Neilons — sintētiskā šķiedra: īpašības, vēsture un pielietojumi

Neilons — izturīga sintētiskā šķiedra: tās īpašības, vēsture un daudzveidīgie pielietojumi apģērbā, industrijā un ikdienā.

Neilons ir mākslīgā šķiedra. Tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem poliamīdiem, un pirmo reizi tas tika izmantots 1935. gada 28. februārī.

Neilons ir zīdains materiāls, kas pirmo reizi tika izmantots zobu birstēs. Tas ir izturīgs, ciets un ūdensizturīgs. To izmanto apģērbu izgatavošanai. Faktiski poliamīdus galvenokārt izmanto sintētisko šķiedru ražošanā apģērbiem. No neilona var izgatavot arī citus materiālus, piemēram, izpletņus, virves, auklas riepām, paklājus, zvejas tīklus, audumus un zeķes.

Neilonu izgudroja Wallace Carothers uzņēmumā Du-Pont.

Īpašības

Neilons ir sintētiska poliamīda šķiedra ar vairākām raksturīgām īpašībām, kas to padara noderīgu daudzos pielietojumos:

• Izturība un elastība: neilons labi iztur stiepšanos un berzi, saglabā formu, tam ir laba izturība pret nolietošanos.
• Viegls un zīdains: šķiedra ir gluda, viegla un patīkama pieskārienam, tāpēc bieži lieto apģērbu un gultas veļas ražošanā.
• Ūdensizturība un ātra žūšana: neilons absorbē nelielu daudzumu mitruma un ātri izžūst, kas ir noderīgi sporta apģērbam un āra inventāram.
• Termiskās īpašības: neilona kušanas temperatūra atkarīga no veida — apmēram 215–265 °C (piem., Nylon 6 apm. 220 °C, Nylon 6,6 apm. 260–265 °C).
• Ķīmiskā noturība: neilons labi iztur eļļas un organiska slāpekļa savienojumus, bet var bojāties saskarē ar stiprām skābēm vai sārmiem.
• Krāsojamība: to var krāsot un apstrādāt, tādēļ pieejama plašā krāsu un tekstūru izvēle.

Vēsture un izcelsme

Pētījumi pie sintētiskajām polimēru šķiedrām norisinājās 1920.–1930. gados, un neilons kā komerciāls materiāls kļuva plaši pazīstams 1930. gadu beigās. Uzņēmums Du-Pont izstrādāja pirmos komerciālos neilona veidus, un vienu no vadošajām personībām polimēru pētniecībā bija Wallace Carothers. Pirmie praktiskie neilona produkti, piemēram, zobu birstes un sieviešu zeķubikses, parādījās 1938.–1940. gados. Otrā pasaules kara laikā neilona īpašības (izturība, vieglums) tika izmantotas militāriem nolūkiem —, piemēram, izpletņiem un takelāžai, kas vēl vairāk veicināja materiāla attīstību un ražošanu.

Ražošanas process un veidi

Neilons ir poliamīds, kas tiek sintezēts no monomēriem, veidojot garas molekulārās ķēdes ar amidgrupām. Divi plaši izplatīti neilona veidi ir:

• Nylon 6,6: iegūst, polimerizējot adipīnskābi un heksametilēndiamīnu; tam ir augsta kušanas temperatūra un laba stiepes izturība.
• Nylon 6: iegūst polimerizējot kaprolaktamu; tas ir nedaudz elastīgāks un vieglāk apstrādājams nekā 6,6 variants.

Ražošanā izmanto gan tiešu šķiedru ekstrūziju (spiešanu caur sprauslu), gan pēcapstrādi (sukāšana, sertificēšana, krāsošana, apstrāde ar aizsargpārklājumiem). Modernā rūpniecībā tiek izmantotas arī metodes, lai ražotu Neilona kompozītmateriālus tehniskām detaļām (uzlabota nodilumizturība, siltuma izturība).

Pielietojumi

Neilona elastība, izturība un apstrādes iespējas nodrošina ļoti plašu pielietojumu klāstu:

• Tekstīlija: audumi, zeķes, apģērbi, sporta ekipējums.
• Saimniecības un rūpniecības preces: virves, auklas, paklāji, zvejas tīklu elementi.
• Tehniskie komponenti: ritenīši, gultņi, elektroizolācijas detaļas, automobiļu detaļas (piem., uzlabotas riepas konstrukcijas).
• Mājsaimniecības preces: zobu birstes (zobu birstēs), trauku piederumi, izstrādājumi ar ilgu kalpošanas laiku.
• Aviācija un militārās konstrukcijas: izpletņi (izpletņus), takelāža, speciāli sieti un maisi.

Vides ietekme un pārstrāde

Neilons galvenokārt tiek ražots no neatsvaidzotiem fosilā kurināmā izejmateriāliem, tāpēc tā ražošana rada emisijas un resursu patēriņu. Tā kā neilons nav viegli bioloģiski sarežģāmi noārdāms dabā, radušies vairāki risinājumi vides ietekmes mazināšanai:

• Pārstrāde: mehāniskā un ķīmiskā pārstrāde, lai ražotu atkārtoti izmantojamu neilona šķiedru vai polimēru (piem., no zvejas tīklu, paklājiem).
• Reģenerēts neilons: tirgū ir materiāli, kas ražoti no otrreizēji iegūtas neilona izejvielas (piem., ECONYL® tipa risinājumi no atkritumiem).
• Bio bāzētie neiloni: attīstās tehnoloģijas, kas izmanto atjaunojamus izejmateriālus (piem., no ržņu vai citu augu izcelsmes avotiem) kā izejvielu poliamīdu ražošanai.
• Microplastics: neilona audumi var atbrīvot mikrosintētiskās šķiedras mazgāšanas laikā, kas nonāk ūdens sistēmās; tam ir nepieciešami filtrēšanas un mazgāšanas risinājumi.

Praktiski padomi — kopšana un drošība

• Apģērbu un tekstilizstrādājumu kopšana: ievērojiet ražotāja norādījumus, mazgājot neilona izstrādājumus ieteicams izmantot mērenu temperatūru un maigu mazgāšanas režīmu, izvairīties no balināšanas ar spēcīgiem līdzekļiem.
• Gludināšana un karstums: neilons ir jutīgs pret augstu temperatūru — gludināt zemā temperatūrā vai izmantot tvaiku, nepieļaut karsēšanu virs kušanas temperatūras.
• Degošība: neilons var kūst un līst droseļojoties kontaktā ar atklātu uguni; strādājot ar karstām virsmām vai atklātu liesmu, jāievēro drošības pasākumi.

Kopsavilkums

Neilons ir daudzpusīgs sintētiskais poliamīds, kam ir spēcīgas, elastīgas un viegli apstrādājamas īpašības. Tas ir bijis būtisks moderna tekstila un tehnisko materiālu attīstībā kopš 20. gadsimta 30.–40. gadiem. Lai gan neilona izmantošana sniedz lielas priekšrocības, ir svarīgi apzināties arī vides izaicinājumus un izvēlēties ilgtspējīgākas alternatīvas vai pārstrādes risinājumus, kur tas iespējams.

Meklēt pēc burta