的合成材料是其由合成的聚合物或小分子的那些材料。用于制造这些材料的化合物来自石油化学制品或石油化学制品。
不同的化学化合物用于制造不同类型的纤维。大多数合成材料都是由聚合物制成的化学物质制成,因此它们更坚固,更耐用。
合成材料几乎占纺织技术所有领域使用的所有材料的一半。有多种制造这些材料的方法,但最常见的是熔融车削。在此过程中,高温用于改变和成型纤维或合成材料的形状和尺寸。
这些材料坚硬,通常提供对消费者友好的功能。一些最常见的功能是防水材料,可拉伸材料和防污部件。
这是可能的,因为天然纤维对元素敏感,并且随着时间的流逝会分解。这意味着它们是可生物降解的。天然纤维也容易受到以它们为食的害虫的损害,就像以棉,羊毛和丝绸为食的飞蛾一样。
合成纤维对这些害虫具有免疫力,不会因暴露在阳光,水或油中而受损。一些最常见的合成材料是尼龙,聚酯,碳纤维,人造丝和氨纶或莱卡。
近年来,新合成材料的发明蓬勃发展。随着技术的发展,科学家发现了新的合成途径,可以将小分子连接到具有特定用途正确特性的大聚酯链中。
例如,用于地毯的聚丙烯纤维或用于制造塑料瓶的各种聚乙烯。他们还成功地开发出了像凯夫拉尔一样令人难以置信的强物质。
合成材料的种类和特性
生物塑料
塑料不会降解,这就是为什么它们是环境污染的重要来源。此外,大多数塑料均来自不可再生的原油。
但是技术使将可再生资源转化为塑料和合成橡胶成为可能。这些物质具有可持续性,因为它们可以节省化石资源,尽管它们尚无法生物降解,但对科学而言是巨大的进步。
尼龙
它是合成聚合物的一个家族,于1935年首次生产。它是第一批大量生产的合成纤维。这是由于第二次世界大战期间需要在降落伞中更换亚洲丝绸和大麻。当时,它被用来制造轮胎,帐篷,雨披和其他军事用品。它甚至在美国被用来赚钱。
它极易燃,燃烧而不熔化。它很有弹性。它非常坚固,可以很好地抵抗昆虫,动物,真菌和许多化学物质。
它在合成纤维中有许多商业应用,例如在地板覆盖物和橡胶增强材料中;它也用于汽车零件,尤其是发动机舱的建模,以及电气设备,牙刷,地毯,尼龙和服装面料的建模。
固态尼龙还用于制造发刷和机械零件,例如螺钉和齿轮。尼龙树脂用于某些食品包装。特别是在烤箱包装袋,香肠和肉类包装中的那些包装中。
胶料
这是用不同纤维增强的塑料的名称,以使其更具弹性和强度。一个例子是聚合物和碳之间的混合物,它们产生了一种轻质材料,可用于高效利用燃料运输物品。
这些化合物越来越多地被使用,特别是在航空航天工业中。空客A360飞机和波音787由50%的塑料制成。唯一使其昂贵(尤其是在车辆制造中)无法使用的因素是它的高成本。
涤纶
这种材料被广泛用于纺织工业。大多数服装都有一定等级的聚酯纤维。有些品种甚至可以被生物降解,尽管大多数不是。
除衣物外,许多聚酯编织织物也用于家具和亚麻布。聚酯可以在衬衫,裤子,夹克,帽子,床单,羽绒被,靠垫,填充物,软垫家具和毛巾中找到。工业聚酯用于增强轮胎,安全带和增强高吸收性塑料。
这种材料还用于制作瓶子,独木舟,电缆和全息图等。此外,它还用作木制产品的表面处理,例如吉他,钢琴和游艇内饰。
聚酯对污渍具有高度抵抗力;唯一可以将其染色的染料是所谓的分散染料。在许多机会中,会在聚酯纤维和天然纤维之间建立组合以获得不同的结果。例如,聚酯/棉混纺聚酯棉是一种结实,抗皱,不缩水的织物。
自修复材料
这些正在开发的新材料具有修复损坏的能力,而在其他时候,这种损坏被认为是无法修复的。它们是在2000年代初期发现的。
聚合物不是唯一能够自我修复的材料,但它们是最有效的。它们涉及非常复杂的设计并且难以制造,但是在维修时它们比其他聚合物更耐用。预计它们将越来越多地用于涂料,电子产品和运输中。
碳纤维
它是一种坚固而轻便的增强塑料,包含碳纤维。碳纤维的制造成本可能很高,但已广泛用于汽车,航空航天,土木工程,体育用品和其他技术应用中。
它是刚性的,但同时可模塑,并且具有良好的耐高温性。
凯夫拉尔
凯夫拉尔是一种非常坚固的塑料。由于它是由相互压紧的纤维制成的,因此一直是人们追求的特性。它是尼龙的近亲,被认为是超级聚合物,于70年代被推向市场。
它是一种非常坚固的材料,但相对较轻。它不会熔化,只会在高于450°C的温度下分解;寒冷也不会对其造成伤害,它可以在低至-196°C的温度下生存。它可以抵抗来自不同化学物质的侵蚀,并且湿度不会损坏它。
凯夫拉尔是一种出色的防弹材料,因为子弹或小刀很难穿过纤维。像现代装甲一样,它比钢更坚固,但比钢更轻,更灵活。
Kevlar的其他用途包括用于制造自行车轮胎,帆船和音乐鼓的鼓面。
莱卡
莱卡或斯潘德克斯弹性纤维是已知具有异常弹性的纤维。它可以扩展到其大小的5倍。它最珍贵的特征是,尽管经过拉伸,它仍能恢复其原始尺寸,并且比其他织物干燥更快。它比橡胶更坚固耐用,并于1950年代发明。
由于它的弹性和强度,它被用于许多服装中,尤其是在运动中。自行车短裤,泳裤,滑雪裤,铁人三项服和潜水衣只是几种最常见的用途。其他用途包括内衣,泳衣,手套和莱卡。
智能反应性聚合物
合成橡胶和凝胶可根据外界刺激调节形状。这意味着他们可以响应环境的变化。此功能非常有用,因为它可以帮助您设计其他智能材料,例如传感器和警报。当将自我修复技术添加到该方程式中时,结果可能在许多行业中具有重要用途。
这些材料可能会对温度,湿度,pH,光强度以及磁场和电场的变化敏感。他们可以更改其颜色,透明度甚至形状。
它们用于生物医学工程,水凝胶和可生物降解包装。
亚克力
它是在1940年代开发的,坚固,轻便且保暖,因此常用于毛衣,家具内饰,地毯以及靴子和手套。
它是如此柔软,摸起来像羊毛。经过正确的程序后,它可以用来模仿其他织物,例如棉。它有时被用来代替更昂贵的羊绒。
亚克力非常坚固耐用。它能很好地接受颜色,清洗后没有问题,并且通常是低过敏性的。至于服装,通常用于制造长袜,围巾和帽子。此外,它还用于编织线,尤其是钩编。
合成橡胶
合成橡胶的起源可以追溯到19世纪末,原因是需要创造一种可以满足汽车工业需求的天然橡胶。
合成橡胶在天然橡胶的基础上有所改进,因为其成分使其更易于管理,并且在不损失其弹性的情况下经受变形。
胶粘剂
粘合剂可以是动物,植物或合成来源的。后者基于衍生自石油的聚合物以及合成橡胶或聚氨酯胶。
继而,粘合剂可以根据其组成分为一组分和二组分粘合剂。
聚合物黏土
它具有粘土的功能,仅主要由聚氯乙烯(PVC)组成。它仅在市场上停留了很短的时间,但与传统黏土相比,它的低成本和可能性使其可以被越来越广泛地使用。
矽胶
硅酮的合成成分于1938年进行。它是一种非常通用的产品,可日常用于电子,建筑,制药或家具等行业。它最大的可能性是可以加热到高温而不会变形或失去其性能。
热塑性塑料
热塑性塑料是衍生自原油,氧气,氢气和碳的塑料的组合。它的主要功能是可以熔化它们,以便以后可以采用所需的形状。
它在汽车工业中用于前灯的开发,防水产品(如浴帘或雨衣)或管道的制造。
参考文献
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