif türlerini yapmak için farklı kimyasal bileşikler kullanılır. Çoğu sentetik malzeme, polimerlerden gelen kimyasallardan yapılmıştır, bu nedenle daha güçlü ve daha dayanıklıdırlar.

Sentetik malzemeler, tekstil teknolojisinin her alanında kullanılan malzemelerin neredeyse yarısını oluşturmaktadır. Bu malzemeleri üretmenin farklı yöntemleri vardır, ancak en yaygın olanı eriyik döndürmedir. Bu işlemde, elyafların veya sentetik malzemelerin şekil ve boyutlarını değiştirmek ve kalıplamak için yüksek sıcaklıklar kullanılır.

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

Doğal lifler elementlere duyarlı olduğundan ve zamanla parçalanma eğiliminde olduğundan bu mümkündür; bu, biyolojik olarak parçalanabilir oldukları anlamına gelir. Doğal lifler, pamuk, yün ve ipekle beslenen güvelerde olduğu gibi, kendileriyle beslenen zararlı böceklerden de zarar görme eğilimindedir.

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

Son zamanlarda, yeni sentetik malzemelerin icatında bir patlama yaşandı. Bilim adamları, teknolojiyle birlikte, küçük molekülleri belirli kullanımlar için doğru özelliklere sahip büyük polyester zincirlerine bağlamak için yeni sentetik yollar keşfettiler.

Bunların bir örneği halılarda kullanılan polipropilen lifler veya plastik şişe yapımında kullanılan polietilen çeşitleridir. Ayrıca kevlar gibi inanılmaz derecede güçlü maddeler geliştirmeyi de başardılar.

Sentetik malzeme türleri ve özellikleri

Biyoplastikler

Plastikler bozulmaz, bu yüzden büyük bir çevre kirliliği kaynağıdır. Ek olarak, çoğu plastik yenilenemeyen ham petrolden elde edilir.

Ancak teknoloji, yenilenebilir kaynakları plastik ve sentetik kauçuklara dönüştürmeyi mümkün kıldı. Bu maddeler sürdürülebilirdir çünkü fosil kaynaklarını korurlar ve henüz biyolojik olarak parçalanabilir olmasalar da bilim için büyük bir ilerlemedir.

Naylon

Sentetik polimer ailesidir ve ilk kez 1935 yılında üretilmiştir; seri üretilen ilk sentetik elyaftı. Bu, II.Dünya Savaşı sırasında paraşütlerde Asya ipek ve kenevirinin değiştirilmesi ihtiyacından kaynaklanıyordu. O zamanlar lastik, çadır, panço ve diğer askeri malzemeleri yapmak için kullanılıyordu. Amerika Birleşik Devletleri'nde kağıt para kazanmak için bile kullanıldı.

Oldukça yanıcıdır, eritmek yerine yanar. Oldukça esnektir; çok güçlüdür, böceklere, hayvanlara, mantarlara ve birçok kimyasala çok iyi direnç gösterir.

Sentetik elyaflarda, zemin kaplamaları ve kauçuk takviyeleri gibi birçok ticari uygulamaya sahiptir; Ayrıca otomotiv parçalarının, özellikle motor bölmesinin modellenmesinde ve elektrikli ekipmanlarda, diş fırçalarında, halılarda, naylonlarda ve giyim kumaşlarında kullanılır.

Katı naylon ayrıca saç fırçaları ve vidalar ve dişliler gibi mekanik parçalar yapmak için de kullanılır. Bazı gıda ambalajlarında naylon reçineler kullanılır; özellikle fırın çantalarında ve sosis ve et ambalajında ​​gelenlerde.

Plastik karışımlar

Daha elastik ve güçlü kılmak için farklı liflerle güçlendirilmiş plastiklere verilen isim budur. Bir örnek, yakıtı verimli bir şekilde kullanarak nesneleri taşımak için kullanılan hafif bir malzeme oluşturan polimerler ve karbon arasındaki karışımlardır.

Bu bileşikler, özellikle havacılık endüstrisinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Airbus A360 uçakları ve Boeing 787,% 50 plastikten yapılmıştır. Özellikle araç imalatında daha fazla kullanılmasını engelleyen tek şey maliyetinin yüksek olmasıdır.

Polyester

Bu malzeme, tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır; çoğu giysinin bir dereceye kadar polyester vardır. Çoğu olmasa da biyolojik olarak parçalanabilen bazı çeşitler vardır.

Giysilere ek olarak ev mobilyalarında ve çarşaflarda birçok polyester dokuma kumaş kullanılmaktadır. Polyester gömlekler, pantolonlar, ceketler, şapkalar, çarşaflar, yorganlar, minderler, dolgular, döşemeli mobilyalar ve havlularda bulunabilir. Endüstriyel polyester, lastikleri, emniyet kemerlerini güçlendirmek ve yüksek emici plastikleri güçlendirmek için kullanılır.

Bu malzeme aynı zamanda diğerlerinin yanı sıra şişe, kano, kablo ve hologram yapımında da kullanılır. Ayrıca gitarlar, piyanolar ve yat iç mekanları gibi ahşap ürünlerde son kat olarak kullanılır.

Polyester lekelere karşı oldukça dayanıklıdır; onu boyayabilen tek boyalar sözde dispers boyalardır. Birçok fırsatta, farklı sonuçlar elde etmek için polyester ve doğal lifler arasındaki kombinasyonlar oluşturulur. Örneğin, polyester / pamuk karışımı, polikoton, güçlü, kırışmaya dirençli, büzülmeyen bir kumaştır.

Kendi kendini onaran malzeme

Geliştirilmekte olan bu yeni malzemeler, diğer zamanlarda onarılamaz olarak kabul edilebilecek hasarı onarma yeteneğine sahiptir. 2000'lerin başında keşfedildiler.

Polimerler, kendi kendini iyileştirebilen tek malzeme değil, aynı zamanda en verimli olanlardır. Çok karmaşık tasarımlar içerirler ve üretilmeleri zordur, ancak tamir edildiklerinde diğer polimerlerden daha dayanıklıdırlar. Kaplama, elektronik ve taşımacılıkta giderek daha fazla kullanılması bekleniyor.

Karbon fiber

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

Serttir ancak aynı zamanda kalıplanabilir ve yüksek sıcaklıklara karşı iyi bir dirence sahiptir.

Çelik yelek

Kevlar çok güçlü bir plastiktir. Birbirine kuvvetle bastırılmış liflerden yapıldığı için oldukça rağbet gören özelliklere sahiptir. Naylonun bir akrabasıdır, süper bir polimer olarak kabul edilir ve 70'lerde piyasaya sürüldü.

Çok güçlü bir malzemedir ancak nispeten hafiftir. Eriymez ve yalnızca 450 ° C'den yüksek bir sıcaklıkta ayrışır; soğuk ona da zarar vermez, -196 ° C'ye kadar düşük sıcaklıklarda hayatta kalabilir. Farklı kimyasallardan gelen saldırılara karşı dayanıklıdır ve nem ona zarar vermez.

Kevlar, bir mermi veya bıçağın liflerden geçmesi zor olduğu için mükemmel bir anti-balistik malzemedir. Modern zırh gibi çelikten daha güçlü, ancak çelikten daha hafif ve daha esnektir.

Kevlar'ın diğer kullanımları arasında bisiklet lastikleri, yelkenli tekneler ve müzik davulları için davul başlıklarının imalatında kullanılması yer alıyor.

likra

Likra veya spandeks, son derece elastik olduğu bilinen bir elyaftır; 5 katına kadar genişleyebilir. En değerli özelliği, esnetilmesine rağmen orijinal boyutuna dönmesi ve diğer kumaşlara göre daha hızlı kurumasıdır. Kauçuktan daha güçlü ve daha dayanıklıdır ve 1950'lerde icat edilmiştir.

Esnekliği ve mukavemeti nedeniyle spor başta olmak üzere birçok giyim eşyasında kullanılmaktadır. Bisiklet şortları, mayolar, kayak pantolonları, triatlon kıyafetleri ve dalgıç kıyafetleri en yaygın kullanımlardan sadece birkaçıdır. Diğer kullanımlar iç çamaşırı, mayo, eldiven ve likrayı içerir.

Akıllı reaktif polimerler

Sentetik kauçuklar ve jeller, dış uyaranlara yanıt olarak şekillerini ayarlayabilir; bu, ortamdaki değişikliklere tepki verdikleri anlamına gelir. Bu özellik, sensörler ve alarmlar gibi diğer akıllı malzemeleri tasarlamanıza yardımcı olabileceği için çok kullanışlıdır. Bu denkleme kendi kendini iyileştirme teknolojisi eklendiğinde, sonuçlar birçok endüstride önemli kullanımlara sahip olabilir.

Bu malzemeler sıcaklık, nem, pH, ışık yoğunluğu ve manyetik ve elektronik alan değişikliklerine karşı hassas olabilir. Rengini, şeffaflığını ve hatta şeklini değiştirebilirler.

Biyomedikal mühendisliğinde, hidrojellerde ve biyolojik olarak parçalanabilir ambalajlamada kullanılırlar.

Akrilik

1940'larda geliştirilmiş, güçlü, hafif ve sıcak olduğundan kazaklarda, mobilya döşemelerinde, halılarda, bot ve eldiven kaplamasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

O kadar yumuşak ki dokunulduğunda yün gibi geliyor; Doğru bir prosedürden geçtikten sonra pamuk gibi diğer kumaşları taklit etmek için kullanılabilir. Bazen daha pahalı olan kaşmir yerine kullanılır.

Akrilik çok dayanıklı ve sağlamdır. Rengi çok iyi kabul eder, yıkandığında sorunu yoktur ve genellikle hipoalerjeniktir. Giyim gelince, genellikle çorap, atkı ve şapka imalatında kullanılır. Ayrıca özellikle tığ işlerinde örmek için iplerde kullanılır.

Sentetik kauçuk

Sentetik kauçuğun kökenleri, otomotiv endüstrisinin talebini karşılayabilecek bir doğal kauçuk çeşidi yaratma ihtiyacı nedeniyle on dokuzuncu yüzyılın sonlarına kadar uzanmaktadır.

Sentetik kauçuk, doğal olanı geliştirir çünkü bileşimi daha yönetilebilir olmasını ve elastikiyetini kaybetmeden deformasyonlara maruz kalmasını sağlar.

Yapıştırıcılar

Yapıştırıcılar hayvan, sebze veya sentetik kökenli olabilir. İkincisi, petrolden türetilen polimerlerin yanı sıra sentetik kauçuk veya poliüretan yapıştırıcılara dayanmaktadır.

Sırayla, yapıştırıcılar, bileşimlerine göre tek bileşenli ve iki bileşenli yapıştırıcılar olarak sınıflandırılabilir.

Polimer kil

Toprak kilinin işlevlerini yerine getirir, sadece esas olarak polivinil klorürden (PVC) oluşur. Sadece kısa bir süredir piyasada bulunuyor, ancak düşük maliyeti ve olanakları, geleneksel kile kıyasla daha fazla ve daha yaygın kullanılmasına izin veriyor.

Silikon

Silikonun sentetik bileşimi 1938'de gerçekleştirildi. Elektronik, inşaat, ilaç veya mobilya gibi endüstrilerde günlük kullanım için çok yönlü bir üründür. En büyük olasılığı deforme olmadan veya özelliklerini kaybetmeden yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılabilmesidir.

Termoplastik

Termoplastikler, oksijen, hidrojen ve karbon ile birlikte ham petrolden elde edilen plastiklerin bir kombinasyonudur. Ana kapasitesi, daha sonra istediğiniz şekli alabilmeleri için eritilebilmeleridir.

Otomotiv endüstrisinde farların geliştirilmesi, duş perdesi veya yağmurluk gibi su geçirmez ürünler için veya boru imalatı için uygulanmaktadır.

Referanslar

1. Bazı sentetik malzeme örnekleri nelerdir? Sorular ve cevaplar. Reference.com'dan kurtarıldı.
2. Dünyayı değiştirme gücüne sahip beş sentetik malzeme (2015). Konuşma. Theconversation.com'dan kurtarıldı.
3. Naylon (Poliamid) (2017) Plastipedia. Bpf.com.uk adresinden kurtarıldı.
4. Bölüm 8: Dispers boyalarla boyama. (bin dokuz yüz Seksen bir). AATC. Books.google.com adresinden kurtarıldı.
5. Ev Konforları: Ev Tutma Sanatı ve Bilimi. (2005) Simon ve Schuster. Books.google.com adresinden kurtarıldı.
6. (2016) Bunu Açıklayın. Descriptionthatstuff.com'dan kurtarıldı.
7. Biyoayırma ve Biyoproses için Akıllı Polimerler (2001) CRC. Books.google.com adresinden kurtarıldı.
8. Kevlar® Markası. Daha iyi, daha güçlü ve daha güvenli. Dupont.com'dan kurtarıldı.
9. Üretim Teknolojisi: Malzemeler, İşlemler ve Ekipman (2011). Boca Raton, Florida. BİZE. CRC. Books.google.com adresinden kurtarıldı.