مواد اولیه نایلون چیست؟

نایلون یک پلیمر ساختاری است که در دهه ۱۹۳۰ میلادی توسط دو مخترع آمریکایی به نام‌های والاس کارتر و پل تفت در شرکت دوپونت در ایالات متحده آمریکا کشف شد. آنها به دنبال یافتن جایگزینی برای ابریشم بودند، چرا که در آن زمان ابریشم یکی از محبوب‌ترین مواد برای تولید شلوار، پوشاک و دیگر محصولات پارچه‌ای بود. اما این مواد با مشکلاتی همچون نفوذ آب، سایش و پرهزینه بودن مواجه بودند.

 

در آزمایشگاه شرکت دوپونت، کارتر و تفت به طور تصادفی یک ترکیب عجیب از مواد شیمیایی را کشف کردند که در روند تجربی به دست آوردن پلیمرهای جدید به وجود آمده بود. این ترکیب شامل اسید آدیپیک و هیدرازین بود که با ترکیب دادن آنها در دمای بالا، نایلون به وجود آمد. نایلون خصوصیات بسیار مفیدی را دارا بود.

 

نایلون در ابتدا به عنوان جایگزینی برای ابریشم در صنایع پوشاک و پارچه‌ای مورد استفاده قرار گرفت. اما به محض اینکه ویژگی‌های فوق‌العاده آن شناخته شد، در صنایع دیگری نیز مانند بسته‌بندی، خودروسازی، الکترونیک و پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه، نایلون به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد پلیمری در دنیا شناخته می‌شود و در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه مقاله مواد اولیه نایلون، کاربرد، مزایا و…را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مواد اولیه تولید نایلون چیست؟

نایلون یک پلیمر ساختاری است که از مواد اولیه نفتی به دست می‌آید. مواد اولیه نایلون شامل هگزامتیلن دی‌آمین (HMDA) و اسید آدیپیک (Adipic Acid) است. این دو ماده به صورت جداگانه تولید می‌شوند و سپس با هم ترکیب می‌شوند تا نایلون ساخته شود.

 

هگزامتیلن دی‌آمین (HMDA) یک ماده شفاف و بی‌رنگ است که به صورت صنعتی از هگزامتیلن دی‌آمین بین سه تا هفت گره با پلی‌پروپیلن متیل اتر (Methyl Propyl Ether) تولید می‌شود.

 

اسید آدیپیک (Adipic Acid) یک ترکیب شش کربنی با فرمول شیمیایی C6H10O4 است. این ماده در صنعت از نفت یا گاز طبیعی به دست می‌آید و به عنوان یک ماده میانی در تولید نایلون، پلی‌آمیدها، پلی‌استرها و مواد شیمیایی دیگر استفاده می‌شود.

 

به عنوان یک پلیمر، نایلون می‌تواند در انواع مختلفی تولید شود که هرکدام از مواد اولیه متفاوتی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، نایلون 6 از کاپرولاکتام ساخته می‌شود، در حالی که نایلون 66 از هگزا متیلن دی‌آمین و اسید آدیپیک تولید می‌شود.

تولید نایلون با استفاده از پلی اتیلن

در تولید نایلون، پلی‌اتیلن به عنوان یکی از مواد اولیه برای تولید هگزا متیلن استفاده می‌شود. برای تولید هگزا متیلن، اتیلن به هگزاد هیدروژناسیون می‌شود که باعث تولید هگزان‌های مختلفی از جمله هگزامتیلن می‌شود. سپس هگزامتیلن با اسید آدیپیک و همچنین با هگزامتیلن دی‌آمین به عنوان ماده اولیه‌ها برای تولید نایلون ترکیب می‌شود.

 

استفاده از پلی اتیلن در تولید نایلون دارای دو دلیل اساسی است:

 

1. 1. تامین مواد اولیه: برای تولید نایلون، پلی‌آمیدهایی نیاز است که مواد اولیه آن‌ها شامل هگزامتیلن دی‌آمین و اسید آدیپیک است. در حالی که هگزامتیلن دی‌آمین معمولاً از راه واکنش پروپیلن با آمونیاک تولید می‌شود، اسید آدیپیک از نفت استخراج می‌شود. به عنوان یک جایگزین برای استفاده از نفت در تولید نایلون، پلی اتیلن باعث می‌شود که مواد اولیه برای تولید نایلون از منابع مختلف تامین شود و به علاوه، مقرون به صرفه‌تر و پایدارتر باشد.

 

2. تقویت خواص نایلون: با افزودن پلی اتیلن به نایلون، ویژگی‌های فیزیکی نایلون افزایش می‌یابد. به عنوان مثال، پلی اتیلن می‌تواند به عنوان یک ماده پرکننده در نایلون استفاده شود و باعث شود که نایلون مقاومت بیشتری در برابر ضربه‌ها و دماهای بالا داشته باشد. همچنین، با اضافه کردن پلی اتیلن به نایلون، میزان شفافیت آن کاهش می‌یابد که می‌تواند در برخی موارد مانند تولید قطعات خودرو که نیاز به محافظت از آفتاب دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

انواع پلی اتیلن بر اساس چگالی

پلی اتیلن یک پلیمر بسیار پرکاربرد است و بسته به چگالی آن، پلی اتیلن به سه نوع زیر تقسیم می‌شود:

 

پلی اتیلن سنگین

عبارت “پلی اتیلن سنگین” معمولاً برای اشاره به پلی اتیلن با چگالی بالا (High Density Polyethylene – HDPE) استفاده می‌شود.

پلی اتیلن با چگالی بالا یکی از پرکاربردترین انواع پلی اتیلن است که در صنایع مختلفی مانند بسته‌بندی، لوله‌کشی، صنایع خودروسازی، وسایل خانگی و غیره استفاده می‌شود. این نوع پلی اتیلن به دلیل چگالی بالا و مقاومت بالا در برابر شوک و ضربه، می‌تواند در برابر خوردگی‌های شیمیایی و حرارتی نیز مقاومت نسبی داشته باشد.

کیسه های نایلکس که اغلب در میوه فروشی ها و سوپر مارکت ها یافت می شوند عمدتا از این نوع پلی اتیلن ساخته می شوند. البته همه مواد تشکیل دهنده‌ نایلکس از جنس پلی اتیلن سنگین نیست و حدود ٪۸۰ آن سنگین و ٪۲۰ آن تشکیل شده از پلی اتیلن سبک است.

 

پلی اتیلن سبک

عبارت “پلی اتیلن سبک” معمولاً برای اشاره به پلی اتیلن با چگالی پایین (Low Density Polyethylene – LDPE) استفاده می‌شود.

پلی اتیلن با چگالی پایین یکی از پرکاربردترین انواع پلی اتیلن است که در صنایع مختلفی مانند بسته‌بندی، ساخت کیسه‌های زباله، محافظ برای محصولات شیمیایی و غیره استفاده می‌شود. این نوع پلی اتیلن به دلیل چگالی کمتر و نرمی بیشتر، منعطفی بالاتری نسبت به پلی اتیلن با چگالی بالا دارد و می‌تواند به راحتی شکل پذیری کند.

همچنین، پلی اتیلن با چگالی پایین به دلیل اینکه از مواد بازیافت شده تولید می‌شود، به عنوان یک ماده پایدارتر و سبزتر شناخته می‌شود.

 

پلی اتیلن خطی

پلی اتیلن خطی (Linear Polyethylene) یکی از نوع‌های پلی اتیلن است که در فرآیند تولید آن، برای افزایش چگالی و مقاومت به شکل خطی تولید می‌شود. در این فرآیند، مولکول‌های پلی اتیلن به طور خطی به هم پیوند می‌شوند و در نتیجه زنجیره‌های بلندی را تشکیل می‌دهند که باعث افزایش چگالی و مقاومت پلی اتیلن می‌شوند.

پلی اتیلن خطی به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی بالا، در صنایع مختلفی مانند بسته‌بندی، لوله‌کشی، صنایع خودروسازی و غیره استفاده می‌شود. همچنین با توجه به اینکه پلی اتیلن خطی دارای چگالی بالا است، می‌تواند در برابر عوامل شیمیایی، حرارت و UV مقاومت خوبی داشته باشد.

کیسه فریزر هایی که به صورت روزانه با آنها سروکار داریم، از این دسته از پلیمرها ساخته می ‌شوند.

نایلون چه کاربردهایی دارد؟

نایلون یکی از پرکاربردترین مواد پلیمری در دنیاست و در صنایع مختلفی از جمله صنایع پوشاک، صنایع خودروسازی، بسته‌بندی، الکترونیک، ورزشی، پزشکی و … استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای نایلون عبارتند از:

 

• صنایع پوشاک: نایلون به عنوان یک جنس پارچه در تولید لباس‌های بارانی، جوراب‌ها، لباس شنا، پوشاک ورزشی و … استفاده می‌شود.

 

• صنایع خودروسازی: نایلون برای تولید قطعات خودرویی مانند تسمه‌های فنی، کابل‌های فرمان، بوشینگ‌ها و قطعات داخلی مانند صندلی‌ها و پارچه‌های درب استفاده می‌شود.

 

• بسته‌بندی: نایلون به عنوان یک ماده بسته‌بندی برای تولید کیسه‌های خرید، پوشش‌های غذایی، فیلم‌های بسته‌بندی، بطری‌ها و … استفاده می‌شود.

 

• الکترونیک: نایلون به عنوان یک ماده الکترونیکی برای تولید کابل‌های الکترونیکی، بطری‌های لیتیوم-یون، پوشش‌های محافظ صفحات نمایش و … استفاده می‌شود.

 

• ورزشی: نایلون به عنوان یک جنس در تولید محصولات ورزشی مانند توپ‌های فوتبال، راکت تنیس، ستون‌های برجسته و … استفاده می‌شود.

 

• پزشکی: نایلون در تولید کاتترها، پارچه‌های پزشکی، بندهای جراحی و … استفاده می‌شود.

 

• صنایع مربوط به آب و هوا: نایلون به عنوان یک جنس مقاوم در برابر آب، آفتاب، باد و باران برای تولید تنت‌های کمپینگ، کولر‌های آبی، زیراندازها و … استفاده می‌شود.

استفاده از نایلون در صنایع مختلف چه مزایایی دارد؟

استفاده از نایلون در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است و دارای مزایا متعددی است که عبارتند از:

مقاومت فیزیکی

نایلون دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی، آب، حرارت، تنش، سایش و … است که برای استفاده در صنایع مختلف بسیار مناسب است.

خواص مکانیکی

نایلون دارای خواص مکانیکی بسیار بالایی است که شامل مقاومت در برابر شکستگی، کشش، خمش و فشار است که در صنایع خودروسازی، پوشاک و ورزشی بسیار مفید است.

سبکی وزن

نایلون یکی از مواد سبکی وزن است که برای استفاده در صنایعی مانند خودروسازی و ورزشی بسیار مناسب است.

انعطاف‌پذیری

نایلون دارای خواص انعطاف‌پذیری بالایی است که برای تولید مواد پارچه‌ای مانند لباس‌ها، جوراب‌ها و پوشاک ورزشی بسیار مناسب است.

قابلیت قالب‌گیری

نایلون به راحتی قالب‌گیری می‌شود که برای استفاده در صنایعی مانند بسته‌بندی و الکترونیک بسیار مناسب است.

مقاومت شیمیایی

نایلون دارای مقاومت بالا در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مانند روغن، گاز، حلال‌ها و … است.

پایداری حرارتی

نایلون دارای پایداری حرارتی بالایی است که در برابر دمای بالایی مانند دمای پخت، جوشاندن و پرسینگ مقاومت می‌کند.

قیمت مناسب

نایلون یکی از مواد پلیمری با قیمت مناسب است که برای استفاده در صنایعی مانند بسته‌بندی، پوشاک و ورزشی بسیار استفاده می‌شود.

جمع بندی

به دلیل اینکه نایلون یک پلیمر است، بسیاری از نوع‌های مختلف آن می‌توانند با استفاده از مواد بازیافتی تولید شوند. برخی از شرکت‌ها از مواد قابل بازیافت مانند پلاستیک‌های PET، پلاستیک‌های HDPE و LDPE و غیره برای تولید نایلون استفاده می‌کنند.

استفاده از مواد بازیافتی برای تولید نایلون، به دلیل کاهش مصرف مواد اولیه فسیلی و کاهش تولید زباله‌های پلاستیکی، می‌تواند به بهبود وضعیت محیط زیست کمک کند. بنابراین، تلاش برای استفاده از مواد بازیافتی در تولید نایلون، به عنوان یکی از راه‌های مهم بهبود وضعیت محیط زیست به شمار می‌رود.

در صورتی که در مورد انواع مختلف نایلون،  نحوه ی تولید آن و نیاز به نوع نایلون خاصی، سوال و ابهامی دارید، با کارشناسان ما در ارتباط باشید تا پاسخ سوالات خود را دریافت کنید.