نایلون،انواع و کاربردهای آن
نایلون، انواع و کاربردهای آن
نایلون نوعی پلیمر ترکیبی است که به طور گسترده ای در تولید پارچه، موارد صنعتی و سایر محصولات استفاده میشود.
نایلون چگونه استفاده میشود؟
نایلون در ابتدا با نام جایگزینی برای لباس های ابریشمی به بازار معرفی شد. تا قبل از شناخت این ماده، ابریشم تنها ماده اولیه سازنده جورابهای ساقه بلند بود و در میان زنان در کشورهای پیشرفته محبوبیت زیادی داشت اما متاسفانه ابریشم گران بوده و دوام کمی نیز دارد.
اگرچه نایلون نتوانست شهرتی مطابق با شعارهای اولیه شرکت سازنده خود داشته باشد ولی همچنان به عنوان ماده ای مناسب برای جوراب های زنانه در بین زنان شاغل و خانه دار شناخته میشود و تا اواخر قرن بیستم نیز این حالت باقی ماند. تا به امروز، جورابهای زنانه همچنان یکی از اصلی ترین کاربردهای نایلون را تشکیل میدهند. شلوار های یوگا، جوراب شلواری و سایر انواع شلوار های زنانه نیز از همین ماده تولید میشوند.
نایلون مصارف زیادی در لباس های ورزشی نیز دارد و محبوبیت ان در این حوزه در مقایسه با فیبر های ارگانیک و یا نیمه ترکیبی کمتر است. مصرف کنندگان پارچه های نایلونی متوجه شدند که ماده یاد شده قابلیت پایینی در جذب آب دارد و به همین دلیل گزینه خوبی برای حرکات سنگین ورزشی نمیباشد.
اگرچه ویژگی هایی از این ماده مانند قابلیت انعطاف بالا نیز باعث شده اند تا بتوان لباس های ورزشی نایلونی تولید کرد. بخش اصلی تعدادی از انواع لباس های ورزشی را ترکیبی از مواد مختلف تشکیل میدهند ولی در عین حال تولید کنندگان از نایلون در کنار این مواد استفاده کرده اند تا قابلیت ارتجاعی و درخشندگی به پارچه ببخشند.
آیا نایلون ماده ای گران است؟
یکی از مزیتهای اولیه نایلون این است که هزینه تولید نسبتا پایینی دارد. نایلون در ابتدای تولید در مقایسه با ابریشم گران تر بود ولی پس از مدتی از این قیمت کاسته شد. نایلون زمانی که در ترکیب با سایر مواد استفاده شود، به مراتب ارزان تر نیز خواهد بود.
انواع نایلون چیست؟
Wallace Carothers در شرکت DuPont ماده ای با نام نایلون 66 را توسط آمیدها اختراع کرد. انواع متفاوتی از نایلونها از ترکیب دیامین و دی کربوکسیلیک اسید تشکیل میشوند و تشخیص مقدار دقیق موجود از هر کدام در ساختار نهایی دشوار است زیرا بروز خطا در این زمینه به پایان زنجیره و وزن مولکولی نهایی کمتر از مقدار 10 هزار دالتون منجر خواهد شد. به منظور حل این مشکل، از یک نمک نایلون کریستالی جامد استفاده میشود که میتواند در دمای اتاق تشکیل شود و ترکیبی از مقدار مساوی اسید و باز باشد که یکدیگر را خنثی میکنند. نمک کریستالی و شفاف میشود تا ماده را خالص کند و مقدار دقیق استوکیومتری را ایجاد کند. این ماده تا دمای 285 درجه سانتی گراد و یا 545 درجه فارنهایت حرارت دیده و با تولید آب این ماده واکنش داده و پلیمری با نام نایلون را می سازند.
این ماده با استفاده از لاکتام (آمیدهای سایکلیک) و توسط Paul Schlack تولید شد. نایلون 6 و یا پلی کاپرولاکتام به کمک پلیمریزاسیون حلقه گشایی بوجود میاید. پیوندهای پپتایدی در این ماده شکسته میشود و گروه های فعال در هر دوجهت، دو پیوند جدید را بوجود می اورند .این در حالی است که مونومر بخشی از زنجیره اصلی را می سازد.
نایلون 6 در دمای 220 درجه سانتی گراد ذوب میشود و این مقدار برای نایلون 66، 509 درجه فارنهایت یا 256 درجه سانتی گراد است .این یعنی نقطه ذوب نایلون 6 از نایلون 66 کمتر است
نایلون 510
نایلون 510 که از پنتامتیلین دیامین و سباسیک اسید تشکیل میشود، خیلی قبل تر از نایلون 66 توسط Carothers مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که ویزگی های قابل توجه و قیمت بیشتری در مقایسه با سایر انواع دارد. به طور کلی پلیمرهای باریک بیشترین کاربری را دارند و در عین حال این امکان نیز جود دارد که با متراکم سازی دی کربوکسیلیک اسید و پلی آمین ها به همراه سه یا تعداد بیشتری از آمینو اسیدها، شاخه هایی جدید تر از نایلونها را یافت.
نحوه کلی واکنش نایلون 510 بدین گونه است:
دو مولکول آب ازاد میشوند و نایلون بوجود می اید. ویژگی های نایلون با توجه به گروه های, R و R'در مونومرها تعیین میشود. در نایلون 6،6 مقدار اولیه برابر 4C و مقدار ثانویه برابر با 6C الکان ها می باشد ولی دو کربوکسیل هم باید در دیاسید وجود داشته باشند. در کولار ها، هر دو مقدار یاد شده حلقه های بنزینی هستند.
معمولا ترکیب صنعتی با حرارت دهی اسیدها، امین ها یا لاکتام ها انجام میگیرد تا آب اضافی ان ها از بین برود. این امکان وجود دارد که در ازمایشگاه دیاسید کلراید را با دیامین ها حرارت داد. به عنوان مثال یکی از نمونه های بسپارش تعاملی، ترکیب نایلون 66 از ادی پولی کلریاد و هگزامتیلن دیامین است.
نایلون 1.6
میتوان نایلون را از دینیتریل ها و با استفاده از کاتالیزورهای اسیدی بدست اورد. به عنوان مثال از این متد برای تولید نایلون 1.6 از ادی پونیتریل، فرمالدهید و اب استفاده میشود. همچنین میتوان نایلونها را از دیولز و دینیتریل ها و از طریق این متد بدست اورد.
نایلون چه تاثیری بر محیط زیست دارد؟
فرضیه ای وجود دارد که بر مبنای ان نایلون تاثیرات منفی بر محیط زیست دارد. یکی از دلایل اصلی تاثیرات محیطی مخرب و مضر تولید نایلون، مواد خامی است که در ساختار اولیه ان موجود است. در حالی که میتوان نایلون را با سایر مواد نیز تولید کرد ولی تولید کنندگان از نفت خام به عنوان منبعی از هگزا متیلن دیامین استفاده میکنند که ترکیب اصلی تشکیل دهنده ی بیشتر انواع نایلونهاست.
این موضوعی کاملا اثبات شده است که مصرف و جمع اوری سوختهای فسیلی برای محیط زیست مضر است. روش های استخراج نفت مانند حفاری، تزریق مایعات در فشار بالا در سنگهای زیرزمینی و بازگشایی شکاف ها برای اکوسیستم در سراسر دنیا غیر مفید میباشد. از انجایی که نفت نیز یک منبع بادوام نیست، باید صنعت نفت جهانی گسترش پیدا کند.
همچنین مقدار زیادی انرژی برای تولید مواد نایلونی نیاز است و حتی زباله هایی نیز در طی تولید این ماده ایجاد میشوند. مقدار زیادی اب نیاز است تا حرارت فیبر های نایلونی کاهش یابد و این آب نیز الوده کننده های زیادی را به آبهای اطراف محل های تولیدی منتقل میکند . در تولید آدیپیک اسید که دومین ماده اصلی تشکیل دهنده ی بیشتر نایلونها است، نیتروس اکسید در هوا پخش میشود. این ماده در مقایسه با کربن دی اکسید، 300 برابر بیشتر برای محیط زیست ضرر دارد.
از انجایی که مواد نایلونی کاملا ترکیبی هستند، قابلیت تجزیه در محیط زیست را ندارند اما سایر انواع موجود مانند نخ میتوانند در طی چندین دهه تجزیه شوند. مواد پلیمری نیز به طور کلی به مدت چند صد سال در طبیعت باقی می مانند. خوشبختانه، بعضی از شکلهای این ماده قابل بازیافت هستند ولی تمامی سرویس های مدیریت زباله قادر به بازیافت این ماده نیستند. هیچ راهی برای کاهش ضررهای وارده بر محیط زیست طی تولید مواد پلیمری وجود ندارد. فقط تنها روشی که میتوان به کمک ان ارتباط این مواد را با طیبعت بهتر ساخت، دسته بندی درست انهاست. همچنین بهتر است به خاطر داشته باشد که انواعی از پلیمرها بر اساس محل و چگونگی تولید، ممکن است همچنان هنگام ارائه به صورت پوشاک و ارائه به مصرف کنندگان، دارای سمومی نیز باشند.
گواهی موجود برای تایید کیفیت مواد نایلونی
تستهای متفاوتی وجود دارند که برای تعیین کیفیت نایلون میتوان از انها استفاده نمود ولی هیچ گوای مبنی بر تایید کیفیت و یا عدم ان در خصوص نایلون وجود ندارد.
نگهداری از مواد نایلونی
- شست و شو
مواد نایلونی قابلیت شست و شو را دارند ولی باید به دستورات موجود در خصوص امکان شست و شو ی این مواد با صابون و یا شوینده ها که توسط تولید کنندگان ارائه شده است، توجه نمود. مواد نگهدارنده (محافظت کننده)، رنگ ها و مواد نهایی اضافه شده به نایلونها نمیتوانند در ماشین لباسشویی شسته شوند. انواع ظریف محصولات نایلونی هم باید حتما با دست شسته شوند. از انجایی که نایلون ممکن است در طی فرایند شست و شو رنگ خود را از دست بدهد، انواع سفید ان باید از لباسهای رنگی جدا شود.
- سفید کردن
استفاده از وایتکس و یا مواد سفید کننده ی قوی برای لباس های نایلونی ظریف مضر بوده و فقط باید برای لکه گیری موردی و زمانی استفاده شود که لکه های موجود بروی پارچه با شست و شوی معمول پاک نمیشوند.
- خشک کردن
برای خشک کردن، پارچه نایلونی را با اب گرم بشویید و با دست اب ان را به ارامی خارج سازید. میتوان با اویزان سازی پارچه ان را خشک نمود. مواد نایلونی این قابلیت را دارند که در محیط خانه و یا خارج از خانه خشک شوند ولی با این حال ضرورت دارد که مواد نایلونی رنگی را به میزان زیادی در برابر نور خورشید قرار ندهیم زیرا ممکن است رنگ خود را از دست بدهند.
- اتو کردن
بیشتر انواع پارچه های نایلونی پس از اویزان شدن، نیازی به اتو ندارند. در صورتی که پارچه مصرفی شما نیاز به اتو داشت، درجه اتو را روی 250 درجه تنظیم کرده و پارچه را به صورت مرطوب و یا خشک اتو کنید. اگر اتو دمایی بالاتر از مقدار یاد شده داشته باشد، ممکن است این ماده پلاستیک مانند را ذوب کند. قراردهی اتو در حالت بخار هم روشی مناسب برای اتوی این نوع از پارچه هاست.