الیاف و نخ نایلون بعد از الیاف پنبه و پلی‌استر پر مصرف‌ترین ماده اولیه در صنعت نساجی می‌باشد این الیاف به واسطه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی‌شان با مواد رنگزا دیسپرس و یا رنگزا اسیدی رنگرزی می‌شوند. جالب است بدانید ما نایلون را یک پلی آمید می‌شنایم و یکی از معروف‌ترین پلی‌آمیدهای طبیعی الیاف پشم است.
در صنعت جوراب‌بافی از نایلون زیاد خواهید شنید، نخ نایلون در دو جا کاربرد دارد، 1. برای تولید‌های زنانه شیشه‌ای پارازین و 2. نخ اسپاندکس کاور برای تولید جوراب‌های بسیار با کیفیت اگر فرد بسیار علاقمند به دانش نساجی هستید در کنار نایلون به نخ پلی استر هم شناخت کافی داشته باشید.
دو نوع نخ نایلون داریم
نایلون 6 و نایلون 66 جالب است بدانید در صنعت نساجی از نایلون 6 استفاده می‌شود و نایلون 66 کاربرد صنعتی دارد مانند تولید نخ لاستیک خودرو.
نایلون ۶۶ برای کاربردهایی که به استحکام مکانیکی و استحکام بالایی نیاز است استفاده می شود. نایلون ۶۶ یک ماده بسیار سفت و سخت است و در برابر حرارت و مواد شیمیایی بسیار مقاوم است. از کاربردهای عمده آن می توان به استفاده به عنوان الیاف در صنعت نساجی، فرش و غیره اشاره کرد.
برخی از کاربرد های نایلون ۶۶ عبارتند از :
سیم لاستیک
کیسه هوای خودرو
چتر نجات
فرش
سنتز نایلون ۶ ؟ نایلون ۶ به دلیل تفاوتی که در فرآیند سنتز با سایر انواع نایلون دارد کمی متفاوت است. نایلون ۶ تنها از یک نوع مونومر به نام کاپرولاکتام تولید می شود. از طریق پلیمریزاسیون باز حلقه کاپرولاکتام سنتز می شود.
برخی از کاربرد های نایلون ۶ عبارتند از :
جوراب بافی
نخ صنعتی
اثاثه یا لوازم داخلی
پارچه سنگین
فیبر مسواک
تاریخچه نایلون چیست ؟
نایلون ۶۶ در شرکت دو پونت در دهه ۱۹۳۰ کشف شد و اولین الیاف مصنوعی را به جهان معرفی کرد.
این به سرعت وارد عرصه تجاری شد و به ستون فقرات صنعت الیاف مصنوعی جدید در دنیا تبدیل شد.
به دنبال آن در سال ۱۹۳۹، نایلون ۶ همانطور که باید شناخته شد، در آلمان توسط Paul Schlack ساخته شد.
هر دو الیاف در تجارت الیاف مصنوعی امروزی بسیار مهم شده‌اند و کاربرد های آنها همچنان در حال کشف و بهبود است.
در این مقاله نایلون را از نخ ساختار شیمیایی بررسی خواهیم کرد.
نایلون‌ها یکی از متداول‌ترین پلیمرهایی هستند که به عنوان الیاف کاربرد دارند. نایلون همیشه در پوشاک یافت می‌شود، ولی در جاهای دیگر هم به شکل یک ماده‌ی گرمانرم دیده می‌شود. اولین موفقیت واقعی نایلون حدوداً در سال ۱۹۴۰ با کاربرد آن در جوراب‌های زنانه به دست آمد. این جوراب‌ها خیلی محبوب شدند، اما پس از مدتی نایاب شدند، چراکه سال بعد ایالات متحده وارد جنگ جهانی دوم شد، و نایلون برای تولید وسایل جنگی مانند چترنجات و طناب، مورد نیاز بود. ولی پیش از جوراب و چتر نجات نخستین محصول واقعی از نایلون، مسواک با برس نایلونی بود.
نایلون را به خاطر گروه‌های آمیدی موجود در زنجیر اصلی، پلیآمید نیز می‌نامند. پروتئین‌هایی مثل ابریشم، که نایلون به عنوان جانشینی برای آن ساخته شد نیز پلیآمید هستند. گروه‌های آمیدی بسیار قطبی هستند و می‌توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی دهند. به همین دلیل، و از آنجایی که زنجیر اصلی نایلون بسیار منظم و متقارن است، نایلون‌ها اغلب بلورین هستند، و الیاف بسیار خوبی به دست می‌دهند.
نایلون نشان داده شده در این شکل نایلون۶,۶ است، زیرا هر واحد تکراری از زنجیری پلیمر، دارای دو امتداد از اتم‌های کربن است که هر یک طولی معادل شش اتم کربن دارد. ممکن است نایلون‌های دیگر، تعداد اتم‌های کربن متفاوتی در این نواحی داشته باشند.
نایلون ها را می توان از دی اسید‌کلریدها و دیآمین ها به دست آورد. برای مثال، نایلون۶,۶ از واکنش مونومرهای آدیپویل‌کلرید و هگزامتیلن دی آمین تولید می شود.
این یک روش برای تهیه ی نایلون۶,۶ در آزمایشگاه است. ولی در یک واحد صنعتی، نایلون۶,۶ معمولاً از طریق واکنش آدیپیک‌اسید و هگزامتیلن دی آمین تولید می شود:
نایلون۶ ، نوع دیگری از نایلون است. این پلیمر بسیار شبیه نایلون۶,۶ است، با این تفاوت که فقط یک ناحیه‌ی زنجیری کربنی به طول شش کربن دارد.
این نوع نایلون از طریق پلیمریزاسیون حلقه گشا و از مونومر کاپرولاکتام ساخته می‌شود.
رفتار نایلون۶ تفاوت زیادی با نایلون۶,۶ ندارد. تنها دلیل تولید هر دو نوع، این است که شرکت دوپونت نایلون۶,۶ را ثبت اختراع کرد، و از این رو سایر شرکت‌ها برای وارد شدن به تجارت نایلون، ناچار به تولید نایلون۶ شدند.
انواع نایلون
تعداد کمی از مواد پلیمری مختلف از نظر شیمیایی وجود دارد که همه آنها نایلون نامیده می شوند. چند نمونه از این نوع محصول پلیمری عبارتند از :
نایلون ۶۶ : این پلیمر یکی از اولین پارچه های کاملاً مصنوعی بود و از ترکیب هگزامتیلن دی آمین و اسید دی کربوکسیلیک به وجود می آید. نمک حاصل را می توان ذوب کرد تا الیاف تشکیل دهد یا برای اهداف خالص سازی متبلور شود.
نایلون ۶ : این نوع پلیمر گاهی برای ساخت پارچه های نایلونی استفاده می شود، اما برای این کاربرد از نایلون ۶۶ محبوبیت کمتری دارد.
نایلون ۴۶ : این نوع پلیمر فقط توسط شرکت بین المللی DSM تولید می شود و با نام استانیل به بازار عرضه می شود. در حالی که این پلیمر معمولاً در پارچه ها استفاده نمی شود، اما به دلیل مقاومت در برابر محیط های نامناسب شناخته شده است و معمولاً در اجزای موتور مانند گیربکس ها، ترمزها و سیستم های خنک کننده هوا مورد استفاده قرار می گیرد.
نایلون ۵۱۰ : این پلیمر نیز در ابتدا توسط DuPont ساخته شد و قرار بود جایگزینی برای نایلون ۶۶ باشد. با این حال، هزینه های تولید در نهایت تولید انبوه این پلیمر را برای مقاصد پارچه ای ممنوع کرد و در حال حاضر عمدتاً در کاربردهای صنعتی و علمی استفاده می شود.
نایلون ۱۶ : این پلیمر از اختلاط آدیپونیتریل، فرمالدئید و آب ساخته می شود، اما معمولاً در پارچه ها مورد استفاده قرار نمی گیرد.
کاربردهای نایلون
نایلون 6 به دلیل ساختار خطی خوب و تولید الیاف مناسب درحجم بسیار بالایی از کاربردهای نساجی و غیرنساجی استفاده می‌شود. در واقع کاربرد نایلون6 در مواردی است که نیاز به استحکام بالا، سفتی و سختی زیاد و مقاومت در برابر سایش و فرسودگی باشد.
الیاف نایلون 6 عمدتاً در پارچه‌های پوشاکی استفاده می‌شوند. این الیاف هم صورت فیلامنت و هم به صورت الیاف بریده بریده تولید می‌شوند. فیلامنت های نایلون 6 مصارفی مثل جوراب زنانه و سایر پوشاک دارند و از این نخ ها برای تولید انواع توری پرده‌ای و رومیزی نیز استفاده می شود. الیاف کوتاه و بلندنایلون 6 در مخلوط با الیاف پنبه و پشم، و برای بافت پارچه های پیراهنی، لباس رو، کت و شلوار، لباس زیر و …. استفاده می شوند. در بعضی مواقع و برای نخ های مخلوط الیاف طبیعی با الیاف مصنوعی، الیاف نایلون 6 بر الیاف پلی استر ترجیح داده می شوند و این به دلیل جذب رطوبت بالاتر،شارژ الکتریسیته ساکن پایین تر و باز گشت پذیری بیشتر الیاف نایلون می باشد.
نایلون
درسال 1928 شرکت دوپنت ازدکتر کاروترز دعوت کرد که تحقیقات خود را درآزمایشگاه های آن شرکت برروی مواد پلمیری آغاز کند .نتیجه زحمات او با توجه به ساختمان ابریشم ایجاد پلیمر اولیه نایلون بود .
ریسندگی نایلون درکارخانه تولید الیاف به صورت مذاب یا ذوب ریسی melt spinning انجام
می شود . دانه های ریز پلیمر نایلون یا چیپس نایلون پس از تولید وخشک شدن درمخزن ایجاد کننده مذاب ریخته شده و از رشته ساز عبور داده می شوند . دراین مخزن یک منطقه حرارتی و دو همزن مارپیچی قراردارد رشته های نایلون که از رشته ساز خارج شوند درتماس با هوا سریع جامد شده والیاف بدست می آیند .
نایلون بدست آمده بسیار استحکام کمی دارد از این رو نیاز به کشش دارد تا نظم ملکولی آن افزایش یافته و استحکام بیشتر گردد .
*خواص فیزیکی نایلون
سطح مقطع عرضی نایلون گرد وسطح طولی آن صاف است . وزن مخصوص یا چگالی آن 14/1 است .الیاف نایلون کنونی دارای استحکام خوبی هستند ومی توان آنها رااز محکمترین الیاف نساجی به حساب آورد . در حالت مرطوب ….20-10 درصد استحکام خود را از دست می دهند . نایلون خاصیت بازگشت به حالت اولیه خوبی نیز دارد. از این رو نخ تهیه شده از الیاف نایلون ازنقطه نظر شکل گیری مناسب کشباف است .خاصیت ارتجاعی نایلون از ابریشم نیز بهتر است .
خاصیت اشتغال نایلون بهتر از پنیه ویسکوز وابریشم و پشم است ومقاومت بهتری دارد . دربرابر شعله ذوب می شود واحتمال انتقال آتش به اطراف درمورد آن کم است . اکسیژن هوا، رطوبت ونور بر نایلون اثر کرده وآن را تجزیه می کنند. جذب رطوبت نایلون کم ودرحدود 2/4 درصد است .به علت رطوبت کمی که جذب می کند خاصیت ایجاد الکتریسته ساکن آن زیاد است واین مسئله در ریسندگی ایجاد مشکل می کند .
v
خواص شیمیایی نایلون:
به طور کلی اسیدها به نایلون آسیب می رسانند ولی قلیا برآن اثر چندانی ندارد . سفید کننده ها نیز سبب تجزیه وتخریب نایلون می شوند .ازموارد کاربرد نایلون درالبسه ورزشی ،جوراب است . پارچه نایلون به علت حالت ارتجاعی خود زانو نمی اندازد .برای موکت وفرش ماشینی با مخلوط الیاف دیگر به کار می رود. از آنجایی که الیاف نایلون با استحکام فوق العاده زیاد نیز تولید شده است .برای نخ تایر اتومبیل وهواپیما نیز از الیاف نایلون استفاده می شود .همچنین برای ساختن شیلنگ آتشفشانی ،تسمه ،تورماهیگیری،چتر و طناب بکار می رود ازآنجایی که استحکام سایشی آن خوب است برای مسواک نیز به کار می رود .
