Νάιλον

Ο πολυεστέρας, συχνά γνωστός ως νάιλον, είναι ένα από τα πιο ευέλικτα συνθετικά υλικά, με εφαρμογές που κυμαίνονται από καθημερινές δραστηριότητες έως βιομηχανικές διεργασίες. Το νάιλον είναι ένας τύπος υλικού που μπορεί εύκολα να τραβηχτεί σε ίνες με το χέρι. Μετατρέπεται εύκολα σε είδη καθημερινής χρήσης για χρήση στην παραγωγή βοηθητικών ειδών. Είχαμε νάιλον δίπλα μας για το μεγαλύτερο μέρος της ζωής μας. Όταν φτάσετε στην κουζίνα, βγάζετε τα γεύματά σας από ένα νάιλον μπολ, το οποίο χρησιμοποιείτε για πρωινό, μεσημεριανό και βραδινό. Αφού βουρτσίσετε τα δόντια σας με μια νάιλον οδοντόβουρτσα, ξεπλύνετε καλά το στόμα σας με νερό. Η νάιλον ομπρέλα που χρησιμοποιείται για να βγείτε έξω από το σπίτι κάτω από έντονο ηλιακό φως ή για να αποφύγετε τη βροχή είναι φτιαγμένη για να μοιάζει με παραδοσιακή ομπρέλα.

Ανάμεσα στα πρώτα εμπορικά επιτυχημένα συνθετικά θερμοπλαστικά πολυμερή ήταν το νάιλον, το οποίο αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1960. Η DuPont ξεκίνησε την ερευνητική της προσπάθεια το 1927 και την ολοκλήρωσε το 1929. Ο Wallace Hume Carothers, εργαζόμενος στο ερευνητικό εργαστήριο της DuPont στον πειραματικό σταθμό DuPont, δημιούργησε το πρώτο παράδειγμα νάιλον στον κόσμο (νάιλον 66) στις 28 Φεβρουαρίου 1935, χρησιμοποιώντας διαμίνες ως υλικό έναρξης. Μετά την ανακάλυψη των Carothers, ο Paul Schlack στην IG Farben παρήγαγε νάιλον 6, μια ξεχωριστή χημική ουσία που βασιζόταν επίσης στην καπρολακτάμη, στις 29 Ιανουαρίου 1938, ως αντίδραση στο έργο του Carothers.

Νάιλον 

Nylon  Αποτελείται από πολυαμίδια, τα οποία είναι επαναλαμβανόμενες μονάδες που ενώνονται μεταξύ τους με αμιδικούς δεσμούς. Είναι μια θερμοπλαστική ουσία που έχει εξαιρετικά μεταξένια υφή και μπορεί να λιώσει και να υποστεί επεξεργασία σε νήματα, μεμβράνες ή άλλα σχήματα. Τα πολυμερή νάιλον μπορούν να αναμειχθούν με ένα ευρύ φάσμα πρόσθετων για να παράγουν ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών παραλλαγών ιδιοτήτων, κάτι που είναι πολύ κοινό.

Τα πολυμερή νάιλον έχουν ένα ευρύ φάσμα εμπορικών εφαρμογών στην κλωστοϋφαντουργία. Είναι επίσης σημαντικό σε διάφορες ίνες όπως ρούχα, δάπεδα και ενίσχυση από καουτσούκ, καθώς και σε σχήματα όπως ανταλλακτικά αυτοκινήτων, ηλεκτρικός εξοπλισμός κ.λπ.

Ποια είναι η διαδικασία παραγωγής νάιλον;

Το νάιλον παράγεται μέσω μιας αντίδρασης πολυμερισμού συμπύκνωσης, στην οποία διλειτουργικά μονομερή που έχουν ίσες αναλογίες αμίνης και καρβοξυλικού οξέος συνδυάζονται για να σχηματίσουν το πολυμερές. Σε έναν μηχανισμό που είναι παρόμοιος με αυτόν των πολυπεπτιδικών βιοπολυμερών, αμίδια αναπτύσσονται και στα δύο άκρα της μονομερούς αλυσίδας. Το αδιπικό οξύ και η εξαμεθυλενοδιαμίνη είναι τα μονομερή που απαιτούνται για το νάιλον 6/6, ενώ μια λακτάμη ή ένα αμινοξύ απαιτείται για το νάιλον 6. Και στις δύο περιπτώσεις, τα δύο μόρια συνδυάζονται για να σχηματίσουν νάιλον, με νερό ως υποπροϊόν σε κάθε περίπτωση. Το νερό πρέπει να αφαιρεθεί μετά από αυτό, διαφορετικά θα παρέμβει στη διαδικασία πολυμερισμού. Ο αριθμός των ατόμων άνθρακα μεταξύ των δύο ομάδων οξέος και των δύο ομάδων αμίνης υποδηλώνεται με την ονομασία νάιλον 6 ή νάιλον 6/6, ανάλογα με το πόσα υπάρχουν.

Τύποι νάιλον

Το Nylon 6 είναι ο πιο κοινός τύπος, ακολουθούμενος από το Nylon 6, το Nylon 6,6, το Nylon 4,6 και το Nylon 6. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:

1) Nylon 6 — Αυτό το υλικό εφευρέθηκε από τον Paul Schlack. Η διαδικασία πολυμερισμού με άνοιγμα δακτυλίου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία νάιλον 6.

2) Nylon 510 – Αυτή η μορφή νάιλον είναι κατασκευασμένη από συνδυασμό σεβακικού οξέος και πενταμεθυλενοδιαμινικού οξέος, μεταξύ άλλων.

3) Nylon 1,6 – Αυτός ο τύπος νάιλον παράγεται με τη χρήση όξινης κατάλυσης και προέρχεται από δινιτρίλια.

4) Nylon 66 – Ο Wallace Carothers πιστώνεται με την ανακάλυψη αυτής της μορφής νάιλον. Ήταν ο πρώτος που κατοχύρωσε το νάιλον 66, κάτι που κατέστη δυνατό με τη χρήση αμιδίου.

Πλεονεκτήματα του νάιλον

1) Το νάιλον χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή συνθετικών πολυμερών, γνωστών και ως πλαστικών, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ποικίλων υλικών.

2) Το νάιλον είναι εξαιρετικά χρήσιμο στην κατασκευή διχτυών ψαρέματος, σχοινιών, αλεξίπτωτων και διαφόρων άλλων μορφών καλωδίων. Ο ιδιαίτερος λόγος για αυτό είναι ότι είναι μια ίνα με υψηλό επίπεδο αντίστασης.

3) Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ποικιλίας διαφορετικών τύπων προϊόντων με βάση το ύφασμα.

4) Το τσαλακωμένο νάιλον χρησιμοποιείται στην παραγωγή ελαστικών καλτσών.

5) Άλλα νάιλον μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν ως πλαστικό για την κατασκευή ορισμένων ειδών εξαρτημάτων μηχανής. Ως αποτέλεσμα, πρέπει να συνδυαστεί με μαλλί για να αυξηθεί η ισχύς.

6) Το νάιλον έχει ποιότητα μακράς διαρκείας, κάτι που είναι ένα πλεονέκτημα. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής, κάτι που είναι σημαντικό σε ρούχα και άλλα υφάσματα, καθώς και σε άλλες εφαρμογές. Άλλα υλικά, όπως βαμβάκι ή σπάντεξ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με αυτό.

7) Το νάιλον έχει την ικανότητα να αντέχει στο νερό.

8) Το νάιλον έχει την τάση να το σπρώχνει στην επιφάνεια ενός υγρού, επιτρέποντάς του να εξατμιστεί πιο γρήγορα ως αποτέλεσμα. Σε αντίθεση με τις φυσικές ίνες, που απορροφούν και συγκρατούν την υγρασία, οι συνθετικές ίνες απωθούν και απωθούν το νερό.

9) Το νάιλον είναι ένα συνθετικό ανθρώπινο ύφασμα και όχι ένα φυσικό ύφασμα, επομένως πρέπει να καλλιεργείται ή να συλλέγεται από ζώα, καθιστώντας το λιγότερο ακριβό από τα φυσικά υφάσματα.

10)Αν και το νάιλον δεν έχει την ίδια αύρα όπως, για παράδειγμα, το μαλλί μερινό ή το κασμίρι, μπορεί να υφανθεί για να δημιουργήσει μια παρόμοια και συμπληρωματική αίσθηση με αυτά τα υλικά. Ως αποτέλεσμα, τα ρούχα από νάιλον είναι λιγότερο ακριβά από τα ρούχα που δημιουργούνται από άλλους φυσικούς πόρους που είναι ίσης ποιότητας.

Μειονεκτήματα του νάιλον

1. Παρά το γεγονός ότι το νάιλον είναι πυρίμαχο, λιώνει γρήγορα. Μπορεί επίσης εύκολα να συρρικνωθεί και να ανταποκριθεί στην υγρασία, επιτρέποντάς του να τεντωθεί χωρίς να χάσει το σχήμα ή την ελαστικότητά του.
2. Το νάιλον είναι ένα υγροσκοπικό υλικό στη φύση, που σημαίνει ότι μπορεί εύκολα να απορροφήσει νερό ακόμα και από τον αέρα.
3. Όταν το νάιλον εκτίθεται σε υγρασία, διαστέλλεται και υποβαθμίζεται γρήγορα.
4. Συνιστάται να αποφεύγετε την έκθεση πολλών εξαρτημάτων σε νάιλον συνδετήρες, κάτι που περιλαμβάνει και την έκθεση στο ηλιακό φως.
5. Το υλικό στερείται αντοχής στην υπεριώδη ακτινοβολία και γίνεται κίτρινο, ανεξάρτητα από το χρώμα του, καθιστώντας το εύθραυστο και επιρρεπές σε ταχεία φθορά.
6. Σε γενικές γραμμές, αυτοί οι νάιλον συνδετήρες μπορούν να διατηρήσουν μόνο μια συνεχή θερμοκρασία συντήρησης 121oF ή 223oC, σύμφωνα με τον κατασκευαστή.

Η χρήση αυτών των υλικών σε μηχανήματα ή αγαθά που θερμαίνονται κατά τη χρήση, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές, δεν είναι πλέον κατάλληλη.

Συμπέρασμα

Ένα ελαφρύ συνθετικό πολυμερές, το νάιλον έχει μακριά νήματα και δεσμούς υδρογόνου, ωστόσο έχει πιο οργανωμένη μοριακή δομή από την κυτταρίνη, γεγονός που του επιτρέπει να έχει μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από το βαμβάκι. Το νάιλον είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στην τριβή.

Το νάιλον χρησιμοποιείται σε μια σειρά εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ρούχων, ενίσχυσης από καουτσούκ σε υλικά όπως ελαστικά αυτοκινήτων, σχοινί και νήμα και διάφορα χυτευμένα με έγχυση εξαρτήματα για οχήματα και μηχανικό εξοπλισμό. Το νάιλον χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή συνθετικού καουτσούκ. Το νάιλον θα συνεχίσει να έχει αντίκτυπο στις ζωές των ανθρώπων στο μέλλον, ωστόσο μπορεί να έχει θετικό ή αρνητικό αντίκτυπο. Λόγω των εξαιρετικών του ιδιοτήτων, το νάιλον θα συνεχίσει να χρησιμοποιείται ευρέως στο μέλλον και ενδέχεται να εμφανιστούν νέες εφαρμογές για το υλικό. Ωστόσο, ενδέχεται να καταργηθεί σταδιακά προς όφελος νέων ανώτερων υλικών στο μέλλον.