Усё, што вам трэба ведаць пра нейлон

Што такое нейлон?

Нейлон гэта сінтэтычны палімер, які шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці дзякуючы сваёй трываласці, даўгавечнасці і хімічнай устойлівасці. У той час як ён звычайна выкарыстоўваецца ў тэкстыльных вырабах для адзення і дывановых пакрыццяў, ён таксама выкарыстоўваецца ў іншых галінах, такіх як дэталі аўтамабіляў, механічнае абсталяванне і ўпаковачныя матэрыялы.

Вызначэнне і гісторыя

Упершыню нейлон быў распрацаваны Уоллесам Карозерсам, амерыканскім хімікам, які працаваў у кампаніі DuPont у 1930-х гадах. Ён стварыў першае сапраўднае сінтэтычнае валакно, злучыўшы поліпептыды і двуххларыды кіслаты, і ў выніку атрымаўся рэвалюцыйны нейлон 6,6. Назва «Нейлон» звязвае два гарады, дзе ён быў знойдзены - Нью-Ёрк і Лондан. Пасля заўчаснай смерці Кэразерса DuPont працягнуў яго працу і ў 1939 годзе пачаў камерцыйна вырабляць нейлон.

Роля Carothers і DuPont

Уоллес Карозерс сыграў важную ролю ў распрацоўцы нейлону, і яго ўклад у хімію палімераў зрабіў яго піянерам у гэтай галіне. З іншага боку, DuPont адыграў вырашальную ролю ў камерцыялізацыі нейлону. Кампанія ўклала значныя сродкі ў даследаванні і распрацоўкі, што дазволіла ім масава вырабляць нейлон і зрабіць яго шырока даступным для насельніцтва.

Нейлон супраць поліэстэру: параўнанне

У той час як нейлон і поліэстэр з'яўляюцца сінтэтычнымі тканінамі, яны маюць некаторыя істотныя адрозненні. Нейлон больш трывалы і трывалы, чым поліэстэр, і мае больш высокую тэмпературу плаўлення, што робіць яго ідэальным для прымянення пры высокіх тэмпературах. Поліэстэр, аднак, больш устойлівы да ўльтрафіялетавых прамянёў і вільгаці, што робіць яго папулярным выбарам для вопраткі і спартыўнай адзення.

Прымяненне і выкарыстанне нейлону

Нейлон выкарыстоўваецца ў розных галінах: ад адзення і тэкстылю да механічнага абсталявання і аўтамабільных дэталяў. Яго часта выкарыстоўваюць для вытворчасці панчох, панчошна-шкарпэткавых вырабаў, дывановых пакрыццяў і купальнікаў дзякуючы сваёй трываласці і расцяжымасці. Нейлон таксама шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасці з-за яго трывалых і лёгкіх уласцівасцяў. Акрамя таго, ён выкарыстоўваецца для вытворчасці шнуроў, вяровак і рыбалоўных сетак дзякуючы нізкаму трэнню і ўстойлівасці да ізаляцыі.

Ўласцівасці нейлону

Нейлон добра вядомы сваёй даўгавечнасцю, хімічнай устойлівасцю, нізкім каэфіцыентам трэння і ўстойлівасцю да ізаляцыі. Ён мае высокую тэмпературу плаўлення, што робіць яго ўстойлівым да цяпла і полымя. Ён таксама ўстойлівы да многіх хімічных рэчываў, уключаючы масла, паліва і растваральнікі. Нізкі ўзровень трэння і ўстойлівасць да ізаляцыі нейлону робяць яго выдатным матэрыялам для выкарыстання ў прадуктах, якія павінны слізгаць адзін аб аднаго, не прычыняючы пашкоджанняў. Акрамя таго, нейлон мае нізкі ўзровень паглынання вільгаці, таму ён захоўвае сваю трываласць і форму нават у вільготным асяроддзі.

Розныя віды нейлону

Нейлон 6 і нейлон 6,6

Нейлон 6 мае больш нізкую тэмпературу плаўлення, чым нейлон 6,6, і яго лягчэй апрацоўваць. Ён таксама больш эканамічны ў вытворчасці, чым нейлон 6,6. Нейлон 6 звычайна выкарыстоўваецца для вырабу тэкстыльных вырабаў, такіх як дывановыя валакна і абіўныя тканіны. Тут таксама ёсць рыбалоўныя сеткі, шчоткі і накладкі для мыцця.

З іншага боку, нейлон 6,6 мае больш высокую тэрмічную стабільнасць і больш трывалы і цвёрды, чым нейлон 6. Нейлон 6,6 шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасці, патрабуе высокай трываласці і цвёрдасці. Ён таксама вырабляе электрычныя кампаненты, кампутарныя дэталі і механізмы.

Нейлонавыя валакна і ніткі

Нейлонавыя валакна вырабляюцца шляхам плаўлення нейлонавых гранул і праціскання расплаўленага палімера праз фільеру. Затым атрыманыя валакна астуджаюць і расцягваюць, каб палепшыць іх трываласць. З іншага боку, нейлонавыя ніткі вырабляюцца шляхам экструзіі расплаўленага нейлону праз невялікае адтуліну, якое затым астуджаецца для зацвярдзення ніткі.

Хімічныя ўласцівасці нейлонавых валокнаў і нітак робяць іх ідэальнымі для выкарыстання ў тэкстылі і вопратцы. Нейлонавыя тканіны лёгкія, трывалыя і валодаюць выдатнымі ўласцівасцямі адводу вільгаці, што робіць іх прыдатнымі для спартыўнай і верхняй адзення. Нейлонавыя валакна таксама звычайна выкарыстоўваюцца для вытворчасці панчошна-шкарпэткавых вырабаў, жаночай бялізны і купальнікаў.

Нейлон у тэкстыльнай і моднай індустрыі

Нейлон змяніў гульню ў тэкстыльнай і моднай індустрыі з 20-га стагоддзя. Гэта спрыяла распрацоўцы некалькіх новых стыляў адзення і палепшыла характарыстыкі звычайных матэрыялаў. Нейлонавыя тканіны лёгкія, гнуткія і ўстойлівыя да зносу. Яны таксама лёгка афарбоўваюцца і могуць быць выраблены ў розных колерах і фактурах. Універсальнасць нейлону зрабіла яго папулярным выбарам для розных вырабаў - ад элітнай моды да штодзённага адзення.

Нейлон у прамысловых і тэхнічных прымяненнях

Механічныя ўласцівасці нейлону робяць яго ідэальным матэрыялам для прамысловага і тэхнічнага прымянення. Хімічная ўстойлівасць, даўгавечнасць і пругкасць нейлону робяць яго прыдатным для вырабу перадач, падшыпнікаў і іншых кампанентаў машын. Нізкі каэфіцыент трэння нейлону робіць яго выдатным выбарам для выкарыстання ў канвеерных стужках, паколькі ён памяншае знос абсталявання. Нейлонавыя валакна і ніткі таксама выкарыстоўваюцца ў вытворчасці вяровак, шпагатаў і лескі з-за іх высокай трываласці на разрыў і ўстойлівасці да ізаляцыі.

Нейлон у паўсядзённых прадуктах

Нейлон стаў неад'емнай часткай многіх штодзённых вырабаў, ад заплечнікаў да зубных шчотак. Трываласць і даўгавечнасць нейлону робяць яго выдатным выбарам для выкарыстання ў вулічным рыштунку, такім як палаткі і сумкі. З-за высокай трываласці і даўгавечнасці нейлон таксама шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці аўтамабільных дэталяў, такіх як падушкі бяспекі і рамяні бяспекі. Акрамя таго, нейлон шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці зубных шчотак і зубной ніткі, так як ён устойлівы да бактэрый і мае выдатную ўстойлівасць да ізаляцыі.

Як вырабляецца нейлон?

Працэс вытворчасці нейлону

Працэс вытворчасці нейлону пачынаецца з сінтэзу адыпінавай кіслаты і гексаметилендиамина. Затым гэтыя хімічныя рэчывы змешваюцца ў правільных прапорцыях і ўступаюць у рэакцыю шляхам полімерызацыі. Гэты працэс уключае адукацыю доўгіх ланцугоў малекул, якія называюцца палімерамі. Атрыманы прадукт затым астуджаюць, разразаюць на невялікія гранулы, а затым растопліваюць і фармуюць валакна, плёнкі або іншыя формы.

Асноўныя інгрэдыенты: адипиновая кіслата і гексаметилендиамин

Адыпінавая кіслата і гексаметилендиамин з'яўляюцца двума ключавымі інгрэдыентамі, неабходнымі ў працэсе вытворчасці нейлону. Адыпінавая кіслата - гэта арганічнае злучэнне, якое змяшчае шэсць атамаў вугляроду і выкарыстоўваецца ў якасці папярэдніка для сінтэзу нейлону. Гексаметилендиамин - яшчэ адно арганічнае злучэнне, якое змяшчае шэсць атамаў вугляроду і выкарыстоўваецца ў вытворчасці нейлону дзякуючы сваёй здольнасці ўступаць у рэакцыю з іншымі малекуламі і ўтвараць трывалыя палімерныя сувязі.

Полімерызацыя і рэакцыя полімерызацыі

Палімерызацыя - гэта хімічная рэакцыя, якая аб'ядноўвае манамеры (малыя малекулы) з адукацыяй палімера (вялікай малекулы). У выпадку вытворчасці нейлону манамерамі з'яўляюцца адыпінавая кіслата і гексаметилендиамин, якія рэагуюць разам, утвараючы доўгія ланцугі нейлонавых палімераў. Гэтая рэакцыя ўключае ў сябе выдаленне малекул вады, пры гэтым кожная малекула адыпінавай кіслаты і гексаметилендиамина аб'ядноўваецца з адукацыяй адной малекулы нейлону і адной малекулы вады.

Роля атамаў і манамераў вугляроду

Атамы вугляроду маюць вырашальнае значэнне для фарміравання нейлону, таму што яны забяспечваюць платформу для прымацавання іншых бітаў і малекул. Рэакцыя паміж адыпінавай кіслатой і гексаметилендиамином прадугледжвае выдаленне аднаго атама вугляроду і двух атамаў кіслароду з кожнай малекулы, утвараючы злучэнне з шасцівугляроднай ланцугом, якое затым ствараецца для адукацыі палімера. Манамеры (адыпінавая кіслата і гексаметилендиамин) з'яўляюцца будаўнічымі блокамі палімера і вызначаюць уласцівасці атрыманага нейлону, такія як яго трываласць, даўгавечнасць і тэмпература плаўлення.

Ад манамера да нейлону

Працэс вытворчасці нейлону ўключае ператварэнне манамераў у палімеры, якія затым астуджаюцца, апрацоўваюцца і фармуюцца ў розныя формы ў адпаведнасці з жаданым прымяненнем. Нейлон - гэта універсальны матэрыял, які вырабляецца ў розных формах, такіх як валакна, плёнкі і лісты. Уласцівасці нейлону можна наладзіць у залежнасці ад жаданага прымянення, што робіць яго важным матэрыялам у такіх галінах, як аўтамабільная прамысловасць, мода і электроніка.

Дадатковая літаратура: Аўстэнітная нержавеючая сталь: усё, што вам трэба ведаць

Ўласцівасці і характарыстыкі нейлону

Трываласць і даўгавечнасць

Адной з найважнейшых уласцівасцяў нейлону з'яўляецца яго выключная трываласць і даўгавечнасць. Ён валодае высокай грузападымальнасцю і можа вытрымліваць значную вагу і нагрузкі, не ламаючыся і не дэфармуючыся. Нейлон устойлівы да ізаляцыі, удараў і зносу, што робіць яго ідэальным матэрыялам для вырабу вырабаў, якія патрабуюць трываласці і даўгавечнасці.

Тэмпература плаўлення і тэрмаўстойлівасць

Тэмпература плаўлення нейлону адносна высокая і складае ад 220°C да 265°C, у залежнасці ад тыпу. Нейлон валодае выдатнай тэрмаўстойлівасцю, што робіць яго прыдатным для прымянення, якое патрабуе ўздзеяння высокіх тэмператур. Больш за тое, нейлон можа захоўваць свае механічныя ўласцівасці нават пры падвышаных тэмпературах, што павялічвае тэрмін яго службы і памяншае неабходнасць частай замены.

Устойлівасць да ізаляцыі і хімічных рэчываў

Нейлон адрозніваецца высокай устойлівасцю да зносу, што робіць яго выдатным матэрыялам для вырабу вырабаў, якія павінны вытрымліваць сур'ёзныя ўмовы. Ён валодае выдатнай устойлівасцю да ізаляцыі і здольны супрацьстаяць ударам і трэнню. Нейлон таксама ўстойлівы да многіх хімічных рэчываў, у тым ліку да растваральнікаў, кіслот і шчолачаў, што робіць яго папулярным выбарам для розных прамысловых прымянення.

Паглынанне вільгаці і хуткае высыханне

Нейлон мае нізкі ўзровень паглынання вільгаці, таму ён дрэнна ўбірае ваду. Гэта ўласцівасць ідэальна падыходзіць для вонкавага прымянення, паколькі яно супрацьстаіць гніенню і адукацыі цвілі. Акрамя таго, нейлон хутка сохне і падыходзіць для воданепранікальнай адзення, намётаў і іншага рыштунку на адкрытым паветры.

Эластычнасць і гнуткасць

Нейлон вядомы сваёй выдатнай эластычнасцю і гнуткасцю, што робіць яго карысным у вытворчасці эластычных тэкстыльных вырабаў і іншых вырабаў. Ён мае высокую трываласць на разрыў і можа падвяргацца значнаму падаўжэнню без разрыву. Нейлонавыя валакна таксама могуць вяртацца да сваёй першапачатковай формы пасля расцяжэння, дадаючы гнуткасці.

Дадатковая літаратура: Чаму дуплексная нержавеючая сталь з'яўляецца матэрыялам выбару для прамысловага прымянення

Цікавыя факты пра нейлон

Вынаходніцтва нейлонавых панчох

Адным з самых знакавых ужыванняў нейлону з'яўляецца вытворчасць панчох. Нейлонавыя панчохі былі ўпершыню прадстаўлены ў 1939 годзе і хутка сталі сенсацыяй. Яны былі больш зручнымі, трывалымі і даступнымі па цане, чым традыцыйныя шаўковыя панчохі. Фактычна, на піку росту капронавыя панчохі складалі больш за 40% прыбытку DuPont. Аднак падчас Другой сусветнай вайны вытворчасць нейлону была перанакіравана на падтрымку ваенных дзеянняў, што выклікала дэфіцыт панчох і прывяло да росту «чорнага рынку нейлону».

Уплыў нейлону на Другую сусветную вайну

Падчас Другой сусветнай вайны нейлон адыграў важную ролю ў ваенных дзеяннях. Нейлон выкарыстоўваўся для вытворчасці парашутаў, вяровак і іншага ваеннага рыштунку. Матэрыял таксама быў выкарыстаны для стварэння бронекамізэлек, забяспечваючы салдатам дадатковы ўзровень абароны на полі бою. Трываласць і трываласць нейлону зрабілі яго важным матэрыялам для ваенных дзеянняў і дапамаглі забяспечыць перамогу саюзных сіл.

Уклад нейлону ў тэкстыльную прамысловасць

Увядзенне нейлону ў тэкстыльную прамысловасць было рэвалюцыйным. Да нейлону асноўнымі матэрыяламі для тэкстылю былі шоўк, поўсць і бавоўна. Трывалыя валакна нейлону дазволілі стварыць лёгкую і неверагодна трывалую тканіну. Ён таксама быў устойлівы да маршчын, ізаляцыі і хімікатаў, што робіць яго ідэальным матэрыялам для адзення, вопраткі і абіўкі мэблі.

Выдатныя фігуры ў развіцці нейлону

Уоллес Карозерс, хімік, які працаваў у DuPont у 1920-х і 1930-х гадах, часта прыпісваюць вынаходніцтва нейлону. Ён узначаліў групу навукоўцаў, адказных за распрацоўку палімера, які стаў нейлонам. Аднак Кэразерс пакутаваў ад дэпрэсіі, і, на жаль, ён скончыў жыццё самагубствам у 1937 годзе, за некалькі гадоў да таго, як Nylon быў афіцыйна прадстаўлены свету. Сярод іншых вядомых людзей, якія ўдзельнічалі ў распрацоўцы Nylon, - Джуліян Хіл, хімік, які цесна супрацоўнічаў з Карозерсам, і Пол Шлак, нямецкі хімік, які самастойна распрацаваў падобны палімер.

Нейлонавы завод у Сіфардзе, штат Дэлавэр

У 1939 годзе кампанія DuPont адкрыла новы завод у Сіфардзе, штат Дэлавэр, цалкам прызначаны для вытворчасці нейлону. На піку свайго росту завод налічваў больш за 6000 рабочых і вырабляў больш за 701 TP3T нейлону ў свеце. Гэта таксама было месцам некалькіх прарываў у вытворчасці нейлону, у тым ліку адкрыцця больш эфектыўнага метаду вытворчасці. Сёння завод усё яшчэ працуе і гуляе важную ролю ў вытворчасці нейлону і іншых сінтэтычных палімераў.

Вы можаце цалкам зразумець гэта ўніверсальнае сінтэтычнае валакно, даследуючы гісторыю, тыпы, вытворчасць, уласцівасці і цікавыя факты пра нейлон.

Дадатковая літаратура: Паспрабуйце якасныя паслугі апрацоўкі з ЧПУ з нейлону!

Часта задаюць пытанні

Пытанне: Хто вынайшаў нейлон?

A: Нейлон быў вынайдзены Уоллесам Карозерсам, дырэктарам хімічнага аддзела DuPont.

Пытанне: Калі ўпершыню быў выраблены нейлон?

A: Першы нейлон быў выраблены ў канцы 1930-х гадоў.

Q: Якія ўласцівасці нейлону?

A: Нейлон валодае некалькімі ўласцівасцямі, якія робяць яго папулярным матэрыялам. Ён трывалы, даўгавечны і ўстойлівы да ізаляцыі. Ён таксама лёгкі і мае добрую эластычнасць.

Пытанне: Якія агульныя спосабы выкарыстання нейлону?

A: Нейлон выкарыстоўваецца ў розных галінах, уключаючы адзенне (напрыклад, жаночыя панчохі), абіўку, дываны і парашуты. Ён таксама выкарыстоўваецца для вырабу шчаціння зубных шчотак і лескі.

Пытанне: Як вырабляецца нейлон?

A: Нейлон вырабляецца з дапамогай хімічнага працэсу, званага палімерызацыяй, дзе малекулы, званыя дыямінамі і дыкарбонавымі кіслотамі, уступаюць у рэакцыю, утвараючы доўгія ланцужкі нейлонавых валокнаў.

Пытанне: Ці падобны нейлон на поліэстэр?

A: нейлон і поліэстэр - гэта сінтэтычныя матэрыялы, але яны маюць розныя хімічныя структуры і ўласцівасці. Нейлон вядомы сваёй трываласцю і эластычнасцю, а поліэстэр больш устойлівы да маршчын і выцвітання.

Пытанне: ці можна фарбаваць нейлон?

A: Так, нейлон можна фарбаваць рознымі метадамі. Ён вядомы сваёй здольнасцю добра трымаць колер і супрацьстаяць выцвітанню.

Пытанне: ці дыхае нейлон?

A: нейлонавая тканіна менш прапускае паветра, чым натуральныя тканіны, такія як бавоўна або віскоза. Тым не менш, ён звычайна выкарыстоўваецца ў спартыўнай вопратцы і вопратцы на адкрытым паветры з-за сваіх уласцівасцей адводзіць вільгаць.

Пытанне: ці можна перапрацаваць нейлон?

A: Так, нейлон можна перапрацаваць. Яго можна расплавіць і выкарыстоўваць для стварэння новых вырабаў з нейлону.