Vše, co potřebujete vědět o nylonu

Co je Nylon?

Nylon je syntetický polymer široce používaný v různých průmyslových odvětvích díky své pevnosti, trvanlivosti a chemické odolnosti. I když se běžně používá v textiliích pro oděvy a koberce, používá se také v jiných aplikacích, jako jsou automobilové díly, mechanická zařízení a obalové materiály.

Definice a historie

Nylon byl poprvé vyvinut Wallacem Carothersem, americkým chemikem, který pracoval pro DuPont Company ve 30. letech 20. století. Vytvořil první skutečné syntetické vlákno spojením polypeptidů a chloridů dikyselin a výsledkem byl revoluční Nylon 6,6. Název „Nylon“ spojuje dvě města, kde byl objeven – New York a Londýn. Po Carothersově předčasné smrti DuPont pokračoval ve své práci a v roce 1939 komerčně vyráběl Nylon.

Role Carothers a DuPont

Wallace Carothers se podílel na vývoji Nylonu a jeho příspěvky na poli polymerní chemie z něj udělaly průkopníka v tomto odvětví. Na druhou stranu, DuPont hrál zásadní roli v komercializaci nylonu. Společnost hodně investovala do výzkumu a vývoje, což jim umožnilo sériově vyrábět nylon a zpřístupnit jej široké veřejnosti.

Nylon vs Polyester: Srovnání

Zatímco Nylon a Polyester jsou syntetické tkaniny, mají tyto dva zásadní rozdíly. Nylon je robustnější a odolnější než polyester a má vyšší bod tání, takže je ideální pro vysokoteplotní aplikace. Polyester je však odolnější vůči UV záření a vlhkosti, takže je oblíbenou volbou pro outdoorové oblečení a sportovní oblečení.

Aplikace a použití nylonu

Nylon se používá v různých aplikacích, od oděvů a textilií až po mechanická zařízení a díly automobilů. Díky své pevnosti a roztažnosti se často používá k výrobě punčoch, punčochového zboží, koberců a plavek. Nylon se také běžně používá v automobilovém a leteckém průmyslu kvůli jeho robustním a lehkým vlastnostem. Kromě toho se používá k výrobě šňůr, lan a rybářských sítí díky nízkému tření a odolnosti proti oděru.

Vlastnosti nylonu

Nylon je dobře známý pro svou trvanlivost, chemickou odolnost, nízké tření a odolnost proti oděru. Má vysoký bod tání, díky čemuž je odolný vůči teplu a plameni. Je také odolný vůči mnoha chemikáliím, včetně olejů, paliv a rozpouštědel. Nylon s nízkým třením a odolností proti oděru z něj činí vynikající materiál pro použití ve výrobcích, které potřebují klouzat po sobě, aniž by došlo k poškození. Nylon má navíc nízkou míru absorpce vlhkosti, takže si zachovává svou pevnost a tvar i ve vlhkém prostředí.

Různé typy nylonu

Nylon 6 a nylon 6,6

Nylon 6 má nižší bod tání než Nylon 6,6 a je snadněji zpracovatelný. Je také ekonomičtější na výrobu než Nylon 6,6. Nylon 6 se běžně používá k výrobě textilií, jako jsou kobercová vlákna a potahové látky. Má také rybářské sítě, kartáče a drátěnky.

Nylon 6,6 má na druhé straně vyšší tepelnou stabilitu a je pevnější a tužší než Nylon 6. Nylon 6,6 je široce používán v automobilovém a leteckém průmyslu, kde je vyžadována vysoká pevnost a tuhost. Vyrábí také elektrické součástky, počítačové díly a ozubená kola.

Nylonová vlákna a filamenty

Nylonová vlákna se vyrábějí tavením nylonových pelet a protlačováním roztaveného polymeru zvlákňovací tryskou. Výsledná vlákna jsou poté ochlazována a protahována, aby se zlepšila jejich pevnost. Na druhé straně se nylonová vlákna vyrábějí vytlačováním roztaveného nylonu malým otvorem, který se pak ochladí, aby vlákno ztuhlo.

Chemické vlastnosti nylonových vláken a filamentů je činí ideálními pro použití v textiliích a oděvech. Nylonové tkaniny jsou lehké, odolné a mají vynikající vlastnosti odvádějící vlhkost, díky čemuž jsou vhodné pro sportovní oblečení a outdoorové oblečení. Nylonová vlákna se také běžně používají k výrobě punčochového zboží, spodního prádla a plavek.

Nylon v textilním a módním průmyslu

Nylon od 20. století mění hru v textilním a módním průmyslu. Přispěl k vývoji několika nových stylů oděvů a zlepšil výkon konvenčních materiálů. Nylonové tkaniny jsou lehké, pružné a odolné proti opotřebení. Jsou také snadno barvitelné a lze je vyrábět v různých barvách a texturách. Díky své všestrannosti je nylon oblíbenou volbou pro produkty od špičkové módy až po každodenní oblečení.

Nylon v průmyslových a technických aplikacích

Mechanické vlastnosti nylonu z něj dělají ideální materiál pro průmyslové a technické aplikace. Chemická odolnost, trvanlivost a odolnost Nylonu jej činí vhodným pro výrobu ozubených kol, ložisek a dalších součástí strojů. Nylonový nízký koeficient tření z něj dělá vynikající volbu pro použití v dopravníkových pásech, protože snižuje opotřebení zařízení. Nylonová vlákna a filamenty se také používají při výrobě lan, motouzů a rybářských vlasců kvůli jejich vysoké pevnosti v tahu a odolnosti proti oděru.

Nylon v každodenních produktech

Nylon se stal nedílnou součástí mnoha každodenních výrobků, od batohů po zubní kartáčky. Síla a odolnost Nylonu z něj činí vynikající volbu pro použití ve venkovním vybavení, jako jsou stany a tašky. Díky své vysoké pevnosti a odolnosti se nylon běžně používá také při výrobě automobilových dílů, jako jsou airbagy a bezpečnostní pásy. Nylon je navíc široce používán při výrobě zubních kartáčků a dentálních nití, protože je odolný vůči bakteriím a má vynikající odolnost proti oděru.

Jak se vyrábí nylon?

Výrobní proces nylonu

Výrobní proces Nylonu začíná syntézou kyseliny adipové a hexamethylendiaminu. Tyto chemikálie jsou poté smíchány ve správných poměrech a zreagovány prostřednictvím polymerace. Tento proces zahrnuje tvorbu dlouhých řetězců molekul nazývaných polymery. Výsledný produkt se poté ochladí, nařeže na malé pelety a následně roztaví a formuje do vláken, filmů nebo jiných tvarů.

Klíčové složky: kyselina adipová a hexamethylendiamin

Kyselina adipová a hexamethylendiamin jsou dvě klíčové složky potřebné ve výrobním procesu Nylonu. Kyselina adipová je organická sloučenina, která obsahuje šest atomů uhlíku a používá se jako prekurzor pro syntézu Nylonu. Hexamethylendiamin je další organická sloučenina, která obsahuje šest atomů uhlíku a používá se při výrobě Nylonu díky své schopnosti reagovat s jinými molekulami a vytvářet silné polymerní vazby.

Polymerace a polymerační reakce

Polymerizace je chemická reakce, která spojuje monomery (malé molekuly) za vzniku polymeru (velké molekuly). V případě výroby nylonu jsou monomery kyselina adipová a hexamethylendiamin, které spolu reagují za vzniku dlouhých řetězců nylonových polymerů. Tato reakce zahrnuje odstranění molekul vody, přičemž každá molekula kyseliny adipové a hexamethylendiaminu se spojí za vzniku jedné molekuly nylonu a jedné molekuly vody.

Role uhlíkových atomů a monomerů

Atomy uhlíku jsou rozhodující při vytváření nylonu, protože poskytují platformu pro připojení dalších bitů a molekul. Reakce mezi kyselinou adipovou a hexamethylendiaminem zahrnuje odstranění jednoho atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku z každé molekuly, čímž se vytvoří sloučenina se šesti uhlíkovými řetězci, která se poté vytvoří za vzniku polymeru. Monomery (kyselina adipová a hexamethylendiamin) jsou stavebními kameny polymeru a určují vlastnosti výsledného nylonu, jako je jeho pevnost, trvanlivost a bod tání.

Od monomeru k nylonu

Výrobní proces Nylonu zahrnuje přeměnu monomerů na polymery, které jsou následně ochlazovány, zpracovávány a tvarovány do různých tvarů podle požadované aplikace. Nylon je všestranný materiál vyráběný v různých formách, jako jsou vlákna, fólie a listy. Vlastnosti Nylonu lze přizpůsobit požadované aplikaci, což z něj činí základní materiál v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, móda a elektronika.

Další čtení: Austenitická nerezová ocel: Vše, co potřebujete vědět

Vlastnosti a vlastnosti nylonu

Pevnost a odolnost

Jednou z kritických vlastností nylonu je jeho mimořádná pevnost a odolnost. Má vysokou nosnost a vydrží značnou váhu a namáhání, aniž by se zlomil nebo zdeformoval. Nylon je odolný proti oděru, nárazu a opotřebení, což z něj činí ideální materiál pro výrobu produktů, které vyžadují houževnatost a trvanlivost.

Bod tání a tepelná odolnost

Teplota tání Nylonu je poměrně vysoká, v závislosti na typu se pohybuje od 220 °C do 265 °C. Nylon má vynikající tepelnou odolnost, díky čemuž je vhodný pro aplikace, které vyžadují vystavení vysokým teplotám. Nylon si navíc dokáže zachovat své mechanické vlastnosti i při zvýšených teplotách, což zvyšuje jeho životnost a snižuje potřebu častých výměn.

Odolnost proti otěru a chemikáliím

Nylon je vysoce odolný proti opotřebení, což z něj činí vynikající materiál pro výrobu produktů, které musí odolat drsnému prostředí. Má vynikající odolnost proti oděru a je schopen odolat nárazu a tření. Nylon je také odolný vůči mnoha chemikáliím, včetně rozpouštědel, kyselin a zásad, což z něj činí oblíbenou volbu pro různé průmyslové aplikace.

Absorpce vlhkosti a rychlé schnutí

Nylon má nízkou míru absorpce vlhkosti, takže vodu neabsorbuje snadno. Tato vlastnost je ideální pro venkovní aplikace, protože odolává hnilobě a tvorbě plísní. Nylon je navíc rychleschnoucí a vhodný na nepromokavé oblečení, stany a další outdoorové vybavení.

Elasticita a flexibilita

Nylon je známý svou vynikající elasticitou a ohebností, díky čemuž je užitečný při výrobě pružných textilií a dalších produktů. Má vysokou pevnost v tahu a může podstoupit výrazné prodloužení bez porušení. Nylonová vlákna se také mohou po natažení vrátit do svého původního tvaru a přidat pružnost.

Další čtení: Proč je duplexní nerezová ocel materiálem volby pro průmyslové aplikace

Zajímavá fakta o nylonu

Vynález nylonových punčoch

Jedno z nejznámějších použití Nylonu je při výrobě punčoch. Nylonové punčochy byly poprvé představeny v roce 1939 a rychle se staly senzací. Byly pohodlnější, odolnější a cenově dostupné než tradiční hedvábné punčochy. Ve skutečnosti na svém vrcholu představovaly nylonové punčochy více než 401 TP3T zisku společnosti DuPont. Během druhé světové války však byla výroba nylonu přesměrována na podporu válečného úsilí, což způsobilo nedostatek punčoch a vedlo k vzestupu „černého trhu s nylonem“.

Vliv nylonu na druhou světovou válku

Během druhé světové války hrál nylon zásadní roli ve válečném úsilí. Nylon se používal k výrobě padáků, lan a dalšího vojenského vybavení. Materiál byl také použit k vytvoření neprůstřelných vest, které poskytovaly vojákům další vrstvu ochrany na bojišti. Odolnost a síla Nylonu z něj učinila nezbytný materiál pro válečné úsilí a pomohla zajistit vítězství spojeneckých sil.

Přínos nylonu pro textilní průmysl

Uvedení nylonu do textilního průmyslu bylo revoluční. Před nylonem byly primární materiály používané pro textilie hedvábí, vlna a bavlna. Silná vlákna nylonu umožnila vytvoření lehké a neuvěřitelně odolné tkaniny. Byl také odolný proti pomačkání, oděru a chemikáliím, takže je ideálním materiálem pro oděvy, outdoorové vybavení a čalounění.

Pozoruhodné postavy ve vývoji Nylonu

Wallace Carothers, chemik pracující v DuPontu ve 20. a 30. letech 20. století, je často připisován vynálezu Nylonu. Vedl tým vědců zodpovědných za vývoj polymeru, ze kterého se stal Nylon. Carothers však trpěl depresemi a tragicky si vzal život v roce 1937, několik let předtím, než byl Nylon formálně představen světu. Mezi další významné osobnosti zapojené do vývoje Nylonu patří Julian Hill, chemik, který úzce spolupracoval s Carothersem, a Paul Schlack, německý chemik, který nezávisle vyvinul podobný polymer.

Nylonová továrna v Seafordu, Delaware

V roce 1939 otevřel DuPont nový výrobní závod v Seafordu v Delaware, který se výhradně věnoval výrobě nylonu. Na svém vrcholu závod zaměstnával přes 6 000 pracovníků a vyrobil více než 701 TP3T světového nylonu. Bylo to také místo několika průlomů ve výrobě nylonu, včetně objevu efektivnější výrobní metody. Dnes je závod stále v provozu a hraje zásadní roli při výrobě nylonu a dalších syntetických polymerů.

Toto všestranné syntetické vlákno můžete komplexně porozumět zkoumáním historie, typů, výroby, vlastností a fascinujících faktů o nylonu.

Další čtení: Zažijte kvalitní služby CNC obrábění nylonu!

Často kladené otázky

Otázka: Kdo vynalezl nylon?

A: Nylon vynalezl Wallace Carothers, ředitel chemického oddělení společnosti DuPont.

Otázka: Kdy byl Nylon poprvé vyroben?

Odpověď: První nylon byl vyroben koncem 30. let 20. století.

Otázka: Jaké jsou vlastnosti nylonu?

Odpověď: Nylon má několik vlastností, které z něj dělají oblíbený materiál. Je pevný, odolný a odolný proti oděru. Je také lehký a má dobrou elasticitu.

Otázka: Jaká jsou běžná použití nylonu?

Odpověď: Nylon se používá v různých aplikacích, včetně oděvů (jako jsou dámské punčochy), čalounění, koberců a padáků. Používá se také k výrobě štětin zubních kartáčků a vlasců.

Otázka: Jak se vyrábí nylon?

Odpověď: Nylon se vyrábí chemickým procesem zvaným polymerizace, kdy molekuly zvané diaminy a dikarboxylové kyseliny reagují za vzniku dlouhých řetězců nylonových vláken.

Otázka: Je nylon podobný polyesteru?

A: Nylon a polyester jsou syntetické materiály, ale mají různé chemické struktury a vlastnosti. Nylon je známý svou pevností a pružností, zatímco Polyester je odolnější vůči vráskám a vyblednutí.

Otázka: Lze nylon barvit?

Odpověď: Ano, nylon lze barvit různými metodami. Je známá svou schopností dobře držet barvu a odolávat vyblednutí.

Otázka: Je nylon prodyšný?

Odpověď: Nylonová tkanina je méně prodyšná než přírodní tkaniny, jako je bavlna nebo umělé hedvábí. Běžně se však používá v aktivním oblečení a outdoorovém vybavení, protože má vlastnosti odvádějící vlhkost.

Otázka: Lze recyklovat nylon?

Odpověď: Ano, nylon lze recyklovat. Lze jej roztavit a použít k vytvoření nových nylonových produktů.