Nailonul este realizat printr-un proces chimic și de fabricație complex în două etape, care creează mai întâi polimerii puternici ai fibrei, apoi îi leagă împreună pentru a crea o fibră durabilă. Termenul este folosit în mod obișnuit pentru a se referi la o gamă largă de poliamide sau polimeri sintetici și cuprinde o gamă de produse adesea foarte diferite. Îmbrăcămintea, frânghia, componentele mecanice din plastic dur, acoperirile pentru parașute și anvelopele sunt toate exemple ale materialului sintetic în acțiune. În cele mai multe cazuri, procesul de fabricație este diferit pentru aceste articole diferite, dar partea chimică a creării lor tinde să fie foarte asemănătoare.
polimerizarea
Primul lucru pe care trebuie să-l facă producătorul este să combine două seturi de molecule. Un set are o grupă acidă la fiecare capăt, iar celălalt set are o grupă amină, formată din compuși organici bazici, la fiecare capăt. Există un loc pentru variații, dar utilizarea monomerilor hexametilendiamină și a acidului adipic este o combinație comună. Când aceste două substanțe sunt combinate, rezultă „săruri de nailon” cristalizate groase. Acestea sunt cunoscute în mod obișnuit ca nailon 6, 6 sau pur și simplu 6-6. Denumirea se bazează pe numărul de atomi de carbon dintre cele două grupări acide și cele două grupări amine.
Acest material poate fi creat chimic și într-un mod diferit, și anume prin turnarea acelorași molecule într-o structură diferită. În această metodă alternativă, moleculele acide sunt toate la un capăt al structurii, iar moleculele de amină sunt toate la celălalt. Acest compus este apoi combinat într-un lanț de atomi de carbon. În ambele cazuri, cristalele care rezultă trebuie să fie înmuiate în apă pentru a le dizolva, apoi acidulate și încălzite pentru a crea un lanț care este aproape indestructibil la nivel chimic.
Încălzire și filare
Producătorii folosesc de obicei o mașină special concepută pentru a încălzi polimerii la temperatura potrivită, apoi combină moleculele pentru a forma o substanță topită care este forțată într-o filă, separând-o în fire subțiri și expunând-o la aer pentru prima dată. Aerul face ca firele să se întărească imediat și, odată ce sunt tari, pot fi înfășurate pe bobine. Fibrele sunt întinse pentru a crea rezistență și elasticitate, care este unul dintre principalele beneficii ale materialului.
De aici, filamentele sunt desfășurate și apoi bobinate pe o altă bobină mai mică. Acest proces se numește desen și este folosit pentru a alinia moleculele într-o structură paralelă. Șuvițele care rezultă sunt fire multifuncționale care pot fi utilizate într-o varietate de scopuri diferite. Ele pot fi țesute sau legate așa cum sunt, sau pot fi combinate și topite în continuare.
Proces de fabricație
După ce materialul a fost înfășurat pe bobina mai mică, este gata să fie transformat în orice produs este destinat să devină. Din punct de vedere tehnic, este nailon în acest moment, dar nu sub nicio formă pe care consumatorii ar recunoaște și, de obicei, are nevoie de mai multă rafinare pentru a fi util pe piață.
Majoritatea produselor sunt create prin țeserea sau topirea filamentelor împreună. În ceea ce privește materialele și țesăturile sintetice, cu cât țesutura este mai strânsă, cu atât materialul va fi mai puternic și mai rezistent la apă; pentru materiale plastice și alte articole turnate dur, cu cât temperaturile de topire sunt mai ridicate, cu atât produsul final este mai fără sudură și mai strălucitor. Corzile și cablurile depind de obicei de răsucirea și topirea complexă, iar cele mai multe sunt de fapt alcătuite din sute, dacă nu mii de fire individuale legate între ele pentru a crea un produs final foarte dur.
Nailonul poate fi amestecat și cu alte fibre pentru a crea materiale combinate. Atunci când este combinat cu bumbacul, produce un tip de material elastic care își păstrează forma, dar este moale la atingere. De asemenea, poate fi țesut în modele pentru a consolida rezistența, a îmbunătăți aspectul sau pentru a îndeplini alte cerințe de design. În industrie și utilizări militare, poate fi turnat în matrițe și utilizat pentru piese de mașini, benzi de rulare a anvelopelor și containere de depozitare a alimentelor, fie izolat, fie în combinație cu alte materiale plastice și materiale sintetice.
Istorie
Aceste tipuri de produse au devenit populare pentru prima dată în zorii celui de-al Doilea Război Mondial, ca o alternativă mai puțin costisitoare și mai eficientă la mătasea și cânepa țesută, ambele fiind materialele standard pentru parașute ale zilei. A fost util și în efortul de război când a fost vorba de producția de anvelope; anvelopele fabricate din polimeri legați chimic tindeau să fie mai durabile și mai puțin predispuse la uzură decât cele fabricate din cauciuc standard.
De atunci, materialul a găsit o serie de utilizări de zi cu zi, deși este încă obișnuit într-o serie de eforturi industriale și militare. Îmbrăcămintea sintetică este foarte populară în multe locuri, în special pentru sport; cu o țesătură mai ușoară este și standardul în ciorapi și ciorapi. Se folosește la frânghii și snururi și în tot felul de încălțăminte și accesorii; Proprietățile sale de absorbție a apei îl fac, de asemenea, popular pentru utilizare în lucruri atât de diferite, cum ar fi umbrele și pulovere din lână sintetică. Deși toate aceste produse par cu adevărat diferite de la început, modul în care sunt făcute – cel puțin la început – este de obicei destul de uniform.
Ingrijorari privitoare la mediu
Pe lângă faptul că este oarecum complex, procesul de fabricație a ridicat și o serie de preocupări de mediu. Mulți producători folosesc țiței pentru a izola polimerii, ceea ce poate duce la epuizarea combustibililor fosili și la poluarea mediului din cauza scurgerii. Producția chimică de acid adipic creează, de asemenea, frecvent protoxid de azot, un gaz cu efect de seră cunoscut, ca produs secundar. Acest gaz are potențialul de a eroda stratul de ozon și de a promova poluarea aerului.