Το νάιλον κατασκευάζεται μέσω μιας σύνθετης χημικής και κατασκευαστικής διαδικασίας δύο σταδίων που πρώτα δημιουργεί τα ισχυρά πολυμερή της ίνας και στη συνέχεια τα συνδέει μεταξύ τους για να δημιουργήσει μια ανθεκτική ίνα. Ο όρος χρησιμοποιείται συνήθως για να αναφέρεται σε ένα ευρύ φάσμα πολυαμιδίων ή συνθετικών πολυμερών και περιλαμβάνει μια σειρά από συχνά πολύ διαφορετικά προϊόντα. Ρούχα, σχοινί, σκληρά πλαστικά μηχανικά μέρη, καλύμματα αλεξίπτωτων και ελαστικά είναι όλα παραδείγματα του συνθετικού υλικού σε δράση. Στις περισσότερες περιπτώσεις η διαδικασία κατασκευής είναι διαφορετική για αυτά τα διαφορετικά είδη, αλλά το χημικό μέρος της δημιουργίας τους τείνει να είναι πολύ παρόμοιο.
Πολυμερισμός
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνει ο κατασκευαστής είναι να συνδυάσει δύο σετ μορίων. Το ένα σετ έχει μια ομάδα οξέος σε κάθε άκρο και το άλλο σετ έχει μια ομάδα αμίνης, που αποτελείται από βασικές οργανικές ενώσεις, σε κάθε άκρο. Υπάρχει κάποιο περιθώριο για παραλλαγή, αλλά η χρήση μονομερών εξαμεθυλενοδιαμίνης και αδιπικού οξέος είναι ένας κοινός συνδυασμός. Όταν αυτές οι δύο ουσίες συνδυάζονται, προκύπτουν παχιά κρυσταλλωμένα «νάιλον άλατα». Αυτά είναι κοινώς γνωστά ως νάιλον 6, 6 ή απλά 6-6. Το όνομα βασίζεται στον αριθμό των ατόμων άνθρακα μεταξύ των δύο ομάδων οξέος και των δύο ομάδων αμίνης.
Αυτό το υλικό μπορεί επίσης να δημιουργηθεί χημικά με διαφορετικό τρόπο, δηλαδή με τη διαμόρφωση των ίδιων μορίων σε διαφορετική δομή. Σε αυτήν την εναλλακτική μέθοδο, τα όξινα μόρια βρίσκονται όλα στο ένα άκρο της δομής και τα μόρια αμίνης βρίσκονται όλα στο άλλο. Αυτή η ένωση στη συνέχεια συνδυάζεται σε μια αλυσίδα ατόμων άνθρακα. Σε κάθε περίπτωση, οι κρύσταλλοι που προκύπτουν πρέπει να εμποτιστούν σε νερό για να διαλυθούν, στη συνέχεια να οξινιστούν και να θερμανθούν για να δημιουργηθεί μια αλυσίδα που είναι σχεδόν άθραυστη σε χημικό επίπεδο.
Θέρμανση και Στύψιμο
Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συνήθως ένα ειδικά σχεδιασμένο μηχάνημα για να θερμάνουν τα πολυμερή στη σωστή θερμοκρασία και στη συνέχεια συνδυάζουν τα μόρια για να σχηματίσουν μια λιωμένη ουσία που ωθείται σε ένα κλωστήρα, χωρίζοντάς το σε λεπτούς κλώνους και εκθέτοντάς τον στον αέρα για πρώτη φορά. Ο αέρας κάνει τα νήματα να σκληρύνουν αμέσως και μόλις γίνουν σκληρά μπορούν να τυλιχτούν σε μασούρια. Οι ίνες τεντώνονται για να δημιουργήσουν αντοχή και ελαστικότητα, κάτι που είναι ένα από τα κύρια οφέλη του υλικού.
Από εδώ τα νήματα ξετυλίγονται και μετά ξανατυλίγονται σε ένα άλλο, μικρότερο καρούλι. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σχεδίαση και χρησιμοποιείται για την ευθυγράμμιση των μορίων σε μια παράλληλη δομή. Τα νήματα που προκύπτουν είναι νήματα πολλαπλών χρήσεων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς. Μπορούν να υφανθούν ή να δεθούν ως έχουν, ή μπορούν να συνδυαστούν και να λιώσουν περαιτέρω.
Διαδικασία Παραγωγής
Αφού τυλιχτεί το υλικό στο μικρότερο καρούλι, είναι έτοιμο να μετατραπεί σε οποιοδήποτε προϊόν προορίζεται να γίνει. Από τεχνική άποψη είναι νάιλον σε αυτό το σημείο, αλλά όχι σε οποιαδήποτε μορφή που θα αναγνωρίζουν οι καταναλωτές, και συνήθως χρειάζεται περισσότερη διύλιση για να είναι χρήσιμο στην αγορά.
Τα περισσότερα προϊόντα δημιουργούνται με την ύφανση ή τη σύντηξη των νημάτων μεταξύ τους. Όσον αφορά τα υλικά και τα συνθετικά υφάσματα, όσο πιο σφιχτή είναι η ύφανση, τόσο ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό στο νερό θα είναι το υλικό. για πλαστικά και άλλα σκληρά χυτά αντικείμενα, όσο υψηλότερες είναι οι θερμοκρασίες τήξης, τόσο πιο άψογο και γυαλιστερό είναι το τελικό προϊόν. Τα σχοινιά και τα κορδόνια συνήθως εξαρτώνται από πολύπλοκη συστροφή και σύντηξη, και τα περισσότερα στην πραγματικότητα αποτελούνται από εκατοντάδες, αν όχι χιλιάδες μεμονωμένα σκέλη που συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα πολύ σκληρό τελικό προϊόν.
Το νάιλον μπορεί επίσης να αναμιχθεί με άλλες ίνες για τη δημιουργία συνδυαστικών υλικών. Όταν συνδυάζεται με βαμβάκι, παράγει έναν ελαστικό τύπο υφάσματος που διατηρεί το σχήμα του αλλά είναι απαλό στην αφή. Μπορεί επίσης να υφανθεί σε σχέδια για να ενισχύσει τη δύναμη, να βελτιώσει την εμφάνιση ή να καλύψει άλλες απαιτήσεις σχεδιασμού. Στη βιομηχανία και τις στρατιωτικές χρήσεις μπορεί να χυθεί σε καλούπια και να χρησιμοποιηθεί για εξαρτήματα μηχανών, πέλματα ελαστικών και δοχεία αποθήκευσης τροφίμων, είτε μεμονωμένα είτε σε συνδυασμό με άλλα πλαστικά και συνθετικά υλικά.
Η Ιστορία Μας
Αυτά τα είδη προϊόντων έγιναν για πρώτη φορά δημοφιλή στην αυγή του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου ως μια λιγότερο ακριβή και πιο αποτελεσματική εναλλακτική λύση στο μετάξι και την υφαντή κάνναβη, τα οποία ήταν και τα δύο τα τυπικά υλικά αλεξίπτωτων της εποχής. Ήταν επίσης χρήσιμο στην πολεμική προσπάθεια όσον αφορά την παραγωγή ελαστικών. Τα ελαστικά κατασκευασμένα από χημικά συνδεδεμένα πολυμερή έτειναν να είναι πιο ανθεκτικά και λιγότερο επιρρεπή στη φθορά από αυτά που κατασκευάζονταν από κανονικό καουτσούκ.
Από τότε το υλικό έχει βρει μια σειρά από καθημερινές χρήσεις, αν και εξακολουθεί να είναι κοινό σε μια σειρά από βιομηχανικές και στρατιωτικές προσπάθειες. Τα συνθετικά ρούχα είναι πολύ δημοφιλή σε πολλά μέρη, ιδιαίτερα για αθλήματα. με ελαφρύτερη ύφανση είναι επίσης το στάνταρ στις κάλτσες και τις καλτσοποιίες. Χρησιμοποιείται σε σχοινιά και κορδόνια και σε κάθε είδους παπούτσια και αξεσουάρ. Οι ιδιότητές του που απομακρύνουν το νερό το καθιστούν επίσης δημοφιλές για χρήση σε πράγματα τόσο διαφορετικά όπως οι ομπρέλες και τα πουλόβερ από συνθετικό μαλλί. Αν και όλα αυτά τα προϊόντα φαίνονται πραγματικά διαφορετικά από την αρχή, ο τρόπος κατασκευής τους – τουλάχιστον στην αρχή – είναι συνήθως αρκετά ομοιόμορφος.
Περιβαλλοντικές ανησυχίες
Εκτός από το ότι είναι κάπως περίπλοκη, η διαδικασία κατασκευής έχει εγείρει επίσης μια σειρά περιβαλλοντικών ανησυχιών. Πολλοί παραγωγοί χρησιμοποιούν αργό πετρέλαιο για την απομόνωση των πολυμερών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση των ορυκτών καυσίμων και περιβαλλοντική ρύπανση λόγω της απορροής. Η χημική παραγωγή του αδιπικού οξέος δημιουργεί επίσης συχνά υποξείδιο του αζώτου, ένα γνωστό αέριο του θερμοκηπίου, ως υποπροϊόν. Αυτό το αέριο έχει τη δυνατότητα να διαβρώσει το στρώμα του όζοντος και να προάγει την ατμοσφαιρική ρύπανση.