Nylon

Nylon betecknar en grupp syntetfibrer av polyamid. Nylon var från början ett varumärke som lanserades av DuPont 1938 men blev med tiden ett allmängiltigt varumärkesord. På engelska har nylons blivit synonymt med damstrumpor. Under andra världskriget användes nylon för militära ändamål, t.ex. som ersättning för hampa och siden i fallskärmar.

Ett par seglivade skrönor är att namnet Nylon kommer från städerna New York (NY) och London (LON), för att hedra de två lagen som samtidigt både i New York och London skulle ha upptäckt syntetfibrer och därför skulle de dela på namnet. En annan historia är att namnet skall vara förkortning av "Now You've Lost, Old Nippon" och syftar då på att marknaden för silke skulle försvinna för Japan, nu när man kunde göra en liknande konstgjord fiber. Inget av detta stämmer och London hade inget med nylonuppfinningen att göra, däremot presenterades nylonstrumpor på New York-mässan 1939.

Sanningen är att uppfinnaren Wallace Carothers på DuPont 1934 upptäckte att han efter sju års forskning fått fram en tunn konstgjord tråd som liknade silke. Arbetsnamnet på den lyckade blandningen var "Fiber66". Nu behövde man ett mer säljande namn till konsumenterna och en namnkommitté kom på över 400 olika namn. Ett var Duparooh en förkortning av "DuPont Pulls A Rabbit Out Of the Hat" ett annat No Run, som gillades och med litet ändringar blev baklänges "Nylon", för tråden var inte så stark att den kunde heta No Run.

DuPont fick patent 1938 och började då marknadsföra nylon, men Carothers fick aldrig uppleva detta då han var sjukligt deprimerad och tog livet av sig med cyanid året innan.

Framställningen av nylonfibrer bygger på att en tvåhövdad amin och en tvåhövdad karboxylsyra träffar på varandra i gränsskiktet mellan två vätskefaser. Amino- och karboxylsyregrupperna binder till varandra direkt, vilket leder till polymerkedjorna. Salter och anjoner av karboxylsyror binder sig samman och bildar karboxyloxider.

Typisk reaktionsformel:

${\displaystyle ...-R-CO-OH+H_{2}N-R'-NH_{2}+HO-CO-R-...\rightarrow }$

${\displaystyle \rightarrow 2H_{2}O+...-R-CO-NH-R'-NH-CO-R-...}$

Tillverkningsprocess

Syntes av nylon i en kontinuerlig process kan gå till på följande sätt: ^[1]

Råmaterial är luft, vatten och stenkol

1.Stenkolen brännes, varvid erhålles koks, lysgas och stenkoltjära. Lysgasen är en biprodukt vid nylontillverkning, men är värdefull och kan användas till annat, vilket ej beskrivs vidare i denna redogörelse för nylontillverkning.

Nu börjar flera parallella processer:

2.1 När koksen kommer ut ur gasugnen släckes den med vatten. Ur vattenångan som bildas vid släckningen utvinnes vätgas och syrgas.

2.2 Stenkoltjäran är basmaterial för ett stort antal tekniska produkter, bl a det fenol, som behövs vid nylonsyntesen.

3. Ur luft utvinnes kvävgas. Av denna gas plus väte från processteg 2.1 erhålles ammoniak.

4. Av hydrogen från steg 2.1 och fenol från steg 2.2 görs cyklohexanol

5. Av cyklohexanol och syre från steg 2.1 görs adipinsyra.

6. Ammoniak från steg 3 + adipinsyra ger hexametylendiamin

7. Genom ytterligare tillförsel av adipinsyra till hexametylendiamin fälles nylonsalt (kaprolaktam = hexametylen-diamin-adipat)

8. Nylonsaltet hettas upp under tryck i en autoklav varvid nylonsaltet polymeriseras till en oordnad hög med nylonfjäll.

9. Fjällen skakas i en så kallad hopper, så att de i en någorlunda jämn ström går vidare till en uppvärmningsanordning och smälter. En pump trycker ut smält nylon genom en horisontell hålskiva (spinndysa) med mycket små hål. Den smälta nylonen är seg och bildar sammanhängande spindelvävstunna fibrer som hänger ned under hålskivan.

10. Väl ute från hålskivan möter nylonfibrerna en luftfläkt, som kyler dem så att de stelnar.

11. Fibern kan nu slutbehandlas på två sätt:

11.1 Antingen spolas upp på spolar i form av obruten fiber, som lämnar tillverkningsprocessen och går vidare till olika tillämpningar.

11.2 Alternativt går fibern till ett sträckverk i flera steg, varvid fiberdiametern minskar.

12. Fibern skrynklas nu och huggs upp i småbitar, som packas i stora balar om ca 125 kg för vidare transport till spinnerier för tillverkning av spunnen nylontråd. Skrynklingen gör att de korta fibrerna hugger tag i varandra och inte glider så lätt. Detta bidrar till en stark tråd.

Tillämpningar

(c) Erik Liljeroth, Nordiska museet, CC BY 4.0

Nylonfibrer används för tillverkning av textilier. Nylon är mycket slitstarkt och elastiskt. Det återfinns bland annat i kläder, sportshorts, nylonstrumpor, rep, fiskenät med mera. Små kugghjul och andra mekaniska smådelar, ofta med synnerligen komplexa former, tillverkas ofta av nylon. Nylon har god elektrisk isolationsförmåga, och används därför till brickor, små skruvar och muttrar, där metall av tekniska skäl inte är tillåtet. Den naturliga färgen är vit. Nylon är svårt att limma.

Ett nylonrep är elastiskt. Ett exempel, där denna egenskap kom väl till pass var när de Allierade under andra världskriget använde bogserlinor av nylon för de glidflygplan som vid vissa uppdrag användes som alternativ till fallskärmstrupper. Den elastiska bogserlinan motverkade de skadliga ryck som annars kunde uppstå i turbulent väder.

Tillverkas i flera kvaliteter, somliga är inte väderbeständiga (känsliga för UV-strålning). En väderbeständig kvalitet kallas nylon 11. Nylon 6 kallas perlon. Bri-Nylon är inregistrerat varumärke, som avser nylon tillverkat av det brittiska företaget Imperial Chemical Industries, PLC (ICI). 1983 utvecklade ICI stretchtyget Tactel. Varumärket ägs nu av DuPont.

Nylon används inte bara i form av fibrer utan också i fast form till maskindelar, möbelbeslag och andra bruksföremål.

Källor