Materiais sintéticos: conceito, tipos e exemplos

Os materiais sintéticos são aqueles materiais que são feitos de polímeros sintetizados ou moléculas pequenas. Os compostos utilizados para fabricar esses materiais são provenientes de produtos químicos ou petroquímicos derivados do petróleo.

Diferentes compostos químicos são usados ​​para fazer diferentes tipos de fibras. A maioria dos materiais sintéticos são feitos de produtos químicos provenientes de polímeros, portanto, são cada vez mais fortes.

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Os materiais sintéticos compõem quase metade de todos os materiais usados ​​em todos os campos da tecnologia têxtil. Existem métodos diferentes para fabricar esses materiais, mas o mais comum é a transformação em um estado de fusão. Nesse processo, altas temperaturas são usadas para alterar e moldar a forma e as dimensões das fibras ou materiais sintéticos.

Esses materiais são resistentes e geralmente oferecem recursos amigáveis ​​ao consumidor. Algumas das características mais comuns são materiais à prova d’água, materiais elásticos e peças resistentes a manchas.

Isso é possível, pois as fibras naturais são sensíveis aos elementos e tendem a quebrar com o tempo; Isso significa que eles são biodegradáveis. As fibras naturais também são propensas a danificar as pragas que se alimentam delas, como é o caso das mariposas que se alimentam de algodão, lã e seda.

As fibras sintéticas são imunes a essas pragas e não sofrem danos pela exposição ao sol, água ou óleo. Alguns dos materiais sintéticos mais comuns são nylon, poliéster, fibra de carbono, rayon e spandex ou lycra.

Nos últimos tempos, surgiu um boom em relação à invenção de novos materiais sintéticos. Com a tecnologia, os cientistas descobriram novas rotas sintéticas de união de pequenas moléculas em grandes cadeias de poliéster com as propriedades certas para usos específicos.

Um exemplo disso são as fibras de polipropileno usadas em tapetes ou as variedades de polietileno usadas para fazer garrafas de plástico. Eles também conseguiram desenvolver substâncias incrivelmente fortes, como o kevlar.

Tipos de materiais sintéticos e características

Bioplásticos

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Os plásticos não se degradam, por isso são uma grande fonte de poluição ambiental. Além disso, a maioria dos plásticos é derivada de petróleo bruto, que não é renovável.

Mas a tecnologia tornou possível converter recursos renováveis ​​em plásticos e borracha sintética. Essas substâncias são sustentáveis ​​porque mantêm recursos fósseis e, embora ainda não sejam biodegradáveis, é um grande avanço para a ciência.

Nylon

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É uma família de polímeros sintéticos e foi produzido pela primeira vez em 1935; Foi a primeira fibra sintética produzida em massa. Isso ocorreu devido à necessidade de substituir a seda e o cânhamo asiáticos em para-quedas durante a Segunda Guerra Mundial. Naquela época, era usado para fabricar pneus, tendas, ponchos e outros suprimentos militares. Foi usado até para ganhar dinheiro de papel nos Estados Unidos.

É altamente inflamável, queima em vez de derreter. É bastante elástico; É muito forte, resiste a insetos, animais, fungos e muitos produtos químicos muito bem.

Possui muitas aplicações comerciais em fibras sintéticas, como revestimentos para pisos e reforços de borracha; Também é usado para modelar peças de automóveis, especialmente o compartimento do motor, e em equipamentos elétricos, em escovas de dente, tapetes, meias de nylon e tecidos para confecção de roupas.

O nylon sólido também é usado para fazer escovas de cabelo e peças mecânicas, como parafusos e engrenagens. As resinas de nylon são usadas em alguns pacotes de alimentos; especialmente naqueles que vêm em sacos para o forno e em embalagens de embutidos e carnes.

Compostos plásticos

Este é o nome dado aos plásticos reforçados por diferentes fibras, para que sejam mais elásticos e mais fortes. Um exemplo são as misturas entre polímeros e carbono, que criam um material leve que serve para transportar coisas usando combustível com eficiência.

Esses compostos são cada vez mais utilizados, principalmente na indústria aeroespacial. As aeronaves Airbus A360 e Boeing 787 são fabricadas com 50% de plástico. A única coisa que impede que ele seja mais utilizado, principalmente na fabricação de veículos, é o alto custo.

Poliéster

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Este material é amplamente utilizado na indústria têxtil; A maioria das roupas tem algum grau de poliéster. Existem algumas variedades que são até biodegradáveis, embora a maioria não seja.

Além de roupas, muitos tecidos de poliéster são usados ​​em móveis e roupas de casa. O poliéster pode ser encontrado em camisas, calças, jaquetas, chapéus, lençóis, edredons, almofadas, recheios, móveis estofados e toalhas. O poliéster industrial é usado para reforçar pneus, cintos de segurança e plásticos de alta absorção.

Esse material também é utilizado na fabricação de garrafas, canoas, cabos e hologramas, entre outros. Além disso, é usado como acabamento em produtos de madeira, como guitarras, pianos e interiores de iates.

O poliéster é altamente resistente a manchas; Os únicos corantes que podem tingir são chamados de corantes dispersos. Em muitas ocasiões, combinações entre poliéster e fibras naturais são criadas para obter resultados diferentes. Por exemplo, a mistura entre poliéster e algodão, algodão poli, é um tecido forte e resistente a rugas que não encolhe.

Material de reparação automática

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Esses novos materiais que estão sendo desenvolvidos têm a capacidade de reparar danos que em outros momentos poderiam ser considerados irreparáveis. Eles foram descobertos no início dos anos 2000.

Os polímeros não são o único material capaz de auto-reparo, mas são os mais eficientes. Eles envolvem projetos muito complicados e são difíceis de fabricar, mas, quando reparados, são mais duráveis ​​do que outros polímeros. Espera-se que cada vez mais sejam utilizados em revestimentos, eletrônicos e transporte.

Fibra de carbono

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É um plástico reforçado, forte e leve, que contém fibra de carbono. A fibra de carbono pode ser cara de fabricar, mas é amplamente usada nos setores automotivo, aeroespacial, engenharia civil, produtos esportivos e outras aplicações técnicas.

É rígido, mas ao mesmo tempo moldável e tem uma boa resistência a altas temperaturas.

Kevlar

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Kevlar é um plástico muito forte. Ele tem propriedades muito procuradas, pois é feito de fibras fortemente pressionadas entre si. É familiar ao nylon, é considerado um super polímero e foi introduzido no mercado nos anos 70.

É um material muito forte, mas relativamente leve. Não derrete e decompõe-se apenas a uma temperatura superior a 450 ° C; nem o frio o danifica, ele pode sobreviver a temperaturas de até -196 ° C. Resiste a ataques de diferentes produtos químicos e a umidade não o danifica.

Kevlar é um excelente material anti-balístico, pois é difícil para uma bala ou faca passar através das fibras. É mais forte que o aço, como uma armadura moderna, mas mais leve e mais flexível que o aço.

Outros usos do Kevlar incluem o uso na fabricação de pneus de bicicleta, veleiros e patches para bateria musical.

Lycra

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Lycra ou spandex é uma fibra conhecida por ser excepcionalmente elástica; Pode expandir até 5 vezes o seu tamanho. Suas características mais preciosas são que, apesar do alongamento, ele volta ao seu tamanho original e seca mais rapidamente do que outros tecidos. É mais forte e mais durável que a borracha e foi inventado nos anos 50.

Devido à sua elasticidade e resistência, é usado em muitas peças de vestuário, especialmente no campo esportivo. Shorts de ciclismo, roupas de banho, calças de esqui, roupas de triatlo e roupas de água são apenas alguns dos usos mais comuns. Outros usos incluem roupas íntimas, roupas de banho, luvas e lycra.

Polímeros reativos inteligentes

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Gengivas e géis sintéticos podem ajustar sua forma em resposta a estímulos externos; Isso significa que eles respondem a mudanças no ambiente. Esse recurso é muito útil, pois pode ajudar a projetar outros materiais inteligentes, como sensores e alarmes. Quando a tecnologia de reparo automático é adicionada a essa equação, os resultados podem ter usos importantes em muitos setores.

Esses materiais podem ser sensíveis a mudanças de temperatura, umidade, pH, intensidade da luz e campos magnéticos e eletrônicos. Eles podem alterar sua cor, transparência ou até mesmo sua forma.

Eles são usados ​​em engenharia biomédica, hidrogéis e embalagens biodegradáveis.

Acrílico

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Foi desenvolvido na década de 40. É forte, leve e quente, por isso é comumente usado em blusas, como estofamento de móveis, em tapetes e para cobrir botas e luvas.

É tão macio que parece lã ao toque; Depois de seguir um procedimento correto, ele pode ser usado para imitar outros tecidos, como o algodão. Às vezes, é usado como um substituto para a caxemira, que é mais cara.

Acrílico é muito durável e resistente. Aceite a cor muito bem, não tem problemas para ser lavado e geralmente é hipoalergênico. Quanto às roupas, geralmente é usada na fabricação de meias, lenços e chapéus. Além disso, é usado em fios de tricô, especialmente em crochê.

Referências

  1. Quais são alguns exemplos de materiais sintéticos? Perguntas e Respostas. Recuperado de reference.com.
  2. Cinco materiais sintéticos com poder de mudar o mundo (2015). A conversa Recuperado de theconversation.com.
  3. Nylons (Poliamida) (2017) Plastipedia. Recuperado de bpf.com.uk.
  4. Parte 8: Tingimento com corantes dispersos. (1981). AATC Recuperado de books.google.com.
  5. Confortos domésticos: a arte e a ciência de manter a casa. (2005) Simon e Schuster. Recuperado de books.google.com.
  6. (2016) Explique essas coisas. Recuperado de explainthatstuff.com.
  7. Polímeros inteligentes para biosseparação e bioprocessamento (2001) CRC. Recuperado de books.google.com.
  8. Marca Kevlar®. Melhor, mais forte e mais seguro. Recuperado de dupont.com.
  9. Tecnologia de Manufatura: Materiais, Processos e Equipamentos (2011). Boca Raton, Flórida Estados Unidos. CRC Recuperado de books.google.com.

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