Najlon je izdelan s kompleksnim dvostopenjskim kemičnim in proizvodnim postopkom, ki najprej ustvari močne polimere vlaken, nato jih poveže skupaj, da ustvari trajno vlakno. Izraz se običajno uporablja za označevanje širokega nabora poliamidov ali sintetičnih polimerov in zajema vrsto pogosto zelo različnih izdelkov. Oblačila, vrv, mehanski deli iz trde plastike, prevleke za padala in pnevmatike so vsi primeri sintetičnega materiala v akciji. V večini primerov je proizvodni proces za te različne izdelke drugačen, vendar je kemični del njihovega ustvarjanja ponavadi zelo podoben.
Polimerizacija
Prva stvar, ki jo mora narediti proizvajalec, je združiti dva niza molekul. En sklop ima na vsakem koncu kislinsko skupino, drugi pa aminsko skupino, sestavljeno iz bazičnih organskih spojin, na vsakem koncu. Obstaja nekaj prostora za variacije, vendar je uporaba heksametilen diamin monomerov in adipinske kisline pogosta kombinacija. Ko se ti dve snovi združita, nastanejo debele kristalizirane »najlonske soli«. Ti so splošno znani kot najlon 6, 6 ali preprosto 6-6. Ime temelji na številu ogljikovih atomov med dvema kislinskima skupinama in dvema aminskima skupinama.
Ta material je mogoče kemično ustvariti tudi na drugačen način, in sicer z oblikovanjem istih molekul v drugačno strukturo. Pri tej alternativni metodi so vse kisle molekule na enem koncu strukture, molekule amina pa na drugem. Ta spojina se nato združi v verigo ogljikovih atomov. V obeh primerih je treba kristale, ki nastanejo, namočiti v vodi, da se raztopijo, nato nakisati in segreti, da se ustvari veriga, ki je na kemični ravni skoraj nezlomljiva.
Ogrevanje in vrtenje
Proizvajalci običajno uporabljajo posebej zasnovan stroj, da polimere segrejejo na pravo temperaturo, nato pa združijo molekule, da tvorijo staljeno snov, ki jo potisnejo v predilno mrežo, jo ločijo na tanke pramene in jo prvič izpostavijo zraku. Zrak povzroči, da se prameni takoj strdijo, in ko so trdi, se lahko navijejo na kleklje. Vlakna so raztegnjena, da ustvarijo moč in elastičnost, kar je ena od glavnih prednosti materiala.
Od tu se filamenti odvijejo in nato ponovno navijejo na drugo, manjšo tuljavo. Ta postopek se imenuje risanje in se uporablja za poravnavo molekul v vzporedno strukturo. Prameni, ki nastanejo, so večnamenske niti, ki se lahko uporabljajo za različne namene. Lahko jih pletemo ali vežemo takšne, kot so, lahko pa jih združimo in dodatno stopimo.
Manufacturing Process
Ko je material navit na manjši kolut, je pripravljen za pretvorbo v kakršen koli izdelek, ki mu je usojeno postati. S tehničnega stališča je trenutno najlon, vendar ne v kakršni koli obliki, ki bi jo potrošniki prepoznali, in običajno potrebuje več rafiniranja, da bi bil uporaben na trgu.
Večina izdelkov nastane s tkanjem ali spajanjem filamentov skupaj. Kar zadeva materiale in sintetične tkanine, bolj tesnejša je vezava, močnejši in bolj vodoodporen bo material; za plastiko in druge trde oblikovane predmete, višje kot so temperature taljenja, bolj brezšiven in sijoč je končni izdelek. Vrvi in vrvi so običajno odvisni od zapletenega zvijanja in spajanja, večina pa je dejansko sestavljena iz na stotine, če ne na tisoče posameznih pramenov, povezanih skupaj, da ustvarijo zelo trd končni izdelek.
Najlon se lahko meša tudi z drugimi vlakni za ustvarjanje kombiniranih materialov. V kombinaciji z bombažem ustvari prožno vrsto tkanine, ki drži obliko, a je mehka na dotik. Lahko se vplete tudi v vzorce, da okrepi moč, izboljša videz ali izpolni druge zahteve glede oblikovanja. V industriji in vojaških uporabah ga je mogoče vliti v kalupe in uporabiti za strojne dele, tekalne plasti pnevmatik in posode za shranjevanje hrane, bodisi izolirano ali v kombinaciji z drugimi plastičnimi in sintetičnimi materiali.
Zgodovina
Te vrste izdelkov so prvič postale priljubljene ob zori druge svetovne vojne kot cenejša in učinkovitejša alternativa svili in tkani konoplji, ki sta bila takrat standardni material za padala. Uporaben je bil tudi v vojni, ko je šlo za proizvodnjo pnevmatik; Pnevmatike iz kemično vezanih polimerov so bile bolj trpežne in manj nagnjene k obrabi kot pnevmatike iz standardne gume.
Od takrat je material našel vrsto vsakodnevne uporabe, čeprav je še vedno pogost v številnih industrijskih in vojaških podvigih. Sintetična oblačila so marsikje zelo priljubljena, zlasti za šport; z lažjo vezavo je tudi standard pri nogavicah in nogavicah. Uporablja se v vrvi in vrvi ter v vseh vrstah čevljev in dodatkov; Zaradi lastnosti odvajanja vode je priljubljen tudi za uporabo v tako različnih stvareh, kot so dežniki in puloverji iz sintetične volne. Čeprav se ti izdelki že na začetku zdijo zelo različni, je način izdelave – vsaj na začetku – običajno precej enoten.
Okoljski pomisleki
Poleg tega, da je nekoliko zapleten, je proizvodni proces sprožil tudi številna okoljska vprašanja. Mnogi proizvajalci uporabljajo surovo nafto za izolacijo polimerov, kar lahko povzroči izčrpavanje fosilnih goriv in onesnaževanje okolja zaradi odtoka. Kemična proizvodnja adipinske kisline pogosto ustvarja tudi dušikov oksid, znan toplogredni plin, kot stranski produkt. Ta plin lahko erodira ozonsko plast in spodbuja onesnaževanje zraka.