Tworzywa sztuczne. Tworzywa sztuczne. Włókna Włókna

Co to są tworzywa Co to są tworzywa sztuczne?sztuczne?

Tworzywa sztuczneTworzywa sztuczne – materiały składające się z – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących. Termin "tworzywa dodatków modyfikujących. Termin "tworzywa sztuczne" funkcjonuje obok niepoprawnych często sztuczne" funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak: stosowanych żargonowych określeń takich jak: plastik lub plastyk. Najbardziej poprawnym terminem plastik lub plastyk. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie "tworzywa polimerowe".określenie "tworzywa polimerowe".

Tworzywa polimeroweTworzywa polimerowe Tworzywa polimerowe stanowią osobną grupę materiałów obok materiałów ceramicznych, metali i Tworzywa polimerowe stanowią osobną grupę materiałów obok materiałów ceramicznych, metali i

ich stopów oraz drewna, które, ze względu na budowę cząsteczek celulozy, również należy zaliczyć ich stopów oraz drewna, które, ze względu na budowę cząsteczek celulozy, również należy zaliczyć do naturalnych materiałów polimerowych.do naturalnych materiałów polimerowych.

Zaletami tworzyw polimerowych są: mała gęstość, odporność na korozję oraz łatwość przetwórstwa Zaletami tworzyw polimerowych są: mała gęstość, odporność na korozję oraz łatwość przetwórstwa (niskie koszty wykonywania dużych serii gotowych wyrobów w porównaniu do innych grup (niskie koszty wykonywania dużych serii gotowych wyrobów w porównaniu do innych grup materiałów). Ta ostatnia cecha głównie zadecydowała o wielkim rozwoju przemysłu tworzyw materiałów). Ta ostatnia cecha głównie zadecydowała o wielkim rozwoju przemysłu tworzyw polimerowych w XX wieku i ich obecną wielką powszechnością w życiu codziennym człowieka.polimerowych w XX wieku i ich obecną wielką powszechnością w życiu codziennym człowieka.

Wadami tworzyw polimerowych są: mała odporność na wysokie temperatury i mniejsze właściwości Wadami tworzyw polimerowych są: mała odporność na wysokie temperatury i mniejsze właściwości mechaniczne (np. twardość, podatność na pełzanie) w porównaniu do np. metali lub ceramiki. mechaniczne (np. twardość, podatność na pełzanie) w porównaniu do np. metali lub ceramiki. Pomimo że właściwości mechaniczne większości tworzyw polimerowych są mniejsze w stosunku do Pomimo że właściwości mechaniczne większości tworzyw polimerowych są mniejsze w stosunku do metali, to włókna z niektórych tworzyw polimerowych (np. aromatyczne poliamidy - Kevlar) mogą metali, to włókna z niektórych tworzyw polimerowych (np. aromatyczne poliamidy - Kevlar) mogą wykazywać większą wytrzymałość na rozciąganie (powyżej 3500 MPa) nawet w stosunku do wykazywać większą wytrzymałość na rozciąganie (powyżej 3500 MPa) nawet w stosunku do wysokogatunkowych stali. Podobnie bardzo wysoką wytrzymałością charakteryzują się kompozyty wysokogatunkowych stali. Podobnie bardzo wysoką wytrzymałością charakteryzują się kompozyty polimerowe.polimerowe.

Do wad tworzyw polimerowych zalicza się bardzo długi czas rozkładu, jeśli człowiek dokonuje Do wad tworzyw polimerowych zalicza się bardzo długi czas rozkładu, jeśli człowiek dokonuje zaśmiecania nimi środowiska naturalnego, czy też podczas składowania ich na składowiskach zaśmiecania nimi środowiska naturalnego, czy też podczas składowania ich na składowiskach odpadów. Tymczasem tworzywa polimerowe stanowią doskonałe materiały wtórne do ponownego odpadów. Tymczasem tworzywa polimerowe stanowią doskonałe materiały wtórne do ponownego przerobu w technologiach recyklingu, gdzie na samym końcu powinny one kończyć "swoje życie" przerobu w technologiach recyklingu, gdzie na samym końcu powinny one kończyć "swoje życie" jako materiał opałowy, ze względu na wysoką wartość opałową, często porównywalną do węgla.jako materiał opałowy, ze względu na wysoką wartość opałową, często porównywalną do węgla.

Podział tworzyw sztucznych Ze względu na fizykochemiczne Podział tworzyw sztucznych Ze względu na fizykochemiczne właściwości przetwórczewłaściwości przetwórcze

Tworzywa termoplastyczneTworzywa termoplastyczne - które w określonej temperaturze i - które w określonej temperaturze i ciśnieniu zaczyna mieć własności lepkiego płynu. Tworzywa ciśnieniu zaczyna mieć własności lepkiego płynu. Tworzywa termoplastyczne można kształtować przez tłoczenie i wtryskiwanie w termoplastyczne można kształtować przez tłoczenie i wtryskiwanie w podwyższonej temperaturze a następnie szybkie schłodzenie do podwyższonej temperaturze a następnie szybkie schłodzenie do temperatury użytkowej. temperatury użytkowej. Np. polietylen, polipropylen, poli(chlorek Np. polietylen, polipropylen, poli(chlorek winylu)winylu) itp. itp.

PolietylenPolietylen - Używany do wyrobu: folii, rur, pojemników, nart, żagli, - Używany do wyrobu: folii, rur, pojemników, nart, żagli, markerów, zmywaczy do paznokci oraz toników.markerów, zmywaczy do paznokci oraz toników.

PolipropylenPolipropylen - przemysł chemiczny i farmaceutyczny: przewody do - przemysł chemiczny i farmaceutyczny: przewody do wody i cieczy agresywnych, zbiorniki, wykładziny, naczynia wody i cieczy agresywnych, zbiorniki, wykładziny, naczynia laboratoryjne, tkaniny filtracyjne, sprzęt medyczny, naczynia dla laboratoryjne, tkaniny filtracyjne, sprzęt medyczny, naczynia dla chorych, strzykawki jednorazowego użytku, opakowania leków, chorych, strzykawki jednorazowego użytku, opakowania leków,

Poli(chlorek winylu) Poli(chlorek winylu) - do produkcji wykładzin podłogowych, stolarki - do produkcji wykładzin podłogowych, stolarki okiennej i drzwiowej, akcesoriów (w postaci różnych listew okiennej i drzwiowej, akcesoriów (w postaci różnych listew wykończeniowych), rur i kształtek do wykonywania instalacji w wykończeniowych), rur i kształtek do wykonywania instalacji w budynkach, jako elewacja (siding), folii, elektroizolacji (np. budynkach, jako elewacja (siding), folii, elektroizolacji (np. przewodów i kabli elektrycznych). W medycynie: dreny, sondy, przewodów i kabli elektrycznych). W medycynie: dreny, sondy, cewniki, strzykawkicewniki, strzykawki

Tworzywa reaktywneTworzywa reaktywne – ulegają reakcji chemicznej sieciowania. Np. – ulegają reakcji chemicznej sieciowania. Np. „ żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, kauczuk”„ żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, kauczuk”

SieciowanieSieciowanie – proces prowadzący do powstania trójwymiarowej sieci – proces prowadzący do powstania trójwymiarowej sieci nadcząsteczkowej, na skutek powstawania mostków między różnymi nadcząsteczkowej, na skutek powstawania mostków między różnymi cząsteczkami chemicznymi. Polimery o niezbyt dużej wyjściowej masie cząsteczkami chemicznymi. Polimery o niezbyt dużej wyjściowej masie cząsteczkowej, usieciowane w niewielkim stopniu, tworzą żele. Niezbyt cząsteczkowej, usieciowane w niewielkim stopniu, tworzą żele. Niezbyt gęsto usieciowane polimery o odpowiedniej strukturze i masie gęsto usieciowane polimery o odpowiedniej strukturze i masie cząsteczkowej uzyskują często własności gumy. Proces sieciowania cząsteczkowej uzyskują często własności gumy. Proces sieciowania prowadzący do powstania gumy nazywa się wulkanizacją.prowadzący do powstania gumy nazywa się wulkanizacją.

Żywice epoksydoweŻywice epoksydowe - są stosowane jako lepiszcze laminatów - są stosowane jako lepiszcze laminatów konstrukcyjnych, do zalewania elementów elektrycznych, jako kleje do konstrukcyjnych, do zalewania elementów elektrycznych, jako kleje do metali oraz jako surowiec do budowy form twardych.metali oraz jako surowiec do budowy form twardych.

Żywice poliestroweŻywice poliestrowe -Nienasycone żywice poliestrowe służą m.in. do -Nienasycone żywice poliestrowe służą m.in. do ręcznego laminowania. Są też stosowane jako składniki kitów, szpachli, ręcznego laminowania. Są też stosowane jako składniki kitów, szpachli, klejów, mieszanek do formowania wytłoczek i mieszanek, z których klejów, mieszanek do formowania wytłoczek i mieszanek, z których formuje się elementy galanterii przez sieciowanie w formach.formuje się elementy galanterii przez sieciowanie w formach.

KauczukKauczuk - ogólna nazwa dla materiałów wykazujących zarazem - ogólna nazwa dla materiałów wykazujących zarazem elastyczne jak i lepkie własności. Kauczuk dzieli się jeszcze na dwie elastyczne jak i lepkie własności. Kauczuk dzieli się jeszcze na dwie różne grupy różne grupy

--Kauczuk naturalnyKauczuk naturalny - substancja otrzymywana z soku mlecznego - substancja otrzymywana z soku mlecznego (lateksu) roślin kauczukodajnych - drzew, krzewów lub roślin zielnych. (lateksu) roślin kauczukodajnych - drzew, krzewów lub roślin zielnych. Roztwory kauczuku naturalnego zawierające substancje wulkanizujące Roztwory kauczuku naturalnego zawierające substancje wulkanizujące stosuje się jako kleje.stosuje się jako kleje.

--Kauczuk syntetycznyKauczuk syntetyczny – ogólna nazwa wszystkich kauczuków, – ogólna nazwa wszystkich kauczuków, otrzymywanych na drodze sztucznej syntezy chemicznej. Stanowi otrzymywanych na drodze sztucznej syntezy chemicznej. Stanowi podstawowy składnik sztucznej gumy. Spotyka się je także w podstawowy składnik sztucznej gumy. Spotyka się je także w elastycznych żelach, sztucznych piankach, wykorzystuje się je do elastycznych żelach, sztucznych piankach, wykorzystuje się je do produkcji elastycznych tkanin, lin i wielu innych zastosowań.produkcji elastycznych tkanin, lin i wielu innych zastosowań.

PODZIAŁ WŁÓKIENPODZIAŁ WŁÓKIEN

Włókna sztuczneWłókna sztuczne -  włókna wytwarzane z :-  włókna wytwarzane z : - naturalnych surowców organicznych (celuloza, białka, kauczuk),- naturalnych surowców organicznych (celuloza, białka, kauczuk), - surowców nieorganicznych (szkło, węgliki, metale, tlenki).- surowców nieorganicznych (szkło, węgliki, metale, tlenki). Włókna syntetyczneWłókna syntetyczne (zalicza się je do włókien chemicznych)  - włókna wytwarzane (zalicza się je do włókien chemicznych)  - włókna wytwarzane

od początku do końca przez człowieka z polimerów syntetycznych w procesie od początku do końca przez człowieka z polimerów syntetycznych w procesie polimeryzacji (głównie z węgla i ropy naftowej). polimeryzacji (głównie z węgla i ropy naftowej).

Różnica pomiędzy włóknami sztucznymi a syntetycznymi polega na różnej technologii Różnica pomiędzy włóknami sztucznymi a syntetycznymi polega na różnej technologii produkcji. produkcji.

Włókna Włókna naturalnenaturalne dzieli się, ze względu na ich pochodzenie - na włókna  roślinne i dzieli się, ze względu na ich pochodzenie - na włókna  roślinne i zwierzęce.zwierzęce.

Włókna roślinne:Włókna roślinne: - bawełna,- bawełna, -len,-len, -konopie,-konopie, - juta,- juta, -sizal.-sizal. Włókna zwierzęce:Włókna zwierzęce: - wełna,- wełna, -jedwab.-jedwab.

CHARAKTERYSTYKA CHARAKTERYSTYKA WŁÓKIEN WYSTĘPUJĄCYCHWŁÓKIEN WYSTĘPUJĄCYCH

Elastan  (Spandex, Lycra)-Elastan  (Spandex, Lycra)- włókno syntetyczne włókno syntetyczne Został wynaleziony w 1958 roku i od razu zrewolucjonizował Został wynaleziony w 1958 roku i od razu zrewolucjonizował

rynek odzieżowy. Wprowadzenie tego włókna jako dodatku rynek odzieżowy. Wprowadzenie tego włókna jako dodatku do materiałów zmniejszało znacznie wagę tychże, do materiałów zmniejszało znacznie wagę tychże, zwiększając jednocześnie ich trwałość oraz komfort i zwiększając jednocześnie ich trwałość oraz komfort i łatwość użytkowania. Elastan nigdy nie występuje łatwość użytkowania. Elastan nigdy nie występuje samodzielnie, a zawsze jako miejszy lub większy dodatek w samodzielnie, a zawsze jako miejszy lub większy dodatek w materiale. Włókno to cechuje bardzo duża rozciągliwość (do materiale. Włókno to cechuje bardzo duża rozciągliwość (do 500%!), rozprężność (wraca po rozciągnięciu zawsze na 500%!), rozprężność (wraca po rozciągnięciu zawsze na swoje miejsce, nie zatracając kształtu ubrania), jest swoje miejsce, nie zatracając kształtu ubrania), jest odporne na pot, tłuszcz, detergenty i, co najważniejsze – w odporne na pot, tłuszcz, detergenty i, co najważniejsze – w mieszankach z innymi włóknami (np. bawełna, jedwab) ma mieszankach z innymi włóknami (np. bawełna, jedwab) ma bardzo dobre właściwości. Elastan nie elektryzuje się i nie bardzo dobre właściwości. Elastan nie elektryzuje się i nie znajduje się w grupie alergenów. znajduje się w grupie alergenów.

Poliamid (NylonPoliamid (Nylon )-włókno syntetyczne)-włókno syntetyczne - Pierwsze w historii  włókno syntetyczne. Ze - Pierwsze w historii  włókno syntetyczne. Ze

względu na swoje właściwości - jest lekki, bardzo względu na swoje właściwości - jest lekki, bardzo wytrzymały, odporny na gniecenie i bardzo  łatwo wytrzymały, odporny na gniecenie i bardzo  łatwo się pierze i szybko wysycha – chętnie używa się go się pierze i szybko wysycha – chętnie używa się go do produkcji  bielizny, w tym plażowo-kąpielowej. do produkcji  bielizny, w tym plażowo-kąpielowej.  Stosowany w bieliźnie w postaci mikrówłókien  Stosowany w bieliźnie w postaci mikrówłókien (mikrofibra) . Bardzo przyjemny w dotyku.(mikrofibra) . Bardzo przyjemny w dotyku.

Poliester (PE) - włókno syntetycznePoliester (PE) - włókno syntetyczne - Przetwarzany głównie na włókna mieszane. Stosuje - Przetwarzany głównie na włókna mieszane. Stosuje

się go do mieszanek z bawełną, wełną, wiskozą. się go do mieszanek z bawełną, wełną, wiskozą. Używany jest często do produkcji bielizny sportowej, Używany jest często do produkcji bielizny sportowej, w związku z tym, że jego wskaźnik chłonności wilgoci w związku z tym, że jego wskaźnik chłonności wilgoci jest bardzo niski - szybko wysycha. Poliester jest jest bardzo niski - szybko wysycha. Poliester jest wytrzymały, elastyczny i nie odkształca się wytrzymały, elastyczny i nie odkształca się

Wiskoza – włókno sztuczne (nie Wiskoza – włókno sztuczne (nie syntetyczne!) z naturalnego surowca syntetyczne!) z naturalnego surowca organicznegoorganicznego

Włókno to składa się głównie z celulozy i Włókno to składa się głównie z celulozy i wytwarzane jest przemysłowo. Nazwa wytwarzane jest przemysłowo. Nazwa amerykańska to rayon. Ma dużo z amerykańska to rayon. Ma dużo z właściwości bawełny, ale większą właściwości bawełny, ale większą wytrzymałość i połysk. Podczas produkcji wytrzymałość i połysk. Podczas produkcji używa się ługu sodowego, jak przy używa się ługu sodowego, jak przy merceryzacji bawełny, co nadaje takie merceryzacji bawełny, co nadaje takie właśnie jakości. Ma właściwości chłodzące, właśnie jakości. Ma właściwości chłodzące, nawet w dotyku jest zimna. Doskonale nawet w dotyku jest zimna. Doskonale pochłania wilgoć, ale nie izoluje dlatego pochłania wilgoć, ale nie izoluje dlatego dobrze sprawdza się latem i w ciepłym dobrze sprawdza się latem i w ciepłym klimacie.klimacie.

1. włókna chemiczne pierwotne 1. włókna chemiczne pierwotne i regenerowane akrylowe, i regenerowane akrylowe, poliamidowe, poliestrowe poliamidowe, poliestrowe

polipropylenowe, wiskozowe polipropylenowe, wiskozowe

2. przędze poliamidowe, 2. przędze poliamidowe, poliestrowe, wiskozowe poliestrowe, wiskozowe

3. maty i włókna szklane3. maty i włókna szklane

Adrian Wierzbicki Adrian Wierzbicki Klasa 1uKlasa 1u