نایلون چیست؟
اولین الیافی که ساخته دست انسان بود، همین نایلون بود. خبر کشف آن درجهان به سال 1938 میلادی منتشر شده بود
نایلون چیست ؟
نایلون را در جریان یک سری از آزمایش ها، به طور اتفاقی به دست آوردند. به گفته دیگر، دانشمندان در جستجوی این ماده بودند که چگونه برخی ازمولکول ها به هم پیوند می خورند و مولکول های درشتی، مانند مولکول های کائوچو و پنبه را به وجود می آورند.برای کشف این راز آزمایش هایی انجام گرفت و ضمن یکی از این آزمایش ها ناگهان ماده ای تهیه شد که مانند آدامس کش می آمد. وقتی که آن را سرد کردند دیدند که باز بیشتر و بهـتر کش می آید. بر اثر این کشـف، شیمی دانان به این فکر افتادند که آیا می توان از همین ماده جدید، الیاف نخی تهیه کرد. با داشتن چنین هدفی، جستجوهای خود را دنبال کردند و پس از 8 سال کار مداوم ، توانستند الیاف جدیدی به نام نایلون به دنیا عرضه کنند.
نایلون از 4 عنصر اساسی به دست می آید:
- کربن
- هیدروژن
- اکسیژن
- نیتروژن
البته تمام این عناصر در طبیعت یافت می شوند.
- کربن را از زغال سنگ
- نیتروژن و اکسیژن را از هوا
- ئیدروژن را هم از آب
امروزه برای تولید نایلون عناصر فوق را از گاز طبیعی، نفت خام، چوب ذرت و پوسته جو تهیه می کنند.
برای تهیه نایلون، اساس کار این است که دو مولکول متفاوت را به هم گره می کنند تا از آن مولکول درشتی حاصل شود.
از گره خوردن این دو مولکول ماده ای به نام نمک نایلون به دست می آید. نمک نایلون را در دیگ های بزرگ بخار و بسیار قوی با حرارت زیاد می دهند.
مولکول ها بر اثر حل شدن بهم، زنجیره ای را پدید می آورند که « بسپار » خوانده می شود. آن گاه چون « بسپار » را حرارت می دهند، به صورت مایع غلیظی در می آید. سپس این مایع را از صفحات با سوراخ های فراوان و بسیار ریزی عبور می دهند. مایع غلیظ از این سوراخ ها به صورت الیاف نخی خارج و پس از سرد شدن، سرد می گردد. با تابیدن چند رشته باهم یک نخ نایلون پدید می آید.
پس از تمام این مراحل، نخ نایلون را آن قدر می کِشند تا طولش به سه یا چهار برابر طولی که هم اکنون دارد، برسد. بدین گونه نخ محکم و کش داری به نام نایلون فراهم می شود.
تولید جهانی نایلون در سال 2011
تولید جهانی نایلون در سال میلادی 2011 به دو میلیون تن در سال می رسید . در آن سال بیش از نصف نایلون برای تولید الیاف و نساجی ها و باقی آن برای تولید رزین مصرف می‌شد. نایلون دارای ساختار سه بعدی میباشد و به همین خاطر دارای مقاومت کشش بالا، استحکام، ثبات خوب گرمایی در برابر مواد شیمیایی و… است. از این رو به عنوان لیف برای فرش، قطعات خودرو، منسوجات، قطعات قالبگیری.بسته بندی و ………… مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تهیه نایلون به روش گوناگونی مختلفی می‌گیرد که مهمترین روش‌های آن به شرح زیر است :
1- اول کاپرولاکتم را با حرارت ذوب کرده و بعد از فیلتر آن را درون اتوکلاو و تحت فشار به مدت هشت ساعت در حرارت 240-280 درجه سیلیوس و دور از هوا و یا تحت گاز بی اثر همراه با کاتالیزورهای مناسب پلیمریزه می‌کنند.
2- ده درصد وزن کاپرولاکتم آب اضافه می‌کنند و آن را از دمای بالا و با کنترل خروج بخار آب با کاتالیزورهای ( موادی که در واکنش شیمیایی شرکت کرده و آن را سرعت می‌بخشد ولی خود دچار تغییر نمی‌شود) مناسب تحت عمل پلیمریزاسیون قرار می‌دهد.
اضافه کردن آب به کاپرولاکتم حلقه مونومر را باز کرده و آن را تبدیل به اتا-آمینو‌کاپروئیک اسید می‌کند.
مولکول اسید آمینو کاپروئیک با یک مولکول دیگر از لاکتم ترکیب می‌شود و بعد آن با مولکول دیگری ترکیب می‌شود .
سرانجام پلیمر بدست می آید. پس از تهیه پلیمر مذاب آن را به صورت نوار در آب منجمد می‌کنند و پس از تبدیل به گرانول و شستشوی ( با هدف برطرف کردن منومر) آن را کامل خشک کرده و برای رسیدن مذاب و درست کردن لیف به کار می‌برد .
تاریخچه نایلون
نایلون نوعی بسپار (پلیمر) ترکیبی و پلی آمید میباشد که اولین بار در 9 اسفند 1313 شمسی توسط والاس کارترز در مرکز پژوهش دوپونت تولید شد.نایلون یکی از پر کاربرد ترین پلیمر هاست.
نایلون از مواد نرم تولید شده است. اولین کاربردهای بازرگانی از نایلون در ساخت برس مسواک در سال 1938 میلادی و نیز جوراب زنانه در سال 1940 بود نایلون مهمترین پلی‌آمیداست که در صنعت به صورت لیف به کار برده می‌شوند.
نایلون اولین پلیمر ترکیبی است که در تجارت پیروز است. در جنگ جهانی دوم ابریشم نایاب شده بود. بنابراین نایلون ساخته شد تا به جای ابریشم و نخ طبیعی مورد استفاده قرار گیرد.
نایلون در آن زمان در ساخت بعضی وسایل نظامی مانند چتر نجات ، جلیقه توپ خانه ضد هوایی و تایرهای بسیاری از انواع خودروهای نظامی به کار برده می‌شد. غیر از نایلون که در نساجی به شکل لیف مورد استفاده قرار می‌گیرند، نایلون دیگر نیز تولید شده‌اند که اکثراً در مراحل اولیه تولید خود هستند و بعضی هم به علت گرانی مواد اولیه در سطح تجاری تولید نمی‌شوند.
ساختارهای شیمیایی الیاف نایلونی
در حالت خشک کاپرولاکتام به آسانی پلیمریزه نمی شود . میتوان از طریق پلیمر شدن آنیونی در حالت خشک و با استفاده ز کاتالیزورهایی چون هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی ، هیدریدها و یا آلکوکسیدها ، کاپرولاکتام را به نایلون ۶ تبدیل نمود . اما معمولا از پلیمر شدن آبی برای تولید از پلیمر نایلون مناسب برای تولید الیاف استفاده می گردد . معمولا برای افزایش سرعت واکنش لازمست از مقدار کمی آب ، اسید آمینو کاپروییک یا اسید کربوکسیلیک تک بازی استفاده گردد . در اغلب موارد در صنعت از ۵تا۱۰درصد آب برحسب وزن کاپرولاکتام استفاده می گردد.
نایلون های دیگری نیز وجود دارند که بصورت تجاری عرضه گردیداند . نایلون یازده(11) در حجم تولید پایین بصورت لیف و تحت نام تجاری ریلسان تولید میگردد . هنوز هم از نایلون ۱۱ به مقدار گسترده ایی بعنوان پلاستیک استفاده می شود .
نایلون دیگری در سال ۱۹۶۸میلادی بوسیله شرکت دوپونت عرضه گردید. ادعا شده بود که جلا و زیردست پارچه های تولید شده از این لیف شباهت زیادی به ابریشم دارد و ثبات ابعادی و خواص ضدچروک آن مانند پلی استر است . اما دی آمین پیچیده که برای تولید آن بکار رفته می شده بسیار گران بود و همچنین بدلیل استفاده از کریر برای رنگرزی این لیف ، رنگرزی آن مشکلتر از نایلون ۶۶ و ۶ بود .
چگونه ضایعات غذایی خود را به نایلون تبدیل کنیم
روش جدید تبدیل مستقیم ضایعات گیاهی به نایلون زیستی که در موسسه فناوری ایتالیا آزمایش شده، می‌تواند راه‌حلی مناسب برای معضل زیست‌محیطی نایلون باشد.
نایلون های زیستی در نتیجه فرایندی روی مواد گیاهی ایجاد می‌شوند که طی آن مولکول‌های کوچکی به نام مونومر ساخته می‌شوند، و از اتصال این مونومرها پلیمرهای طولانی تولید می‌شود که نایلون را می سازد. به رغم این که مواد حاصله عموما تجزیه پذیرند و در نتیجه این ماده جایگزین سبزتری برای نایلون‌های معمولی (حاصل از نفت خام) است، اما روش تولید نایلون‌های زیستی با انتقادهای زیادی مواجه است. موسسه فناوری ایتالیا در جنوا، می‌گوید که تولید نایلون‌های زیستی چند مرحله‌ای است و انرژی زیادی را می‌خواهد و در این فرایند اغلب از محصولاتی همچون سیب زمینی و ذرت استفاده میگردد که کاربرد اصلی آنها به عنوان غذا است.
اما شاید راه بهتری هم وجود داشته باشد. کاووش گران در حال بررسی فرایند تولید سلوفان از طریق حمام‌های چند گانه اسید و باز بودند؛ سلوفان یک ماده (نایلونی شفاف) با بنیان سلولوزی است (سلولز هم تشکیل‌دهنده دیواره‌های سلولی گیاهان است). آنها کشف کردند که حل کردن سلولوز موجود در کتان و شاه دانه در تری‌فلورواستیک اسید که یک ماده شیمیایی عادی است، آن را به طور مستقیم از شکل کریستالی طبیعی‌اش به یک فرم بی‌شکل تبدیل می‌کند که بدون نیاز به پردازش بیشتر می‌تواند مانند نایلون قالب گیری شود.
نایلون نعناع، جعفری و دارچین
در مرحله بعد، دانشمندان سعی کردند این فرایند را روی ضایعات سبزی و صیفی همانند سبوس برنج، پوسته کاکائو و ساقه‌های اسفناج و جعفری دور ریختنی انجام دهند که سبزیجات را برای استفاده در نوشیدنی‌های گیاهی و پاستاهای رنگی تبدیل به پودر می‌کند.
بخش‌هایی از گیاهان وجود دارد که ما تمایلی به خوردن آن نداریم. همگی آنها را میتوان به راحتی تبدیل به نایلون‌های مفید زیستی کرد، و آن هم با خواص متفاوت بسته به ماده سازنده: مثلا نایلون با حالت پلاستیکی‌تر حاصل از اسفناج، یا یک مدل سفت‌تر حاصل از سبوس برنج سختی و کشسانی مواد جدید در مقایسه با نایلون‌های زیستی فعلی و نایلون‌های سنتی متفاوت است.
آنها همچنین می‌توانند خواص گیاه اصلی را دارا باشند، به این معنی که نایلون جعفری می‌تواند خواص آنتی‌اکسیدانی داشته باشد یا نایلون دارچین می‌تواند خاصیت ضد باکتریایی داشته باشد.
محققان دانشگاه ولورهامپتون انگلستان می‌گویند: «این نایلون‌ها خواص عالی دارند. ما ضایعات بسیاری تولید می‌کنیم، و هر شیوه‌ای که بتوانیم به کمک آن، بخشی از ضایعات خود را تبدیل به مواد مفید تبدیل کنیم، ارزش فکر کردن را دارد.»
پاول از شرکت بیومی در ساوت‌همپتون انگلیس، می‌گوید که ممکن است انجام این کار در مقیاس تجاری به راحتی تولید این ماده در آزمایشگاه نباشد و محصولات حاصل از این ضایعات کیفیت‌های متفاوتی داشته باشند.
دیگر نایلون‌ها
به غیر از نایلون 6 و نایلون 66 که در صنعت نساجی به صورت لیف مصرف می‌شوند، نایلون‌های دیگر نیز عرضه شده‌اند که اغلب آنها در مراحل اولیه تولید خود می‌باشند و یا به علت گرانی مواد اولیه در سطح تجارتی تولید نمی‌گردند.
مهمترین آنها عبارتند از:
· نایلون ۱: از پلیمریزاسیون برخی از منوایزوسیانات‌ها در حرارت 100-120 درجه سانتی‌گراد در محلول دی‌متیل فرم‌آمید و در حضور کاتالیزورهای آنیونیک بدست می‌آید.
· نایلون ۲: از 2 روش بدست می‌آید:
- از حرارت دادن گلاسین آمید به مدت 20 ساعت در حرارت 100 درجه در مخزن بسته
- از ترکیب انیدروکربوکسی گلایسین با آب
- از پلیمریزاسیون اکریل آمید. از این پلیمر در سطح تجاری لیف تهیه نشده است؛ ولی دارای خواص مناسب است.
- دی‌متیل نایلون ۳: از پللیمریزاسیون Dimethyl Azetidin-2-one و 4 بدست می‌آید. روش تهیه آن مانند نایلون 6 است
- از پلیمریزاسیون ۲-پیرولیدین بدست می‌آید. به دلیل بالا بودن دمای ذوب لازم است به طریق مرطوب ریسیده شود. جذب رطوبت آن همانند پنبه میباشد، در صورتیکه در سطح تجارتی تهیه شود می‌تواند با نایلون 6 و نایلون 66 رقابت کند.
- به علت مشکلات پلیمریزاسیون و حلقوی شدن آن جهت تهیه الیاف، به صورت آزمایشی نیز تهیه و مورد استفاده فرار نگرفته است.
- یا ENANT : از پلیمریزاسیون اسید هپتانوئیک لاکتم یا اسید انانتیک بدست می‌آید.
- یا ریلسان
· نایلون T-6 : از پلیمریزاسیون تراکمی هگزامتیلن دی‌آمین و ترفتالیک اسید بدست می‌آید، یعنی نصف آروماتیک و نصف آلیفاتیک میباشد. یکی از منومرهای تشکیل دهنده آن از نایلون ۶۶ و منومر دیگر آن از پلی استر گرفته شده است.
نومکس Nomex : این پلیمر از متراکم شدن متا-فنیلن دی‌آمین با ایزوفتالیک اسید بدست می‌آید. قدرت لیف آن ۳٫۶ گرم بر دنیر و ازدیاد طول تا حد پارگی‌اش ۲۳ درصد میباشد.
شرکت تولیدی نایلون کیمیا
در راستای خدمت رسانی و کمک به تحقق سلامت و بهداشت جامعه ایران مفتخر است به عنوان یکی از اولین پیشگامان در صنایع پلاستیک ودر تولید نایلون ، نایلکس ، سلفون ، انواع سفره های بهداشتی یکبار مصرف پرفراژ دار و انواع کیسه های فریزر ، انواع کیسه های زباله فله و رولی ، محافظ نگهدارنده مواد غذایی، چاپ و بسته بندی و همچنین بیش از 300 مدل محصول متنوع و پر استفاده در خدمت مصرف کنندگان عزیز و گرامی باشد.
وبا سابقه بیش از 15 ساله خود ، با استفاده از مواد اولیه مرغوب و درجه 1 و با ماشین آلات جدید و به روز و همچنین اخذ نشان استاندارد کالا در ایران و گواهینامه های بین المللی و مجوز های مربوطه و … که همگی در جهت این هدف بوده که شرکت تولیدی نایلون کیمیا با همت و تلاش کلیه پرسنل خود را در واحدهای تولید و پخش، همواره سعی و تلاش نموده تا بتواند با تهیه محصولات با کیفیت و با قیمت مناسب ، با نام مقدس ایران عزیز تولیدات خود را جهت مصرف کننده های محترم در بازارهای داخلی و خارجی عرضه نماید.
