Nailon valmistatakse keeruka kaheetapilise keemilise ja tootmisprotsessi käigus, mille käigus luuakse esmalt kiu tugevad polümeerid, seejärel seotakse need kokku, et luua vastupidav kiud. Seda terminit kasutatakse tavaliselt suure hulga polüamiidide või sünteetiliste polümeeride tähistamiseks ja see hõlmab sageli väga erinevaid tooteid. Rõivad, köis, kõvast plastist mehaanilised osad, langevarjukatted ja rehvid on kõik näited kasutatavast sünteetilisest materjalist. Enamikul juhtudel on nende erinevate esemete tootmisprotsess erinev, kuid nende valmistamise keemiline osa kipub olema väga sarnane.
Polümerisatsioon
Esimene asi, mida tootja peab tegema, on ühendada kaks molekulide komplekti. Ühe komplekti mõlemas otsas on happerühm ja teise komplekti mõlemas otsas on amiinirühm, mis koosneb aluselistest orgaanilistest ühenditest. Variatsiooniruumi on, kuid heksametüleendiamiinmonomeeride ja adipiinhappe kasutamine on tavaline kombinatsioon. Nende kahe aine kombineerimisel tekivad paksud kristalliseerunud “nailonsoolad”. Neid tuntakse tavaliselt nailon 6, 6 või lihtsalt 6-6 nime all. Nimetus põhineb süsinikuaatomite arvul kahe happerühma ja kahe amiinirühma vahel.
Seda materjali saab keemiliselt luua ka erineval viisil, nimelt vormides samu molekule erinevaks struktuuriks. Selle alternatiivse meetodi puhul on happelised molekulid kõik struktuuri ühes otsas ja amiinimolekulid on kõik teises otsas. Seejärel ühendatakse see ühend süsinikuaatomite ahelaks. Mõlemal juhul tuleb tekkivaid kristalle nende lahustamiseks vees leotada, seejärel hapestada ja kuumutada, et tekiks ahel, mis on keemilisel tasandil peaaegu purunematu.
Küte ja ketramine
Tootjad kasutavad tavaliselt spetsiaalselt konstrueeritud masinat polümeeride kuumutamiseks õigele temperatuurile, seejärel ühendavad molekulid sulaaine moodustamiseks, mis surutakse ketrusse, eraldades selle õhukesteks kiududeks ja jättes selle esimest korda õhu kätte. Õhk paneb kiud kohe kõvaks ja kui need on kõvad, saab need poolidele kerida. Kiud on venitatud, et luua tugevust ja elastsust, mis on materjali üks peamisi eeliseid.
Siit keritakse filamendid lahti ja seejärel tagasi teisele väiksemale poolile. Seda protsessi nimetatakse joonistamiseks ja seda kasutatakse molekulide joondamiseks paralleelsesse struktuuri. Saadud kiud on mitmeotstarbelised niidid, mida saab kasutada erinevatel eesmärkidel. Neid saab kududa või siduda nii, nagu nad on, või neid saab kombineerida ja edasi sulatada.
Tootmisprotsessi
Pärast seda, kui materjal on väiksemale poolile keritud, on see valmis muutma mis tahes tooteks. Tehnilisest küljest on see praegu nailon, kuid mitte mingil kujul, mida tarbijad ära tunneksid, ja tavaliselt vajab see rohkem viimistlemist, et see turul kasulik oleks.
Enamik tooteid luuakse filamentide kokku kudumise või sulatamise teel. Mis puudutab materjale ja sünteetilisi kangasid, siis mida tihedam on kudumine, seda tugevam ja veekindlam on materjal; plastide ja muude kõvasti vormitud esemete puhul, mida kuumem on sulamistemperatuur, seda sujuvam ja läikivam on lõpptoode. Trossid ja nöörid sõltuvad tavaliselt keerulisest keerdumisest ja sulatamisest ning enamik neist koosneb tegelikult sadadest, kui mitte tuhandetest üksikutest kiududest, mis on omavahel seotud, et luua väga sitke lõpptoode.
Nailonit saab kombineeritud materjalide loomiseks segada ka teiste kiududega. Puuvillaga kombineerituna annab see elastset tüüpi kanga, mis hoiab oma kuju, kuid on katsudes pehme. Seda saab kududa ka mustriteks, et tugevdada tugevust, parandada välimust või täita muid disaininõudeid. Tööstuses ja sõjalises kasutuses saab seda valada vormidesse ja kasutada masinaosade, rehvide turviste ja toiduainete säilitusmahutite jaoks, kas eraldi või koos teiste plastide ja sünteetiliste materjalidega.
ajalugu
Seda tüüpi tooted said esmakordselt populaarseks Teise maailmasõja koidikul kui odavam ja tõhusam alternatiiv siidile ja kanepile, mis mõlemad olid tolleaegsed standardsed langevarjumaterjalid. See oli kasulik ka sõjategevuses, kui tegemist oli rehvitootmisega; keemiliselt seotud polümeeridest valmistatud rehvid kippusid olema vastupidavamad ja vähem kulumisohtlikud kui tavalisest kummist valmistatud rehvid.
Sellest ajast alates on materjal leidnud laialdast igapäevast kasutust, kuigi see on endiselt levinud paljudes tööstus- ja sõjalistes ettevõtmistes. Sünteetilised riided on paljudes kohtades väga populaarsed, eriti sportimisel; heledama koega on see ka sukkade ja sukade standard. Seda kasutatakse köites ja nöörides ning igasugustes kingades ja aksessuaarides; selle vett imavad omadused muudavad selle populaarseks ka nii erinevate asjade jaoks nagu vihmavarjud ja sünteetilisest villast kampsunid. Kuigi need tooted tunduvad algusest peale tõesti erinevad, on nende valmistamisviis – vähemalt alguses – tavaliselt üsna ühtlane.
Keskkonnaprobleemid
Lisaks sellele, et tootmisprotsess on mõnevõrra keeruline, on see tekitanud ka mitmeid keskkonnaprobleeme. Paljud tootjad kasutavad polümeeride isoleerimiseks toornaftat, mis võib viia fossiilkütuste ammendumiseni ja äravoolu tõttu keskkonnareostuseni. Adipiinhappe keemiline tootmine tekitab sageli kõrvalsaadusena ka dilämmastikoksiidi, tuntud kasvuhoonegaasi. See gaas võib osoonikihti õõnestada ja õhusaastet soodustada.