Ensiklopedia besar minyak dan gas. Kain sintetis: deskripsi, varietas, karakteristik

Keanekaragaman alam tidak terbatas, namun ada materi yang tidak akan lahir tanpa campur tangan manusia. Kami sampaikan kepada Anda 10 zat yang dibuat oleh tangan manusia dan menunjukkan sifat-sifat yang luar biasa.

1. Kaca anti peluru satu arah

Orang-orang terkaya mempunyai masalah: dilihat dari meningkatnya penjualan bahan ini, mereka membutuhkan kaca antipeluru yang akan menyelamatkan nyawa, namun tidak akan menghentikan mereka untuk membalas tembakan.

Kaca ini menghentikan peluru di satu sisi, tetapi pada saat yang sama membiarkannya lewat di sisi lain - efek yang tidak biasa ini terdiri dari "sandwich" yang terbuat dari lapisan akrilik yang rapuh dan polikarbonat elastis yang lebih lembut: di bawah tekanan, akrilik memanifestasikan dirinya sebagai bahan yang sangat keras. suatu zat, dan ketika sebuah peluru mengenainya, energinya akan padam, dan pada saat yang sama retak. Hal ini memungkinkan lapisan penyerap goncangan menahan benturan peluru dan pecahan akrilik tanpa roboh.

Ketika ditembakkan dari sisi lain, polikarbonat elastis memungkinkan peluru menembus dirinya sendiri, meregangkan dan menghancurkan lapisan akrilik yang rapuh, sehingga tidak ada lagi penghalang bagi peluru, tetapi Anda tidak boleh menembak terlalu sering, karena ini akan membuat lubang di sisi lain. perlindungan.

2. Gelas cair

Ada suatu masa ketika deterjen pencuci piring tidak ada - orang-orang puas dengan soda, cuka, pasir perak, gosok atau sikat kawat, namun produk baru akan membantu menghemat banyak waktu dan tenaga serta menjadikan mencuci piring sebagai sesuatu dari masa lalu. . " Gelas cair» mengandung silikon dioksida, yang bila direaksikan dengan air atau etanol, akan membentuk bahan yang kemudian mengering menjadi lapisan tipis (lebih dari 500 kali lebih tipis dari rambut manusia) lapisan kaca elastis, sangat tahan, tidak beracun, dan anti air .

Dengan bahan seperti itu, tidak diperlukan pembersihan dan disinfektan, karena bahan ini mampu melindungi permukaan dengan sempurna dari kuman: bakteri pada permukaan piring atau bak cuci dapat diisolasi begitu saja. Penemuan ini juga dapat diterapkan dalam pengobatan, karena instrumen sekarang dapat disterilkan hanya dengan menggunakan air panas, tanpa menggunakan disinfektan kimia.

Lapisan ini dapat digunakan untuk memerangi infeksi jamur pada tanaman dan menyegel botol dengan sifat yang benar-benar unik - lapisan ini menolak kelembapan, mendisinfeksi, namun tetap elastis, tahan lama, bernapas, dan sama sekali tidak terlihat, serta murah.

3. Logam tak berbentuk

Zat ini memungkinkan pegolf memukul bola lebih keras, meningkatkan kekuatan pukulan peluru dan memperpanjang umur pisau bedah dan bagian-bagian mesin.

Bertentangan dengan namanya, material ini menggabungkan kekuatan logam dan kekerasan permukaan kaca: video menunjukkan perbedaan deformasi baja dan logam tak berbentuk ketika bola logam jatuh. Bola meninggalkan banyak “lubang” kecil di permukaan baja - ini berarti logam menyerap dan menghilangkan energi tumbukan. Logam tak berbentuk tetap halus, yang berarti mengembalikan energi tumbukan dengan lebih baik, yang juga dibuktikan dengan pantulan yang lebih lama.

Sebagian besar logam memiliki struktur molekul kristal yang teratur, dan dari benturan atau benturan lainnya, sel kristal terdistorsi, itulah sebabnya penyok tetap ada pada logam. Pada logam tak berbentuk, atom-atom tersusun secara acak, sehingga setelah terpapar atom-atom kembali ke posisi semula.

4. Cahaya Bintang

Ini adalah plastik yang dapat menahan suhu yang sangat tinggi: ambang batas termalnya sangat tinggi sehingga pada awalnya mereka tidak mempercayai penemunya. Baru setelah mendemonstrasikan kemampuan materi tersebut secara langsung di televisi, karyawan Pusat Senjata Atom Inggris menghubungi pencipta starlite.

Para ilmuwan menyinari plastik tersebut dengan kilatan suhu tinggi yang setara dengan kekuatan 75 bom yang dijatuhkan di Hiroshima - sampelnya hanya sedikit hangus. Seorang penguji mencatat: “Biasanya Anda harus menunggu beberapa jam di antara waktu berkedip agar bahan menjadi dingin. Sekarang kami menyinari dia setiap 10 menit, dan dia tetap tidak terluka, seolah-olah sedang diejek.”

Berbeda dengan bahan tahan panas lainnya, starlite tidak menjadi beracun jika terkena suhu tinggi, ini juga sangat ringan. Ini dapat digunakan dalam konstruksi pesawat ruang angkasa, pesawat terbang, pakaian tahan api atau dalam industri militer, tetapi sayangnya, starlite tidak pernah meninggalkan laboratorium: penciptanya Morris Ward meninggal pada tahun 2011 tanpa mematenkan penemuannya dan tidak meninggalkan deskripsi. Yang diketahui tentang struktur starlite adalah ia mengandung 21 polimer organik, beberapa kopolimer, dan sejumlah kecil keramik.

5. Aerogel

Bayangkan sebuah zat berpori dengan kepadatan rendah sehingga 2,5 cm³ mengandung permukaan yang sebanding dengan ukurannya lapangan sepak bola. Namun ini bukan bahan tertentu, melainkan suatu kelas zat: aerogel adalah bentuk yang dapat dimiliki beberapa bahan, dan kepadatannya yang sangat rendah menjadikannya isolator termal yang sangat baik. Jika Anda membuat jendela setebal 2,5 cm, hasilnya akan sama sifat isolasi termal, sebagai jendela kaca tebal 25 cm.

Semua bahan paling ringan di dunia adalah aerogel: misalnya, aerogel kuarsa (pada dasarnya silikon kering) hanya tiga kali lebih berat dari udara dan cukup rapuh, tetapi dapat menahan beban 1000 kali lipat beratnya sendiri. Graphene aerogel (diilustrasikan di atas) terdiri dari karbon, dan komponen padatnya tujuh kali lebih ringan dari udara: memiliki struktur berpori, zat ini menolak air, tetapi menyerap minyak - seharusnya digunakan untuk memerangi tumpahan minyak di permukaan air .

6. Dimetil sulfoksida (DMSO)

Pelarut kimia ini pertama kali muncul sebagai produk sampingan dari produksi selulosa dan tidak digunakan dengan cara apa pun sampai tahun 60an abad yang lalu, ketika potensi medisnya ditemukan: Dr. Jacobs menemukan bahwa DMSO dapat dengan mudah dan tanpa rasa sakit menembus jaringan tubuh - ini memungkinkan dengan cepat dan tanpa kerusakan menyuntikkan berbagai obat ke dalam kulit.

Sendiri sifat obat meredakan nyeri akibat keseleo atau misalnya radang sendi akibat arthritis, dan DMSO juga dapat digunakan untuk melawan infeksi jamur.

Sayangnya, ketika khasiat obatnya ditemukan, produksi industri telah lama dilakukan, dan ketersediaannya yang luas menghalangi perusahaan farmasi untuk memperoleh keuntungan. Selain itu, DMSO memiliki hal yang tidak terduga efek samping- bau dari mulut orang yang menggunakannya, mengingatkan pada bawang putih, sehingga digunakan terutama dalam pengobatan hewan.

7. Tabung nano karbon

Mereka sebenarnya adalah lembaran karbon, setebal satu atom, digulung menjadi silinder - struktur molekulnya menyerupai gulungan kawat ayam, dan merupakan struktur molekul yang paling mirip dengan gulungan kawat ayam. bahan tahan lama, dikenal sains. Enam kali lebih ringan namun ratusan kali lebih kuat dari baja, nanotube memiliki konduktivitas termal yang lebih baik dibandingkan berlian dan menghantarkan listrik lebih efisien dibandingkan tembaga.

Tabung-tabung itu sendiri tidak terlihat dengan mata telanjang, dan dalam bentuk mentahnya, zat tersebut menyerupai jelaga: agar sifat-sifatnya yang luar biasa terwujud, triliunan benang tak kasat mata ini harus dibuat berputar, yang menjadi mungkin terjadi baru-baru ini.

Bahan tersebut dapat digunakan dalam produksi kabel untuk proyek “lift ke luar angkasa”, yang telah dikembangkan cukup lama, namun hingga saat ini masih sangat fantastis karena ketidakmungkinan membuat kabel sepanjang 100 ribu km yang tidak dapat ditekuk. di bawah beratnya sendiri.

Tabung nano karbon juga membantu dalam pengobatan kanker payudara - ribuan di antaranya dapat ditempatkan di setiap sel, dan keberadaannya asam folat memungkinkan Anda mengidentifikasi dan "menangkap" formasi kanker, kemudian tabung nano disinari dengan laser inframerah, dan sel tumor mati. Bahan ini juga dapat digunakan dalam produksi pelindung tubuh yang ringan dan tahan lama...

8. Pembayar

Pada tahun 1942, Inggris dihadapkan pada masalah kekurangan baja untuk membangun kapal induk yang dibutuhkan untuk melawan kapal selam Jerman. Geoffrey Pike mengusulkan pembangunan lapangan terbang terapung besar dari es, tetapi tidak membuahkan hasil: es, meskipun murah, berumur pendek. Semuanya berubah dengan ditemukannya para ilmuwan New York tentang sifat luar biasa dari campuran es dan serbuk gergaji, yang kekuatannya mirip dengan batu bata, dan juga tidak retak atau meleleh. Tapi bahannya bisa diolah seperti kayu atau dicairkan seperti logam; serbuk gergaji membengkak di air, membentuk cangkang dan mencegah es mencair, sehingga kapal mana pun bisa diperbaiki saat berlayar.

Namun terlepas dari semua kualitas positifnya, paykerite tidak banyak berguna penggunaan yang efektif: untuk membangun dan membuat lapisan es untuk kapal yang beratnya mencapai 1000 ton, mesin satu tenaga kuda sudah cukup, tetapi pada suhu di atas -26 °C (dan diperlukan sistem pendingin yang kompleks untuk memeliharanya), es cenderung melengkung. Selain itu, selulosa, yang juga digunakan dalam produksi kertas, persediaannya terbatas, sehingga paykerite tetap menjadi proyek yang tidak layak.

Kain sintetis: nama dengan foto, sifat dan jenis bahan yang terbuat dari serat sintetis. Sintetis - kami akan memberikannya Deskripsi lengkap bermacam-macam kain dalam artikel. Produksi kain sintetis dilakukan dari bahan baku polimer yang disintesis dari minyak bumi, gas alam, batu bara dan zat lainnya. Penting untuk dipahami bahwa tidak ada yang alami dalam tekstil buatan.

Pada saat yang sama, metode pembuatan serat ini pada akhirnya memungkinkan kita memperoleh bahan kain dengan karakteristik dan indikator kinerja yang baik, serta memiliki harga yang cukup terjangkau. Selain itu, mereka akan memiliki sifat yang tidak dimiliki kapas, wol, atau sutra.

Karakteristik dan komposisi kain sintetis akan secara langsung bergantung pada jenis bahan dasar polimer yang digunakan untuk membuatnya (poliamida, polivinil klorida, dll.).

Jenis utama bahan sintetis

Kain yang terbuat dari serat sintetis dan sifat-sifatnya dapat sangat bervariasi tergantung pada bahan baku yang digunakan dalam pembuatannya. Oleh karena itu, merupakan kebiasaan untuk membedakan dua jenis bahan sintetis yang paling umum:

• Rantai karbon. Kelompok ini mencakup serat polietilen, polivinil alkohol, polivinil klorida, poliakrilonitril, dan polipropilena.
• Heterochain (poliamida, poliuretan, serat poliester).

Tentang produksi, lihat:

Kisaran kain sintetis di pasar modern sangat luas. Dan jenis yang paling populer adalah jenis tekstil non-alami berikut: lycra, microfiber, spektrum, poliester, polisatin, poliamida, akrilan, Herculon, tekmilon, kuralon, rovil, nilon, lavsan dan masih banyak lainnya.

Selain itu, terdapat nama dan jenis kain sintetis yang produksinya berbahan dasar bahan alami:

• . Itu terbuat dari larutan selulosa cair, dan oleh karena itu bahannya sangat mirip struktur dan komposisinya dengan serat alami.
• Modal. Produksinya juga dilakukan dari selulosa yang telah diisolasi dari kayu. Tekstil yang dihasilkan tidak menimbulkan reaksi alergi, tidak menyusut saat dipakai, dan tidak kusut. Dalam foto tersebut, kain sintetis jenis ini terlihat menarik dan tidak biasa.
• Bambu. Serat dengan karakteristik antibakteri, meningkatkan ketahanan aus dan kekuatan.

Berbicara tentang bahan pembuatan kain sintetis menurut Gost, perlu diperjelas jenis bahan baku yang digunakan, karena prinsip produksinya akan berbeda-beda di setiap kasus.

Keuntungan dan kerugian dari sintetis

Pro dan kontra dari kain sintetis cukup jelas bagi banyak orang, namun perlu dibicarakan secara terpisah. Tekstil non-alami modern memiliki karakteristik yang sangat mirip bahan alami– banyak jenis yang memiliki kemampuan untuk “bernafas”, nyaman saat disentuh, dan teksturnya lembut.

Keunggulan penting dari semua bahan kain tiruan adalah praktis tidak kusut dan menahan bentuk pakaian dengan sempurna.

Ada juga daftar lengkap kain sintetis yang berbeda dalam karakteristik, struktur, komposisi, tekstur, dan banyak indikator lainnya, sehingga Anda dapat dengan mudah memilih opsi terbaik berdasarkan kebutuhan dan keinginan Anda. Ada ratusan kali lebih banyak jenis sintetis daripada.

Kerugian utama dari produk sintetis:

Sintetis mana yang harus Anda pilih?

Saat memilih pakaian dan berbagai bahan sintetis, preferensi harus diberikan pada produk yang diproduksi oleh perusahaan terkenal dan besar. Selain itu, Anda juga tidak boleh merogoh kocek dengan harga murah, karena... Hal ini mungkin berdampak negatif pada kesehatan seseorang saat mengenakan pakaian tersebut.

Alangkah baiknya jika pakaian tersebut terbuat dari bahan yang sebagian terdiri dari bahan alami dan sintetis. Artinya tekstil menggabungkan keunggulan kedua jenis serat tersebut. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang sifat-sifat semua bahan di bagian "".

Bahan buatan biasanya dibagi menurut sifat mekanik dan perilakunya ketika dipanaskan menjadi termoplastik, termoset, dan elastomer.

2.11.2.1. Termoplastik

Termoplastik adalah bahan buatan, yang melunak saat dipanaskan dan mengeras kembali saat didinginkan. Mereka terdiri dari makromolekul seperti benang, yang, seperti serat kempa, bercampur menjadi satu, dan juga dapat dihubungkan satu sama lain (kristalisasi parsial) (Gbr. 2.105).

Pada suhu rendah, molekul-molekul seperti benang tersusun rapat dan hampir tidak bergerak. Bahan buatan manusia keras dan rapuh. Ketika suhu meningkat, molekul-molekul bergerak semakin banyak, dan gaya tarik-menarik di antara mereka menjadi semakin berkurang. Bahan buatan menjadi elastis. Dengan pemanasan lebih lanjut, gaya tarik-menarik berkurang sedemikian rupa sehingga masing-masing serat molekul saling tergelincir, dan bahan buatan menjadi plastik. Karena dengan peningkatan suhu lebih lanjut, serat-serat molekul dibatasi kebebasan bergeraknya, maka seni

Bahan alami menjadi kental, tetapi tidak berbentuk gas. Setelah pendinginan, terjadi perubahan keadaan urutan terbalik. Mereka dapat diulangi sebanyak yang diperlukan sampai, karena terlalu panas, molekulnya hilang

2.11.2.2. Resin termoset (termoset)

Beras. 2.108. Termoset

Resin termoseting adalah bahan buatan yang, ketika diawetkan, tidak lagi melunak atau meleleh meskipun terkena panas yang kuat. Mereka terdiri dari makromolekul, yang biasanya terbentuk melalui polikondensasi dari berbagai bahan awal. Makromolekul resin termoset memiliki struktur jaringan spasial (Gbr. 2.107).

Termoset biasanya disediakan dalam dua komponen untuk pemrosesan akhir.

Bahan awal cair, seperti fenol dan formaldehida, disembuhkan dengan panas, tekanan atau cara kimia dan disebut pengeras termoset. Proses penyembuhan ini dapat dihentikan, namun tidak dapat dibatalkan. Dalam kebanyakan kasus, termoset yang belum diawetkan sepenuhnya masih dapat dilarutkan atau dicairkan. Proses

pengawetan dapat dimulai kembali dan dilanjutkan hingga pengawetan sempurna. Properti ini digunakan untuk memperoleh perekat sintetis dan pernis.

Bahan pengisi selanjutnya, seperti debu batu, serbuk gergaji atau serat tekstil, dapat ditambahkan ke bahan awal. Dari campuran ini, dengan menggunakan pengepresan kompresi, dihasilkan benda-benda yang bentuknya berubah-ubah dengan berbagai sifat. Dengan demikian, kayu lapis dan lembaran tekstil dapat diresapi dengan resin dan ditekan menjadi pelat atau bagian berbentuk. Pada saat yang sama, mereka akhirnya mengeras.

Termoset yang diawetkan sepenuhnya tidak dapat lagi diproses dengan deformasi termoplastik, sehingga pembentukannya harus dilakukan sebelum dan selama proses pengawetan akhir.

Termoset yang diawetkan tidak dapat lagi dilarutkan atau dicairkan, termoset tetap keras atau plastis, terurai dengan meningkatnya suhu dan menjadi hangus. Mereka tidak bisa dilas atau direkatkan. Namun, perekatan dapat dilakukan dengan daya rekat yang baik. Plastik termoset sangat penting sebagai busa.

Tabel 2.22. Termoset dasar

Resin Urea-formaldehida Resin melamin

p = 1,5kg/dm3

Transparan, tidak berwarna, tidak menggelap, keras dan rapuh, tidak larut, tidak meleleh, tidak berbau, tahan terhadap bensin, minyak, lemak, tidak tahan terhadap asam dan basa kuat

Resin poliester tak jenuh

p = 1,3kg/dm3

Transparan, tidak berwarna, keras dan rapuh, tidak larut, dapat diinfus, dengan serat kaca meningkatkan kekuatan, tahan terhadap alkohol, bensin, minyak dan lemak, termoplastik non-mesh

pengerasan

Dalam kondisi tertentu

Penyemprotan Mengisi Ikatan

^seperti atap yang diperkuat

poliester serat kaca

Solusi perekat Menghadapi

Resin epoksi

p = 1,3kg/dm3

Emas, beracun dalam bentuk cair, keras dan rapuh, dapat diinfuskan, tidak larut, tahan terhadap asam lemah dan basa, bensin, minyak, lemak, asap beracun dilepaskan selama pemrosesan

Aditif pada mortar dan beton

Lem untuk saya. tabung kaca dan logam

Bahan pembuatan termoplastik dapat diproses dengan cara pemotongan, pengeboran, penggilingan, penggergajian, dan pengarsipan. Termoset utama adalah resin fenol-formaldehida, resin urea-formaldehida, resin melamin dan resin epoksi, resin poliester tak jenuh dan poliuretan (Gbr. 2.108 dan Tabel 2.22).

Elastomer tidak bersifat termoplastik sehingga tidak berubah bentuk jika dipanaskan dalam waktu lama, dan juga tidak dapat dilas.

Selama deformasi mekanis, sel-sel meregang jauh satu sama lain, tetapi jembatan antar makromolekul tidak hancur.

Setelah deformasi, sel-sel seperti karet kembali ke posisi semula, dan bahan buatan kembali mengambil bentuk semula (Gbr. 2.109).

Elastomer adalah bahan buatan dengan sifat elastis. Bahan ini berbeda dari bahan buatan elastis lainnya karena elastisitasnya tidak bergantung pada suhu.