Что такое синтетический материал

26.10.202327.04.2022 admin 0 Comments

Виды синтетических тканей: свойство, применение и характеристики

В XIX-XX веке потребности человечества в сфере текстильной промышленности росли, а производство натуральных тканей зависело от сбора урожая. Сельское хозяйство с трудом справлялось с объемами, лен, хлопок и шерсть поднимались в цене при нехватке сырья.

На помощь натуральным в XX веке приходят синтетические волокна. Первый материал под названием неопрен был произведен в США, он не пропускал влагу. Чуть позже в Германии изобрели капрон, из которого плели канаты и изготавливали женские чулки. Далее, с развитием технологий в США, в 1960 году был придуман эластан, он же спандекс и стрейч. На этом эксперименты не останавливались, и синтетические волокна начинали смешивать с натуральными, тем самым предавая прочность и удешевление. Из 100% полиэстера научились изготавливать настолько приятные ткани по тактильным ощущениям, что их порой не отличить от натуральных.

Общие характеристики и свойства

Обладают положительными и отрицательными свойствами. В некоторых отраслях без них просто немыслимо обойтись.

К хорошим качествам относятся:

Разновидность синтетических волокон

Рассмотрим некоторые подробнее:

Отличие искусственных материалов, от синтетических

Искусственные ткани изготавливаются из натуральных волокон, таких как вискоза (древесина, эвкалипт, бамбук). Такие полотна являются натуральными, они приятны к телу, греют и дышат. Синтетические ткани — это разные виды по структуре и плетению, но состоящие из перерабатываемых нефтепродуктов, угля и природного газа.

Какие бывают виды

Ткани из полиэстера нашли широкое применение во многих спектрах человеческой жизни. Это одежда, текстиль для дома, шторы, спецодежда, мебель. Во многих отраслях текстильной промышленности они незаменимы.

Одежные

Постельные принадлежности

Шторные

За тканями, состоящими, из полиэстера легко ухаживать. Стирка осуществляется при температуре в 40°, режим повседневная. Сушка производится в вентилируемых местах. Изделия из синтетики быстро сохнут, что дает им преимущества, перед натуральными.

Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!

Источник

Синтетические материалы. Виды и свойства

Разновидности синтетических материалов

Синтетические материалы ⭐ — это материалы на основе полимеров, способные под влиянием повышенных температуры и давления принимать заданную форму и сохранять ее в обычных условиях. Полимеры состоят из больших молекул, каждая из которых представляет собой особое соединение молекул-мономеров. Полимеры в пластмассе связывают все ее компоненты: наполнители, пластификаторы, отвердители, красители, катализаторы (ускорители) и др.

Пластмассы в мире применяют относительно недавно. Но представить себе современную жизнь без пластмасс уже невозможно, настолько полезными оказались их свойства. Например, свам — стекловолокнистый анизотропный материал — по прочности не уступает стали и в 3 раза легче ее. Изоляционные синтетические материалы — поропласты, пенопласты — настолько хорошо сохраняют тепло, поглощают шум, что позволяют делать стены и перегородки в десятки раз тоньше, чем из кирпича или камня. А органическое стекло — полиметилакрилат — пропускает самую полезную часть спектра солнечного излучения — ультрафиолетовую — гораздо лучше, чем обычное.

Большинство полимеров получают искусственным путем в результате реакций синтеза — полимеризации или поликонденсации. Схема реакции полимеризации пМ—>Мп (побочные продукты не выделяются), а поликонденсации — пМ —> Мп + R (с выделением низкомолекулярных побочных продуктов — воды, аммиака, спирта, хлорида водорода и др.). Полимерные материалы имеют аморфную и кристаллическую составляющие структуры (больше аморфную). С увеличением доли кристаллической составляющей улучшается износостойкость материала, а с увеличением доли аморфной составляющей — эластичность.

По степени обратимости состояний в результате нагрева и охлаждения синтетические материалы делятся на:

Термопластичные материалы сохраняют начальные свойства после расплавления и затвердевания, а термореактивные при нагревании необратимо разрушаются.

Промышленное значение имеют такие виды пластмасс: полиамидная, полистирольная и полиэтиленовая крошка, мелкодисперсные порошки из полиамида, поливинилбутираля и полиэтилена низкого давления, синтетические (конструкционные) клеи, эпоксидные композиции. В авторемонтном производстве наибольшее применение получили пластмассы на основе полиамида, полиэтилена и фторопласта; волокнит, составы на основе эпоксидных смол, синтетические клеи и герметики.

Поликапроамид — представитель полиамидных смол, который поставляют в виде гранул. Материал является стойким к щелочам, маслам, ацетону, спирту, бензину и др. Он применяется для изготовления подшипников и зубчатых колес и для нанесения износостойких и декоративных покрытий на металлические поверхности. При температуре ниже нуля становится жестким.

Полиэтилен — относительно твердый термопластичный полимер с температурой плавления 120—130 °С. Он эластичен даже при низкой температуре, применяется для изготовления труб и защитных покрытий, а также как изоляционный и упаковочный материал.

Фторопласт (температура плавления 327 °С) — продукт полимеризации этилена, в котором все атомы водорода замещены фтором. По химической стойкости превосходит все известные металлы, в том числе золото и платину. Низкий коэффициент трения и высокая износостойкость позволяют длительно эксплуатировать его при температуре до 250 °С. Область применения фторопласта ограничена практически нулевой адгезией к металлам.

Волокнит представляет собой пресс-материал, состоящий из фенольно-формальдегидной смолы, волокнистого наполнителя (например, хлопковой целлюлозы) и различных добавок. Из него изготовляют крышки и корпусные детали. Стекловолокнит по сравнению с целлюлозным волокнитом имеет более высокие механические и электроизоляционные свойства. Его наполнителем является стекловолокно или стеклолента. Применяют для изготовления деталей автомобилей с повышенной прочностью и теплостойкостью, например, шестерен распределительного вала.

Широкое применение в ремонте получили полимерные композиции на основе эпоксидных смол, которые содержат в своих молекулах эпоксидные группы СН2—С, обладающие высокой реакционной способностью. Сырьем для производства смол служат газы — продукты нефтепереработки. Наиболее часто применяют смолы марок ЭД-16 и ЭД-20. Эпоксидные смолы обладают высокой адгезией к металлам и хорошо сочетаются с другими синтетическими смолами. При взаимодействии с аминами и кислотами эти смолы твердеют и приобретают значительную теплостойкость и прочность. Эпоксидные смолы до твердения растворяются в ацетоне, толуоле и других растворителях.

Эпоксидные композиции включают, как правило, четыре вида компонентов: эпоксидную смолу, пластификатор, наполнитель и отвердитель. Пластификаторы обеспечивают снижение хрупкости, повышение ударной вязкости и стойкости к температурным колебаниям. В качестве пластификаторов применяют дибутил-фталат (ДБФ), триэтиленгликоль (ТЭГ-1), синтетический (карбоксилированный) каучук (СНК-10-10) и тиокол. Наполнители снижают стоимость композиции, играют важную роль в сближении коэффициентов термического расширения композиции и покрываемого материала, в повышении механической прочности, модуля упругости и теплостойкости шва, в изменении вязкости и уменьшении усадки. Например, чугунный порошок, закись железа, тальк, кварцевая и слюдяная мука изменяют в необходимых пределах значения коэффициента термического расширения покрытия, а графит и дисульфид молибдена уменьшают скорость его изнашивания. Непосредственно перед употреблением в композицию вводят отвердитель. В качестве отвердителей применяют полиэтиленполиамин (ПЭПА), аминофенол (АФ-2) и фторид бора (BF3). Последний отвердитель переводит композицию в твердое состояние даже при отрицательной температуре. Нехватка отвердителя удлиняет процесс отверждения, а избыток вызывает хрупкость материала.

Особенности применения

Применение полимерных материалов в авторемонтном производстве обеспечивает снижение массы деталей, сокращает трудоемкость и затраты на ремонт изделий. При восстановлении деталей используют такие положительные свойства пластмасс:

Однако пластмассы по сравнению с металлами быстро стареют, имеют малую теплопроводность и небольшую прочность.

Источник

Синтетика: это хорошо или плохо

С каждым годом текстильная промышленность достигает новых высот, благодаря чему синтетика по характеристикам ничем не уступает натуральным материалам. Чтобы вещи из синтетической ткани служили как можно дольше стоит ознакомиться с ее видами и свойствами, а также изучить правила ухода.

Особенности синтетических тканей

Ткань должна быть красивой и качественной, не вызывать кожных реакций и неприятных ощущений при контакте с телом. Синтетические материалы обладают вышеупомянутыми свойствами и характеристиками. Внедрение новых технологий в производство помогает усовершенствовать полотно и добавить новых свойств с учетом предназначения материала. Например, холлофайбер сохраняет тепло не хуже пуха, а микрофибра пропускает влагу лучше некоторых натуральных аналогов.

История возникновения

Впервые производство синтетических тканей было запущено в 1935 г. Это были нейлоновые волокна, созданные сотрудниками американской компании Дюпонт. Материал отличался особой прочностью, эластичностью и универсальностью. Успех начинания был доказан в следующем году, когда был подсчитан масштаб производства. За год в США было продано около 64 млн пар колготок. Триумф нейлона дошел и до СССР, но только спустя 20 лет.

До 70-х годов прошлого столетия синтетические волокна использовались в основном лишь как добавки к натуральным. Однако со временем полотна стали использоваться как самостоятельный материал, как следствие, производство синтетики сильно возросло и занимает высокие позиции до сегодняшнего дня.

Виды и свойства синтетических волокон

Синтетические волокна делятся на виды на основании названий продуктов, которые были использованы для их производства. Приставка поли- обозначает, что эти вещества являются полимерами.

Полиамидные

Отличаются прочностью и эластичностью. Ткань можно тереть и сгибать, с ней ничего не случится продолжительное время. Помимо этого, полиамидные волокна хорошо выдерживают воздействие химических веществ и низких температур. В таких материалах не развиваются бактерии и микроорганизмы.

Тем не менее, волокна плохо выдерживают длительное воздействие тепла и света. Типичные полиамидные ткани – нейлон, силон, анид, капрон.

Полиуретановые

Полиуретановые волокна хорошо тянутся и легко возвращаются в прежнюю форму. Обладают высокой прочностью и износостойкостью хорошо выдерживают воздействие химических реагентов. Существенный недостаток – плохо сохраняют тепло. К полиуретановым синтетическим тканям относят лайкру, неолан, спандекс.

Поливинилспиртовые

Основное достоинство поивинилспиртовых волокон – высокая гигроскопичность. Материал прочный и износостойкий, хорошо выдерживает воздействия ультрафиолета, химических реагентов и перепады температур. Тем не менее, подобные волокна могут деформироваться под воздействием влаги. Типичные материалы: винол, мтилан, куралон, винилон.

Полиэфирные (полиэстер)

Упругий и термостойкий полиэстер отличается особой износостойкостью. Материал хорошо сохраняет тепло и практически не дает усадку после стирки. В отличие от других представителей синтетических тканей, полиэстер не переносит воздействия химических веществ. Полотна очень жесткие, накапливают статическое электричество и не пропускают влагу.

Полиакрилонитрильные

Волокна напоминают натуральную шерсть. Материал хорошо держит форму и не мнется, препятствует развитию бактерий и микроорганизмов. Менее устойчив к истиранию, чем другие синтетические ткани. Наиболее популярные – акрилан и нитрон.

Поливинилхлоридные

Прочные и плотные поливинилхлоридные волокна в основном используются для создания тканей, предназначенных для пошива защитной одежды. Полотна хорошо выдерживают воздействие внешних факторов и химических веществ. Несмотря на это при воздействии высоких температур поливинилхлоридные волокна могут деформироваться и дать усадку. К таким материалам относят виньон, тевирон, хлорин.

Полиолефиновые

Это полиэтиленовые и полипропиленовые волокна. Создаются из расплава полиэтилена и полипропилена, и используются в основном для технических целей. Обладают стойкостью к влаге и микроорганизмам. Очень легкие, но в то же время прочные. Отлично выдерживают воздействие химических веществ. Существенный минус – абсолютная неустойчивость к высоким температурам. Полотна могут дать усадку, даже после стирки в воде 50–60 градусов.

Виды синтетических тканей

Порой при выборе трудно полагаться на сложные названия синтетических волокон, входящих в состав изделия. Чтобы определить качество материала, стоит изучить краткие характеристики основных видов синтетических тканей.

Лавсан	Обладает прочностью и долговечностью, хорошо держит форму. Не пропускает влагу и выдерживает высокие температуры. В чистом виде используется для производства оконного текстиля. Иногда лавсан добавляют в натуральный материал для повышения его плотности.
Флис	Внешне материал схож с натуральной шерстью. Мягкая и теплая ткань хорошо пропускает воздух, и в то же время сохраняет тепло. За изделиями из флиса легко ухаживать, поэтому он часто используется для пошива повседневной взрослой и детской одежды. Основные минусы – способность накапливать статическое электричество и потеря формы.
Полисатин	Используется для пошива домашнего текстиля. Материал прост в уходе и практически не мнется. Внешне выглядит очень эффектно благодаря блестящей поверхности.
Акрил	Чаще всего используется в тандеме с шерстью для производства вязаных вещей. Улучшает характеристики натуральных волокон, благодаря чему одежда носится дольше, не мнется и не теряет форму продолжительное время. Недостаток – накапливает статическое электричество.
Дайнема и спектра	Создаются из полиолефиновых волокон. Это самая легкая синтетическая ткань, которая даже не тонет в воде. Обладает высокой прочностью и устойчивостью к усадке и деформации.
Микрофибра	Повышает качественные характеристики натуральных полотен, из которых изготавливают спортивное снаряжение и нательное белье.

Плюсы и минусы синтетики

До недавнего времени синтетика считалась малопригодным материалом для одежды, однако сейчас ненатуральные полотна обладают всеми необходимыми свойствами.

К основным достоинствам синтетики относят:

Несмотря на внушительный список плюсов, синтетические волокна все же имеют определенные минусы. Ткань накапливает статическое электричество, впитывают запахи, а некоторые ее виды плохо пропускают влагу. Учитывая указанные минусы, всегда обращайте внимание на качество синтетического материала. Если вы подбираете нижнее или нательное белье, подобные недостатки должны отсутствовать. В ином случае появляется риск развития благоприятной среды для размножения бактерий и микроорганизмов, и, как следствие, возникновение опасных заболеваний.

Что шьют из синтетики

Стоит отметить, что синтетические волокна в чистом виде редко используются для создания материалов. Чаще всего их добавляют к натуральным тканям для улучшения их характеристик. Например:

Из синтетических волокон производятся практически все группы одежды, обувь, домашний текстиль.

Уход за синтетическими изделиями

Основное достоинство синтетических тканей – простой уход, который включает всего несколько правил:

Как правильно выбрать синтетику?

Для правильного выбора подходящей синтетической ткани или одежды из нее, обратите внимание на ряд признаков, которые вы должны учитывать при покупке. К ним относят:

Чем отличаются синтетические ткани от искусственных?

Не стоит путать синтетические и искусственные ткани. Эти материалы имеют существенные отличия, поскольку синтетику изготавливают из сырья, которое получают посредством химического синтеза веществ, а искусственную ткань создают путем производственной переработки натурального сырья (древесины, целлюлозы или белка).

Как проверить: хлопок или синтетика?

Определить, какой материал перед вами вы сможете с помощью зрительных и тактильных ощущений. Синтетические ткани имеют характерный блеск, которого лишен чистый хлопок. Еле заметные катышки на поверхности также укажут на ненатуральное происхождение материала. При сгибании на натуральном материале останется загиб, а на синтетике быстро расправится.

Проведите по поверхности рукой. Чистый хлопок хорошо скользит, а синтетика немного прилипнет к ладони. Если после прикосновения рукой поверхность материала осталась холодной – перед вами синтетическое полотно.

Не стоит бояться синтетических тканей, особенно если ненатуральные волокна не преобладают в составе полотна. Такие материалы обладают всеми характеристиками натурального сырья, однако имеют дополнительные свойства синтетики, которые повышают их прочность, эластичность и износостойкость.

Источник

Технология. 5 класс

Конспект урока

Технология, 5 класс

Урок 10. Искусственные и синтетические материалы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе.

Натуральное сырьём – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.

Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых, называются синтетическими, а сам процесс – синтезом.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём.

Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерсть, состриженная с животных.

Все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав, называются натуральным сырьём.

На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов. Это были материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных.

Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы.

Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.

Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе, называются искусственными материалами.

Для получения искусственных материалов природные компоненты подвергают технологической обработке.

При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.

При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси;

При производстве древесно-стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование щепы или стружки деревьев.

При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе, после чего из полученного вещества формируют нити.

Со временем учёные поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад, и в значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оценивать характеристики материала.

Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества.

Производство материалов, которые делают наше существование более комфортным, связаны с тем, что становятся доступным всё новые и новые технологии.

На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.

Синтез в химии – это процесс создания или построения сложных молекул из более простых.

Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.

Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путём обобщают и называют химическими.

Современные технологии производства синтетических материалов коснулись всех сфер жизнедеятельности человека. Вы встречаетесь с этой продукцией ежедневно и повсеместно.

Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.

Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художественно-декоративные изделия.

Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.

Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям.

Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.

Производство синтетического волокна аналогично процессу получения искусственного: получение прядильного раствора, формирование волокон, отделка. Искусственное волокно за счёт того, что получается из природного материала имеет более высокую стоимость, поэтому оно менее популярно, чем синтетическое.

Синтетические материалы имеют ряд преимуществ. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени. Низкая цена материала за счёт невысокой стоимости исходного продукта.

Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные-химики постоянно синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, полученные на основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Таким волокном, например, является кевлар. Из него делают лёгкие прочные надувные лодки и бронежилеты.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 4. Выделите зелёным цветом минеральное сырьё (материалы), синим цветом – продукцию химического производства.

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.