Materiały

Włókna sztuczne – charakterystyka i właściwości

Lek. dent. Ewa Białożyt1
Lek. dent. Monika Tysiąc-Miśta1
Dr n. med. Magdalena Cieślik2

1SUM Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Katedra Protetyki i Materiałoznawstwa Stomatologicznego, Zakład Materiałoznawstwa Stomatologicznego, asystent

2SUM Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Katedra Protetyki i Materiałoznawstwa Stomatologicznego, Zakład Materiałoznawstwa Stomatologicznego, kierownik zakładu

Prężnie rozwijająca się technologia wytwarzania tworzyw sztucznych umożliwia zastosowanie ich niemal w każdej dziedzinie stomatologii

W myśl złotej zasady, którą kieruje się nowoczesna stomatologia, należy przeprowadzać możliwie jak najoszczędniejszą preparację żywych tkanek zęba. Zyskujący na popularności trend minimalnie inwazyjnych metod propaguje stosowanie włókien sztucznych oraz materiałów adhezyjnych jako alternatywę dla konwencjonalnych rozwiązań. Na rynku materiałów stomatologicznych znajduje się cała gama fabrykatów na bazie tworzyw syntetycznych produkowanych w formie taśm, siatek, uformowanych wkładów. Wyróżniamy włókna poliaramidowe (inaczej kevlarowe), polietylenowe, węglowe oraz – najczęściej stosowane – szklane.[1,2]

Włókna poliaramidowe (kevlarowe)

Kevlar [poli(p-fenylotereftalanoamid)] to polimer aromatyczny z grupy poliamidów, a dokładniej poliaramidów. Aramidy spośród innych poliamidów, takich jak nylon, wyróżnia występowanie w ich łańcuchach głównych ugrupowań aromatycznych. Im jest ich więcej w strukturze poliamidu, tym materiał wykazuje większą odporność mechaniczną, termiczną i pożarową. Włókna aramidowe mają niezwykle dużą odporność na rozciąganie, a równocześnie charakteryzują się małym ciężarem właściwym. Przy tej samej masie kevlar jest pięć razy bardziej wytrzymały od stali. Wynika to z budowy chemicznej związku i jego uporządkowanej mikrostruktury o dużej sztywności. Swoiste ułożenie cząsteczek powstaje z symetrycznego łańcucha z ogniwami leżącymi w linii prostej o charakterystycznej strukturze pałeczek. Dochodzi do rozłożenia elektronów i powstania wiązań, które zapobiegają rotacji fragmentów łańcucha względem siebie. W efekcie formują się ściśle do siebie przylegające wiązki.

Kevlar cechuje się doskonałą wytrzymałością termiczną, stabilnością wymiarową oraz niewielkim wydłużeniem przy zerwaniu. Nie ulega korozji, jest niepalny, nieprzewodzący oraz odporny na zużycie. Jednocześnie nierozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych oraz temperatura topnienia powyżej 400°C sprawia trudności podczas jego przetwarzania i z początku uniemożliwiała produkcję nowego materiału na skalę przemysłową.

Włókna kevlarowe są wykorzystywane do wyrobu m.in. kamizelek kuloodpornych, kasków i hełmów ochronnych. Co ciekawe, kevlar jest w stanie zatrzymać kulę, jednak z łatwością może zostać rozcięty zwykłym nożem. Poliaramidy znalazły zastosowanie w mot...

Zastosowanie włókien poliaramidowych w stomatologii

Kevlar, mimo że jest niezwykle wytrzymałym materiałem, w stomatologii jest wykorzystywany stosunkowo rzadko. Włókno aramidowe po procesie polimeryzacji nie jest w pełni sztywne, przez co stałe uzupełnienia wykonane z kompozytu wzmocnionego kevlarem mogą pękać pod wpływem działania sił działających w jamie ustnej. Ponadto nie wykazuje zadowalających wartości estetycznych ze względu na intensywnie żółtą barwę. We współczesnej stomatologii kevlar znajduje zastosowanie w tymczasowej odbudowie rozległych braków zębowych.[1,3]

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Zastosowanie włókien poliaramidowych w stomatologii

Kevlar, mimo że jest niezwykle wytrzymałym materiałem, w stomatologii jest wykorzystywany stosunkowo rzadko. Włókno aramidowe po procesie polimeryzacji nie jest w [...]

Włókna węglowe

Włókna węglowe były wykorzystywane już w 1880 roku przez Thomasa Edisona jako żarniki żarówek elektrycznych. Ich niezwykłe właściwości spowodowały wzrost zainteresowania [...]

Zastosowanie włókien węglowych w stomatologii

Pierwsze doniesienia na temat zastosowania włókna węglowego w stomatologii zachowawczej sięgają 1998 roku, kiedy Fredricson i wsp. opisali jego wykorzystanie we [...]

Włókna polietylenowe – jedne z najpopularniejszych tworzyw stosowanych w przemyśle

Stopień wytrzymałości polietylenu zależy od metody polimeryzacji oraz sposobu produkcji tworzywa. Wyróżnia się polimery wysoko-, średnio- i niskociśnieniowe. Polimer niskociśnieniowy, zwany [...]

Zastosowanie włókien polietylenowych w stomatologii

W gabinetach dentystycznych polietylen najczęściej występuje w postaci utkanej – taśmy o równoległym, splecionym i oplecionym przebiegu – oraz w formie [...]

Włókna szklane – najczęściej stosowane włókna sztuczne

Materiały na bazie szkła znane były już w starożytności, natomiast produkcja na skalę przemysłową włókien szklanych rozpoczęła się dopiero na początku [...]

Unikatowe cechy włókien szklanych

► bardzo dobra zwilżalność przez polimery, co umożliwia powstanie mocnego połączenia polimer–szkło,