¿Cómo se fabrica el nailon?

El nailon se fabrica a través de un complejo proceso químico y de fabricación de dos pasos que primero crea los polímeros fuertes de la fibra y luego los une para crear una fibra duradera. El término se usa comúnmente para referirse a una amplia gama de poliamidas o polímeros sintéticos, y abarca una gama de productos a menudo muy diferentes. La ropa, la cuerda, las piezas mecánicas de plástico duro, las cubiertas de paracaídas y los neumáticos son ejemplos del material sintético en acción. En la mayoría de los casos, la fabricación El proceso es diferente para estos elementos diferentes, pero el químico parte de su creación tiende a ser muy similar.

Polimerización

Lo primero que debe hacer el fabricante es combinar dos conjuntos de moléculas. Un conjunto tiene un grupo ácido en cada extremo y el otro conjunto tiene un grupo amina, formado por compuestos orgánicos básicos, en cada extremo. Hay cierto margen de variación, pero el uso de monómeros de hexametilendiamina y ácido adípico es una combinación común. Cuando estas dos sustancias se combinan, resultan “sales de nailon” cristalizadas espesas. Estos se conocen comúnmente como nylon 6, 6 o simplemente 6-6 . El nombre se basa en el número de átomos de carbono entre los dos grupos ácidos y los dos grupos amina.

Este material también se puede crear químicamente de una manera diferente, es decir, moldeando las mismas moléculas en una estructura diferente. En este método alternativo, las moléculas ácidas están todas en un extremo de la estructura y las moléculas de amina están todas en el otro. Este compuesto luego se combina en una cadena de átomos de carbono. En cualquier caso, los cristales resultantes deben remojarse en agua para disolverlos, luego acidificarse y calentarse para crear una cadena que sea casi irrompible a nivel químico.

Calentamiento y centrifugado

Los fabricantes suelen utilizar una máquina especialmente diseñada para calentar los polímeros a la temperatura adecuada, luego combinan las moléculas para formar una sustancia fundida que se fuerza en una hilera, separándola en hilos delgados y exponiéndola al aire por primera vez. El aire hace que las hebras se endurezcan inmediatamente y, una vez que están duras, se pueden enrollar en bobinas. Las fibras se estiran para crear fuerza y ​​elasticidad, que es uno de los principales beneficios del material.

Desde aquí, los filamentos se desenrollan y luego se rebobinan en otro carrete más pequeño. Este proceso se llama dibujar y se utiliza para alinear las moléculas en una estructura paralela. Los hilos que resultan son hilos multipropósito que se pueden usar para una variedad de propósitos diferentes. Se pueden tejer o encuadernar tal cual, o se pueden combinar y fundir.

Proceso de Fabricación

Una vez que el material se ha enrollado en el carrete más pequeño, está listo para convertirse en el producto que esté destinado a convertirse. Desde un punto de vista técnico, es nailon en este momento, pero no en ninguna forma que los consumidores reconozcan, y por lo general necesita más refinamiento para que sea útil en el mercado.

La mayoría de los productos se crean tejiendo o fusionando los filamentos. En lo que respecta a los materiales y las telas sintéticas, cuanto más apretado sea el tejido, más fuerte y más resistente al agua será el material; para plásticos y otros artículos moldeados duros, cuanto más altas sean las temperaturas de fusión, más transparente y brillante será el producto final. Las cuerdas y los cordajes suelen depender de complejos retorcimientos y fusiones, y la mayoría en realidad se componen de cientos, si no miles, de hebras individuales unidas para crear un producto final muy resistente.

El nailon también se puede mezclar con otras fibras para crear materiales combinados. Cuando se combina con algodón, produce un tipo de tela resistente que mantiene su forma pero es suave al tacto. También se puede tejer en patrones para reforzar la fuerza, mejorar la apariencia o cumplir con otros requisitos de diseño. En usos industriales y militares, se puede verter en moldes y utilizar para piezas de máquinas, bandas de rodadura de neumáticos y recipientes de almacenamiento de alimentos, ya sea de forma aislada o en combinación con otros plásticos y materiales sintéticos.

Historia

Este tipo de productos se hicieron populares por primera vez en los albores de la Segunda Guerra Mundial como una alternativa menos costosa y más eficiente a la seda y el cáñamo tejido, los cuales eran los materiales estándar de los paracaídas de la época. También fue útil en el esfuerzo de guerra en lo que respecta a la producción de neumáticos; los neumáticos fabricados con polímeros unidos químicamente tendían a ser más duraderos y menos propensos al desgaste que los fabricados con caucho estándar.

Desde entonces, el material ha encontrado una variedad de usos cotidianos, aunque todavía es común en una serie de esfuerzos industriales y militares. La ropa sintética es muy popular en muchos lugares, particularmente para deportes; con un tejido más ligero, también es el estándar en medias y calcetería. Se utiliza en cuerdas y cordeles, y en todo tipo de calzado y accesorios; sus propiedades de absorción de agua también lo hacen popular para su uso en cosas tan diferentes como paraguas y suéteres de lana sintética. Aunque todos estos productos parecen muy diferentes desde el principio, la forma en que se fabrican, al menos al principio, suele ser bastante uniforme.

Preocupaciones ambientales

Además de ser algo complejo, el proceso de fabricación también ha planteado una serie de preocupaciones ambientales. Muchos productores utilizan petróleo crudo para aislar los polímeros, lo que puede provocar el agotamiento de los combustibles fósiles y la contaminación ambiental debido a la escorrentía. La producción química de ácido adípico también crea con frecuencia óxido nitroso, un conocido gas de efecto invernadero, como subproducto. Este gas tiene el potencial de erosionar la capa de ozono y promover la contaminación del aire.