نایلون چگونه ساخته شد؟

نایلون یکی از مهم ترین اکتشافات قرن بیستم به شمار می رود. این ماده شیمیایی یکی از محکم ترین، مقاوم ترین و انعطاف پذیرترین موادی است که امروزه در اختیار داریم. نایلون از مواد مختلفی مثل زغال سنگ، نفت خام، آب، گاز طبیعی، هوا و فرآورده های جانبی کشاورزی تهیه می شود.

نایلون توسط گروهی از دانشمندان و به ریاست یک شیمیدان آمریکایی به نام دکتر والاس اچ. کاروترز اختراع شد. دکتر کاروترز آزمایش در این زمینه را در دهه 1920 میلادی آغاز کرد و در سال 1935 میلادی موفق به تولید اولین قطعه نایلونی شد. اولین لباس نایلونی نیز در سال 1937 میلادی ساخته شد.

دکتر کاروترز پلیمرهای مناسبی برای ساختن نایلون پیدا کرد. او موفق شد زنجیره های مولکولی طویل را از اتصال زنجیره های کوتاه تر بسازد. وی برای این کار از دو اتصال که هر دو از مشتقات بنزن بودند، استفاده کرد. اکسید شدن بنزن باعث ایجاد یک نوع اتصال می شود و این اتصال، طی واکنشی با آمونیاک، نوع دیگری از اتصال را ایجاد می کند. این اتصالات زنجیره ای به یکدیگر می پیوندند و زنجیره ای طویل را به وجود می آورند. هر زنجیره نایلونی بیش از 200 اتصال زنجیره ای دارد.

نایلون از دو ترکیب شیمیایی به نام های اسید ادیپیک و هگزا متیلن دی آمین ساخته می شود. هگزا متیلن دی آمین از کربن، نیتروژن و هیدروژن تشکیل شده است. اسید ادیپیک دارای کربن، هیدروژن و اکسیژن است. هر یک از این مواد دارای شش اتم کربن هستند. به نایلونی که توسط این مواد تولید می شود، نایلون 6-6 می گویند. در کارخانه از ترکیب این ماده شیمیایی، ترکیبی بدست می آید که محلول حاصل از آن را در یک دستگاه گرم کننده قرار می دهند. در این دستگاه محلول تحت فشار حرارت داده می شود. به این ترتیب آب آن جدا می شود و از اتصال مولکول های کوچک، مولکول های درشت تری به وجود می آید. به این روش پلیمریزاسیون می گویند.

نایلون پس از ساخته شدن، در ماشین های مخصوص ذوب می شود و به شکل رشته نایلونی از ماشین بیرون می آید. سپس رشته نایلونی سرد و به قطعات کوچکتر تقسیم می شود. برای تهیه الیاف نایلونی، قطعات نایلون را ذوب می کنند و از منافذ باریک یک قالب فلزی به نام نخ ریس عبور می دهند. تارهای ظریف و مذاب نایلون پس از خروج از نخ ریس در اثر تماس با هوا سخت می شوند و به صورت الیاف نایلونی در می آیند. پس از آن، الیاف به دور قرقره های مخصوص پیچیده می شوند. در این مرحله، الیاف نایلونی هنوز برای بافته شدن آماده نیستند و باید تحت کشش قرار بگیرند. برای این کار، الیاف نایلونی را از میان دو غلتک عبور می دهند. کشش الیاف نایلونی باعث می شود که مولکول های زنجیره ای که به صورت نامرتب پراکنده شده اند، در طول رشته های نایلونی کشیده و مرتب شوند. در نتیجه، مولکول ها به هم می چسبند و یک رشته نایلونی محکم بدست می آید.

الیاف نایلونی، بسیار بادوام هستند و در برابر پوسیدگی، فرسودگی، مواد پاک کننده و انواع روغن ها مقاوم هستند. نایلون، آب کمی به خود جذب می کند و در برابر کشش نیز مقاوم است. نایلون می تواند درجه حرارت زیاد را تحمل کند. به علاوه، بسیاری از مواد شیمیایی بر آن تاثیر نمی گذارند.

نایلون موارد استفاده زیادی دارد. از آن در ساخت انواع چتر نجات، طناب، تور ماهیگیری، البسه، برس، اسباب بازی، کفپوش، قطعات کوچک ماشین آلات و… استفاده می شود. امروزه نایلون و پلاستیک های مشابه، استانداردهای جدیدی از استحکام و دوام مواد غیر فلزی را ارائه داده اند.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «نایلون چگونه ساخته شد؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب چرا، چطور، چگونه؟، نوشته ی دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال و ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه نشر و تحقیقات ذکر، منتشر شده در تیر 1393 با شابک 978-964-307-221-6 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.