yleiskatsaus
termiä nailon käytetään kuvaamaan orgaanisten polymeerien ryhmää nimeltä polyamidit, jotka sisältävät amidi-ryhmän (- CONH). Suvun jäsenet erotetaan toisistaan numerointijärjestelmällä, joka ilmoittaa polymeerimolekyylin kemiallisen koostumuksen. Kaksi tärkeintä nailonia ovat nylon 6 ja nylon 66, joiden väliin jää lähes kaikki Yhdysvalloissa tuotettu nailon. Muita nailoneita, joita tuotetaan paljon pienempiä määriä, ovat nylon 11, nylon 12, nylon 46 ja nylon 612.
polyamidit ovat termoplastisia polymeerejä. Termillä ”termoplastinen” tarkoitetaan sitä, että polymeeri voidaan toistuvasti sulattaa ja kovettaa vaihtoehtoisella lämmityksellä ja jäähdytyksellä. Sen sijaan tiettyjä muuntyyppisiä polymeerejä, niin sanottuja lämpökovettuvia muoveja, ei voida sulattaa uudelleen, kun ne ovat kovettuneet.
avaintiedot
kaava:
Nylon 6: –n; Nylon 66: –n
alkuaineet:
hiili, vety, happi, typpi
yhdistetyyppi:
polymeeri (orgaaninen)
olomuoto:
kiinteä
molekyylipaino:
erittäin suuri
sulamispiste:
nailon 6: 223°C (433°F); nailon 66: 265°C (509°c)
kiehumispiste:
hajoaa sulamispisteen yläpuolella
liukoisuus:
liukenematon veteen ja useimpiin orgaanisiin liuottimiin; liukoinen vahvoihin happoihin
nailonin keksi vuonna 1935 Wallace Carothers (1896-1937), Dupont Chemical Corporationin työntekijä aika. Carothers etsi synteettistä silkin korviketta, koska luonnonvarastot eivät riittäneet tyydyttämään kuidun kasvavaa kysyntää. Käyttämällä hiiltä, vettä ja ilmaa raaka-aineina Carothers kehitti synteettisen tuotteen, joka voitiin venyttää kuiduksi ja joka tuli vahvemmaksi ja silkkisemmäksi venytettäessä. Nailonia esiintyi ensimmäisen kerran kaupallisissa tuotteissa vuonna 1938, ensin nailonharjaksisilla hammasharjoilla ja myöhemmin naisten sukissa. Toisen maailmansodan aikana Yhdysvaltain armeija löysi yhdisteelle useita käyttötarkoituksia, erityisesti laskuvarjojen valmistuksessa. Nykyään nailonia käytetään hyvin monenlaisissa tuotteissa.
miten se tehdään
Nylon 66 valmistetaan edelleen kaupallisesti Carothersin alun perin vuonna 1935 kehittämällä menetelmällä. Prosessi aloitetaan adipiinihapon (HOOC(CH2)4COOH) ja heksametyleenidiamiinin (H2N(CH2)6NH2) välisellä reaktiolla, jolloin muodostuu monomeeri ( — ), josta polymeeri kehittyy. Tällä monomeerilla on aktiivisia ryhmiä molekyylin molemmissa päissä, jolloin se voi reagoida muiden kaltaistensa kanssa muodostaen pitkiä ketjuja, joista polymeeri muodostuu. Muiden polyamidien valmistusmenetelmät voivat poiketa melko merkittävästi Carothers-menetelmästä. Esimerkiksi nailonia 6 valmistetaan aminokapronihapon (H2N(CH2)5COOH) polymeroinnilla. Tässä reaktiossa muodostuvassa polymeerissä on myös metyleeni (-CH2) – ryhmien lohkoja, joihin on liittynyt amidi (CONH) – ryhmiä, joskin ominaisrakenne on jonkin verran erilainen kuin nailon 66: lla.
yleiset käyttötarkoitukset ja mahdolliset vaarat
nylon 6: n ja nylon 66: n tuotannon vuonna 2006 arvioitiin olevan Yhdysvalloissa noin 1,6 miljoonaa kiloa (3,5 miljoonaa kiloa). Noin kolme neljäsosaa tästä tuotannosta käytetään teollisuudessa käytettävien kuitujen ja tekstiilien valmistukseen. Nailonista valmistetut kankaat ovat vahvoja, kestävät kulutusta, kestävät emäksisiä materiaaleja ja pystyvät ottamaan useimmat väriaineet. Vaateteollisuus käyttää nailonkuituja valmistaakseen erilaisia kangastyyppejä, kuten fleece, sametti, satiini, tafti, pitsi ja seersucker. Nylon vaatteet ovat kevyitä, silkkinen, houkutteleva ja sileä. Koska se ei ime kosteutta eikä hajuja helposti, sillä on kysyntää urheiluvaatteiden tuotannolle. Nailonia käytetään myös kodintekstiilien, kuten huonekalujen peitteiden valmistuksessa. Nailonköysi on kaksi kertaa niin vahva kuin luonnonkuiduista kuten hampusta valmistettu köysi ja painaa vähemmän.
mielenkiintoiset faktat
- nylon-termiä ei ole koskaan käytetty tavaramerkillä. Itse nimellä ei ole erityistä merkitystä. Pääte-on valittiin kuitenkin siksi, että sitä voitaisiin verrata muihin kuituihin, kuten puuvillaan ja raioniin.
- DuPont ajatteli alun perin kutsua nailonia No-Runiksi. He kuitenkin luopuivat suunnitelmasta tajutessaan, että nailonsukat tosiaan toimivat.
noin 15-20 prosenttia kaikesta Yhdysvalloissa tuotetusta nailonista menee valettujen muovien valmistukseen, joita käytetään esimerkiksi autojen ja kuorma-autojen osissa, sähkölaitteiden koteloissa ja kulutustavaroissa. Seuraavaksi suurin käyttökohde nailonille on letkut, putket, kalvot ja pinnoitteet. Nailon 6: sta ja nailon 66: sta valmistettuja erityisesineitä ovat mm. seuraavat:
- Renkaiden Vahvikenaru;
- autojen Polttoainesäiliöt;
- tennismailat;
- kalaverkot ja siimat;
- purjelentokoneiden Vetonarut;
- naisten sukkanarut;
- ompeleet kirurgisia toimenpiteitä varten;
- hammasharjojen, hiusharjojen ja siveltimien harjakset;
- laskuvarjot;
- Kynänkärjet; ja
- Urheilukenttien tekonurmi.
yksi tärkeimmistä käyttökohteista nailonille oli historiallisesti naisten sukkien valmistus. Silkkisukat olivat 1920-ja 1930-luvuilla hyvin pukeutuneen naisen asukokonaisuuden olennainen osa: ne saivat naisen sääret näyttämään sileiltä ja sulavalinjaisilta, ja ne olivat ihanteellinen säestys lyhyille hameille ja korkokengille. 1920-luvulla naiset käyttivät silkkisukkiin miljoonia dollareita. DuPont-yhtiö aloitti silkkikorvikkeen etsinnän, koska se toivoi voivansa kehittää tuotteen, jolla voisi valmistaa sukkia, jotka näyttävät ja tuntuvat silkiltä, mutta jotka maksavat vähemmän. Nailonsukat tulivat kaupalliseen käyttöön vuonna 1939, ja vuoteen 1941 mennessä niitä oli myyty noin kuusikymmentä miljoonaa paria. Sekä nailonia että silkkisukkia oli vaikea saada toisen maailmansodan aikana, koska kuituja käytettiin sotilaskäyttöön. Heti sodan päätyttyä naiset alkoivat kuitenkin jälleen ostaa nailonsukkia suuria määriä.
sanat
polyamidi on orgaaninen polymeeri, joka sisältää amidin (-CONH) ryhmän. Polymeeri yhdiste, joka koostuu hyvin suurista molekyyleistä, jotka koostuvat yhdestä tai kahdesta pienestä toistuvasta yksiköstä, joita kutsutaan monomeereiksi. Termoplastinen voidaan kuumentaa niin, että se voidaan muotoilla uudelleen, sitten jäähdyttää niin, että se kovettuu. LÄMPÖKOOSTE voidaan kuumentaa niin, että se kovettuu.
lisätietoja
Hermes, Matthew E. tarpeeksi yhdelle elämälle: Wallace Carothers, nailonin keksijä. Philadelphia: Chemical Heritage Foundation, 1996.
”Nylons (Polyamides).” MatWeb. http://www.matweb.com/reference/nylon.asp (accessed on October 24, 2005).
”Nylon Stockings.” The Great Idea Finder. http://www.ideafinder.com/history/inventions/story062.htm (accessed on October 24, 2005).
”Polyamide 6-Nylon 6-PA 6.” Azom.com. http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=442 (accessed on October 24, 2005).
”Polyamides.” Chemguide. http://www.chemguide.co.uk/organicprops/amides/polyamides.html (accessed on October 24, 2005).