نايلون

نايلون
النايلون هو تسمية عامة لعائلة من البوليمرات الاصطناعية المكونة من متعدد الأميدات (وحدات متكررة مرتبطة بوصلات أميد). النايلون مادة حريرية لدن بالحرارة يمكن صهرها وتحويلها إلى ألياف أو أغشية أو أشكال. يمكن خلط بوليمرات النايلون بمجموعة متنوعة من المواد المضافة لتحقيق العديد من الاختلافات في الخصائص المختلفة. وجدت بوليمرات النايلون تطبيقات تجارية مهمة في النسيج والألياف (الملابس والأرضيات وتقوية المطاط) وفي الأشكال (الأجزاء المقولبة للسيارات والمعدات الكهربائية، وما إلى ذلك) وفي الأفلام (غالبًا لتغليف المواد الغذائية).
كان النايلون أول بوليمر صناعي متلدن حراريًا ناجح تجاريًا. بدأت دوبونت مشروعها البحثي في عام 1927. تم تصنيع المثال الأول من النايلون (النايلون 6,6) باستخدام ثنائي أمين في 28 فبراير 1935 بواسطة والاس هيوم كاروثرز في منشأة أبحاث دوبونت في محطة دوبونت التجريبية. رداً على عمل كاروثرز طور بول شلاك في إي جيه فاربن مادة النايلون 6 وهو جزيء مختلف يعتمد على الكابرولاكتام في 29 يناير 1938.
تم استخدام النايلون لأول مرة تجاريا في تشكيل شعيرات - مصنوعة من النايلون لفرشاة أسنان في عام 1938 وتلا ذلك استخدام أكثر شهير في تصنيع الجوارب النسائية أو ما عرف وقتها «بالنايلون» والتي عرضت في معرض نيويورك الدولي في عام 1939 حيث تم بيعه تجاريا في عام 1940 لأول مرة وحقق نجاحًا تجاريًا فوريًا حيث تم بيع 64 مليون زوج من هذه الجوارب النسائية خلال عامهم الأول في السوق. خلال الحرب العالمية الثانية تم تحويل كل إنتاج النايلون تقريبا للجيش لاستخدامها في المظلات وحبال المظلة. أدت استخدامات النايلون والبلاستيك الأخرى في زمن الحرب إلى زيادة سوق المواد الجديدة بشكل كبير.
التاريخ
دوبونت واختراع النايلون
أنتجت شركة دوبونت التي أسسها إليوثيرا إيرين دو بونت البارود أولاً ثم أنتجت لاحقًا الدهانات القائمة على السليلوز. بعد الحرب العالمية الأولى أنتجت شركة دوبونت الأمونيا الاصطناعية والمواد الكيميائية الأخرى. بدأت شركة دوبونت بتجربة تطوير الألياف القائمة على السليلوز وفي النهاية أنتجت حرير الألياف الاصطناعية. كانت تجربة دوبونت مع الحرير الصناعي مقدمة مهمة لتطوير وتسويق النايلون.
امتد اختراع دوبونت للنايلون لمدة 11 عامًا بدءًا من برنامج البحث الأولي في البوليمرات في عام 1927 إلى الإعلان عنه في عام 1938 قبل وقت قصير من افتتاح معرض نيويورك العالمي عام 1939. نما المشروع من هيكل تنظيمي جديد في دوبونت اقترحه تشارلز ستاين في عام 1927 حيث سيتألف القسم الكيميائي من عدة فرق بحثية صغيرة تركز على «البحث الرائد» في الكيمياء و «تؤدي إلى تطبيقات عملية». تم التعاقد مع مدرس هارفارد والاس هيوم كاروثرز لتوجيه مجموعة أبحاث البوليمر. في البداية سُمح له بالتركيز على الأبحاث البحتة والبناء على نظريات الكيميائي الألماني هيرمان ستودينجر واختبارها. لقد كان ناجحًا للغاية حيث أدى البحث الذي أجراه إلى تحسين المعرفة بالبوليمرات بشكل كبير وساهم في تطوير العلوم.
في ربيع عام 1930 كان كاروثرز وفريقه قد صنعوا بالفعل بوليمرين جديدين. أحدهما كان النيوبرين وهو مطاط صناعي استخدم بشكل كبير خلال الحرب العالمية الثانية. كان الخر عبارة عن معجون أبيض مرن ولكنه قوي أصبح فيما بعد النايلون. بعدآ هذه الاكتشافات قام فريق كاروثرز بتحويل أبحاثه من نهج بحثي أكثر نقاءً يبحث في البلمرة العامة إلى هدف أكثر تركيزًا من الناحية العملية في محاولة لإيجاد «توليفة كيميائية واحدة من شأنها أن تكون صالحة للاستخدام في التطبيقات الصناعية».
لم يتم إنتاج بوليمر يسمى «البوليمر 6-6» إلا في بداية عام 1935. استخدم جوليان هيل وهو زميل عمل كاروثرز وخريج جامعة واشنطن طريقة التصنيع المعروفة باسم السحب البارد لإنتاج البوليستر في عام 1930. تم استخدام طريقة السحب البارد هذه لاحقًا بواسطة كاروثرز في عام 1935 لتطوير النايلون بالكامل. تم إنتاج المثال الأول من النايلون (وهو المعروف باسم النايلون 6-6) في 28 فبراير 1935 في منشأة أبحاث دوبونت في محطة دوبونت التجريبية. كان النايلون 6-6 يمتلك كل الخصائص المرغوبة من المرونة والقوة. ومع ذلك فقد تطلب أيضًا عملية تصنيع معقدة من شأنها أن تصبح أساس الإنتاج الصناعي في المستقبل. حصلت شركة دوبونت على براءة اختراع للبوليمر في سبتمبر 1938 وسرعان ما حققت احتكارًا على ليف النايلون. توفي كاروثرز قبل 16 شهرًا من الإعلان عن النايلون حيث لم يتمكن من رؤية نجاحه.
تطلب إنتاج النايلون تعاونًا بين الأقسام الثلاثة في دوبونت: قسم البحوث الكيميائية وقسم الأمونيا وقسم الرايون. كان لابد من إنتاج بعض المكونات الرئيسية للنايلون باستخدام كيمياء الضغط العالي وهو مجال الخبرة الرئيسي لقسم الأمونيا. كان النايلون يعتبر «هبة من السماء لقسم الأمونيا» الذي كان يعاني من صعوبات مالية. سرعان ما شكلت مفاعلات النايلون نصف مبيعات قسم الأمونيا وساعدتهم على الخروج من فترة الكساد الكبير من خلال خلق فرص عمل وإيرادات في شركة دوبونت.
أظهر مشروع النايلون الخاص بشركة دوبونت أهمية الهندسة الكيميائية في الصناعة وساعد في خلق فرص العمل وعزز من تقدم تقنيات الهندسة الكيميائية. في الواقع طورت مصنعًا كيميائيًا وفر 1800 وظيفة واستخدم أحدث التقنيات في ذلك الوقت والتي لا تزال تستخدم كنموذج للمصانع الكيماوية اليوم. إن القدرة على اكتساب عدد كبير من الكيميائيين والمهندسين بسرعة كان أمرا مساهما بشكل كبير في نجاح مشروع دوبونت للنايلون. يقع أول مصنع للنايلون في سيفورد بولاية ديلاوير وبدأ الإنتاج التجاري في 15 ديسمبر 1939. في 26 أكتوبر 1995 تم تصنيف مصنع سيفورد كمعلم كيميائي تاريخي وطني من قبل الجمعية الكيميائية الأمريكية.
استراتيجيات التسويق المبكرة
جزء مهم من شعبية النايلون ينبع من إستراتيجية التسويق لشركة دوبونت. روجت شركة دوبونت للألياف لزيادة الطلب قبل أن يكون المنتج متاحًا للسوق العام. حدث الإعلان التجاري للنايلون في 27 أكتوبر 1938 في «منتدى المشاكل الحالية» السنوي للجلس الختامية للهيرالد تريبيون على موقع مقارب لمعرض عالم مدينة نيويورك. استقبل الجمهور بحماس «أول ألياف نسيجية عضوية من صنع الإنسان» مشتقة من «الفحم والماء والهواء» ووُعدت بأن تكون «قوية مثل الفولاذ وبجودة شبكة العنكبوت» وكان من بين الجمهور العديد من نساء الطبقة المتوسطة وتصدر هذا الخبر العناوين في معظم الصحف. تم تقديم النايلون كجزء من «عالم الغد» في معرض عالم مدينة نيويورك عام 1939 وتم عرضه في «عالم الكيمياء العجيب» لدوبونت في معرض البوابة الذهبية الدولي في سان فرانسيسكو عام 1939. لم يتم شحن جوارب النايلون الفعلية إلى متاجر مختارة في السوق الوطنية حتى 15 مايو 1940. ومع ذلك تم طرح عدد محدود منها للبيع في ولاية ديلاوير قبل ذلك. حدث أول بيع علني لجوارب النايلون في 24 أكتوبر 1939 في ويلمنجتون بولاية ديلاوير. تم توفير 4000 زوج من الجوارب تم بيعها جميعًا في غضون ثلاث ساعات.
ومن المزايا الإضافية الأخرى للحملة أنها تعني تقليل واردات الحرير من اليابان وهي حجة كسبت الكثير من العملاء القلقين. حتى أن حكومة الرئيس روزفلت ذكرت النايلون وتناولت «إمكانياته الاقتصادية الواسعة والمثيرة للاهتمام» بعد خمسة أيام من الإعلان الرسمي عن المادة.
ومع ذلك فإن الإثارة المبكرة حول النايلون تسببت أيضًا في مشاكل. لقد غذى التوقعات غير المعقولة بأن النايلون سيكون أفضل من الحرير وهو نسيج معجزة قوي مثل الفولاذ ويدوم إلى الأبد ولن ينفذ أبدًا. إدراكًا لخطر الادعاءات مثل «الجوارب الجديدة قوية كالصلب» و «لا مزيد من التشغيل» قامت قلصت دوبونت شروط الإعلان الأصلي خاصة تلك التي تنص على أن النايلون يمتلك قوة الفولاذ.
أيضًا لم يدرك المسؤولون التنفيذيون في دوبونت الذين يقومون بتسويق النايلون باعتباره مادة ثورية من صنع الإنسان في البداية أن بعض المستهلكين شعروا بعدم الارتياح وعدم الثقة بل وحتى الخوف تجاه الأقمشة الاصطناعية. قصة إخبارية ضارة بشكل خاص مستقاة من براءة الاختراع للبوليمر الجديد الخاصة بدوبونت في عام 1938 وهي تشير إلى أن إحدى طرق إنتاج النايلون قد تكون باستخدام الكادافيرين(بنتاميثيلين ديامين) وهي مادة كيميائية مستخرجة من الجثث. على الرغم من أن العلماء أكدوا أن الكادافيرين تم استخراجه أيضًا عن طريق تسخين الفحم إلا أن الجمهور غالبًا ما رفض الإصغاء إلى ما يقوله العلماء. واجهت امرأة أحد العلماء الرئيسيين في دوبونت ورفضت قبول أن الشائعات لم تكن صحيحة.:
غيرت شركة دوبونت إستراتيجية حملتها مؤكدة أن النايلون مصنوع من «الفحم والهواء والماء» وبدأت بالتركيز على الجوانب الشخصية والجمالية للنايلون بدلاً من صفاته الجوهرية. وهكذا تم تدجين النايلون وتحول الانتباه إلى الجانب المادي والاستهلاكي للألياف بشعارات مثل «إذا كان نايلون فهو أجمل وأوه! كيف تجف بسرعة!».
إنتاج أقمشة النايلون
بعد إطلاق النايلون في جميع أنحاء البلاد في عام 1940 تم زيادة الإنتاج. تم إنتاج 1300 طن من القماش المصنوع من النايلون خلال عام 1940. خلال العام الأول لوجود جوارب النايلون في السوق تم بيع 64 مليون زوج منها. في عام 1941 تم افتتاح مصنع ثانٍ في مارتينسفيل في فيرجينيا بسبب نجاح النسيج المصنوع من النايلون.
في الوقت الذي تم تسويق النايلون على أنه مادة متينة وغير قابلة للتدمير للناس تم بيع الجوارب المصنوعة من النايلون بما يقرب من ضعف سعر الجوارب المصنوعة من الحرير (4.27 دولارًا لكل رطل من النايلون مقابل 2.79 دولارًا لكل رطل من الحرير). كانت مبيعات جوارب النايلون قوية جزئيًا بسبب التغيرات في الموضة النسائية. كما توضح لورين أولدز: «بحلول عام 1939 عادت [خطوط الهيملينز] إلى الركبة وأغلقت العقد تمامًا كما بدأ». كانت التنانير الأقصر مصحوبة بطلب على الجوارب التي توفر تغطية كاملة دون استخدام الأربطة لتثبيتها.
ومع ذلك اعتبارًا من 11 فبراير 1942 تم إعادة توجيه إنتاج النايلون من مادة استهلاكية إلى مادة يستخدمها الجيش. توقف إنتاج دوبونت لجوارب النايلون وغيرها من الملابس الداخلية واستخدمت معظم النايلون المصنع لصنع المظلات والخيام لاستخدامها في الحرب العالمية الثانية. على الرغم من إمكانية شراء جوارب النايلون المصنوعة بالفعل قبل الحرب إلا أنها كانت تباع بشكل عام في السوق السوداء مقابل 20 دولارًا.
بمجرد انتهاء الحرب كانت عودة النايلون منتظرة بترقب كبير. على الرغم من أن شركة دوبونت توقعت إنتاجًا سنويًا يبلغ 360 مليون زوج من الجوارب إلا أن هناك تأخيرات في العودة إلى الإنتاج الاستهلاكي بدلاً من الإنتاج الحربي في زمن الحرب. في عام 1946 لم يكن من الممكن تلبية الطلب على جوارب النايلون مما أدى إلى أعمال شغب النايلون. في إحدى الحالات اصطف ما يقدر بنحو 40.000 شخص في بيتسبرغ لشراء 13000 زوج من النايلون. في غضون ذلك كانت النساء تقوم بتقطيع الخيام والمظلات المصنوعة من النايلون التي خلفتها الحرب لصنع البلوزات وفساتين الزفاف. بين نهاية الحرب وعام 1952 استخدم إنتاج الجوارب والملابس الداخلية ما مقداره 80٪ من النايلون في العالم. ركزت شركة دوبونت كثيرًا على تلبية طلب المجتمع المدني ووسعت إنتاجها باستمرار.
إدخال خلائط النايلون
مع بيع الجوارب المصنوعة من النايلون الخالص في سوق أوسع أصبحت المشاكل واضحة. لقد وجد أن جوارب النايلون كانت هشة بمعنى أن الخيط غالبًا ما يميل إلى الانكماش بالطول مما يؤدي إلى تشكل «دروب» في الجوارب. أفاد الناس أيضًا أن المنسوجات المصنوعة من النايلون الخالص قد تكون غير مريحة بسبب نقص امتصاص النايلون للعرق. إن الرطوبة بقيت داخل النسيج بالقرب من الجلد في ظل ظروف حارة أو رطبة بدلاً من أن تكون تتبخر بعيدا. يمكن أن يسبب نسيج النايلون أيضًا حكة ويميل إلى التشبث وأحيانًا تشكل الشرر نتيجة الشحنة الكهربائية الساكنة المتراكمة عن طريق الاحتكاك. أيضًا في ظل بعض الظروف يمكن أن تتحلل الجوارب وتتحول إلى مكونات النايلون الأصلية من الهواء والفحم والماء. وفسر العلماء ذلك على أنه نتيجة لتلوث الهواء ونسبوه إلى الضباب الدخاني في لندن عام 1952 فضلاً عن رداءة نوعية الهواء في نيويورك ولوس أنجلوس.
كان الحل الذي تم العثور عليه لمشاكل نسيج النايلون الخالص هو مزج النايلون بألياف أو بوليمرات أخرى موجودة مثل القطن والبوليستر والياف لدنة. أدى ذلك إلى تطوير مجموعة واسعة من الأقمشة المخلوطة. احتفظت خلطات النايلون الجديدة بالخصائص المرغوبة للنايلون (المرونة والمتانة والقدرة على صباغتها) وحافظت على أسعار الملابس منخفضة ومعقولة. اعتبارًا من عام 1950 التزمت وكالة نيويورك للمشتريات التي طورت واختبرت المنسوجات للجيش والبحرية بتطوير مزيج من الصوف والنايلون. لم تكن الوحيدة التي قدمت مزيجًا من الألياف الطبيعية والاصطناعية. أشار مراسل المنسوجات الأمريكية إلى عام 1951 على أنه «عام مزج الألياف». تضمنت خلطات الأقمشة مزيجًا مثل «بونارا» (صوف - أرنب - نايلون) و «كاسمت» (صوف - نايلون - فرو). في بريطانيا في نوفمبر 1951 ركز الخطاب الافتتاحي للدورة 198 للجمعية الملكية لتشجيع الفنون والتصنيع والتجارة على مزج الألياف النسيجية المختلفة.
استهدف قسم تطوير الأقمشة في دوبونتبذكاء مصممي الأزياء الفرنسيين وزودهم بعينات من القماش. في عام 1955 عرض مصممين مثل كوكو شانيل وجين باتو وكريستيان ديور أثوابًا تم إنشاؤها باستخدام ألياف دوبونت، وتم التعاقد مع مصور الأزياء هورست ب. هورست لتوثيق استخدامهم لأقمشة دوبونت. نسبت مجلة أقمشة أمريكية الفضل إلى عملية مزج الألياف النسيجية في خلق وتوفير «إمكانيات إبداعية وأفكار جديدة للأزياء التي لم يخطر ببال أحد حتى الآن».
أصل الاسم
مرت شركة دوبونت بعملية مكثفة لإنشاء أسماء لمنتجها الجديد. في عام 1940 صرح جون دبليو إيكلبيري من شركة دوبونت أن الأحرف «إن واي إل» كانت عشوائية وتم نسخ حرفي «أو إن» من لواحق ألياف أخرى مثل القطن وحرير الرايون. منشور لاحق بواسطة شركة دوبونت (السياق النصي في المجلد السابع، العدد 2، عام 1978) أن الاسم كان يُقصد به في الأصل أن يكون «نو - ران» بمعنى «كشف» ، ولكن تم تعديله لتجنب تقديم مثل هذا الادعاء غير المبرر. نظرًا لأن المنتجات لم تكن مقاومة للتشغيل حقًا فقد تم تبديل حروف العلة لإنتاج كلمة «نورون» ، والتي تم تغييرها بعد ذلك إلى «نيلون» «لجعلها تبدو وكأنها منشط عصبي». من أجل الوضوح في النطق تم بعد ذلك تغيير حرف آي "i" إلى حرف واي "y" لتصبح الكلمة النهائية «نايلون» .
توجد أسطورة حضرية مستمرة حتى الآن مفادها أن الاسم مشتق من «نيويورك» و «لندن» ومع ذلك لم تشارك أي منظمة في لندن في البحث عن النايلون وإنتاجه.
شعبية النايلون على المدى الطويل
على الرغم من نقص النفط في السبعينيات استمر استهلاك المنسوجات المصنوعة من النايلون في النمو بنسبة 7.5 في المائة سنويًا بين الستينيات والثمانينيات. ومع ذلك انخفض الإنتاج الإجمالي للألياف الاصطناعية من 63٪ من إنتاج المنسوجات في العالم في عام 1965 إلى 45٪ من إنتاج المنسوجات العالمي في أوائل السبعينيات. تلاشت جاذبية التقنيات «الجديدة» وأصبح نسيج النايلون «عتيق الطراز في السبعينيات». أيضًا أصبح المستهلكون قلقين بشأن التكاليف البيئية طوال دورة الإنتاج: الحصول على المواد الخام (النفط) واستخدام الطاقة أثناء الإنتاج والنفايات الناتجة أثناء إنشاء الألياف والتخلص النهائي من نفايات المواد غير القابلة للتحلل. لم تهيمن الألياف الاصطناعية على السوق منذ الخمسينيات والستينيات. استمر النايلون في تمثيل حوالي 12٪ (8 مليون رطل) من إنتاج العالم من الألياف الاصطناعية. باعتبارها واحدة من أكبر عائلات البوليمرات الهندسية قُدِّر الطلب العالمي على راتنجات ومركبات النايلون بحوالي 20.5 مليار دولار أمريكي في عام 2013. من المتوقع أن يصل السوق إلى 30 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2020 باتباع متوسط نمو سنوي يبلغ 5.5٪.
على الرغم من أن النايلون الخالص به عيوب كثيرة ونادرًا ما يستخدم الآن فقد أثرت مشتقاته بشكل كبير في المجتمع وساهمت فيه. من الاكتشافات العلمية المتعلقة بإنتاج البلاستيك والبلمرة إلى التأثير الاقتصادي خلال فترة الكساد وتغير أزياء النساء كان النايلون منتجًا ثوريًا. صُنع العلم القمري وهو أول علم يُزرع على القمر في لفتة رمزية للاحتفال من النايلون. تكلف العلم نفسه 5.50 دولارات ولكن كان يجب أن يكون له سارية علم مصممة خصيصًا مع شريط أفقي بحيث يبدو أنه «يرفرف».
يصف أحد المؤرخين النايلون بأنه «موضوع رغبة» حيث قارن الاختراع بشركة كوكا - كولا في نظر مستهلكي القرن العشرين.
الكيمياء
إن النايلون عبارة عن بوليمرات تكثيف أو بوليمرات مشتركة تتشكل عن طريق تفاعل مونومرات مختلفة تحتوي على أجزاء متساوية من الأمين وحمض الكربوكسيل بحيث يتم تشكيل الأميدات عند طرفي كل مونومر في عملية مماثلة للبوليمرات الحيوية متعددة الببتيد. يصنع معظم النايلون من تفاعل حمض ثنائي الكاربوكسيل مع ثنائي أمين (على سبيل المثال PA66) أو لاكتام أو حمض أميني مع نفسه (على سبيل المثال PA6). في الحالة الأولى تتكون «وحدة التكرار» من واحد من كل مونومر بحيث تتناوب في السلسلة على غرار ما يسمى ببنية ABAB للبوليستر والبولي يوريثان. نظرًا لأن كل مونومر في هذا البوليمر المشترك له نفس المجموعة التفاعلية على كلا الطرفين فإن اتجاه رابطة الأميد ينعكس بين كل مونومر على عكس بروتينات البولي أميد الطبيعية التي لها اتجاه عام: من النهاية الكاربوكسيلية إلى النهاية الأمينية . في الحالة الثانية تكون البنية مشابهة لما يسمى ببنية AA تتوافق وحدة التكرار مع المونومر الفردي.
التسمية
في الاستخدام الشائع يتم استخدام البادئة «بي إيه» والتي تعني «بولي أميد» أو الاسم «نايلون» بالتبادل وتكون مكافئة في المعنى.
تم وضع التسمية المستخدمة لبوليمرات النايلون أثناء تخليق أول نايلون أليفاتي بسيط ويستخدم أرقامًا لوصف عدد الكربون في كل وحدة مونومر بما في ذلك ذرة الكربون (ذرات الكربون) الخاصة بحمض (أحماض) الكربوكسيل. يتطلب الاستخدام اللاحق للمونومرات الحلقية والعطرية استخدام أحرف أو مجموعات من الحروف. رقم واحد بعد "PA" أو «نايلون» يشير إلى بوليمر متجانس أحادي أو يعتمد على حمض أميني واحد (ناقص H2O) كمونومر:
إن بولي أميد ستة أو النايلون ستة يتألف من البوليمير:
[NH−(CH2)5−CO]n
المصنوع من ابسيلون - كابرولاكتام .
يشير رقمان أو مجموعتان من الأحرف إلى بوليمر متجانس ثنائي مكون من مونومرين إثنين: أحدهما ثنائي أمين والثاني حمض ثنائي الكربوكسيل. يشير الرقم الأول إلى عدد الكربون في ثنائي الأمين. يجب فصل الرقمين بفاصلة للتوضيح ولكن غالبًا ما يتم حذف الفاصلة.
إن بولي أميد ستة، عشر أو النايلون ستة، عشرة أو أيضا يتألف من البوليمير:
[NH- (CH 2) 6 -NH-CO- (CH 2) 8 -co] n
المصنوع من سداسي الميثيلين ثنائي الأمين وحمض حمض السيباسيك.
بالنسبة للبوليمرات المشتركة يتم فصل الكومونومرات أو أزواج الكومونومرات بشرطة مائلة:
إن بولي أميد ستة / ستة وستون يتألف من البوليميرات المشتركة:
[NH-(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO] n −[NH −(CH2)5−CO]m
المصنوع من الكابرولاكتام وهيكساميثيلينديامين وحمض الأديبيك.
إن بولي أميد ستة وستون / ستة، عشرة يتألف من البوليميرات المشتركة:
[NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n−[NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)8−CO]m
المصنوع من هيكساميثيلين ديامين وحمض الأديبيك وحمض السيباسيك.
يستخدم المصطلح بولي فثالاميد عندما تتكون 60٪ أو أكثر من مولات جزء حمض الكربوكسيل من وحدة التكرار في سلسلة البوليمر من مزيج من حمض التيريفثاليك وحمض أيزوفثاليك .
أنواع النايلون
النايلون 66
حصل والاس كاروثرز في دوبونت على براءة اختراع من النايلون باستخدام الأميدات. في حالة النايلون التي تنطوي على تفاعل ثنائي أمين وحمض ثنائي الكربوكسيل من الصعب الحصول على النسب الصحيحة تمامًا ويمكن أن تؤدي الانحرافات إلى إنهاء السلسلة عند أوزان جزيئية أقل من وزن 10000 دالتون (وحدة كتل ذرية) المرغوب فيها. للتغلب على هذه المشكلة يمكن تكوين «ملح نايلون» متبلور صلب في درجة حرارة الغرفة باستخدام نسبة 1: 1 من الحمض والقاعدة لتحييد بعضهما البعض. تتم بلورة الملح لتنقيته والحصول على القياس المتكافئ الدقيق المطلوب. يسخن إلى 285 درجة مئوية (545 درجة فهرنهايت) حيث يتفاعل عندها الملح لتشكيل بوليمر النايلون مع إنتاج الماء.
النايلون 6
تم تطوير المسار الاصطناعي باستخدام اللاكتام (الأميدات الحلقية) بواسطة باول شلاك في شركة إي غه فاربن مما أدى إلى استخدام النايلون 6 أو البولي كابرولاكتام - المتكون من عملية بلمرة فتح الحلقة. يتم كسر رابطة الببتيد داخل البولي الكابرولاكتام مع دمج المجموعات النشطة المكشوفة على كل جانب في رابطتين جديدتين حيث يصبح المونومر جزءًا من العمود الفقري للبوليمر.
إن درجة حرارة 428 درجة فهرنهايت (220 درجة مئوية) والتي هي نقطة انصهار النايلون 6 هي أقل من درجة الحرارة 509 درجة فهرنهايت (265 °C) والتي هي نقطة انصهار النايلون 66.
النايلون 510
إن النايلون 510 المصنوع من البنتاميثيلين ثنائي الأمين وحمض السيباسيك قد تمت دراسته بواسطة كاروثرز حتى قبل النايلون 66 وله خصائص فائقة لكن صنعه أغلى. تمشيا مع اصطلاح التسمية فإن هذا «النايلون 6,12» أو«البولي أميد 612» هو عبارة عن بوليمر مشترك من 6C ثنائي الأمين و12C ثنائي الحمض. وبالمثل بالنسبة للبولي أميد 510 والبولي أميد 611 والبولي أميد 1012 إلخ. تشتمل النايلونات الأخرى على منتجات حمض الكربوكسيل / ثنائي البلمرة المشترك التي لا تعتمد على المونومرات المذكورة أعلاه. على سبيل المثال يتم بلمرة بعض النايلون العطري بالكامل (المعروف باسم «الأراميد») مع إضافة أحماض مثل حمض التيريفثاليك (← كيفلار، توارون) أو حمض أيزوفثاليك (← نومكس)، وهو الشكل المترافق بشكل أكثر شيوعًا مع البوليستر. توجد بولي أميد مشترك 66/6 وبولي أميد مشترك 66/6/12 وبولي أميدات مشتركة أخرى. بشكل عام تعد البوليمرات الخطية هي الأكثر فائدة ولكن من الممكن إدخال فروع في النايلون عن طريق تكثيف الأحماض ثنائية الكربوكسيل مع بولي أمينات تحتوي على ثلاث مجموعات أمينية أو أكثر.
إن التفاعل العام هو:
يتم إطلاق جزيئين من الماء ويتكون النايلون. يتم تحديد خصائص النايلون بواسطة مجموعات أر وأر فتحة في المونومرات. في النايلون 6,6 يكون أر = 4C وأر فتحة = 6C من الألكانات، ولكن يتعين على المرء أيضًا تضمين كربوني الكربوكسيل في ثنائي الحمض للحصول على الرقم الذي يتبرع به للسلسلة. في الكيفلار يكون كلا من أر وأر فتحة عبارة عن حلقات بنزين.
عادة ما يتم التخليق الصناعي عن طريق تسخين الأحماض أو الأمينات أو اللاكتام لإزالة الماء ولكن في المختبر يمكن أن يتم بتفاعل الكلوريدات ثنائية الحمض مع ثنائي الأمين. على سبيل المثال عرض شائع للبلمرة البينية («خدعة حبل النايلون») هو تخليق النايلون 66 من كلوريد الأديبويل وهكساميثيلين ثنائي .
النايلون 1.6
يمكن أيضًا تصنيع النايلون من ثنائي النتريلات باستخدام التحفيز الحمضي. على سبيل المثال هذه الطريقة قابلة للتطبيق لتحضير النايلون 1,6 من أديبونيتريل وفورمالديهايد وماء. بالإضافة إلى ذلك يمكن تصنيع النايلون من الديولات والديولتريل باستخدام هذه الطريقة أيضًا.
المونومرات
يتم تصنيع مونومرات النايلون من خلال مجموعة متنوعة من الطرق تبدأ في معظم الحالات من النفط الخام ولكن في بعض الأحيان من الكتلة الحيوية. إن تلك المونومرات الموجودة في الإنتاج الحالي موصوفة أدناه.
الأحماض الأمينية واللاكتام
ابسيلون - كابرولاكتام: زيت خام ← بنزين ← سيكلوهكسان ← سيكلوهكسانون ← سيكلوهكسانون أوكسيم ← كابرولاكتام
حمض 11-أمينونديكانويك: زيت الخروع ← حمض الرايسينوليك ← ميثيلريسينولات ← ميثيل -11-أونديسينوات ← حمض أونديسينويك ← حمض 11-أونديسينويك ← حمض 11-برومونديكانويك ← 11-حمض أمينوانديكانويك
لورولاكتام : بوتادين ← سيكلوديكاترين ← سيكلوديكانون ← سيكلوديكانون ← سيكلودوديكانون أوكسيم ← لورولاكتام
ثنائي الحمض
حمض الأديبيك: زيت خام ← بنزين ← سيكلوهكسان ← سيكلوهكسانون + سيكلوهكسانول ← حمض أديبيك
حمض سيباسك (حمض ديكانيديويك): زيت الخروع ← حمض الريسينوليك ← حمض السيباسيك
حمض الدوديكانديويك: بوتادين ← سيلوكلوديكاترين ← حلقي دوديكان ← (أكسدة) ← حمض دوديكانديويك
حمض التيريفثاليك: زيت خام ← بارا- زيلين ← حمض تريفثاليك
حمض أيزوفثاليك: زيت خام ← ميتا-زيلين ← حمض أيزوفثاليك
ثنائي الأمين
يمكن استخدام مكونات ثنائي أمين مختلفة والتي يتم اشتقاقها من مجموعة متنوعة من المصادر. معظمها بتروكيماويات ولكن يجري أيضًا تطوير مواد ذات أساس حيوي.
رباعي الميثيلين ديامين (بوتريسين): زيت خام ← بروبيلين ← أكريلونيتريل ← سكسينونتريل ← رباعي إيثيلين ديامين
هيكساميثيلين ديامين : زيت خام ← بوتادين ← أديبونيتريل ← هيكساميثيلين ديامين
1.9-ديامينونونان: الزيت الخام ← بوتادين ← 7-أوكتين -1-آل ← 1.9-نونديال ← 1.9-ديامينونونان
2-ميثيل بنتاميثيلين ديامين: منتج ثانوي لإنتاج هيكساميثيلين ديامين
ثلاثي ميثيل هيكساميثيلين ديامين :: نفط خام ← بروبيلين ← أسيتون ← أيزوفورون ← ثلاثي ميثيل هيكساميثيلين ديامين
ميتا-زيليلين دي أميد : النفط الخام ← ميتا-زيلين ← حمض إيزوفتاليك ← حمض إيزوفثالونتريل ← ميتا-زيليلين دي أميد
5,1-بنتانديامين (كادافيرين) : النشا (مثل الكسافا) ← الجلوكوز ← ليسين ← 5,1-بنتانيديامين.
البوليمرات
نظرًا للعدد الكبير من ثنائي الأمين وثنائي الحمض والأحماض أمينية يمكن تصنيعها فقد تم تصنيع العديد من بوليمرات النايلون تجريبيًا وتميزت بدرجات متفاوتة. إن عدد أقل منها تم توسيع نطاقها وعرضها تجاريًا وهذه البوليمرات مفصلة أدناه.
البوليمرات المتجانسة
إن نايلون البوليمرات المتجانس مشتق من مونومر واحد
أمثلة على هذه البوليمرات المتوفرة تجاريًا أو كانت متوفرة
البولي أميد 6 لانكسيس دوريثان بي
البولي أميد 11 أركيما ريلسان
البولي أميد 12 إيفونيك فيستاميد إل
إن البولي أميدات المتجانسة مشتقة من أزواج من ثنائي أمين وثنائي حمض (أو مشتقات ثنائي الحمض). إن البوليمرات الموضحة في الجدول أدناه عبارة عن بوليمرات معروضة أو تم تقديمها تجاريًا إما كبوليمرات متجانسة أو كجزء من بوليمر مشترك.
أمثلة على هذه البوليمرات المتوفرة تجاريًا حاليا أو كانت متوفرة في الماضي
بولي أميد 46 دي اس ام ستانيل
بولي أميد 410 دي اس ام إيكوباكس
بولي أميد 4Tـ دي اس ام رباعي تي إي إي
بولي أميد 66 دوبونت زيتيل
البوليمرات المشتركة
من السهل صنع خليط من المونومرات أو مجموعات المونومرات المستخدمة في صنع النايلون للحصول على البوليمرات المشتركة. هذا يقلل من التبلور وبالتالي يمكن أن يخفض نقطة الانصهار.
إن بعض البوليمرات المشتركة التي كانت متوفرة تجاريًا في السابق أو متوفرة حاليا مدرجة أدناه:
البولي أميد 6 / 66 دوبونت زيتيل
البولي أميد 6 / 6T بي إيه اس اف التراميد تي (البوليمر المشترك 6 / 6T)
البولي أميد 6T / 6I دوبونت سيلار بولي أميد
البولي أميد 66 / 6T دوبونت زيتيل اتش تي إن
البولي أميد 12 / ماكمي إي ام اس غريلاميد تي أر
المزيجات
معظم بوليمرات النايلون قابلة للامتزاج مع بعضها البعض مما يسمح بصنع مجموعة من المزيجات. يمكن أن يتفاعل البوليمران مع بعضهما البعض عن طريق التحويل لتشكيل بوليمرات مشتركة عشوائية.
وفقًا لتبلورها يمكن أن تكون مادة البولي أميد:
شبه بلوري:
التبلور العالي: البولي أميد 46 والبولي أميد 66
تبلور منخفض: البولي أميد ام اكس دي 6 مصنوع من ميتا-زيليلينديامين وحمض الأديبيك
غير متبلور: البولي أميد 6 آي المصنوع من هيكاميتيلينديامين وحمض إيزوفثاليك.
وفقًا لهذا التصنيف فإن البولي أميد 66 على سبيل المثال هو عبارة عن بولي أميد متماثل أليفاتي شبه بلوري.
التحلل المائي والتدرك
جميع النايلون عرضة للتحلل المائي خاصة عن طريق الأحماض القوية وهو تفاعل يحدث بشكل أساسي عكس التفاعل الاصطناعي الموضح أعلاه. ينخفضالوزن الجزيئي لمنتجات النايلون بشكل كبير وتتشكل الشقوق بسرعة في المناطق المصابة. تتأثر الأعضاء السفلية من النايلون (مثل النايلون 6) أكثر من الأعضاء الأعلى مثل النايلون 12. إن هذا الأمر يعني أنه لا يمكن استخدام أجزاء النايلون عند ملامستها لحمض الكبريتيك على سبيل المثال مثل الشوارد المستخدمة في بطاريات الرصاص الحمضية.
عند تشكيل النايلون جب تجفيفه لمنع التحلل المائي في برميل آلة التشكيل لأن الماء عند درجات حرارة عالية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تدرك البوليمر. إن التفاعل يكون حسب نوع النايلون.
التأثير البيئي والحرق وإعادة التدوير
يحسب بيرنرز-لي متوسط انبعاثات النايلون في صناعة السجاد من غازات الاحتباس الحراري بمعدل 5.43 كغ من غاز ثاني أكسيد الكربون CO 2 لكل واحد كيلو غرام من السجاد عندما أنتجت في أوروبا. وهذا يعطيها نفس البصمة الكربونية مثل الصوف ولكن بمتانة أكبر وبالتالي بصمة كربونية أقل.
تشير البيانات التي نشرتها شركة بلاستك أوروبا إلى أن انبعاثات النايلون 66 لغازات الاحتباس الحراري تبلغ ما يعادل 6.4 كغ من غاز ثاني أكسيد الكربون CO 2 للكيلوغرام الواحد من مادة النايلون 66 واستهلاك الطاقة يعادل 138 كيلو جول / للكيلوغرام الواحد من مادة النايلون 66. عند النظر في التأثير البيئي للنايلون من المهم مراعاة مرحلة الاستخدام. وعلى وجه الخصوص عند الأخذ بعين الاعتبار إن النايلون جعل السيارات خفيفة الوزن وبالتالي ساهم النايلون في تحقيق وفورات كبيرة في استهلاك الوقود وانبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون CO 2.
تتحطم أنواع النايلون المختلفة في النار وتشكل دخانًا خطيرًا وأبخرة سامة أو رمادًا وتحتوي عادةً على سيانيد الهيدروجين. عادة ما يكون حرق النايلون لاستعادة الطاقة العالية المستخدمة في إنشائها مكلفًا لذلك تصل معظم نفايات النايلون إلى مقالب القمامة وتتحلل ببطء. ويستغرق نسيج النايلون المهمل فترة تمتد من 30 إلى 40 سنة حتى يتحلل. النايلون عبارة عن بوليمر قوي ويمكن إعادة تدويره جيدًا. يتم إعادة تدوير الكثير من راتينج النايلون مباشرة في حلقة مغلقة في آلة التشكيل بالحقن عن طريق طحن الراتينج وحصائر نفايات النايلون وخلطها مع الحبيبات البكر التي تستهلكها آلة إعادة التشكيل.
يمكن إعادة تدوير النايلون ولكن القليل من الشركات تفعل ذلك وقد أثبتت شركة أكوافيل إمكانية إعادة تدوير شباك الصيد المفقودة في المحيط إلى ملابس فاندن بتدوير النايلون والبولي أميدات الأخرى وتمتلك هذه الشركة عمليات نشطة في كل من المملكة المتحدة وأستراليا وهونغ كونغ والإمارات العربية المتحدة وتركيا وفنلندا.
خصائص الحجم السائب
إن اللدائن الحرارية مثل النايلون تكون عند وجودها فوق درجات حرارة الانصهار الخاصة بها عبارة عن مواد صلبة غير متبلورة أو سوائل لزجة تتقارب فيها السلاسل بشكل لفائف عشوائية.بالمقابل أن هذه اللدائن الحرارية تحت درجات حرارة الانصهار الخاصة بها تتواجد بشكل تتناوب فيه المناطق غير المتبلورة مع المناطق التي تكون فيه بشكل بلورات رقائقية. تساهم المناطق غير المتبلورة بالمرونة وتساهم المناطق البلورية بالقوة والصلابة. إن مجموعات الأميد المستوية (-CO-NH-) قطبية للغاية لذلك يشكل النايلون روابط هيدروجينية متعددة بين الخيوط المجاورة. نظرًا لأن العمود الفقري للنايلون منتظم جدًا ومتناسق خاصةً إذا كانت جميع روابط الأميد في تصاوغ هندسي فغالبًا ما يكون للنايلون تبلور عالي ويصنع أليافًا ممتازة. تعتمد كمية التبلور على تفاصيل التكوين وكذلك على نوع النايلون.
إن النايلون 66 يمكن أن يكون لديه عدة خيوط متوازية متراصفة مع الروابط الببتيدية المجاورة لها في بفواصل متناسقة وبالضبط الكربون 4 والكربون 6 وذلك على طول مسافات طويلة وبالتالي فإن ذرات الأكسجين التابعة للكربونيل وذرات الهيدروجين التابعة للأميد يمكن أن تصطف على شكل روابط هيدروجينية بين السلاسل بشكل متكرر دون انقطاع (انظر الشكل المعاكس). إن النايلون 510 يمكن أن يكون له عمليات تشغيل منسقة لذرة الكربون 5 وذرة الكربون 8. بالتالي يمكن للخيوط المتوازية (ولكن ليست المضادة للتوازي) أن تشارك في صفائح ممتدة وغير مكسورة ومتعددة السلاسل مطوية وهي بنية جزيئية قوية ومتينة مماثلة لتلك الموجودة في ألياف الحرير الطبيعي وبيتا-كيراتين في الريش. (تحتوي البروتينات فقط على حمض أميني ألفا-كربون يفصل مجموعات -CO-NH- المتسلسلة). إن النايلون 6 يشكل صفائح غير متقطعة مرتبطة بروابط هيدروجينية مع اتجاهات مختلطة لكن تجعد الصفيحة بينا مختلف بعض الشيء. يعتمد التوضع ثلاثي الأبعاد لكل سلسلة هيدروكربونية ألكانية على الدوران حوالي 109.47° حول الروابط الرباعية السطوح لذرات الكربون المترابطة بشكل منفرد.
عندما تنبثق سلاسل البوليمر الفردية إلى ألياف عبر المسام في مغزل الصناعة فإنها تميل إلى التراصف بسبب التدفق اللزج. إذا تعرضت للسحب البارد بعد ذلك فإن الألياف تتراصف أكثر مما يزيد من تبلورها وتكتسب المادة قوة مقاومة شد إضافية. من الناحية العملية غالبًا ما يتم سحب ألياف النايلون باستخدام مدورات مسخنة تدور بسرعات عالية.
تميل كتلة النايلون إلى أن تكون أقل بلورية باستثناء المناطق المتوضعة بالقرب من الأسطح بسبب إجهاد القص أثناء التكوين. إن النايلون شفاف وعديم اللون أو حليبي ولكن يمكن صبغه بسهولة. إن حبال وجدائل النايلون متعددة الخيوط تكون زلقة في طبيعتها وتميل إلى حل خيوطها . يمكن صهر الأطراف ودمجها مع بعضها البعض باستخدام مصدر حرارة مثل اللهب أو القطب لمنع ذلك الحل لخيوطها.
إن النايلون هو مادة استرطابية وسوف تمتص الرطوبة أو تستوعبها كوظيفة تابعة للرطوبة المحيطة. الاختلافات في محتوى الرطوبة لها تأثيرات عديدة على البوليمر. أولاً ستتغير الأبعاد الخاص بالبوليمر ولكن الأهم من ذلك أن الرطوبة تعمل كملدنات وتخفض درجة حرارة التحول إلى زجاج وبالتالي تخفض معامل المرونة عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة التحول إلى زجاج .
عندما يجف البولي أميد يشكل عازل كهربائي جيد. ومع ذلك فإن مادة البولي أميد هي مادة استرطابية ممتصة للرطوبة. سيؤدي امتصاص الماء إلى تغيير بعض خصائص المادة مثل مقاومتها الكهربائية. إن النايلون أقل امتصاصًا للماء من الصوف أو القطن.
الخصائص
تشمل السمات المميزة للنايلون 6,6 ما يلي:
يمكن ضبط الطيات والتجاعيد على درجات حرارة أعلى
هيكل جزيئي أكثر إحكاما
أفضل خصائص أفضل لما يتعل بالعوامل الجوية ومقاومة أفضل لأشعة الشمس
ألين «يدا»
نقطة انصهار عالية (256 درجة مئوية، 492.8 درجة فهرنهايت)
ثبات ألوان فائق
مقاومة ممتازة للتآكل
تنوع في البريق: النايلون لديه القدرة على أن يكون لامعًا جدًا أو شبه لامع أو باهت.
المتانة: تستخدم أليافها عالية الصلابة في أحزمة الأمان وأسلاك الإطارات والقماش الباليستي واستخدامات أخرى.
استطالة عالية
مقاومة ممتازة للتآكل
عالية المرونة (أقمشة النايلون مضبوطة بالحرارة)
مهدت الطريق لملابس سهلة العناية
مقاومة عالية للحشرات والفطريات والحيوانات وكذلك العفونة والعفن الفطري والتعفن والعديد من المواد الكيميائية
تستخدم في سجاد وجوارب النايلون
يذوب بدلاً من الاحتراق
تستخدم في العديد من التطبيقات العسكرية
قوة محددة بشكل جيدة
شفاف لضوء الأشعة تحت الحمراء (−12 ديسيبل)
القابلية للاشتعال
تميل ملابس النايلون إلى أن تكون أقل قابلية للاشتعال من القطن والحرير الصناعي ولكن ألياف النايلون قد تذوب وتلتصق بالجلد.
استخدامات النايلون
تم استخدام النايلون تجاريًا لأول مرة في فرشاة أسنان مصنوعة من النايلون الخشن في عام 1938 وتبع ذلك شهرة كبيرة في صناعة الجوارب النسائية أو «جوارب النايلون» التي عُرضت في معرض نيويورك العالمي عام 1939 وتم بيعها لأول مرة تجاريًا في عام 1940. وازداد استخدامها بشكل كبير خلال الحرب العالمية الثانية عندما زادت الحاجة إلى الأقمشة بشكل كبير.
ألياف نايلون
عمل بيل بيتيندري ودوبونت وأفراد ومؤسسات آخرون بجد خلال الأشهر القليلة الأولى من الحرب العالمية الثانية لإيجاد طريقة لاستبدال الحرير الآسيوي والقنب المستخدمة في صناعة المظلات الخاصة بالجيش بالنايلون. كما تم استخدامه لصنع الإطارات والخيام والحبال والعباءات وغيرها من الإمدادات العسكرية. حتى أنه تم استخدامه في إنتاج ورق عالي الجودة للعملة الأمريكية. في بداية الحرب كان القطن يمثل أكثر من 80٪ من جميع الألياف المستخدمة والمصنعة وكانت ألياف الصوف تمثل كل الباقي تقريبًا. بحلول آب (أغسطس) 1945 حصلت الألياف المصنعة على حصة سوقية تبلغ 25٪ على حساب القطن. بعد الحرب بسبب نقص كل من الحرير والنايلون أعيد استخدام مادة المظلات المصنوعة من النايلون في بعض الأحيان لصنع الفساتين.
تستخدم ألياف النايلون 6 والنايلون 66 في صناعة السجاد.
النايلون هو أحد أنواع الألياف المستخدمة في سلك الإطارات. كان هيرمان إي شرودر رائدًا في استخدام النايلون في صناعة الإطارات.
الخمائر والراتنجات
تستخدم راتنجات النايلون على نطاق واسع في صناعة السيارات خاصة في حجرة المحرك.
يتم استخدام النايلون المقولب في أمشاط الشعر والأجزاء الميكانيكية مثل براغي الماكينة والتروس والجوانات وغيرها من المكونات منخفضة إلى متوسطة الضغط التي سبق صبها في المعدن. تتم معالجة النايلون الهندسي عن طريق البثق والصب والقولبة بالحقن. إن النايلون 101 نوع 6,6 هو الفئة التجارية الأكثر شيوعًا للنايلون وإن النايلون 6 هو الفئة التجارية الأكثر شيوعًا للنايلون المصبوب. للاستخدام في أدوات مثل أدوات فصل المكونات البلاستيكية المعروفة باسم السبودجر يتوفر النايلون في المتغيرات المملوءة بالزجاج والتي تزيد من القوة الهيكلية والتأثير والصلابة والمتغيرات المملوءة بثاني كبريتيد الموليبدينوم التي تزيد من قابلية التشحيم. يمكن استخدام النايلون في مادة المطرق في المواد المركبة مع ألياف تقوية مثل الزجاج أو ألياف الكربون؛ إن هذا المركب له كثافة أعلى من النايلون النقي. تُستخدم المواد المركبة اللدائينية الحرارية (الحاوية على ألياف زجاجية ضمنها بنسبة 25٪ إلى 30٪) بشكل متكرر في مكونات السيارة المجاورة للمحرك مثل مشعبات السحب حيث أن قدرتها المقاومة للحرارة الجيدة تجعل لهذه المواد منافسة معقولة مع المعادن.
تم استخدام النايلون في صنع مخازن بندقية ريمنجتون المصنوعة من النايلون 66. يتكون إطار مسدس جلوك الحديث من النايلون المركب.
تغليف الطعام
تستخدم راتنجات النايلون كعنصر من مكونات أغشية تغليف المواد الغذائية حيث يلزم وجود حاجز أكسجين. تستخدم بعض التربوليمرات القائمة على النايلون يوميًا في التغليف. وقد استخدم النايلون في أغلفة اللحوم وأغلفة السجق. تجعل مقاومة النايلون لدرجات الحرارة العالية مفيدة للأكياس المستخدمة في فرن الطبخ.
الشعيرات
تُستخدم خيوط النايلون بشكل أساسي في الفراشي وخاصةً في فراشي الأسنان وآلات قص الشعر. كما أنها تستخدم كخيوط أحادية في خيط صيد السمك. إن النايلون 610 و 612 هما البوليمرات الأكثر استخدامًا للخيوط الشعرية.
إن خصائص النايلون المتنوعة تجعله أيضا مفيدًا جدًا كمادة في التصنيع الإضافي وعلى وجه التحديد كخيط يستخدم في الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تعمل بتقنية نمذجة الترسيب المنصهرة لفئة المستهلكين العاديين والمهنيين المحترفين.
أشكال أخرى
المظاهر المبثوقة
يمكن بثق راتنجات النايلون إلى قضبان وأنابيب وصفائح.
مسحوق الطلاء
تستخدم مساحيق النايلون لطلاء المعادن. إن النايلون 11 والنايلون 12 هما الأكثر استخدامًا في الطلاء.
أوتار الأدوات الموسيقية
في منتصف أربعينيات القرن الماضي شكى عازف الغيتار الكلاسيكي أندريس سيغوفيا وجود نقص الأوتار الجيدة الخاصة بالغيتار في الولايات المتحدة ولا سيما المفضلة لديه وهي أوتار بيراسترو المصنوعة من أمعاء الحيوانات إلى عدد من الدبلوماسيين الأجانب في إحدى الحفلات بما في ذلك الجنرال ليندمان التابع للسفارة البريطانية. بعد شهر قدم الجنرال إلى سيغوفيا بعض خيوط النايلون التي حصل عليها عن طريق بعض أفراد عائلة دوبونت. وجد سيغوفيا أنه على الرغم من أن الأوتار تنتج صوتًا واضحًا إلا أنها تحتوي على جرس معدني باهت يأمل في التخلص منه.
تمت تجربة خيوط النايلون لأول مرة على خشبة المسرح من قبل أولغا كويلو في نيويورك في يناير 1944.
في عام 1946 تم تقديم سيغوفيا وصانع الأوتار ألبرت أوغسطين من قبل صديقهما المشترك فلاديمير بوبري محرر جيتار ريفيو . بناءً على اهتمام سيغوفيا وتجارب أوغسطين السابقة قرروا متابعة تطوير خيوط النايلون. وافقت شركة دوبونت في الفكرة على توفير النايلون إذا كان أوغسطين سيحاول تطوير وإنتاج الأوتار الفعلية. بعد ثلاث سنوات من التطوير أظهر أوغسطين أول وتر موسيقي مصنوع من النايلون والذي أثارت جودته إعجاب عازفي الجيتار بما في ذلك سيغوفيا بالإضافة إلى شركة دوبونت.
كانت الخيوط الخاصة بخياطة الجرح أكثر إشكالية من خيوط الأوتار الموسيقية. مع ذلك في النهاية وبعد تجربة أنواع مختلفة من المعادن وتقنيات التنعيم والتلميع تمكن أوغسطين أيضًا من إنتاج خيوط نايلون خاصة لخياطة الجروح عالية الجودة.
انظر أيضًا
مادة البولي أميد ، PA
بلاستيك
بلمرة النمو التدريجي
المراجع
ملاحظات
روابط خارجية
بولي أميد نايلون بلاستيك
مجموعة جوزيف إكس لابوفسكي لصور نايلون ومجموعات رقمية من معهد تاريخ العلوم الزائلة. (عمليات مسح عالية الدقة للصور ذات الصلة بالنايلون والأفيميرا التي تم جمعها بواسطة جوزيف إكس لابوفسكي، مساعد مختبر والاس كاروثرز، خلال المراحل الأولى من تطوير النايلون وإنتاجه في دوبونت).
اختراعات أمريكية
دو بونت
عوازل كهربائية
لدائن
متعددات الأميد
منتجات عرضت في 1935
مواد كيميائية أولية