Nylon

Rozbalit box

Obsah boxu

Nylon je obecný název pro skupinu syntetických polymerů patřících do třídy polyamidů. Jedná se o první plně syntetické vlákno na světě, které dosáhlo komerčního úspěchu, a jeho vynález znamenal revoluci v textilním a materiálovém průmyslu. Původně byl název "Nylon" obchodním označením firmy DuPont pro polyamid 6,6, ale později se rozšířil na celou skupinu těchto materiálů.

Nylonová vlákna jsou známá pro svou mimořádnou pevnost, pružnost, odolnost proti oděru a chemikáliím. Díky těmto vlastnostem nalezl široké uplatnění od oděvů, jako jsou slavné nylonové punčochy, přes sportovní vybavení až po technické a průmyslové aplikace, například v automobilovém průmyslu nebo elektronice.

⏳ Historie

Vývoj nylonu je spojen s americkou chemickou společností DuPont a chemikem Wallace Hume Carothersem. V roce 1930 objevil Carothersův tým v laboratořích DuPont polymer, který se dal natahovat na vlákno, ale měl nízký bod tání. Po sérii experimentů s různými amidovými sloučeninami se v únoru 1935 podařilo syntetizovat polyamid 6,6, který měl vyhovující vlastnosti, včetně teploty tání kolem 260 °C. Tento objev si firma DuPont nechala patentovat.

Prvním komerčním využitím nylonu byly v roce 1938 štětiny do zubních kartáčků. Skutečný průlom však nastal v květnu 1940, kdy bylo na trh uvedeno prvních pět milionů párů nylonových punčoch, které byly během několika hodin vyprodány. "Nylonky" se okamžitě staly symbolem luxusu a moderní technologie. Během druhé světové války byla výroba nylonu přeorientována na vojenské účely, zejména na výrobu padáků, lan a pneumatikových kordů.

Po válce se nylon vrátil na civilní trh a jeho popularita nadále rostla. V 50. a 60. letech byly vyvinuty další typy nylonu a nové aplikace, jako jsou kobercová vlákna (BCF) nebo speciální pryskyřice (Zytel). Vznikly také další polyamidy, jako německý Perlon (polyamid 6) nebo český Silon. Přestože byl nylon v objemu výroby později předstižen polyesterem a polypropylenem, zůstává klíčovým materiálem v mnoha specializovaných oblastech.

🔬 Chemická struktura a výroba

Nylon patří mezi polyamidy, což jsou polymery, jejichž základní řetězec je tvořen opakujícími se amidovými (peptidickými) vazbami (-CO-NH-). Vyrábí se procesem zvaným polykondenzace, při kterém reagují dvě výchozí látky (monomery), typicky diamin a dikarboxylová kyselina.

Výrobní proces (na příkladu Nylonu 6,6):

Příprava monomerů: Základními surovinami jsou kyselina adipová (dikarboxylová kyselina se 6 atomy uhlíku) a hexamethylendiamin (diamin se 6 atomy uhlíku). Obě látky se získávají z petrochemických produktů.
Polymerizace: Monomery se smíchají v reaktoru za vysoké teploty a tlaku. Reakcí vzniká takzvaná "nylonová sůl". Dalším zahříváním dochází k polykondenzaci, při níž se molekuly spojují do dlouhých polymerních řetězců za odštěpení vody.
Zvlákňování: Vzniklý polymer (tavenina) se protlačuje přes zařízení zvané zvlákňovací tryska, které má mnoho malých otvorů. Tím vznikají dlouhá, souvislá vlákna.
Dloužení a chlazení: Vlákna se po opuštění trysky ochlazují (obvykle vzduchem) a tuhnou. Následně se mechanicky natahují ("dlouží"), což způsobí uspořádání polymerních řetězců a dodá vláknu požadovanou pevnost a pružnost.
Finální úpravy: Vlákna mohou být dále texturována (zvlněna), barvena nebo ošetřena pro specifické vlastnosti (např. antistatická úprava).

Hlavní typy nylonu

Názvy jednotlivých typů nylonu jsou odvozeny od počtu atomů uhlíku v jejich monomerech.

Nylon 6,6 (PA 66): Vyrábí se z hexamethylendiaminu a kyseliny adipové (oba mají 6 atomů uhlíku). Vyznačuje se vysokou pevností, tuhostí a vyšším bodem tání (cca 260 °C). Používá se pro technické textilie, airbagy, koberce a odolné součástky.
Nylon 6 (PA 6): Vyrábí se polymerací jediné výchozí látky, kaprolaktamu (s 6 atomy uhlíku). Má o něco nižší bod tání (cca 220 °C), je měkčí, pružnější a lépe se barví. Je široce používán v oděvním průmyslu na sportovní oblečení, plavky, spodní prádlo a koberce.
Další typy: Existuje mnoho dalších variant, jako je Nylon 11, Nylon 12 nebo Nylon 4,6, které nabízejí specifické vlastnosti (např. vyšší flexibilitu, nižší nasákavost) pro specializované aplikace v automobilovém, leteckém nebo lékařském průmyslu.

💪 Klíčové vlastnosti a charakteristiky

Nylon je ceněn pro svou jedinečnou kombinaci vlastností, která z něj činí vysoce univerzální materiál.

Výhody:

Vysoká pevnost a odolnost: Nylon má mimořádnou pevnost v tahu a je extrémně odolný vůči oděru a opotřebení.
Pružnost a elasticita: Vlákna jsou velmi elastická a po natažení se vrací do původního tvaru, což je klíčové například pro punčochové zboží a sportovní oděvy.
Nízká hmotnost: Ve srovnání s jinými materiály s podobnou pevností je nylon velmi lehký.
Chemická odolnost: Dobře odolává olejům, tukům, rozpouštědlům a většině běžných chemikálií.
Rychlé schnutí: Má nízkou nasákavost vody (absorbuje jen asi 4 % vody), což znamená, že rychle schne.
Snadná údržba a barvitelnost: Materiál se snadno pere a udržuje a díky své chemické struktuře dobře přijímá barviva.

Nevýhody:

Citlivost na UV záření: Dlouhodobé vystavení slunečnímu záření může způsobit degradaci vláken, ztrátu pevnosti a žloutnutí.
Nízká prodyšnost: V porovnání s přírodními vlákny jako bavlna je méně prodyšný.
Sklon ke vzniku statického náboje: Nylon má nízkou elektrickou vodivost a snadno se elektrostaticky nabíjí, zejména při nízké vlhkosti.
Nižší odolnost vůči ohni: Při vystavení ohni se taví a hoří.

👕 Aplikace a využití

Díky své všestrannosti se nylon používá v široké škále průmyslových odvětví a spotřebních produktů.

Textilní a oděvní průmysl: Toto je nejznámější oblast použití. Nylon je základem pro punčochy, ponožky, spodní prádlo, plavky, sportovní a outdoorové oblečení (bundy, legíny), ale i podšívky nebo svrchní oděvy.
Automobilový průmysl: Vyrábějí se z něj různé technické součástky, jako jsou ozubená kola, ložiska, kryty motorů, palivové nádrže, a také textilní komponenty jako airbagy a bezpečnostní pásy.
Domácnost a spotřební zboží: Nylon se používá na výrobu koberců, čalounění, záclon, lan, sítí, ale i kuchyňského náčiní (vařečky, naběračky), štětin zubních kartáčků nebo strun pro hudební nástroje (např. kytary).
Elektronika a elektrotechnika: Díky dobrým izolačním vlastnostem se používá jako izolační materiál pro kabely, konektory a další elektrosoučástky.
Lékařství: Využívá se pro výrobu chirurgických nití, katetrů a některých implantátů díky své pevnosti a biokompatibilitě.
Průmyslové aplikace: Zahrnují výrobu dopravníkových pásů, filtrů, lan, sítí pro rybolov a technických tkanin.

🌍 Environmentální dopady a recyklace

Výroba a likvidace nylonu mají významný dopad na životní prostředí. Výroba je energeticky náročná a závislá na ropě, neobnovitelném zdroji. Během produkce se navíc uvolňují skleníkové plyny, jako je oxid dusný, který má výrazně vyšší potenciál globálního oteplování než oxid uhličitý.

Nylon není biologicky rozložitelný a v přírodě přetrvává stovky let. Odpadní nylonové produkty, zejména vyřazené rybářské sítě, přispívají k znečištění oceánů plasty a ohrožují mořský život. Praním syntetických textilií se uvolňují mikroplasty, které kontaminují vodní zdroje.

Na druhou stranu je nylon recyklovatelný. Recyklace nylonu může probíhat dvěma hlavními způsoby:

Mechanická recyklace: Odpadní materiál se rozemele na menší části a znovu se roztaví a zpracuje.
Chemická recyklace: Polymer se chemicky rozloží na původní monomery, které lze znovu použít k výrobě nového, plnohodnotného nylonu.

Recyklovaný nylon (často označovaný jako Econyl) se vyrábí z post-spotřebitelského odpadu, jako jsou staré koberce nebo vylovené rybářské sítě. Jeho výroba snižuje poptávku po primární ropě, spotřebovává méně energie a snižuje množství odpadu na skládkách.

🤔 Pro laiky: Co je to nylon?

Představte si nylon jako super silnou a pružnou umělou pavučinu. Zatímco přírodní materiály jako bavlna nebo vlna rostou na rostlinách nebo zvířatech, nylon je "uvařen" v laboratoři z chemikálií pocházejících z ropy. Byl to první materiál svého druhu, který nebyl jen náhražkou přírodního vlákna (jako umělé hedvábí), ale byl od základu zcela nový a v mnoha ohledech lepší.

Jeho hlavní superschopností je kombinace pevnosti a pružnosti. Můžete ho natáhnout, ale on se vrátí zpět do původního tvaru. Je také velmi odolný proti oděru – proto se z něj dělají věci, které musí hodně vydržet, jako jsou batohy, lana nebo koberce. Navíc nenasákne moc vody a rychle schne, což je skvělé pro plavky nebo sportovní oblečení.

Když se poprvé objevil v podobě dámských punčoch, způsobil naprostou senzaci. Byly mnohem odolnější a dostupnější než drahé hedvábné. Dnes je nylon všude kolem nás – od oblečení přes kartáček na zuby až po součástky v autě. Je to jeden z těch vynálezů, které tiše, ale zásadně změnily náš každodenní život.

📊 Zajímavosti a rekordy

Původ názvu: Existuje několik teorií o původu názvu "Nylon". Jedna z nejrozšířenějších, i když nepotvrzená, je, že se jedná o zkratku měst New York a London (NY-Lon), což mělo symbolizovat mezinárodní spolupráci. Další verze mluví o akronymu "Now You Look, Old Nipponese!", což mělo být rýpnutí do japonského hedvábného průmyslu.
Tragický osud vynálezce: Wallace Carothers, geniální chemik stojící za vynálezem nylonu, trpěl celý život depresemi. Navzdory svému obrovskému úspěchu spáchal v roce 1937 sebevraždu, ještě předtím, než byl nylon oficiálně představen veřejnosti a stal se světovým fenoménem.
Nylonové bouře: Po skončení druhé světové války, kdy se nylonové punčochy vrátily na trh, byla poptávka tak obrovská, že v obchodech propukaly doslova bitky a nepokoje, které se označují jako "nylonové bouře" (Nylon riots).
Nylon a vesmír: Vlajka, kterou astronauti z mise Apollo 11 zanechali na Měsíci, byla vyrobena z nylonu.

Zdroje

Obalnet.sk Wikipedia APMsport.cz Geek-tricka.cz Rigad.cz Modniblog.cz Správy RTVS Nylon-granules.com Geek-tricka.cz Bawowna.sk Wikipedia Geek-tricka.cz Yourtripagent.com Hjcompound.com Yi-cheng.com.tw Tpuyarn.com Everyday-story.com Nylon-granules.com Obalnet.cz Hospodářské noviny Wikipedia Nylon-granules.com Demachine.com Gentlepacking.com Nylon-granules.com Studium chemie, PřF UK Wikipedia Ferwer.cz Moda-pradlo.cz Epochaplus.cz Science History Institute Yanglongfabric.com Tpuyarn.com Plastic-injection-mold.com Testextextile.com Demachine.com Sino-unlimited.com