تاریخچه نایلون

نایلون چیست؟

نایلون اولین الیاف مصنوعی است که توسط بشر ساخته شده و ترکیبی از پلیمر و پلی آمید می باشد. تاریخ ثبت این اختراع سال 1935 میلادی و امتیاز آن مربوط به شیمیدان مشهور والاس کارترز و شرکت آمریکایی DuPont می باشد. نایلون نوعی پلیمر است که از مواد نرم تولید شده و اولین مصارف آن در تولید جوراب زنانه و برس مسواک بود. از مهم ترین نایلون های آن زمان می توان به نایلون 6 و نایلون 6و6 اشاره کرد. در ادامه در مورد تاریخچه نایلون به طور مفصل صحبت خواهیم کرد.

تاریخچه نایلون

شرکت دوپونت در ابتدا باروت و پس از آن رنگ تولید می کرد و پس از جنگ جهانی دوم به تولید مواد شیمیایی دیگری پرداخت. یکی از این محصولات فیبر مصنوعی( ابریشم مصنوعی) بود که در آن زمان کاربرد بسیار زیادی داشت. در جنگ جهانی دوم ابریشم کمیاب شده بود و ابریشم مصنوعی جایگزین بسیار مناسبی برای آن شد و در تهیه وسایل نظامی از جمله تایر خودروها، چتر نجات، جلیقه های ضد گلوله و … مورد استفاده قرار گرفت. هم چنین به دلیل قیمت بسیار پایین تر ابریشم مصنوعی نسبت به ابریشم آسیایی این ماده به کلی جایگزین ابریشم آسیایی شد و تجارت ابریشم ژاپن با زیان بسیار بزرگی روبرو شد.

دوپونت و اختراع نایلون

در ادامه تاریخچه نایلون ، پروژه اختراع نایلون در شرکت دوپونت در سال 1927 توسط چارلز استاین مطرح شد و در این شرکت دپارتمان مواد شیمیایی از چندین تیم تحقیقاتی کوچک تشکیل شده بود و هدف آن ها تمرکز بر پژوهش هایی بود که منجر به کاربردهای عملی تحقیقات می شد. سرپرستی تیم تحقیقاتی پلیمر به والاس کاروترز سپرده شد. تحقیقات وی باعث پیشرفت عظیمی در صنعت پلیمر شد.

در ابتدای سال 1930، تیم تحقیقاتی والاس کاروترز موفق به ساخت دو پلیمر مصنوعی دیگر شدند. یکی از این پلیمرها نئوپرن بود، این ماده لاستیک مصنوعی است و در جنگ جهانی دوم کاربردهای فراوانی داشت. پلیمر بعدی ماده ای سفید رنگ بود با خاصیت کشسانی بسیار بالا که در تولید پوشاک از آن استفاده می شد و بعدها با چندین سال تحقیق و پژوهش به نایلون تبدیل شد.

در ابتدای سال 1935، تیم والاس کارترز موفق به تولید نایلون 6.6 شدند، در واقع اولین نایلون، 6.6 بود و توسط والاس کارترز در مرکز تحقیقات دوپونت سنتز شد. این ماده دارای خاصیت ارتجاعی فوق العاده بود اما برای تولید انبوه در مقیاس صنعتی نیازمند فرآیندهای بسیار پیچیده ای بود. دوپونت موفق به کسب حق اختراع پلیمر در سال 1938 شد و توانست منحصرا تولید فیبر را به دست بگیرد.

با همکاری سه دپارتمان تحقیقات شیمیایی، آمونیا و ریون(ابریشم مصنوعی) در شرکت دوپونت پروژه تولید نایلون به سرانجام رسید. این پروژه مزایای بسیاری از جمله اشتغال زایی، پیشرفت تکنیک های مهندسی، پیشرفت تکنولوژی، اثبات اهمیت علم مهندسی شیمی و … را دارا بود. راز موفقیت پروژه نایلون اتحاد و همکاری مهندسین و شیمیدان های شرکت دوپونت بوده است.

بازاریابی نایلون

استراتژی های بازاریابی مدیران دوپونت روز به روز بر محبوبیت نایلون افزودند و با تبلیغات متنوع تقاضا برای این محصول افزایش یافت. یکی از اصطلاحات مربوط به تبلیغ نایلون درج عبارت “محکم به اندازه فولاد و ظریف به اندازه تار عنکبوت” بود. امتیاز بعدی نایلون کاهش واردات ابریشم از ژاپن بود که منجر به کاهش هزینه ها شد.

تولیدات نایلونی دوپونت

تولید نایلون در سال 1940 پس از عرضه ملی بسیار افزایش یافت. در اولین سال عرضه نایلون 64 میلیون جوراب شلواری نایلونی به فروش رسید. جوراب شلواری های نایلونی با ادعای عبارت با دوام و نابود نشدنی نسبت به جوراب شلواری های ابریشمی با دو برابر قیمت به فروش می رسیدند. در سال 1942، تقاضا برای نایلون از مصارف پوششی به مصارف ارتشی تغییر پیدا کرد. دوپونت تولید جوراب شلواری های نایلونی را متوقف کرد و بنا به ویژگی استحکام و قدرت مکانیکی بالای نایلون، ساخت چادر و چتر نجات برای مصارف جنگی را اولویت قرار داد. بدینگونه شرکت دوپونت موفق به تولید محصولات نایلونی به اقتضای هر دوره زمانی شد و تولیدات خود را گسترش داد.

نایلون و عناصر آن

چهار عنصر کربن، نیتروژن، هیدروژن و اکسیژن در تولید نایلون ها نقش دارند. همه این عناصر در طبیعت قابل دسترس هستند. منشا کربن زغال سنگ، منشا نیتروژن و اکسیژن هوا و منشا هیدروژن آب است. در عصر جدید می توان این عناصر را از گاز طبیعی، نفت خام، چوب ذرت و پوسته جو تامین کرد.

اساس کار فرآیند تولید نایلون به این صورت است که مولکول ها با هم پیوند داده و درشت مولکول ها را پدید می آورند. ماده ای که از پیوستن این مولکول ها به هم حاصل می شود نمک نایلون نام دارد. نمک نایلون در دیگ های بخار قوی حرارت داده می شود و مولکول ها به هم می پیوندند و زنجیره ای به نام بسپار(پلیمر) پدید می آید. بسپار با حرارت دیدن به مایع غلیظی تبدیل می شود. سپس این مایع غلیظ از صفحات مشبکی که منافذ ریزی دارد عبور داده می شود و به صورت الیاف خارج شده و خنک می گردد.

تابیدن چند رشته از این الیاف نخ نایلون را به وجود می آورد. در مرحله آخر نخ نایلون کشیده می شود تا جایی که طول آن به 4 برابر طول اولیه می رسد و نخی با استحکام بالا و دارای خاصیت کشسانی به نام نایلون پدید می آید.

دلیل نام گذاری نایلون

در کتابی که توسط شرکت دوپونت منتشر شده است(کانتکست، جلد7، شماره 1978،2) توضیحاتی در مورد نام نایلون وجود دارد که به عنوان نوران(Norun) به معنای شکاف پذیر شناخته می شده است اما از آن جهت که این نام با ویژگی هایش مطابقت نداشت( نایلون شکاف پذیر نیست)، این نام اصلاح شد و واژه Nourian جایگزین آن شد و در نهایت این واژه به منظور تلفظ بهتر به Nylon تغییر یافت.

کاربردهای نایلون

کاربرد عمده نایلون ها در صنعت نساجی و تولید الیاف می باشد. هم چنین به دلیل استحکام و قدرت مکانیکی بالا نایلون در ساخت بسیاری از قطعات صنعتی کاربرد دارد. به دلیل پیوندهای هیدروژنی موجود در زنجیره های پلیمری نقطه ذوب نایلون ها بسیار بالا می رود که موجب افزایش کاربرد این ماده در صنعت شده است.

در این مقاله در مورد تاریخچه نایلون به طور مفصل صحبت کردیم امیدوارم که مطلب فوق مورد توجه شما دوست داران این صنعت قرار گیرد.