NYLON (POLIAMIDA)


El Nylon fue la primera fibra producida de polímero sintético y se personalizo  por primera vez en 1899. En 1929, esta investigación  fue renovada por Carothers en la Compañía Du Pont de Neumors. La primera patente se produjo en 1931 y fue publicada en 1936. En julio de 1935, el nylon 6,6 fue elegido por Du Pont para ser presentado en el mercado. Ésta fue seguida por una patente de aplicación que se publicó en 1937. Las principales poliamidas  en estas dos primeras patentes fueron NYLON-6, NYLON-7, NYLON-8, NYLON-9, NYLON-11 y NYLON-17.

 La primera patente de aplicación para el NYLON-6,6 se mostro en 1938.  Du Pont empezó la elaboración  experimental del nylon en 1938 y la primera planta comercial comenzó su fabricaciónen 1939 en Seaford, Delaware (EE.UU). Las primeras medias de nylon se produjeron en el mercado en 1940 y fueron un rápidamente éxito comercial.

En EE.UU. una segunda planta de Du Pont empezó  a producir en 1941, una tercera en 1947, una cuarta en 1954, y una quinta en 1967 aprovechando un avanzado proceso de spinning (hilado). La obtención comercial de NYLON-6 en EE.UU. se origino con la caprolactama, fabricada por primera vez en 1955 por Allied Chemical Corporation. Desde ese entonces la elaboración de fibras poliméricas se ha extendido  alrededor del mundo.

El nylon (de la marca comercial registrada: nylon®) es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se origina básicamente por poli condensación de un diácido con una diamina. La cantidad de átomos de carbono en las cadenas de la amina y del ácido se puede indicar detrás de las iniciales de poliamida. El más conocido, el PA 6.6 es, por lo tanto, el producto formal del ácido butandicarboxílico (ácido adipínico) y la hexametilendiamina. Por razones prácticas no se utiliza el ácido y la amina, sino soluciones de la amina y del cloruro del diácido. Así entre las dos capas se forma el polímero que puede ser expandido para dar el hilo de nylon.

Su viscosidad de fundido es  baja, lo cual puede originar dificultades en la transformación industrial, y su exposición a la intemperie puede causar una fragilización y un cambio de color,  si hay estabilización o protección previa. Al nylon se le puede agregar fibra de vidrio para proporcionar un incremento en la rigidez. Es un polímero cristalino ya que se le da un tiempo para que se organice y se enfríe lentamente, siendo por esto muy resistente.

 Las cadenas de nylon con un  par de átomos de carbono entre los grupos amida son más rigidas y sus puntos de fusión serán más altos que los nylons con un impar de átomos de C. El punto de fusión es escasa y  la resistencia al agua acensa a  medida que aumenta el número de grupos metileno entre los grupos amida.

El Nylon liso se aplica en el sector textil en tejido de punto en máquinas tricot, raschel y circular; urdimbres y tramas en tejidos planos. En total los filamentos lisos están reservados por aire (Tangling) y el nivel de atranques por metro se basa en su aplicación.

Se usa en tejidos para ropa interior y deportiva, chaquetas, vestidos de baño, encajes, cintas, forros de vestuario, paraguas, parasoles, paracaídas, cinturones de seguridad, ponchos y morrales militares, cortinas, marquillas tejidas, lechos para floricultura y en la fabricación de hilos de fantasía y de costura.

Su comportamiento a la llama: Se inflaman lentamente y de detienen de arder al apartarlos de la llama. Funden y huyen de la misma. Como residuo dejan una bola dura. Dan humos blancos. Olor especial algo ácido.


Aunque no hay evidencia de la creencia popular de que “nylon” es una contracción de “NY” (de “Nueva York”) y “Lon” de “Londres”, las dos ciudades fueron donde el material fue manufacturado por primera vez. En 1940 John W. Eckelberry de DuPont indico que las letras “nyl” son arbitrarias y el “on” fue copiado de nombres de otras fibras como algodón y rayón. Más tarde una publicación de DuPont, explicó que el nombre fue originalmente “No-Run” (“run” en este caso significa “desenredar”), pero fue modificado para hacer mejor el sonido.

FIBRA DE NYLON


Su aparición fue de modo casual. Wallace Carothers investigaba en EE UU (para la DU PONT) el comportamiento de las moléculas simples que unidas pueden formar moléculas enormes del mismo cuerpo químico para formar polímeros a base de monómeros. El resultado fue una molécula POLIAMIDA.


Las poliamidas como el nylon se comenzaron a emplear como fibras sintéticas, aunque finalmente se empleo en la fabricación de cualquier material plástico.

Las aramidas son un tipo de poliamidas en las que hay grupos aromáticos como parte de su estructura. Por ejemplo, se obtienen fibras muy resistentes a la tracción como el Kevlar, o fibras también muy resistentes al fuego, como el Nomex, ambas comercializadas por Du Pont. Las poliamidas más conocidas son: Poliamida 6
( Nurel, Perlón, Nylon 6, Grilón,) Poliamida 6.6 ( Tactel, Enka, Nylon 6.6).

El nylon es un Polímero sintético que esta en el grupo de las poliamidas. Es una fibra manufacturada que  está formada por varias uniones de amidas entre si. Las sustancias que componen al nylon son poliamidas sintéticas de cadena larga que poseen grupos amida (-CONH-) como parte primordial de la cadena polimérica. Existen diferentes versiones de Nylons siendo el nylon 6,6 uno de los más conocidos.

El nylon es uno de los polímeros más c usados como fibra, (designado con las siglas PA), debido a las peculiaridades de los grupos amida en la cadena principal.

El enlace amida se origina  de una amina y un grupo carbonílico. El nylon 6 está sintetizado en base de la caprolactona y el nylon 6,6 del ácido adíptico.


El Nylon es altamente deslizante, resistente a los químicos y tiene muy buena resistencia al desgaste, aun trabajando en seco, por lo que tiene poco envejecimiento si es utilizado como cojinete. Además, como se trata de un polímero termoplástico, es fácil de darle forma mediante su fundido.


Alguna de las denominaciones comerciales que tiene el nylon son las siguientes: Nylon-6, Poliamida-6, Nylatron-6, Akulon-6, Ultramid-B, Durethan-B, Tecamid-6, Ertalon-6 SA, Amidan-6. Los números que son añadidos al nylon se refieren al numero de “unidades de CH” entre los extremos reactivos y el monómero.


Puede aparecerse de diferentes formas aunque las dos más conocidos son la rígida y la fibra: en su presentación rígida se elabora para fabricar piezas de transmisión de movimientos tales como ruedas de todo tipo (convencionales, etc.), tornillos, piezas de maquinaria, piezas de electrodomésticos, herramientas y utensilios caseros, etc. 

En su presentación como fibra, a partir de su capacidad  se usa para formar hilos, en la industria textil y en la cordelería para fabricar medias, cuerdas, tejidos y otros elementos flexibles.

Existen varios tipos de Nylon, aunque hoy en día  los más destacados son el Nylon 6 y el Nylon 6,6.

El nylon 6 o policaprolactona es conformado por la polimerización de la abertura del anillo de la caprolactona. En este paso, la banda del péptido sin la molécula de la caprolactona es rota, con los grupos activos de cada uno de los lados, se reforman 2 nuevas bandas mientras que el monómero forma parte de la cadena polimérica. En este polímero, todas las bandas de amidas están en la misma dirección, pero esto no es causa de un mayor desacuerdo dentro de  las propiedades del nylon 6,6.


El nylon 6,6, además llamado nylon 66, es fabricada por la policondensación de la hexametilendiamina (6 átomos de carbono) y el ácido adíptico (6 átomos de carbono). Las unidades de diácido y de diamina que permutan en la cadena polimérica.


Las poliamidas presentan unas propiedades físicas parecidas a las de los metales como la resistencia a la tracción entre 400-600 Kg/cm 2. Tienen un coeficiente de rozamiento muy bajo no necesitando lubricantes las piezas que son introducidas a fricción, buena resistencia química, fácil moldeo, y resistencia a temperaturas de trabajo de hasta 1200 ºC.


METODO

En nylon 6 se inicializa a partir de 1 sola clase de monómero, denominado caprolactama, calentando  a unos 250° C en presencia de casi  5-10% de agua. Se obtiene por poli condensación  de un di ácido con una diamina, mezclado con el agua en un reactor, esto procesa a sal de nylon, que se envía a una evaporación, para extraer el exceso de agua. La sal de nylon se va a un vaso en donde lo funde y de ahí pasa aun proceso  de hilado y es extraído luego es  enviado a una hilera, que es una pequeña placa de metal con hoyos finos,  se refrigera por aire para formar los filamentos.

Durante la polimerización, el enlace peptídico  en el centro de cada molécula de la caprolactama se rotura, con los grupos activos en cada lado forma 2 nuevos bonos como el monómero pasa a formar parte fundamental del polímero. A diferencia del nylon 6,6, en el que la dirección del enlace amida se intercala en cada enlace, todos los bonos de nylon 6 amidas se ubican en la misma dirección. Nylon 6 por lo tanto, parece natural poli péptidos más cerca; caprolactama sería un aminoácido si fuese hidrolizado. Esta distinción tiene poco efecto sobre las características metódicas o químicas del polímero, pero es suficiente para crear una distinción legal.

Nylon 6,6 formado a partir de ácido butandicarboxílico  (ácido adipínico) y la hexametilendiamina. Proviene por  medio de una reacción de polimerización por etapas, y por una polimerización por condensación.  El nylon se sintetiza en base  de di ácidos y diamina, no se necesitan enzimas, ya que los ácidos catalizan  la reacción y créase o no, uno de los monómeros es un ácido. Cuando nos acercamos al  término de la polimerización, donde no hay muchos  grupos ácidos para comportarse como catalizadores, la reacción aún prosigue. La amina puede reaccionar con los ácidos carboxílicos no protonados y  también pueden originarse a partir de una diamina y un di cloruro esta reacción sigue el mismo método, pero sí se necesita agregar trazas de ácido que actúen como enzimaticos.

Nylon 11, se origina  a partir  del ácido omega aminoundecanoico, que tiene 11 átomos de carbono. Producido por poli condensación del ácido amino-undecanoico. Composición química. A base de cadenas de amida, hidrógenos, carbonos y oxígenos  


PROPIEDADES Y APLICACIONES


 Dureza

• Capacidad de amortiguación de golpes, ruido, vibraciones

• Resistencia al desgaste y calor

• Resistencia a la abrasión

• Inercia química casi total

• Antiadherente

• Inflamable

• Excelente dieléctrico

• Alta fuerza sensible

• Excelente abrasión

Las principales aplicaciones del nylon es la textil, ya que gracias a su elasticidad, resistencia, no la ataca la polilla, no requiere planchado, se utiliza en la confección de medias, tejidos y telas de punto.

Los usos generales del nylon

• Fibra de Nylon

• Medias

• Polainas

• Cerdas de los cepillos de dientes

• Hilo para pescar

• Redes

• Fibra de alfombra

• Fibra de bolsas de aire

• Piezas de autos (como el deposito de gasolina)

• Piezas de máquinas (como engranes y cojinetes)

• Paracaídas

• Cuerdas de guitarra

• Chaqueta

• Cremalleras

• Palas de ventiladores industriales

• Tornillos



el nylon se utiliza primordialmente en la industria textil, pero también tienen extensas aplicaciones en ingeniería, gracias a la gran resistencia que presenta este material a los agentes químicos, disolventes y abrasión, a la gran dureza y tenacidad hacen de este material el ideal para su uso en piezas que están sometidas a un gran desgaste. Por ejemplo rodamientos, engranajes, cojinetes, neumáticos, especialmente para bicicletas



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