تفاوت نایلون پلی آمیدی و پلی اتیلن

 نایلون چیست؟

nylonنام یکی از خانواده‌های پلیمرهای ترکیبی است که به طور عمده‌ای در تولید وسایل مصرفی و پوششی به کار می رود. نایلون اولین الیاف مصنوعی بود که  به دست انسان ساخته شد و یکی از پر کاربرد ترین پلیمر هاست که از مواد نرم تولید شده است. بر خلاف سایر فیبر های ارگانیک و یا نیمه ترکیبی، خاصیتی کاملاً ترکیبی دارد و این بدین معنی است که  هیچ ماده ی ارگانیک و اصلی در خود ندارد. در این مقاله قصد داریم که در مورد تفاوت نایلون پلی آمیدی و پلی اتیلن صحبت کنیم ،در ادامه همراه ما باشید .

 دسته بندی نایلون ها براساس ماده اولیه

مواد اولیه‌ای که در تولید نایلون مورد استفاده قرار می‌گیرد، مواد پلیمری هستند. در بسیاری از کشورهای اروپایی و آمریکایی، نایلون را از پلیمرهایی که دارای ساختار پلی آمیدی هستند، تولید می‌کنند؛ اما در ایران، نایلون‌ها به کمک فیلم‌های دمشی که از پلی اتیلن به دست می‌آیند، تولید و روانه بازار می‌شوند.

معمولا از پلی اتیلن به عنوان پلیمر پایه در تولید نایلون‌ها و نایلکس‌ها استفاده می‌شود. پلی اتیلن‌ها به عنوان گروهی از مواد پلیمری، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مشخصی هستند. به کمک اضافه کردن برخی مواد افزودنی به پلیمرها، خواص آن‌ها را می توان تقویت کرد. در تولید  مواد افزودنی را به منظور ارتقای مقاومت کشسانی، تنظیم شبکه ساختاری و افزایش شفافیت سطح نایلون‌های پلی اتیلنی انجام می‌دهند.

•  نایلون های پلی آمیدی

نایلون پلی آمید پلیمری است که توسط والاس کاروترز متخصص شیمی آلی کمپانی دوپونت که یکی از بزرگترین تولید کننده های مواد شیمیایی درآمریکا و جهان است درسال 1935 تولید شد. کاروترز روی این پروژه کارکرد تا درنهایت موفق شد درسال  1938اولین محصول نایلونی که مسواک با الیاف نایلون بود، تولید کند. بعد از تولید مسواک معروف ترین محصول نایلونی  که همان جوراب نایلونی زنانه بود به وجود آمد. پس از این کشف بزرگ بسیاری از دانشمندان در پی بدست آوردن محصولات جدید و کشف راز این محصول بودند و در این راستا آزمایش های گوناگونی انجام دادند .

نایلون اولین پلیمر ترکیبی است که در تجارت پیروز است. در جنگ جهانی دوم ابریشم کیمیا شده بود. بنابراین استفاده از این نوع از پلیمرهای ترکیبی زمانی آغاز شد که به دنبال جایگزینی برای کنف و ابریشم در ساخت چتر نجات، جلیقه و تایرهای بسیاری از خودروهای نظامی در جنگ جهانی دوم بودند، در واقع نایلون ساخته شد تا به جای ابریشم مورد استفاده قرار گیرد. دقیقاً پس از جنگ، مردم با فقدان مواد اولیه مانند نخ و ابریشم برای دوخت لباس‌های سنتی روبرو شدند و به همین دلیل نیز افرادی از ایده ای جدید کمک گرفته و پارچه ی چترهای نجات را به لباس تبدیل کردند.

پس از آن به کارگیری این نوع از پلیمرهای ترکیبی در لباس بانوان با استقبال خوبی روبرو شد و تولید لباس زیر و جوراب های ساق بلند از جنس نایلون روز به روز بیشتر شد. در همان دوره، نایلون با محبوبیت بیشتری در عرصه های مختلف مصرفی و ارتشی روبرو شد، حتی یکی از شعارهایی که برای تبلیغ نایلون از آن استفاده می کردند آن را مستحکم تر از فولاد و لطیف مثل تار عنکبوت تعبیر می کردند.

•  تقسیم بندی نایلون های پلی آمید

این محصول در درجه‌های مختلفی تولید می‌شود که درجه ۶ و ۶,۶ آن مهم ترین پلی آمیدها هستند و بیشترین میزان کاربرد در بازار و صنایع مختلف را دارند. نایلون 6 و نایلون 6,6 در صنعت به صورت الیاف به کار برده می شوند.

1-  نایلون 6

نایلون 6 یا پلی کاپرولاکتام  دارای استحکام کششی و سختی بالا بوده و از خواص ضد چروک، مقاومت سایشی، الاستیسیته و درخشندگی خوبی برخوردار است و همچنین مقاومت خوبی در برابر اسید و قلیا دارد. رنگ پذیری خوب از ویژگی های بارز این پلیمر به حساب می آید. نایلون ۶ را می توان با استفاده از تثبیت کننده ها در طول پلیمریزاسیون اصلاح کرده و خواص شیمیایی و واکنش پذیری آن را تقویت نمود.

nylon 6 پایداری هیدرولیکی خوب، هزینه ی ساخت و تولید کمتر و در تست های حرارتی عملکرد خیلی خوبی نسبت به نایلون ۶٫۶  دارد. نایلون ۶ در صنعت هواپیما و خودروسازی، ساخت تور، کالاهای مصرفی و صنعتی، طناب، لباس های کشی، ساخت رشته ی ابزار آلات موسیقی(تار، سه تار و ویولن)، صنایع الکترونیکی و برق مورد استفاده قرار می گیرند.

 

2- نایلون 6,6

این دسته از پلی‌آمید ها از هگزا متیل دی آمین و اسید آدیپیک سنتز می شوند.  به خاطرنقطه‌ی ذوب بالا، مقاومت حرارتی نسبت به نایلون ۶، مقاومت سایشی، استحکام و پایداری بالایی که دارند. در ساخت انواع قطعات اتومبیل، کیسه هوا، پوشاک، الیاف فرش، ساخت سی دی، چرخ دنده ها، بلبرینگ ها، عایق برق و… کاربرد دارند. جذب بالای آب و مقاومت شیمیایی پایین از معایب این گرید از پلی آمید به شمار می آید.

تولید محصولات  پلی آمید ۶٫۶ بصورت قالب ریزی تزریقی برای ساخت لوله، پروفیل ها، شیلنگ، خودکار مورد استفاده قرار می گیرند. برای افزایش سختی، مقاومت حرارتی و… این پلی آمید می توان از الیاف شیشه استفاده کرد.

 

 

مقایسه نایلون 6 و 6,6

خصوصیت مهم نایلون‌ها استحکام و وزن سبک آن‌ها است. این الیاف برخلاف بسیاری از الیاف مصنوعی، مقاومت سایشی بالایی دارند و در برابر چروک مقاوم هستند. بسیار الاستیک هستند و درخشش ابریشمی و ظاهری شبیه پنبه و پشم دارند. پارچه بافته شده از نایلون، رطوبت، هوا و گرما را به خوبی حبس می‌کند. تفاوت نایلون 6 و6,6 از تفاوت در ساختار آن ناشی می‌شود.

همانطور که گفته شد نایلون6 از اسید کاپرولاکتام حاصل می‌شود و نایلون6,6 مشتق از اسید آدیاپیک و هگزامتیلن دی‌آمین است. این تفاوت ساختاری باعث می‌شود نایلون 6 مقاومت دربرابر ضربه بیشتری داشته باشد.

از طرفی نایلون 6,6 دمای ذوب کریستالی 265 درجه سانتی‌گراد و نایلون 6 دمای ذوب کریستالی پایین‌تر(225 درجه سانتی‌گراد) دارد. همچنین نایلون 6,6 مقاومت کششی بالاتری دارد ولی به اندازه نایلون6 قابل بازیافت نیست. با توجه به موارد گفته شده و براساس کاربرد موردنظر از الیاف نایلون6 و نایلون 66 درکاربرهای مختلف استفاده می‌شود.

 نایلون های پلی اتیلنی

مواد اولیه هر محصولی نقش بسزایی در کیفیت و مرغوبیت محصول نهایی دارد. پلی اتیلن یکی از مهم ترین مواد تشکیل دهنده نایلون ها است.

پلی اتیلن اولین بار به طور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی هانس ون پخمان سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزو متان، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعد ها پلی اتیلن نام گرفت. اولین سنتز صنعتی پلی اتیلن توسط ازیک ناوست و رینولر گیسون از شیمیدان های معروف در 1933 صورت گرفت. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزآلدهید در فشار بالا ماده موم مانند به دست آوردند.

علت این واکنش وجود ناخالصی های اکسیژن دار در دستگاه های مورد استفاده بود که به عنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 مایکل پرین یکی دیگر از دانشمندها این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید پلی اتیلن در سال 1939 شد.

در طول جنگ جهانی دوم شرکتهای  ICI و Dupont در آمریکا تحقیقات بیشتری بر روی پلی اتیلن انجام دادند که در نهایت در سال 1944 تولید انبوه این ماده به عنوان مواد مصرفی در نایلون تحت لیسانس  ICI آغاز گردید.

  طبقه بندی پلی اتیلن ها

طبقه بندی اتیلن ها بر اساس دانسیته آنها صورت می گیرد.  در مقدار دانسیته اندازه زنجیر پلیمری و نوع و تعداد شاخه های موجود در زنجیر دخالت دارد. پلی اتیلن‌ها در گریدهای با وزن مختلف در بازار عرضه می‌شوند:

1- HDPE (پلی اتیلن با دانسیته بالا)

این نوع، دارای استحکام کششی بیشتر نسبت به سایر انواع پلی اتیلن است.

2- LDPE (پلی اتیلن با دانسیته پایین)

این نوع، دارای استحکام کششی کمی است. از دیگر خصوصیات این پلیمر، انعطاف پذیری و امکان تجزیه توسط میکروارگانیسم ها است.

3- LLDPE (پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین)

این پلی اتیلن یک پلیمر خطی با تعدادی شاخه کوتاه است و معمولا از کوپلیمریزاسیون اتیلن با آلکن های بلند زنجیر ایجاد می شود.

4- MDPE (پلی اتیلن با دانسیته متوسط است)

پلی‌اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌ نایلون استفاده می‌شود. HDPE در تولید ظروف شیر و مایعات، انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه و مخازن آب کاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله‌کشی معمولاً از MDPE استفاده می‌کنند. LLDPE به دلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد.

  مزیت نایلون های پلی اتیلنی به پلی آمیدی

دلیل این امر وجود دو ویژگی بسیار مهم در پلی اتیلن است. پلی اتیلن به عنوان یک ماده پلیمری، دارای خاصیت گرمانرم است. به این ترتیب وقتی در معرض حرارت قرار می‌گیرد، نرم و منعطف می‌شود. نایلون‌ها نیز با حرارت دادن پلی اتیلن تولید می‌شود؛ بنابراین نایلون‌ها همواره دارای ظاهری نرم و منعطف خواهند بود. مشخصه دوم پلی اتیلن، مقاومت بالای آن در برابر ضربه است که منجر به افزایش چغرمگی آن می‌شود. به همین دلیل پلی اتیلن گزینه مناسبی برای تولید نایلون‌ها به شمار می‌رود.

البته مزایا و مشخصات خوب دیگری نیز برای پلی اتیلن می‌توان بر شمرد؛ از جمله این که پلی اتیلن‌ها به هیچ عنوان سمی نیستند و مصرف آن‌ها هیچ‌گونه خطری برای سلامتی انسان ندارد. همچنین به طور کلی در شرایط آب و هوایی معمولی نامحلول است و تنها تحت شرایط خاصی از جمله حرارت دادن آن در هیدورکربنات‌ها یا هالوژن هیدروکربنات‌ها می‌توان آن را حل کرد.

 ویژگی نایلون ها

نایلون ویژگی های خاص و منحصر به فردی دارد که باعث می شود کاربردهای زیادی داشته باشد، از جمله:

• بسیار قوی و الاستیک است.
• استحکام بالایی دارد.
• شستشوی آن آسان است .
• فیبر نایلون در برابر گرما، اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی نسبتاً مقاوم است.
• برای تجزیه الیاف نایلونی به مدت زمان زیادی نیاز است.
• در برابر مواد شیمیایی و روغن ها بسیار مقاوم می باشد.
• قابلیت ارتجاعی خیلی بالایی دارد.

 کاربرد نایلون ها

نایلون ها در گستره وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند،

از جمله:

• بسته بندی
• صنایع خودرو سازی، قطعات ماشین ها و اتصالات
• صنایع بهداشتی
• صنایع الکترونیک
• صنایع موسیقی
• صنایع پوشاک
• لوازم پزشکی
• لوازم خانگی
• فیلم های محافظ