Fibra sintética - Synthetic fiber
Fibra sintética ou fibra sintética (em inglês britânico ; ver diferenças de grafia ) são fibras feitas por humanos por meio de síntese química , ao contrário das fibras naturais que são derivadas diretamente de organismos vivos . Eles são o resultado de uma extensa pesquisa por cientistas para melhorar as fibras animais e vegetais que ocorrem naturalmente . Em geral, as fibras sintéticas são criadas pela extrusão de materiais formadores de fibras por meio de fieiras , formando uma fibra "diferente". Estas são chamadas de fibras sintéticas ou artificiais. As fibras sintéticas são criadas por um processo conhecido como polimerização, que envolve a combinação de monômeros para formar uma cadeia longa ou polímero. A palavra polímero vem de um prefixo grego "poli" que significa "muitos" e o sufixo "mer" que significa "unidades simples". (Nota: cada unidade de um polímero é chamada de monômero). Existem dois tipos de polimerização: polimerização linear e polimerização reticulada ...
Primeiros experimentos
A primeira fibra totalmente sintética foi o vidro. Joseph Swan inventou uma das primeiras fibras artificiais no início da década de 1880; hoje seria chamado de semissintético no uso preciso. Sua fibra foi extraída de um líquido celulósico , formado pela modificação química da fibra contida na casca da árvore . A fibra sintética produzida por esse processo era quimicamente semelhante em suas aplicações potenciais ao filamento de carbono que Swan havia desenvolvido para sua lâmpada incandescente , mas Swan logo percebeu o potencial da fibra para revolucionar a manufatura têxtil . Em 1885, ele revelou os tecidos que havia fabricado com seu material sintético na Exposição Internacional de Invenções em Londres .
O passo seguinte foi dado por Hilaire de Chardonnet , um engenheiro e industrial francês , que inventou a primeira seda artificial , que chamou de "seda Chardonnet". No final da década de 1870, Chardonnet estava trabalhando com Louis Pasteur em um remédio para a epidemia que estava destruindo os bichos- da- seda franceses . A falha em limpar um vazamento na câmara escura resultou na descoberta de Chardonnet da nitrocelulose como um substituto potencial para a seda real. Percebendo o valor de tal descoberta, Chardonnet começou a desenvolver seu novo produto, que ele exibiu na Exposição de Paris de 1889. O material de Chardonnet era extremamente inflamável e, posteriormente, substituído por outros materiais mais estáveis.
Produtos comerciais
O primeiro processo bem-sucedido foi desenvolvido em 1894 pelo químico inglês Charles Frederick Cross e seus colaboradores Edward John Bevan e Clayton Beadle. Eles chamaram a fibra de " viscose ", porque o produto da reação de dissulfeto de carbono e celulose em condições básicas deu uma solução altamente viscosa de xantato . O primeiro rayon viscose comercial foi produzido pela empresa britânica Courtaulds em 1905. O nome "rayon" foi adotado em 1924, com "viscose" sendo usado para o líquido orgânico viscoso usado para fazer rayon e celofane . Um produto semelhante conhecido como acetato de celulose foi descoberto em 1865. Rayon e acetato são fibras artificiais, mas não verdadeiramente sintéticas, sendo feitas de madeira .
O nylon , a primeira fibra sintética no sentido "totalmente sintético" do termo, foi desenvolvido por Wallace Carothers , um pesquisador americano da empresa química DuPont na década de 1930. Ele logo fez sua estreia nos Estados Unidos como um substituto para a seda , bem a tempo para a introdução do racionamento durante a Segunda Guerra Mundial . Seu uso inovador como material para meias femininas ofuscou usos mais práticos, como a substituição da seda em pára - quedas e outros usos militares como cordas .
A primeira fibra de poliéster foi patenteada na Grã-Bretanha em 1928 pela empresa International General Electric. Também foi produzido por químicos britânicos da Calico Printers 'Association , John Rex Whinfield e James Tennant Dickson, em 1941. Eles produziram e patentearam uma das primeiras fibras de poliéster que chamaram de Terylene , também conhecida como Dacron , igual ou superior nylon em tenacidade e resiliência. A ICI e a DuPont passaram a produzir suas próprias versões da fibra.
A produção mundial de fibras sintéticas foi de 55,2 milhões de toneladas em 2014.
Descrições
As fibras sintéticas são feitas de polímeros sintetizados de pequenas moléculas. Os compostos usados para fazer essas fibras vêm de matérias-primas, como produtos químicos à base de petróleo ou petroquímicos. Esses materiais são polimerizados em uma substância química que une dois átomos de carbono adjacentes. Diferentes compostos químicos são usados para produzir diferentes tipos de fibras sintéticas.
As fibras sintéticas respondem por cerca de metade de todo o uso de fibras, com aplicações em todos os campos da tecnologia de fibra e têxtil. Embora muitas classes de fibras baseadas em polímeros sintéticos tenham sido avaliadas como produtos comerciais potencialmente valiosos, quatro delas - náilon , poliéster , acrílico e poliolefina - dominam o mercado. Esses quatro são responsáveis por aproximadamente 98% do volume da produção de fibras sintéticas, com o poliéster sozinho respondendo por cerca de 60%.
Prós
As fibras sintéticas são mais duráveis do que a maioria das fibras naturais e irão facilmente pegar diferentes corantes. Além disso, muitas fibras sintéticas oferecem funções amigáveis ao consumidor, como alongamento, impermeabilização e resistência a manchas. A luz solar, a umidade e a oleosidade da pele humana fazem com que todas as fibras se quebrem e se desgastem. As fibras naturais tendem a ser muito mais sensíveis do que as misturas sintéticas. Isso ocorre principalmente porque os produtos naturais são biodegradáveis. As fibras naturais são suscetíveis à infestação de larvas de insetos; as fibras sintéticas não são uma boa fonte de alimento para insetos que danificam os tecidos.
Em comparação com as fibras naturais, muitas fibras sintéticas são mais resistentes à água e a manchas. Alguns são especialmente aprimorados para resistir a danos de água ou manchas.
Contras
A maioria das desvantagens das fibras sintéticas está relacionada à sua baixa temperatura de fusão :
- As mono-fibras não prendem as bolsas de ar como o algodão e, portanto, fornecem um isolamento insuficiente.
- As fibras sintéticas queimam mais rapidamente do que as fibras naturais.
- Propenso a danos por calor, como danos por lavagem a quente.
- Derreta com relativa facilidade.
- Mais carga eletrostática é gerada pela fricção do que com fibras naturais.
- Alguns consumidores afirmam que os têxteis feitos com fibras sintéticas são menos amigáveis para a pele ou podem causar desconforto durante longos períodos de uso.
- Não biodegradável ou muito menos biodegradável em comparação com as fibras naturais.
- A maioria das fibras sintéticas absorve muito pouca umidade e, portanto, pode se tornar pegajosa quando o corpo transpira.
- As fibras sintéticas são uma fonte de poluição microplástica das máquinas de lavar.
Fibras sintéticas comuns
As fibras sintéticas comuns incluem:
- Nylon (1931)
- Modacrílico (1949)
- Olefina (1949)
- Acrílico (1950)
- Poliéster (1953)
As fibras sintéticas especiais incluem:
- Rayon (1894) seda artificial
- Vinyon (1939)
- Saran (1941)
- Spandex (1959)
- Vinalon (1939)
- Aramids (1961) - conhecido como Nomex , Kevlar e Twaron
- Modal (1960)
- Dyneema / Spectra (1979)
- PBI (fibra de polibenzimidazol) (1983)
- Sulfar (1983)
- Lyocell (1992) (artificial, não sintético)
- PLA (2002)
- M-5 (fibra PIPD)
- Orlon
- Zylon (fibra PBO)
- Vectran (fibra TLCP) feito de polímero Vectra LCP
- Derclon usado na fabricação de tapetes
Outros materiais sintéticos usados em fibras incluem:
- Borracha de acrilonitrila (1930)
As fibras modernas feitas de materiais artificiais mais antigos incluem:
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A fibra de vidro (1938) é usada para:
- isolamento industrial, automotivo e doméstico ( lã de vidro )
- reforço de materiais compósitos ( plástico reforçado com vidro , fibra de vidro reforçada de betão )
- papéis especiais em separadores de bateria e filtragem
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Fibra metálica (1946) é usada para:
- adicionar propriedades metálicas às roupas para fins de moda (geralmente feitas com plástico composto e folhas de metal )
- eliminação e prevenção de acúmulo de carga estática
- conduzindo eletricidade para transmitir informações
- condução de calor
Veja também
Referências
Leitura adicional
- A fonte original deste artigo e muitos dos artigos de fibra sintética (copiados com permissão) é a revista Whole Earth, No. 90, verão de 1997. www.wholeearth.com