Polimeros nylon

Introducción

Existen cierto tipo de polímeros que debido a sus propiedades (facil combinación con colorantes, alta resistencia ténsil, gran dureza, tenacidad y resistencia a mohos y polillas) son muy usados por la industria textil. Uno de los ejemplos mas importantes que reúne estas características es el nylon.
El nylon es un polímero sintético que pertenece al grupo de las poliamidas. Es una fibra manufacturada la cual esta formada por repetición de unidades con uniones amida entre ellas.
En el siguiente informe, nos referiremos a la historia de este polímero (nylon), que fue descubierto por Wallace Hume Carothers y J. Hill en 1930. También nos referiremos sobre la utilización de este que se lleva a cabo principalmente en la industria textil, pero que ademas tiene otras aplicaciones como el la ingeniería gracias a la gran resistencia y tenacidad que presenta este material y que lo hacen ideal para el uso en piezas que estan sometidas a un gran desgaste.

Desarrollo

1 Historia

El Nylon fue la primera fibra producida enteramente de polímero sintético. En 1930 Wallace Hume Carothers y J. Hill trabajando en los laboratorios de la empresa química DuPont en Wilmington, Delaware, EUA, descubrieron un polímero con el que se podían hacer hebras de gran resistencia. El material fue anunciado en 1938 con la patente de la empresa DuPont, las principales poliamidas ilustradas en estas dos primeras patentes fueronNYLON-6, NYLON-7, NYLON-8, NYLON-9, NYLON-11 y NYLON-17. La primera patente de aplicación para el NYLON-6,6 se publicó en 1938.
El primer producto comercializado fue un cepillo de dientes con las cerdas hechas de nylon el mismo año. Pero el invento que revolucionó, fueron las medias de nylon para mujeres en 1940 y que llegó a Europa en 1945.
Aunque no hay evidencia de la creencia popular de que “nylon” es una derivación de “NY” (de New York) y “Lon” (de Londres), las dos ciudades fueron donde el material fue manufacturado por primera vez.
La segunda guerra ayudó a incorporar en vestimenta, parachoques y cubiertas al nylon 6,6 con un impacto indescriptible.
Desde entonces la producción de fibras poliamidicas se ha expandido ampliamente alrededor del mundo.

2.- Características y Propiedades
Las características del nylon son:
• Dureza
• Capacidad de amortiguación de golpes, ruido y vibraciones.
• Resistencia al desgaste y calor.
• Resistencia a la abrasión.
• Inercia química casi total.
• Antiadherente
• Inflamable.
• Excelente dieléctrico
• Alta fuerza sensible
• Excelente abrasión
Propiedades eléctricas: La conductividad eléctrica del nylon es muy baja. La conductividad se incrementa con el contenido de humedad. Las propiedades aislantes del nylon se manifiestan en la capacidad de acumular cargas eléctricas estaticas. Pueden generarse facilmente tanto cargas positivas como negativas sobre la superficie por rozamiento o con sustancias apropiadas, seguidas de separación. Estascargas no se disipan facilmente. La combinación de la facilidad de formación y dificultad en la pérdida de cargas electrostaticas es una característica desfavorable en el nylon, que posee baja retención de humedad. El incremento de humedad relativa y la incorporación de ciertas sustancias en el polímero fundido antes del proceso de hilado, ayudan a disipar las cargas estaticas.

Propiedades físicas

a) Estructurales: Las poliamidas son polímeros lineales y, por consiguiente, materiales termoplasticos. Dichos polímeros cristalizan y mantienen una alta atracción intermolecular. Estos compuestos también contienen segmentos de cadena alifaticos, los cuales en función de su longitud, dan mayor o menor flexibilidad a la región amorfa.
b) Cristalinidad: Las moléculas de poliamida lineal consisten en fases cristalinas y amorfas. La organización de estas moléculas y el enfriamiento cuidadoso con que se hace para este fin, determina que el polímero sea cristalino
3.- Química
Los nylons también se llaman poliamidas, debido a los característicos grupos amida en la cadena principal. Estos grupos amida son muy polares y pueden unirse entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno. Debido a ésto y a que la cadena de nylon es tan regular y simétrica, los nylons son a menudo cristalinos, y forman excelentes fibras.
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El nylon 6.6 recibe ese nombre, porque cada unidad repetitiva de la cadena polimérica, tiene dos extensiones de atomos de carbono, cada una con una longitud de seis atomos de carbono. Los nylons se pueden sintetizar apartir de las diaminas y los cloruros de diacido. El nylon 6.6 se hace con los monómeros cloruro del adipoilo y hexametilén diamina.
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Ésta es una forma de hacer nylon 6.6 en el laboratorio. Pero en una planta industrial de nylon, se lo fabrica generalmente haciendo reaccionar el acido adípico con la hexametilén diamina.
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Otra clase de nylon es el nylon 6. Es muy parecido al nylon 6.6, excepto que tiene sólo un tipo de cadena carbonada, de seis atomos de largo.
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Se hace a partir del monómero caprolactama, por medio de una polimerización por apertura de anillo El nylon 6 no se comporta de manera diferente al nylon 6.6. La única razón por la que se fabrican los dos tipos, es porque DuPont patentó el nylon 6.6 y otras compañías tuvieron que inventar el nylon 6 para poder entrar en el negocio del nylon.

Nomenclatura

La IUPAC, acepta como denominación la forma abreviada de poliamida. El nombre común se basa en nombrar cada uno de los monómeros. Pero todas estas estan cayendo en desuso a favor de la nomenclatura sistematica que se basa en nombrarlas como derivados de las cadenas carbonadas divalentes de nitrógenos sustituidos (imino). Por ejemplo, el nylon 6,6 se llamara poli(imino (1,6 dioxo-hexanediil) imino hexanediil.
4.- Utilización del Nylon
El nylon ha encontrado campos de aplicación como materiales plasticos en aquellos sectores o usos particulares donde se requiere mas de una de las propiedades siguientes: alta tenacidad, rigidez, buena resistencia a la abrasión, buena resistencia al calor.Las aplicaciones mas importantes del nylon se encuentran en el campo de la ingeniería mecanica. Algunas aplicaciones son: asientos de valvulas, engranajes en general, excéntricas, cojinetes, rodamientos, etc. Ademas de las propiedades ya señaladas, las piezas de nylon pueden funcionar frecuentemente sin lubricación, son silenciosas, así en muchos casos puede moldearse en una sola pieza evitandose el ensamblado de las diferentes piezas metalicas o el uso de maquinas caras con la posterior pérdida de material.
Cuando se considera que un nylon es apropiado para una determinada aplicación, es necesario tener en cuenta las propiedades mecanicas, la resistencia al agua y la facilidad de procesado de los mismos. Así, el nylon 6,6 presenta las mejores propiedades mecanicas, pero es el que presenta mayores dificultades de procesado y tiene un valor de absorción de agua alto. El nylon 6 es el mas facil de procesar, tiene propiedades ligeramente inferiores al nylon 6,6.
En medicina y farmacia se utilizan objetos moldeados y esterilizables fabricados con poliamidas. Debido a su durabilidad, y a pesar de su mayor costo, los peines de nylon para el cabello han encontrado una amplia aceptación.
Las películas de nylon se emplean cada vez mas en aplicaciones de embalaje para productos alimenticios y farmacéuticos. El valor del nylon para estas aplicaciones estriba en la posibilidad de hervir la bolsa con los alimentos dentro y en la baja transmisión del olor.
Aunque el nylon no se considera generalmente un aislante, debido a su tenacidad, y encierto grado a su resistencia a la temperatura, se han abierto camino en este sector, en donde lo encontramos en arrollamientos y bobinas, y bloques terminales. Las ventajas que presentan en ciertos aspectos las resinas acetalicas y los policarbonatos han reducido considerablemente la aplicación del nylon en el aislamiento eléctrico.
5.- Reciclaje

El reciclaje del nylon, en algunas empresas textiles, consiste en un dispositivo manual que identifica el nylon 6 y 6.6, entre otros polímeros, permitiendo producir fibras separadas de pelusa de nylon reutilizable.

Estas empresas producen una fibra de pelusa de nylon que es reutilizado en un nylon nuevo, ayudando a crear una alfombra nueva con el mas alto contenido posible de productos post-consumo. Y adicionalmente, al ir escalando en este proceso e ir produciendo mas pelusa de nylon, el contenido post-consumo de los productos de estas empresas continuara creciendo.

La pelusa de nylon es recolectada en pacas verticales, cada una con un peso de 650 libras.
Al agrupar colores similares, se puede crear una paleta de colores mas amplia.
La pelusa de nylon sin empacar avanza para ser convertida a través del proceso de reutilización.
La reutilización comienza al derretir la pelusa de nylon sin empacar.

Un analisis de este proceso completo muestra que tiene un impacto ambiental realmente pequeño, el cual también es completamente diferente al de otros procesos, que al contrario de estas empresas, tienen un impacto ambiental amplio.

El proceso de reutilización de la fibraproduce la pelusa de nylon como un pellet.
Los pellets derretidos son mezclados con otros materiales para crear materias primas y así hacer una alfombra nueva u otros productos.

Conclusión

El nylon es un polímero sintético que pertenece al grupo de las poliamidas.

El Nylon fue la primera fibra producida enteramente de polímero sintético descubierto en 1930 por los científicos Wallace Hume Carothers y J. Hill.

Las sustancias que componen al nylon son poliamidas sintéticas de cadena larga que poseen grupos amida (-CONH-) como parte integral de la cadena polimérica.

Las aplicaciones mas importantes del nylon se encuentran en el campo de la ingeniería mecanica. Algunas aplicaciones son: asientos de valvulas, engranajes en general, excéntricas, cojinetes, rodamientos, etc.

Aunque el nylon no se considera generalmente un aislante, debido a su tenacidad, y en cierto grado a su resistencia a la temperatura, se han abierto camino en este sector en donde lo encontramos en arrollamientos y bobinas, y bloques terminales.

La importancia del nylon radica en que debido a sus características como dureza, resistencia al desgaste y al calor, alta fuerza sensible, capacidad de amortiguación de golpes, ruido y vibraciones entres otras, lo hacen ser reciclable y por lo tanto colabora con la protección del medio ambiente.

Bibliografía

- www.textoscientificos.com

- www.quiminet.com

- www.interfaceflor.cl

- www.plasticbages.com

- www.pslc.ws/spanish/nylon.htm