Какими свойствами обладает нейлон
Капрон (вверху) и найлон-66 (внизу).
Нейло́н (англ. nylon) — семейство синтетических полиамидов, используемых преимущественно в производстве волокон.
Наиболее распространены два вида нейлона:
- полигексаметиленадипинамид (анид (СССР/Россия), найлон 66 (США)), часто называемый собственно нейлоном
- поли-ε-капроамид (капрон (СССР/Россия), найлон 6 (США)).
Известны также другие виды, например:
- поли-ω-энантоамид (энант (СССР/Россия), найлон 7 (США))
- поли-ω-ундеканамид (ундекан (СССР/Россия), найлон 11 (США), рильсан (Франция, Италия))[1].
Синтез и производство[править | править код]
Формула волокна из анида: [—HN(CH2)6NHOC(CH2)4CO—]n[1]. Анид синтезируется поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Для обеспечения стехиометрического отношения реагентов 1:1, необходимого для получения полимера с максимальной молекулярной массой, используется соль адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (АГ-соль):
R = (CH2)4, R’ = (CH2)6
Формула волокна из капрона (найлона-6): [—HN(CH2)5CO—]n[1]. Синтез капрона из капролактама проводится гидролитической полимеризацией капролактама по механизму «раскрытие цикла — присоединение»:
Пластмассовые изделия могут изготавливаться из жёсткого нейлона — эколона, путём впрыскивания в форму жидкого нейлона под большим давлением, чем достигается бо́льшая плотность материала.
Свойства и применение[править | править код]
Водородные связи в кристаллическом нейлоне-66
В кристаллических участках макромолекулы нейлонов имеют конформацию плоского зигзага с образованием с соседними молекулами водородных связей между атомами кислорода карбонила и атомами водорода соседних амидных групп. Вследствие этого нейлоны обладают более высокими, по сравнению с полиэфирами и полиалкенами физико-механическими свойствами, более высокой степенью кристалличности (40—60 %) и температурами стеклования и плавления.
При повышении степени кристалличности нейлонов их прочностные характеристики улучшаются, такое повышение кристалличности происходит и при холодной вытяжке волокна на 400—600 %, происходящая при этом ориентация макромолекул в направлении вытяжки ведёт к повышению кристалличности и упрочнению волокна в 4—6 раз.
В промышленности нейлон применяется для изготовления втулок, вкладышей, плёнок и тонких покрытий. Нейлон, нанесённый на трущиеся поверхности в виде облицовки или тонкослойного покрытия на тонкие металлические втулки, вкладыши и корпуса подшипников, повышает их эксплуатационные качества. В подшипниковых узлах трения удельные давления, диапазон рабочих температур примерно такие же, как у баббита. Нейлон имеет низкий коэффициент трения и низкую температуру на трущихся поверхностях. Коэффициент трения у нейлона при работе по стали без смазки или при недостаточной смазке равен 0,17-0,20, с масляной смазкой — 0,014-0,020, с водой в качестве смазки — 0,02-0,05. Хорошие антифрикционные свойства позволяют применять нейлон в парах трения без смазки или при недостаточной смазке. Лучшим смазывающим материалом для композитов на основе нейлона являются минеральные масла, эмульсии и вода. При температурах до +150 °C на нейлон не влияют минеральные масла, консистентные смазки. Он не растворяется в большинстве органических растворителей, не поддаётся воздействию слабых растворов кислот, щелочей и солёной воды.
Нейлоны при нагревании на воздухе подвергаются термоокислительной деструкции, ведущей к снижению прочностных характеристик: при выдерживании на воздухе при температурах +100— +120 °C предел прочности на растяжение снижается в 5-10 раз. Деструкция ускоряется под воздействием ультрафиолетового излучения.
Используется также для изготовления струн некоторых музыкальных инструментов как альтернатива традиционным струнам животного происхождения: гитара, калмыцкая домбра, монгольский морин хуур и некоторые другие.
История[править | править код]
Синтез 66-монополимера (нейлон) впервые был проведён 28 февраля 1935 года У. Карозерсом, главным химиком исследовательской лаборатории американской компании DuPont. Широкой общественности об этом было объявлено 27 октября 1938 года.
Существует версия, что слово «нейло́н» произошло от названий городов Нью-Йорк и Лондон (NYLON = New York + London).
Также встречается мнение, что это слово — аббревиатура от New York Lab of Organic Nitrocompounds, однако достоверных сведений об этом нет. В словаре Вебстера сообщается, что это искусственно придуманное слово. В этимологическом словаре Дугласа Харпера указано, что название создано компанией DuPont из случайно выбранного родового слога nyl- и окончания -on, часто употребляемого в названиях волокон (например, капрон), исходно взятого из английского слова «cotton» («хлопок»).
Примечания[править | править код]
Источник
Время чтения:
6 минут
Нейлон — прочное волокно на основе полиамида. Это первый синтетический полимер, который по некоторым свойствам превосходит металлы. Был открыт в 1935 году группой учёных под руководством Уоллеса Карозерса, работавших в американской химической компании DuPont (ДюПон) над полиамидами. Они пытались разработать коммерчески выгодный материал, имеющий свойства шёлка. Очень прочное и прозрачное вещество было открыто случайно из нагретой смеси каменноугольной смолы, этилового спирта и воды. Вещество впоследствии назвали полиамид-6.6 (ПА-6.6).
В 1939 году волокну, произведённому из этого вещества, было дано название нейлон (на английском языке «NYlon», где первые две буквы обозначали название города New York, — место проведения Всемирной ярмарки).
Свойства Нейлона
Нейлон — что за ткань? Из нейлоновых волокон лёгкая, приятная на ощупь, имеет гладкую поверхность с лёгким блеском. Внешним видом напоминает шёлк, но её производство стоит гораздо дешевле. Существуют разновидности нейлона (толщина нитей и плотность могут быть разной), каждая из которых имеет свои характеристики, но основными свойствами такого материала являются:
- прочность. Выдерживает большие нагрузки, не рвётся;
- износостойкость. Даже после длительной эксплуатации не теряет главных свойств;
- лёгкость окрашивания. Может краситься практически в любой оттенок, не выцветает;
- стойкость к воздействию многих химических веществ;
- гладкость. Существенно упрощает уход за изделиями из этого материала. Грязь не впитывается и отстирывается без особых усилий даже в холодной воде;
- эластичность. Нити растягиваются и после снятия нагрузки возвращаются в исходное состояние. Ткань практически не мнётся и не вытягивается.
При намокании нейлоновая ткань очень быстро высыхает.
Существенным недостатком (особенно для производства одежды) является неспособность пропускать воздух и возможность вызывать аллергические реакции, так как материал полностью синтетический, и при его производстве используются летучие токсичные химикаты, которые могут остаться на ткани навсегда.
На заметку
Одежда из нейлона противопоказана людям, страдающим астмой и псориазом, также может вызывать дерматиты у абсолютно здоровых людей.
Разновидности
Нейлоновый материал может подвергаться специальным обработкам — на него наносится покрытие или пропитка (PU, PU milky, Silver, WR), оно может подвергаться армированию (RIPSTOP), также используются различные типы переплетения нитей, которые позволяют ему приобрести новые положительные свойства:
- водонепроницаемость (оксфорд, таффета, таслан);
- морозостойкость (таффета);
- стойкость на разрыв (рип-стоп);
- повышенная стойкость к трению и любым механическим нагрузкам (кордура).
Полезное
Эти способы обработки значительно увеличивают стоимость готовой продукции.
Применение
В первые годы после открытия нейлона, его использовали в основном для производства щетины для зубных щёток, затем были представлены первые женские нейлоновые чулки. Они стали очень популярными в начале 40-х годов прошлого века.
В годы Второй Мировой войны резко увеличилась потребность в шёлке, из которого изготавливали парашютные купола. Понадобился материал, который мог бы иметь те же свойства, что и шёлк, но стоил бы при этом в разы дешевле и был более доступным. С 1941 года весь произведённый в США нейлон шёл исключительно на нужды военной промышленности — из него шили парашюты, тросы, палатки, военную амуницию. Из баллистического нейлона, состоящего из полиамидных нитей значительной толщины, изготавливали бронежилеты. После окончания войны его снова разрешили применять в отраслях лёгкой промышленности.
Сейчас сфера применения нейлона также достаточно широка.
Одежда
Производство синтетических материалов, в том числе нейлона, пришлось на пик научного прогресса. Тогда одежда из них считалась ультра модной — она была яркой, красивой, оригинальной. Сейчас же больше ценятся экологичность, но натуральные ткани также имеют недостатки — они менее практичны и долговечны. Совмещение обоих типов волокон позволило получить современные экологически чистые и прочные материалы.
- Очень популярны ткани, которые состоят из натурального волокна с включением полиамидных нитей (обычно до 30 %). ПА добавляют к хлопку, льну, шёлку. Это значительно повышает практические свойства ткани — они служат намного дольше, не теряя привлекательного внешнего вида.
- Нейлон добавляют в материал для производства чулок, женского нижнего белья (особенно корректирующего), платьев, блузок и брюк. Носить такую одежду лучше в прохладное время, так как в жару она может вызывать повышенное потоотделение и дискомфорт.
- Из нейлона рип-стоп шьют прочную и лёгкую верхнюю одежду, защищающую от дождя. Такой материал состоит из основной ткани, армированной прочными нитями, которые предотвращают образование больших дыр при проколе.
- Из кордуры (ткани с особой структурой переплетения нитей различной толщины) делают очень прочную защитную одежду, ранцы, палатки и т.д.
Ответ
Вещи из синтетических волокон пользуются большой популярностью. Тем более важно не ошибиться в выборе. Что лучше, полиэстер или нейлон, а может полиуретан? Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Все будет зависеть от предназначения изделия и личных предпочтений, особенностей и свойств материала. 100% полиуретан незаменим для спецодежды, а полиэстер и нейлон – для верхней, к примеру, из нейлонового полотна шьют зимние или демисезонные куртки, а из полиэстера – легкие ветровки, поскольку этот материал более «дышащий».
Промокает или нет
Taslan Offoman (100%): толстый и прочный полиамидный материал. Отталкивает попадающую на него воду, которая собирается каплями и стекает.
Complex Finetex (100%): водоотталкивающие свойства высокие, прочный.
Finetex (100%): благодаря своей микропористой структуре материал устойчив к разрывам, высокая износоустойчивость.
Elide (100%): пористость — ультратонкая. Обладает высокой прочностью, при растяжении восстанавливается. Не промокает, но пропускает воздух из вне. Несмотря на свои качества — мягкий и легкий материал.
Теплый или нет
Сам по себе нейлон не теплый, то есть согреться в одежде из него не получится. Но зато он не пропускает холод, и это свойство позволяет использовать его в виде подкладочной ткани.
Домашний текстиль
Из нейлона производят лёгкие полупрозрачные шторы, иногда плотные портьеры. Они износостойкие, легко стираются. Недостатком является способность накапливать статическое электричество и притягивать пыль. Их необходимо как можно чаще пылесосить.
Очень популярным текстилем для обивки мебели является флок — нетканый материал, состоящий из основы и наклеенного на неё ворса. Основа может быть натуральной, но чаще используют смесовую ткань — 70 % полиэстера или нейлона и 30 % хлопка.
На неё наносят слой клея и распыляют статически заряженные волоски так, что они становятся перпендикулярно основе и образуют ворс, который придает ткани мягкость, делает её тёплой и приятной наощупь, также предотвращает истирание обивки. Полиамидные волокна в основе материала придают ей прочность и долговечность.
Промышленность
Также по-прежнему нейлон применяется для изготовления парашютов, экипировки, из него делают защитные тенты и зонты.
Технические виды ткани (в сочетании с армированием из графита или стекловолокна) нашли широкое применение во многих отраслях промышленности — из них изготавливают различные детали систем охлаждения, направляющие трансмиссии, упаковку и т.д. При добавлении специальных антистатических нитей полотно меньше электризуется. Также могут добавляться огнеупорные амидные волокна или кевларовые нити для придания ткани ещё большей прочности.
Уход
Нейлон не требует сложного ухода, легко выдерживает многократные стирки. Температура воды при стирке должна быть около 30 градусов. Нельзя применять отбеливатели. Сушить его лучше на открытом воздухе, не допускать контакт с нагретыми отопительными приборами (батареями, каминами).
Современные модификации нейлоновой ткани сделали её практически незаменимой. Сегодня уже невозможно представить ни одну сферу нашей жизни, где не применялся бы нейлон. Отличная цена и прекрасные характеристики позволяют ему оставаться востребованным вот уже более полувека.
© 2020 textiletrend.ru
Источник
Свойства нейлоновой ткани
Ткань нейлон – полностью искусственный материал, который состоит из адипиновой кислоты с добавлением гексаметилендиамина. Эти 2 составляющих образуют особую соль, растворив которую специальными составами, получают пластик, именуемый полиамидом.
Именно он в широком смысле и является нейлоном. В дальнейшем его прогревают, добавляют краситель и производят тонкие нитки. Полученный состав качествами, которые нужно рассмотреть.
Полиамид – универсальный пластик, которого достаточно для производства посуды, одежды, туристического оборудования.
Непромокаемость
На данный момент полиамидный пластик производится несколькими компаниями, от чего вся нейлоновая ткань распространяется под коммерческими названиями.
Самыми распространенными выступают следующие:
- Таслан Оффман. Представляет собой толстые нитки нейлон, собранные в прочное полотно. Вода на нем даже не скапливается, а собирается в капли и опадает вниз.
- Комплекс Финетекс. Прочный полиамид, полностью отталкивающий воду, не склонный к промоканию. Часто применяется для производства туристического обмундирования.
- Финетекст. Прочность обеспечивается мелкопористой структурой, благодаря чему он еще и легкий. Плотное плетение не дает воде проникнуть под ткань.
- Элид. Сверхтонкие, плотные полотна, не склонные к проникновению воды.
Из этих сортов чаще всего производят куртки из нейлона, туристическую одежду, сумки и рюкзаки.
Растяжимость
Чистый полиамид не склонен к растягиванию. Даже будучи в форме тонкого волокна, его структур слишком сбитая и даже малейшие растяжения приведут к разрывам. Для спортивной одежды (лосины, компрессионные костюмы) – это нейлоновая ткань смешанная с лайкрой (также именуется эластаном – разновидность полиуретанового волокна).
Прочность
Материал нейлон – очень прочный. Разорвать его своими руками практически невозможно, особенно по сравнению с натуральным льном или хлопком. Важным отличием здесь выступает специфическое переплетение нитей и пластиковая основа, которая прочно держится и не боится разрывов.
Плотность
Полиамид плотный, но в то же время пропускает воздух.
Преимущества и недостатки
Преимущества
Нейлоновая нить так часто используется в одежде, потому что это:
- Красиво. Ткань «nylon» — это один из самых красивых искусственных материалов. Он обладает ярким, приятным цветом, которых сохраняется долго и не выгорает на солнце. Единственное, что его нельзя стирать отбеливателем, так как это приведет к разрушению нити.
- Прочно. Материал не линяет при стирке в машинке или вручную. Причиной тому служит высокая стойкость к химическим растворителям.
- Приятно на ощупь. Русский нейлон — очень мягкий, несмотря на свою искусственную природу. Его часто используют в одежде и в постельном белье с добавлением небольшого количества натуральных тканей. При таком сочетании, он сохраняет тепло зимой, а летом пропускает прохладу.
- Легко в обслуживании. Так как это пластик, он не склонен к впитыванию жиров и красителей. Поэтому отстирать даже самые сложные пятна можно благодаря обычному порошку. Кроме этого возможно применять даже ручную стирку. Также он не боится температуры.
- Удобно. Часто из нитей нейлона производится спортивная одежда. При том, что она хорошо обтягивает фигуру, движения не сковываются и спортсмен может спокойно бегать, заниматься в тренажерном зале.
Из-за сходства с полиэфирами, их часто путают, но качества материалов сильно разнятся. Но может появиться вопрос, что лучше – нейлон или полиэстер? Здесь есть решающий ответ – полиамиды намного легче и менее разнообразны.
Недостатки
Напротив, минусов не так много, но они присутствуют:
- Nylon тянется в мокром состоянии. После набухания от стирки, полиамид нельзя сушить в подвешенном состоянии. Нити начинают вытягиваться, деформируются и становятся неравномерными. Именно поэтому его нужно сушить в горизонтальном положении на чистом столе.
- Нельзя его обдавать горячим воздухом после стирки. Это также приведет к деформированию. То есть — нельзя использовать парогенераторы, сушить одежду на батареях.
- Дешевое полотно не будет пропускать воздух, от чего его нужно аккуратно использовать людям с проблемной кожей.
Что такое нейлон? Это синтетическое волокно, которое противопоказано аллергикам.
Виды нейлонового полотна
Нельзя рассматривать ткань, без подробного анализа разновидностей. Полиамидные волокна делятся на несколько категорий:
Эластичный. Это смесь полиамида с различными видами эластомеров. Разновидность полимерной ткани, обладающей критической растяжимостью. Из нее делают манжеты в кистях одежды, шнурки, суррогаты резины. Зачастую к полиамиду добавляют эластан, иначе лайкра. Синтетика часто используется для изготовления спортивной одежды, например, рашгардов или лосин, встречается в обуви.
Рипстоп. Армированная ткань, где через каждые 5-8 миллиметров прошивается дополнительное укрепительное волокно. Особенно распространен рипстоп при производстве разного рода армейского и туристического текстиля. При колющем ударе, например, острием ножа, разрыв будет всего в одну ячейку и не пойдет дальше.
Кондура. Формально, это — коммерческое название, но ставшее словом нарицательным. Очень прочный материал, состоящий из перекрученных полиамидных волокон. По итогу, их практически невозможно разорвать или порезать. Кондуру можно встретить в туристической куртке и штанах, а также в одежде для выживания.
Кевлар. Военная разработка модифицированной ткани «nylon». Отличается от изначального материала на одну атомную группу. В результате, сложенные стопкой несколько кевларовых листов выдерживают выстрел.
Еще одной разновидностью выступает жидкий нейлон. Это специфическая смесь натурального волокна (льна, хлопка, реже шелка и шерсти) с ультратонкими волокнами эластановой формы. На выходе получается очень эластичная ткань, которая в основном используется для производства женских колгот и чулок. Аналогичными свойствами обладает и другая форма полиамидной ткани – капрон. Это полностью искусственный материал. Производится из нефти, представляет собой полотно с очень мелкими порами. По этой причине он пропускает воздух и тело может дышать. Производится материал из нефти.
Где применяется нейлон
Сфера применения достаточно широка.
В гражданском использовании, он встречается:
- В одежде. Примеси или основу из полиамида можно встретить в обычной зимней куртке, сумке, спортивных штанах и прочем.
- В посуде. Способность хорошо удерживать форму, не трескаться от влаги и температуры позволяет делать из него посуду, в том числе и многоразовую и столовые приборы.
- В декоре. Скатерти, шторы, декоративные накладки на столы часто изготавливают из полиамида.
Также он популярен и в военной промышленности для производства формы и бронежилетов, а в туристической сфере из него делают походную одежду и тенты.
Правила ухода за вещами из нейлона
Для сохранения качеств, нужно придерживаться следующих правил:
- Стирать нужно в холодной воде – не более 30 градусов. При превышении этого барьера, он начнет деформироваться и превратиться в тряпку.
- Нельзя использовать отбеливатели и агрессивные порошки.
- Отжим подойдет любой, как ручной, так и машинный.
- Сушить нужно на горизонтальной поверхности, без провисаний.
- Нельзя гладить, в крайнем случае через влажную тонкую ткань.
Белую одежду нужно стирать отдельно от цветных, так как она легко перенимает цвет. Так как поверхность волокна гладкая, любые загрязнения быстро отстают.
Срок службы материала
Что за ткань – нейлон и сколько она может прослужить? Он обладает такой высокой износостойкостью, что воспользовавшись рекомендациями выше, можно получить «вечную» одежду или посуду. Он практически не теряет качеств естественным путем.
Источник