Como é feito o nylon?

O nylon é feito através de um complexo processo químico e de fabricação de duas etapas que primeiro cria os polímeros fortes da fibra e, em seguida, os une para criar uma fibra durável. O termo é comumente usado para se referir a uma ampla gama de poliamidas, ou polímeros sintéticos, e abrange uma gama de produtos muitas vezes muito diferentes. Roupas, cordas, peças mecânicas de plástico duro, coberturas de pára-quedas e pneus são exemplos do material sintético em ação. Na maioria dos casos, a fabricação processo é diferente para esses diferentes itens, mas o químico parte de sua criação tende a ser muito semelhante.

Polimerização

A primeira coisa que o fabricante deve fazer é combinar dois conjuntos de moléculas. Um conjunto possui um grupo ácido em cada extremidade e o outro conjunto possui um grupo amina, formado por compostos orgânicos básicos, em cada extremidade. Há algum espaço para variação, mas o uso de monômeros de hexametilenodiamina e ácido adípico é uma combinação comum. Quando essas duas substâncias são combinadas, resultam “sais de nylon” cristalizados espessos. Estes são comumente conhecidos como nylon 6, 6 ou simplesmente 6-6 . O nome é baseado no número de átomos de carbono entre os dois grupos ácidos e os dois grupos amina.

Este material também pode ser criado quimicamente de uma maneira diferente, ou seja, moldando as mesmas moléculas em uma estrutura diferente. Neste método alternativo, as moléculas ácidas estão todas em uma extremidade da estrutura e as moléculas de amina estão todas na outra. Este composto é então combinado em uma cadeia de átomos de carbono. Em ambos os casos, os cristais resultantes devem ser embebidos em água para dissolvê-los, depois acidificados e aquecidos para criar uma cadeia quase inquebrável em nível químico.

Aquecimento e centrifugação

Os fabricantes geralmente usam uma máquina especialmente projetada para aquecer os polímeros à temperatura certa e, em seguida, combinam as moléculas para formar uma substância fundida que é forçada a uma fieira, separando-a em fios finos e expondo-a ao ar pela primeira vez. O ar faz com que os fios endureçam imediatamente e, uma vez duros, podem ser enrolados em bobinas. As fibras são esticadas para criar resistência e elasticidade, que é um dos principais benefícios do material.

A partir daqui, os filamentos são desenrolados e depois rebobinados em outro carretel menor. Este processo é chamado de desenho e é usado para alinhar as moléculas em uma estrutura paralela. Os fios resultantes são fios multiuso que podem ser usados ​​para uma variedade de propósitos diferentes. Eles podem ser tecidos ou encadernados como estão, ou podem ser combinados e posteriormente derretidos.

Processo de fabricação

Depois que o material foi enrolado no carretel menor, ele está pronto para ser transformado em qualquer produto que se destine a se tornar. Do ponto de vista técnico, é nylon neste momento, mas não de qualquer forma que os consumidores reconheçam, e geralmente precisa de mais refinamento para que seja útil no mercado.

A maioria dos produtos é criada tecendo ou fundindo os filamentos. No que diz respeito aos materiais e tecidos sintéticos, quanto mais apertada for a trama, mais forte e resistente à água será o material; para plásticos e outros itens moldados duros, quanto mais altas forem as temperaturas para derretimento, mais uniforme e brilhante será o produto final. Cordas e cordões geralmente dependem de torção e fusão complexas, e a maioria é composta de centenas, senão milhares de fios individuais unidos para criar um produto final muito resistente.

O nylon também pode ser misturado com outras fibras para criar materiais combinados. Quando combinado com algodão, produz um tipo de tecido resistente que mantém sua forma, mas é macio ao toque. Também pode ser tecido em padrões para reforçar a resistência, melhorar a aparência ou atender a outros requisitos de design. Em usos industriais e militares, pode ser derramado em moldes e usado para peças de máquinas, bandas de rodagem de pneus e recipientes de armazenamento de alimentos, isoladamente ou em combinação com outros plásticos e materiais sintéticos.

Histórico

Esses tipos de produtos se tornaram populares no início da Segunda Guerra Mundial como uma alternativa menos cara e mais eficiente à seda e ao cânhamo tecido, ambos os materiais padrão de pára-quedas da época. Também foi útil no esforço de guerra quando se tratava de produção de pneus; pneus feitos de polímeros quimicamente ligados tendiam a ser mais duráveis ​​e menos propensos ao desgaste do que aqueles feitos de borracha padrão.

Desde aquela época, o material encontrou uma variedade de usos diários, embora ainda seja comum em vários empreendimentos industriais e militares. Roupas sintéticas são muito populares em muitos lugares, principalmente para esportes; com um tecido mais leve também é o padrão em meias e meias. É usado em cordas e cordões, e em todos os tipos de sapatos e acessórios; suas propriedades de absorção de água também o tornam popular para uso em coisas tão diferentes quanto guarda-chuvas e suéteres de lã sintética. Embora todos esses produtos pareçam muito diferentes desde o início, a forma como são feitos - pelo menos no começo - geralmente é bastante uniforme.

Preocupações ambientais

Além de ser um pouco complexo, o processo de fabricação também levantou uma série de preocupações ambientais. Muitos produtores usam petróleo bruto para isolar os polímeros, o que pode levar ao esgotamento dos combustíveis fósseis e à poluição ambiental devido ao escoamento. A produção química de ácido adípico também frequentemente cria óxido nitroso, um conhecido gás de efeito estufa, como subproduto. Este gás tem o potencial de erodir a camada de ozônio e promover a poluição do ar.