موضوع مقاله: نایلون | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نایلون | مقدمه: نایلون معمولاً از واکنش بین دی‌آمین و دی‌کربوکسیلیک اسید یا پلیمریزاسیون لاکتام‌ها تولید می‌شود. | ## بخش 1: نایلون | این ماده نسبت به روغن‌ها و مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارد و پایداری ابعادی مناسبی از خود نشان می‌دهد. از مهم‌ترین کاربردهای نایلون می‌توان به تولید پوشاک، فرش، چمدان، قطعات صنعتی و بسته‌بندی اشاره کرد. به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه، نایلون در بسیاری از صنایع جایگزین مواد طبیعی شده است. نخستین کاربری‌های تجاری از نایلون در ساختن برس مسواک (۱۹۳۸) و جوراب زنانه (۱۹۴۰) بود. این مواد از واحدهای تکرارشونده که با پیوند پپتاید (یا پیوند شیمیایی آمید) به یکدیگر پیوند یافته‌اند، تشکیل شده و نوعی پلی‌آمید است. هدف از ساخت نایلون آن بود که چون در دوران جنگ جهانی دوم، ابریشم کمیاب شده بود، نایلون جایگزین ترکیبی ابریشم شود و بتوان چیزهایی را که با ابریشم ساخته می‌شد با این ماده ساخت؛ این ماده در آن دوران در ساخت برخی وسایل نظامی چون چتر نجات، جلیقه توپ‌خانه ضدهوایی و تایرهای بسیاری از انواع خودروهای نظامی به‌کار رفت. نایلون ۶ و نایلون ۶٬۶ مهم‌ترین پلی‌آمید هستند که در صنعت نساجی و در تولید فرش و موکت نیز کاربرد دارد. نایلون ۶ نایلون ۶ یا پلی‌کاپرولاکتم توسط پائول اسکلاک در هنگام بهبود خواص نایلون ۶۶ به وجود آمد. نایلون ۶ برخلاف دیگر نایلون‌ها و نایلون ۶۶، یک پلیمر تراکمی است که باعث تفاوت ویژگی آن با دیگر نایلون‌ها می‌شود. پلیمریزاسیون کاپرولاکتم و تبدیل آن به نایلون ۶ به روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد که مهم‌ترین آن‌ها به صورت زیر است: کاپرولاکتم را ذوب کرد و پس از فیلتر، آن را در داخل اتوکلاو و تحت فشار به مدت ۸ ساعت در دمای ۲۴۰–۲۸۰ درجهٔ سانتی‌گراد و دور از محیط هوا یا تحت گاز بی‌اثر همراه با کاتالیزورهای مناسب پلیمریزه می‌کنند. به کاپرولاکتم مقدار ۱۰ درصد وزن خود آب اضافه کرده و آن را در حرارت بالا و با کنترل خروج بخار آب همراه با کاتالیزورهای مناسب تحت عمل پلیمریزاسیون قرار می‌دهد. با وجود اینکه این روش در مقایسه با روش اول، زمان زیادی لازم دارد، ولی چون عمل پلیمریزاسیون را می‌توان به خوبی تحت کنترل درآورد و همچنین از تجزیهٔ حرارتی پلیمر (که در روش اول امکان آن وجود دارد) جلوگیری کرد، پس بیشتر به‌کار گرفته می‌شود. مولکول اسید آمینوکاپروئیک با یک مولکول دیگر از لاکتم ترکیب شده و دی‌مر و سپس با مولکول دیگر ترکیب شده، تری‌مر و بالاخره پلیمر تشکیل می‌شود. پس از تهیهٔ پلیمر مذاب با هریک از روش‌های فوق، آن را به‌صورت نوار در آب منجمد کرده و پس از تبدیل به گرانول و شستشوی کامل (به منظور برطرف کردن منومر) آن را کاملاً خشک کرده و جهت ریسیدن مذاب و تهیهٔ الیاف به‌کار می‌برند. ویژگی‌ها از ویژگی‌های نایلون ۶ می‌توان به سختی، استحکام کششی بالا، درخشندگی و قابلیت ارتجاعی (الاستیسیتهٔ مناسب) می‌توان اشاره کرد. همچنین منسوج نایلون ۶ در برابر مواد شیمیایی چون اسیدها و بازها، سایش و چین و چروک مقاوم است. کاربردها در سال ۲۰۱۰ بیش از ۴ میلیون تن از نایلون ۶ تولید شد که حدود ۶۰٪ آن برای تولید لیف، ۳۰٪ آن برای تولید رزین و ۱۰٪ آن برای تولید فیلم استفاده شد. | ## بخش 2: نایلون | امروزه به‌دلیل استحکام بالا، کاربردهای بیشتری برای استفاده از نایلون ۶ به‌وجود آمده‌است. از جمله برای ساخت قطعه در صنعت خودروسازی (مانند چرخ‌دنده‌ها، اتصالات، یاتاقان) و… نایلون ۶ به‌عنوان برس مسواک، بخیهٔ جراحی، سیم در سازهای موسیقی آکوستیک و کلاسیک از جمله گیتار، ویولن، ویولنسل و … استفاده می‌شود. همچنین در ساخت انواع طناب، رشته، کابل تایر و … و همین‌طور در جوراب‌بافی و لباس‌های کشباف استفاده می‌شود. نایلون ۶۶ منومرهای تشکیل‌دهندهٔ نایلون ۶۶ عبارت‌اند از هگزامتیلن دی‌آمین (با شش اتم کربن) و آدیپیک اسید (با شش اتم کربن) که پس از متراکم شدن به‌صورت پلی هگزامتیلن آدیپامید که به نام نایلون ۶۶ معروف است، درمی‌آید. تولید نایلون ۶۶ محلول منومرهای هگزامتیلن‌دی‌آمین (۶۰–۷۰ درصد) و آدیپیک اسید (۲۰ درصد) را به‌طور جداگانه در متانول تهیه کرده و سپس آن‌ها را با هم مخلوط می‌کنند تا نمک نایلون ۶۶ در متانول رسوب کند. نمک نایلون ۶۶ را چندین بار با متانول خالص شستشو داده و پس از سانتریفیوژ آن را خشک می‌کنند و در نتیجه پودری از کریستال‌های سفیدرنگ با نقطهٔ ذوب ۱۹۰–۱۹۱ درجه به‌دست می‌آید. محلول ۶۰ درصد از نمک نایلون ۶۶ در آب مقطر تهیه کرده و آن را همراه با ۰٫۵ درصد استیک اسید به عنوان تثبیت‌کنندهٔ گروه‌های آخر (یا تثبیت‌کنندهٔ مناسب دیگر) وارد اتوکلاو می‌کنند. هوای داخل اتوکلاو را به‌وسیلهٔ پمپ خلأ یا عبور گاز بی‌اثر مانند ازت یا هیدروژن تخلیه می‌کنند. عمل خارج شدن آب از مخزن، عمل به‌هم زدن پلیمر مذاب تشکیل شده را نیز انجام می‌دهد. پس از تکمیل عمل پلیمریزاسیون پلیمر مذاب را به‌وسیلهٔ فشار گاز ازت خالص از سوراخ‌های مناسب به‌صورت نوار یا رشته به داخل آب سرد هدایت کرده و پس از انجماد آن را به قطعات کوچک (گرانول) تبدیل می‌کنند. گرانول‌های تهیه شده (با نقطهٔ ذوب ۲۶۵ درجه) از تولیدات مختلف را به منظور یکنواختی محصولات با هم مخلوط کرده و پس از آماده و خشک کردن تحت پوشش گاز ازت، به دستگاه ریسندهٔ مذاب هدایت می‌کنند و بالاخره عمل ریسیدن مذاب و عمل کشیدن فیلامنت انجام می‌گیرد. در آن زمان بیشتر از نیمی از نایلون ۶٬۶ تولید شده برای نساجی و تولید الیاف، و باقی‌ماندهٔ آن برای تولید رزین استفاده می‌شد. نایلون ۶٬۶ به‌دلیل ساختار ۳بعدی خود دارای مقاومت مکانیکی بالا، استحکام، ثبات خوب گرمایی و مقاومت در برابر مواد شیمیایی و… است. از این رو به‌عنوان لیف برای منسوجات، فرش، موکت و قطعات قالب‌گیری و قطعات خودرو (مانند انتهای مخزن رادیاتور، لوله‌ها، پروفیل‌ها، تسمه نقاله، عناصر عایق برق، تابه روغن و … استفاده می‌شود. دیگر نایلون‌ها غیر از نایلون ۶ و نایلون ۶۶ که در صنعت نساجی به‌صورت لیف مصرف می‌شوند، نایلون‌های دیگر نیز عرضه شده‌اند که بیشتر آن‌ها در مراحل اولیهٔ تولید خود هستند یا به‌علت گرانی مواد اولیه در سطح تجارتی تولید نمی‌شوند. مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از: نایلون ۱: از پلیمریزاسیون برخی از منوایزوسیانات‌ها در دمای ۱۰۰–۱۲۰ درجهٔ سانتی‌گراد در محلول دی‌متیل فرم‌آمید و در حضور کاتالیزورهای آنیونیک به‌دست می‌آید. نایلون ۲: از دو روش به‌دست می‌آید: از حرارت دادن گلاسین آمید به مدت ۲۰ ساعت در حرارت ۱۰۰ درجه در مخزن بسته از ترکیب انیدروکربوکسی گلایسین با آب نایلون ۳: از پلیمریزاسیون آکریل‌آمید. | ## بخش 3: نایلون | جذب رطوبت آن همانند پنبه است، در صورتی‌که در سطح تجارتی تهیه شود می‌تواند با نایلون ۶ و نایلون ۶۶ رقابت کند. نایلون ۵: به‌علت مشکلات پلیمریزاسیون و حلقوی شدن آن جهت تهیهٔ الیاف، به صورت آزمایشی نیز تهیه و مورد استفاده فرار نگرفته‌است. نایلون ۷: یا ENANT از پلیمریزاسیون هپتانوئیک اسید لاکتم یا اسید انانتیک به‌دست می‌آید. نایلون ۱۱ یا ریلسان نایلون T-6: از پلیمریزاسیون تراکمی هگزامتیلن دی‌آمین و اسید ترفتالیک به‌دست می‌آید، یعنی نصف آروماتیک و نصف آلیفاتیک است. یکی از منومرهای تشکیل‌دهندهٔ آن از نایلون ۶۶ و منومر دیگر آن از پلی‌استر گرفته شده‌است. نومکس Nomex: این پلیمر از متراکم شدن متا-فنیلن دی‌آمین با ایزو فتالیک اسید به‌دست می‌آید. تفاوت نایلون و نایلکس در صنعت یکی از بیشترین سؤالاتی که توسط اکثر سفارش‌دهنده‌ها پرسیده می‌شود این است که تفاوت نایلون و نایلکس در چیست یا اصلاً تفاوتی وجود دارد؟ پیش از جواب دادن به این سؤال، هریک به‌صورت جداگانه تعریف می‌شوند: همان‌طور که مشخص شد بین نایلون و نایلکس تفاوت‌هایی وجود دارد اما این تفاوت فقط به مواد سازندهٔ اولیه محدود نمی‌شود. در نایلون مواد از پلی‌اتیلن سبک تشکیل شده‌است در حالی که مواد اولیهٔ نایلکس برخلاف نایلون، دارای پلی‌اتیلن سنگین هستند. البته این نکته نیز قابل ذکر است که تمامی مواد تشکیل‌دهندهٔ نایلکس از جنس پلی‌اتیلن سنگین نیستند و حدود ۸۰٪ آن سنگین است و ۲۰٪ باقی ماندهٔ آن ساخته شده از پلی‌اتیلن است. دلیلی که این ترکیب برای تولید و ساخت نایلکس انتخاب شده این است که به نایلکس شفافیت، نرمی، دوخت‌پذیری بالا و … بدهد. فرق اصلی در شکل ظاهری نایلون و نایلکس این است که نایلون نسبت به نایلکس از نرمی، انعطاف‌پذیری، شفافیت و براقی بیشتری برخوردار است. نایلکس را می‌توان در ضخامت‌های بسیار نازک تولید کرد درحالی‌که نایلون این قابلیت را ندارد. یکی از عمده‌ترین سوالاتی که ذهن افراد را به خود درگیر کرده‌است این است که آیا می‌توان به‌راحتی نایلون و نایلکس را از یک دیگر تشخیص داد؟ به‌راحتی می‌توان با لمس و اندکی دقت و توجه این دو الیاف مصنوعی را از یکدیگر تشخیص داد. | ## جمع‌بندی | اگر پلاستیک نرمی را در دست گرفتید و مچاله کردید، اگر از خود صدای کمی را تولید کرد می‌توان تشخیص داد که این پلاستیک نایلون است درحالی‌که هنگام مچاله کردن، نایلکس صدا می‌دهد یا به اصطلاح دارای صدای خش‌خش است.