Concept, types et exemples de matériaux synthétiques

Le matériaux synthétiques sont des matériaux composés de polymères synthétisés ou de petites molécules. Les composés utilisés pour fabriquer ces matériaux proviennent de produits chimiques dérivés du pétrole ou de produits pétrochimiques.

Différents composés chimiques sont utilisés pour fabriquer différents types de fibres. La plupart des matériaux synthétiques sont fabriqués à partir de produits chimiques provenant de polymères, ils sont donc plus forts et plus forts.

Les matériaux synthétiques représentent près de la moitié de tous les matériaux utilisés dans tous les domaines de la technologie textile. Il existe différentes méthodes pour fabriquer ces matériaux, mais la plus courante est la fusion. Dans ce processus, les températures élevées sont utilisées pour modifier et façonner la forme et les dimensions des fibres ou des matériaux synthétiques.

Ces matériaux sont résistants et tendent à offrir des fonctionnalités conviviales. Parmi les caractéristiques les plus courantes, citons les matériaux imperméables, les matériaux extensibles et les pièces résistant aux taches.

Ceci est possible car les fibres naturelles sont sensibles aux éléments et ont tendance à se rompre avec le temps; Cela signifie qu'ils sont biodégradables. Les ravageurs qui se nourrissent des fibres naturelles peuvent également être endommagés, comme c'est le cas des papillons qui se nourrissent de coton, de laine et de soie.

Les fibres synthétiques sont immunisées contre ces parasites et ne sont pas endommagées par l'exposition au soleil, à l'eau ou à l'huile. Certains des matériaux synthétiques les plus courants sont le nylon, le polyester, la fibre de carbone, la rayonne et le spandex ou le lycra.

Récemment, un essor a vu le jour en ce qui concerne l’invention de nouveaux matériaux synthétiques. Grâce à la technologie, les scientifiques ont découvert de nouvelles voies de synthèse permettant de joindre de petites molécules à de grandes chaînes de polyester possédant les bonnes propriétés pour des utilisations particulières.

Les fibres de polypropylène utilisées dans les tapis ou les variétés de polyéthylène utilisées dans la fabrication des bouteilles en plastique en sont un exemple. Ils ont également réussi à développer des substances incroyablement résistantes telles que le kevlar.

Types de matériaux synthétiques et caractéristiques

Bioplastiques

Les plastiques ne se dégradent pas, ils sont donc une grande source de pollution environnementale. De plus, la plupart des plastiques sont dérivés du brut, qui n'est pas renouvelable.

Mais la technologie a permis de convertir des ressources renouvelables en plastiques et en caoutchouc synthétique. Ces substances sont durables car elles contiennent des ressources fossiles et, bien qu’elles ne soient pas encore biodégradables, c’est un grand progrès pour la science.

Nylon

C'est une famille de polymères synthétiques et a été produite en 1935; C'était la première fibre synthétique produite en masse. Cela était dû à la nécessité de remplacer la soie et le chanvre asiatiques dans les parachutes pendant la Seconde Guerre mondiale. À cette époque, il était utilisé pour fabriquer des pneus, des tentes, des ponchos et d’autres fournitures militaires. Il était même utilisé pour fabriquer du papier monnaie aux États-Unis.

Il est hautement inflammable, il brûle au lieu de fondre. C'est assez élastique; Il est très fort, il résiste très bien aux insectes, aux animaux, aux champignons et à de nombreux produits chimiques.

Il a de nombreuses applications commerciales dans les fibres synthétiques, telles que les revêtements de sol et les renforts en caoutchouc; Il est également utilisé pour modéliser des pièces de voiture, en particulier le compartiment moteur, ainsi que des équipements électriques, des brosses à dents, des tapis, des bas en nylon et des tissus pour vêtements.

Le nylon solide est également utilisé pour fabriquer des brosses à cheveux et des pièces mécaniques, telles que des vis et des engrenages. Les résines de nylon sont utilisées dans certains emballages alimentaires; en particulier dans ceux qui viennent dans les sacs pour le four et dans les emballages de saucisses et de viande.

Composés plastiques

C'est le nom donné aux plastiques renforcés par différentes fibres pour les rendre plus élastiques et résistants. Les mélanges de polymères et de charbon en sont un exemple, car ils créent un matériau léger qui permet de transporter les produits de manière efficace.

Ces composés sont de plus en plus utilisés, notamment dans l'industrie aérospatiale. L'Airbus A360 et le Boeing 787 sont composés à 50% de composé plastique. La seule chose qui l'empêche d'être utilisée davantage, en particulier dans la fabrication de véhicules, est son coût élevé.

Polyester

Ce matériau est largement utilisé dans l'industrie textile; La plupart des vêtements sont en polyester. Certaines variétés sont même biodégradables, bien que la plupart ne le soient pas.

En plus des vêtements, de nombreux tissus en polyester sont utilisés dans les meubles et les accessoires de maison. On peut trouver du polyester dans les chemises, les pantalons, les vestes, les chapeaux, les draps, les courtepointes, les coussins, les garnitures, les meubles rembourrés et les serviettes. Le polyester industriel est utilisé pour renforcer les jantes, les ceintures de sécurité et renforcer les plastiques hautement absorbants.

Ce matériau est également utilisé pour fabriquer des bouteilles, des canots, des câbles et des hologrammes, entre autres. En outre, il est utilisé comme finition dans les produits en bois, tels que les guitares, les pianos et les intérieurs de yacht.

Le polyester est très résistant aux taches. Les seuls colorants qui peuvent le teindre sont les colorants dits dispersés. Dans de nombreuses occasions, des combinaisons entre polyester et fibres naturelles sont créées pour obtenir des résultats différents. Par exemple, le mélange entre polyester et coton, poly coton, est un tissu résistant, résistant aux rides et ne rétrécit pas.

Matériau auto-réparateur

Ces nouveaux matériaux en cours de développement ont la capacité de réparer les dommages qui, dans d’autres cas, pourraient être considérés comme irréparables. Ils ont été découverts au début des années 2000.

Les polymères ne sont pas les seuls matériaux capables de s’auto-réparer, mais ils sont les plus efficaces. Ils impliquent des conceptions très compliquées et il est difficile de les fabriquer, mais lors de la réparation, ils sont plus durables que les autres polymères. On s'attend à ce que de plus en plus de produits soient utilisés dans les revêtements, l’électronique et les transports.

Fibre de carbone

C'est un plastique renforcé, solide et léger, contenant de la fibre de carbone. La fibre de carbone peut être coûteuse à fabriquer, mais elle est largement utilisée dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, du génie civil, des produits sportifs et d'autres applications techniques.

Il est rigide mais en même temps moulable et résiste bien aux températures élevées.

Kevlar

Le kevlar est un plastique très résistant. Il possède des propriétés très recherchées car il est composé de fibres fortement pressées les unes contre les autres. C'est un membre de la famille du nylon, est considéré comme un super polymère et a été introduit sur le marché dans les années 70.

C'est un matériau très fort, mais relativement léger. Il ne fond pas et ne se décompose qu'à une température supérieure à 450 ° C; le froid ne l’endommage pas non plus, il peut survivre à des températures allant jusqu’à -196 ° C. Il résiste aux attaques de différents produits chimiques et l'humidité ne lui fait pas de mal.

Le Kevlar est un excellent matériau anti-balistique, car il est difficile pour une balle ou un couteau de traverser les fibres. Il est plus fort que l'acier, comme une armure moderne, mais plus léger et plus flexible que l'acier.

Parmi les autres utilisations du Kevlar, on peut citer la fabrication de pneus de bicyclettes, de voiliers et de pièces de batterie pour batteries musicales.

Lycra

Le lycra ou spandex est une fibre connue pour être exceptionnellement élastique; Il peut atteindre 5 fois sa taille. Ses caractéristiques les plus précieuses sont que, malgré les étirements, il retourne à sa taille d'origine et sèche plus rapidement que les autres tissus. Il est plus fort et plus durable que le caoutchouc et a été inventé dans les années 50.

En raison de son élasticité et de sa résistance, il est utilisé dans de nombreux articles vestimentaires, notamment dans le domaine du sport. Les shorts de cyclisme, les maillots de bain pour la natation, les pantalons de ski, les combinaisons de triathlon et les combinaisons aquatiques ne sont que quelques-unes des utilisations les plus courantes. Les autres utilisations comprennent les sous-vêtements, les maillots de bain, les gants et le lycra.

Polymères réactifs intelligents

Les gommes synthétiques et le gel peuvent ajuster leur forme en réponse à des stimuli externes; Cela signifie qu'ils répondent aux changements de l'environnement. Cette capacité est très utile car elle peut aider à concevoir d'autres matériaux intelligents, tels que des capteurs et des alarmes. Lorsque la technologie d'auto-guérison est ajoutée à cette équation, les résultats pourraient avoir des utilisations importantes dans de nombreuses industries.

Ces matériaux peuvent être sensibles aux changements de température, d'humidité, de pH, d'intensité lumineuse et aux champs magnétiques et électroniques. Ils peuvent modifier leur couleur, leur transparence ou même leur forme.

Ils sont utilisés dans l'ingénierie biomédicale, les hydrogels et les emballages biodégradables.

Acrylique

Il a été développé dans les années 40. Il est fort, léger et chaud, il est donc couramment utilisé dans les pulls, comme garniture de meubles, dans les tapis et pour couvrir les bottes et les gants. Il est si doux qu'au toucher, il ressemble à de la laine; Après avoir suivi une procédure correcte, il peut être utilisé pour imiter d'autres tissus tels que le coton. Parfois, il est utilisé comme substitut du cachemire qui coûte plus cher.

L'acrylique est très durable et résistant. Accepte très bien la couleur, ne pose aucun problème lors du lavage et est généralement hypoallergénique. Quant aux vêtements, ils sont généralement utilisés dans la fabrication de bas, de foulards et de chapeaux. En outre, il est utilisé dans les fils à tricoter, en particulier dans le crochet.

Références

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