Il nylon è realizzato attraverso un complesso processo chimico e produttivo in due fasi che prima crea i polimeri resistenti della fibra, quindi li lega insieme per creare una fibra durevole. Il termine è comunemente usato per riferirsi a un’ampia gamma di poliammidi, o polimeri sintetici, e comprende una gamma di prodotti spesso molto diversi. Abbigliamento, corda, parti meccaniche in plastica dura, coperture per paracadute e pneumatici sono tutti esempi del materiale sintetico in azione. Nella maggior parte dei casi il processo di fabbricazione è diverso per questi diversi articoli, ma la parte chimica della loro creazione tende ad essere molto simile.
La polimerizzazione
La prima cosa che il produttore deve fare è combinare due serie di molecole. Un set ha un gruppo acido su ciascuna estremità e l’altro set ha un gruppo amminico, costituito da composti organici di base, su ciascuna estremità. C’è un certo margine di variazione, ma l’uso di monomeri di esametilendiammina e acido adipico è una combinazione comune. Quando queste due sostanze vengono combinate, si ottengono “sali di nylon” cristallizzati densi. Questi sono comunemente noti come nylon 6, 6 o semplicemente 6-6. Il nome si basa sul numero di atomi di carbonio tra i due gruppi acidi e i due gruppi amminici.
Questo materiale può essere creato chimicamente anche in un modo diverso, vale a dire modellando le stesse molecole in una struttura diversa. In questo metodo alternativo, le molecole acide sono tutte a un’estremità della struttura e le molecole di ammina sono tutte all’altra. Questo composto viene quindi combinato in una catena di atomi di carbonio. In entrambi i casi, i cristalli che ne risultano devono essere immersi in acqua per dissolverli, quindi acidificati e riscaldati per creare una catena quasi infrangibile a livello chimico.
Riscaldamento e centrifuga
I produttori in genere utilizzano una macchina appositamente progettata per riscaldare i polimeri alla giusta temperatura, quindi combinano le molecole per formare una sostanza fusa che viene forzata in una filiera, separandola in fili sottili ed esponendola all’aria per la prima volta. L’aria fa indurire immediatamente i fili e, una volta induriti, possono essere avvolti su bobine. Le fibre sono allungate per creare resistenza ed elasticità, che è uno dei principali vantaggi del materiale.
Da qui i filamenti vengono svolti e poi riavvolti su un’altra bobina più piccola. Questo processo è chiamato disegno e viene utilizzato per allineare le molecole in una struttura parallela. I fili che ne risultano sono fili multiuso che possono essere utilizzati per una varietà di scopi diversi. Possono essere tessuti o legati così come sono, oppure possono essere combinati e ulteriormente fusi.
Processo di fabbricazione
Dopo che il materiale è stato avvolto sulla bobina più piccola, è pronto per essere trasformato in qualsiasi prodotto sia destinato a diventare. Da un punto di vista tecnico è il nylon a questo punto, ma non in nessuna forma che i consumatori riconoscerebbero, e di solito ha bisogno di più rifiniture per essere utile sul mercato.
La maggior parte dei prodotti viene creata intrecciando o fondendo i filamenti insieme. Per quanto riguarda i materiali e i tessuti sintetici, più fitta è la trama, più forte e resistente all’acqua sarà il materiale; per le materie plastiche e altri articoli stampati rigidi, più alte sono le temperature per la fusione, più uniforme e brillante è il prodotto finale. Le corde e le corde di solito dipendono da complesse torsioni e fusioni, e la maggior parte è in realtà costituita da centinaia se non migliaia di singoli fili legati insieme per creare un prodotto finale molto resistente.
Il nylon può anche essere miscelato con altre fibre per creare materiali combinati. Quando combinato con il cotone, produce un tipo di tessuto resiliente che mantiene la sua forma ma è morbido al tatto. Può anche essere tessuto in modelli per rinforzare la forza, migliorare l’aspetto o soddisfare altri requisiti di progettazione. Negli usi industriali e militari può essere versato in stampi e utilizzato per parti di macchine, battistrada e contenitori per alimenti, sia isolato che in combinazione con altre plastiche e materiali sintetici.
History
Questi tipi di prodotti divennero popolari per la prima volta all’alba della seconda guerra mondiale come un’alternativa meno costosa e più efficiente alla seta e alla canapa intrecciata, entrambi i materiali standard per i paracadute dell’epoca. Era anche utile nello sforzo bellico quando si trattava di produzione di pneumatici; i pneumatici realizzati con polimeri legati chimicamente tendevano ad essere più durevoli e meno soggetti a usura rispetto a quelli realizzati con gomma standard.
Da quel momento il materiale ha trovato una vasta gamma di usi quotidiani, sebbene sia ancora comune in una serie di attività industriali e militari. L’abbigliamento sintetico è molto popolare in molti luoghi, in particolare per lo sport; con una trama più leggera è anche lo standard nelle calze e nelle calze. È usato in corde e cordoni, e in tutti i tipi di scarpe e accessori; le sue proprietà di assorbimento dell’acqua lo rendono anche popolare per l’uso in cose diverse come ombrelli e maglioni di lana sintetica. Sebbene questi prodotti sembrino tutti molto diversi dall’inizio, il modo in cui sono realizzati, almeno all’inizio, è di solito piuttosto uniforme.
Preoccupazioni ambientali
Oltre ad essere alquanto complesso, il processo di produzione ha anche sollevato una serie di preoccupazioni ambientali. Molti produttori utilizzano il petrolio greggio per isolare i polimeri, il che può portare all’esaurimento dei combustibili fossili e all’inquinamento ambientale dovuto al deflusso. La produzione chimica di acido adipico crea spesso anche protossido di azoto, un noto gas serra, come sottoprodotto. Questo gas ha il potenziale per erodere lo strato di ozono e promuovere l’inquinamento atmosferico.