نایلون چیست؟

دسته: مقالات منتشر شده در 06 شهریور 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 11

نایلون، نوعی پلیمر ترکیبی

نایلون نام یکی از خانواده‌های پلیمرهای ترکیبی است که به طور عمده‌ای در تولید وسایل مصرفی و پوششی به کار میرود. نایلون بر خلاف سایر فیبر های ارگانیک و یا نیمه ترکیبی، خاصیتی کاملاً ترکیبی دارد و این بدین معنی است که نایلون هیچ ماده ی ارگانیک و اصلی در خود ندارد.

استفاده از این  نوع از پلیمرهای ترکیبی زمانی آغاز شد که به دنبال جایگزینی برای کنف و ابریشم در ساخت چتر نجات در جنگ جهانی دوم بودند. زمانی که جنگ آغاز شد، بیشتر  از 80 درصد پارچه ها ی موجود در آمریکا از نخ ساخته شده بودند و تقریباً تمامی موارد باقی‌مانده پشمی بودند. اما تا سال 1945، فیبر های ترکیبی مانند مواد نایلونی حدود 25 درصد از سهم بازار پارچه را به خود اختصاص دادند و پس از پایان جنگ نیز تولید کنندگان روش‌های جدیدی یافتند تا بتوانند به کمک آن‌ها از انواع نوین فابریکهای ترکیبی بیستر استفاده کنند.

دقیقاً پس از جنگ، مردم با فقدان مواد اولیه مانند نخ و ابریشم برای دوخت لباس‌های سنتی  روبرو شدند و به همین دلیل نیز افرادی از ایده ای جدید کمک گرفته و پارچه ی چترهای نجات را به لباس تبدیل کردند. پس از آن به کارگیری این نوع از پلیمرهای ترکیبی در لباس بانوان با استقبال خوبی روبرو شد و تولید لباس زیر و جورابهای ساقه بلند از جنس نایلون روز به روز بیشتر شد.

در همان دوره، نایلون با محبوبیت بیشتری در عرصه های مختلف مصرفی و ارتشی روبرو شد. این ماده ابتدا در اوایل  دهه 20 توسط شرکت  DuPont  تولید شد و ساخت این ماده به طور رسمی در عرصه جهانی و در سال1939 اعلام شد. شرکت یاد شده هیچ گونه ایده ای در خصوص امکان به کارگیری نایلون در زمینه‌های صنعتی و علمی نداشت و هدف از تولید نایلون در آن دوره زمانی فقط ساخت پارچه بود.

زمانی که این ماده  در دنیا معرفی شد، نام کنونی خود را نداشت. پس از آنکه پتانسیل این نوع از پلیمر برای استفاده در مواد مختلف مشخص شد، شرکت تولید کننده تصمیم گرفت تا نام نابودنشدنی را به این ماده بدهد. این نام بدین دلیل انتخاب شد که گمان میرفت نایلون به خوبی بتواند در برابر پارگی و دررفتگی مقاومت کند. دررفتگی یا پارگی حالتی است که میتواند زیبایی لباس‌هایی مانند جوراب شلواری را خراب کند. اما پس از مدتی مشخص شد که نایلون نیز میتواند در معرض خرابی و دردررفتگی قرار گیرد و به همین دلیل نام nuron به آن داده شد.

از آنجایی که نام اتخاذ شده چندان مطلوب بود، آن را به نیلون تغییر دادند و در نهایت نیز به نایلون امروزی با کمی تغییر در لغت ابتدایی تبدیل شد.

 در  روزهای اولیه ی تولید نایلون، مصرف کنندگان با مشکلات زیادی در استفاده از این ماده روبرو شدند. برخلاف تبلیغات اولیه حول این ماده تحت عنوان نایلون محکم تر از فولاد، مشخص شد که ماده یاد شده به راحتی پاره میشود و البته قابلیت پایین نفوذ آب در نایلون هم یکی دیگر از دلایل نگرانی بود. در موارد خیلی حاد، جورابهای ساق بلند نایلونی به آب و ذغال تبدیل میشدند.

مسلماً اگر تولید کنندگان نایلون، این ماده را با سایر پارچه ها ترکیب نمیکردند، نایلون یک آزمایش شکست‌خورده محسوب میشد. آن‌ها کمی بعد متوجه شدند که ترکیب نایلون با پلی استر، اسپندکس و نخ باعث می‌شود تا ویژگی‌های مطلوب این ماده حفظ شود و در عین حال تعداد زیادی از ویژگی‌های نامطلوب آن رفع شود. امرزوه بیشتر پارچه های نایلونی، از ترکیبی از مواد مختلف ساخته میشوند.

نایلون در دهه 40 50 همچنان محبویبت خود را حفظ کرد ولی در دهه 70 از محبوبیت نایلون و سایر مواد ترکیبی کاسته شد. پس از مدتی، تازگی این ماده از بین رفت و مصرف کنندگان نگرانی هایی در خصوص اثر گذاری نایلون بر محیط زیست داشتند. نایلون از روغن نفت ساخته می‌شود و این ماده قابلیت تجزیه در محیط زیست را  ندارد. در سال 2008،تقریبا 12 درصد از تولیدات فیبر های ترکیبی در جهان به نایلون اختصاص داده شده است.

اگرچه به کارگیری نایلون در تولید لباس همانند قبل پرطرفدار نبود، خانواده پلیمرها همچنان مصارف بیشتری در زمینه صنعتی و علمی پیدا میکردند. به عنوان مثال نایلون میتواند به نوعی پلاستیک تبدیل شود که بادوام و سازگار است و از رزین های نایلون نیز در تولید برس مو، بخش های اسلحه، بسته بندی مواد غذایی، مسواک و صدها مورد دیگر استفاده میشود.

 

نایلون چگونه تولید میشود؟

نایلون نوعی پلیمر است و این بدین معنی است که از زنجیره های طولانی با مولکولهای کربنی ساخته شده که به ان مونومر نیز میگویند. نایلون انواع متفاوتی دارد ولی بیشتر انها از مونومر های پلی امید بوجود می ایند که از نفت خام بدست امده است که با نام نفت نیز شناخته میشود.

در اغلب موارد از نوعی مونومر با نام هگزا متیلن دیامین در تولید نایلون استفاده میشود. به طور خلاصه به این ماده دیامین اسید نیز گفته میشود. این مونومر از نفت خام گرفته میشود و بخش های باقی مانده از این نوع نفت نیز گاهی برای سایر اهداف مصرف میشوند و یا دورریخته میشوند.

به نظور ایجاد نوعی از پلیمر با نام نایلون، اسید دیامین باید با ادیپیک اسید واکنش دهد. این پلیمر PA66 نام دارد و اولین نوعی از پلیمر است که در تولید نایلون به کابرده شده است. این ماده با نام نمک نایلون نیز شناخته میشود و این ماده کریستالی حرارت داده میشود تا حالتی گداخته پیدا کند.

سپس  این ماده از اسپینرت (دستگاهی که شباهت زیادی به سردوشی دارد که سوراخهای ریزی دارد) خارج میشود. پس از خروج ان، نایلون به سرعت سفت شده و فیبر های نهایی در ماسوره ریخته میشوند.

 سپس این مواد کشیده میشوند تا حالت کششی و ارتجاعی  بهتری داشته باشند و در نهایت در یک قرقره دیگر کشیده میشوند. این فرایند باعث میشود تا مولکولهای پلیمر به حالتی موازی و منظم ساخته شوند. پس از این مرحله نیز میتوان از فیبر های نهایی به عنوان پارچه و یا سایر انواع فیبر ها بهره گرفت. این امکان وجود دارد که در بعضی موارد نایلون به تنهایی در ساخت موادی به کار رود ولی معمولا ترکیب شده تا پارچه های ترکیبی را بوجود اورد. پس از ان نیز رنگ میشود تا ویژگی های لازم برای محصول نهایی بدست اید.

 

نایلون کجا تولید میشود؟

همانطور که قبل اشاره شد، این ماده در امریکا و توسط شرکت DuPont تولید شد و پس از ان نیز تولید نایلون تا اواخر نیمه قرن بیستم  به امریکا محدود بود. زمانی که مزایای این نوع از پلیمر ترکیبی در دنیا شناخته شدند، سایر ملل پیشرفته نیز شروع به تولید ان کردند ولی ایالات متحده امریکا تا دهه 80، اولین تولید کننده نایلون شناخته میشد.

تعریف مجدد ساختاری اقتصاد جهانی در اواخر دهه 70 و دهه 80 باعث شد تا تعداد زیادی از کشورها به تولیدات کشور چین روی اورند. بنابراین شمار بسیاری از کارخانه های تولیدی  نایلون به کشورهای خاورمیانه منتقل شدند و تولید این ماده از ان زمان در سایر کشورهای منطقه مانند هند، پاکستان و اندونزی صورت گرفت. هنوز هم تولید نایلون تا اندازه ای در امریکا صورت میگیرد ولی بخش اعظم این تولیدات در سایر کشوهاست. برخلاف بازگشت معاصر صنایع تولیدی به امریکا، تولید مجدد نایلون در امریکا تقریبا غیر ممکن است. تولید این ماده در طی دهه های اخیر با کاهش مواجه بوده است و حتی کشور چین نیز روز به روز تولیدات خود در حوزه نایلون را کاهش داده است.

 

نایلون چه ویژگی هایی دارد؟

ویژگی های بارز نایلون نوع 6،6 عبارتند از :

  • ساختار مولکولی فشرده تر
  • ویژگی های بهبود یافته در برابر هوا، مقاومت بیشتر در برابر نور خورشید
  • نرمی بیشتر در لمس
  • نقطه ذوب بالاتر، 256 درجه سانتی گراد و یا 492.8 درجه فارنهایت
  • ثبات رنگ فوق العاده
  • مقاومت خیلی خوب در برابر ساییدگی و خراش
  • علاوه بر این، میتوان این نوع از نایلون را به راحتی رنگ کرد، به راحتی ینز این رنگ پاک میشود، مقاومت زیادی در برابر فشار و ضربه دارد، میزان جذب مایعات این ماده نیز بیشتر است، قابلیت ارتجاعی ان هم بالا است و به سادگی به حالت اولیه خود باز میگردد
  • تنوع در درخشش: نایلون این قابلیت را دارد که بسیار درخشنده، نیمه درخشنده و یا کاملا کدر و مات باشد.
  • دوام: فیبر های سازنده نایلون استحکام و سختی زیادی دارند و برای تولید کمربند ایمنی، بخش های داخلی تایر خودرو، پارچه های بالستیک و سایر موراد به کاربرده میشوند
  • قدرت کشیدگی بالا
  • قابلیت ارتجاعی خیلی بالا( مواد نایلونی در حرارت شکل میگیرند)
  • به کمک نایلون، لباس هایی تولید میشوند که  به راحتی میتوان از انها نگهداری کرد
  • مقاومت بالا در برابر حشرات، قارچ، حیوانات، کپک و پوسیدگی ها و انواعی از مواد شیمیایی مختلف
  • قابل استفاده در موکت و جورابهای نایلونی
  •  نایلون به جای سوختن، ذوب میشود
  •  این ماده در بسیاری از محصولات ارتشی نیز به کاربرده میشود
  • استحکام خوبی دارد
  •  نایلون در برابر اشعه مادون قرمز(فروسرخ) حالتی شفاف دارد و این اشعه را از خود عبور میدهد

 

قابلیت اشتعال

 لباس های ساخته شده از جنس نایلون معمولا در مقایسه با انواع نخی و یا ریونی( ابریشم مصنوعی) قابلیت اشتعال کمتری دارند ولی این امکان وجود دارد که فیبر های تولیدی با نایلون  ذوب شوند و به پوست بچسبند.