Какими свойствами обладает нейлон, где и как используется

История нейлона не может похвастаться длиной, однако сегодня трудно представить жизнь без синтетика, настолько разнопланово его применение. Нейлон – это не один материал, а целое семейство синтетических полиамидов (пластиков на основе линейных высокомолекулярных соединений). Разбираемся, какими свойствами они обладают, где и как используются.

Об истории появления материала и названия

Первые экспериментальные образцы нового материала были получены в 1935 году в лаборатории компании DuPont, и это было первое синтетическое волокно, полученное американскими химиками. Промышленный синтез полиамида запустили через три года.

Волокна нейлона рассматривали как замену натуральным аналогам, в первую очередь, шелку. Первую славу материалу принесли изготовленные из него чулки и носки. Шелковая галантерея не отличалась долговечностью и доступностью, поэтому прочные и дешевые синтетические изделия с легкостью захватили рынок.

Во время Второй мировой войны синтетическое волокно стало особенно востребованным материалом, поскольку заменило тот же шелк в изготовлении парашютов. Замена удешевила парашюты в пять раз, и нейлон стали использовать при изготовлении разнообразного военного снаряжения.

Компания DuPon утверждает, что слово было придумано искусственно, случайным образом. Однако есть мнение, что слово nylon складывается из первых слогов двух городов: Нью-Йорка (New York) и Лондона (London). Параллельно существует версия, что слово является аббревиатурой от New York Lab of Organic Nitrocompounds, но официально ее также никто не подтверждал.

Производство

Нейлон изготавливается методом химического синтеза, основой служат полимеры (полиамиды), состоящие из углерода, кислорода, водорода и азота в разных пропорциях. Производство включает следующие этапы:

• Сырье (твердые гранулы полиамидов) синтезируются в полимер нагреванием до вязкого состояния.
• Расплав полимерной массы обладает свойством термопластичности. Его пропускают под давлением через нагретую фильеру (специальную прочную форму с отверстиями). Количество, размер и форма отверстий фильеры бывает разной; это влияет на характеристики получаемого волокна.

• Из расплава полимера вытягивают тонкое и крепкое волокно; оно считается готовым после полного остывания.
• Полученный материал скручивают в нити и наматывают на бобины.

Свойства волокна и изделий из него

Нейлон создавался как альтернатива натуральному шелку, и напоминает его своим блеском. Также ему присущи следующие свойства:

• Волокно прочное, легкое, износостойкое.
• Оно отличается эластичностью, легко окрашивается и не впитывает воду.
• Нейлон выдерживает нагрев до 200℃, не взаимодействует с химическими веществами.

Ткани и одежда, в состав которых входит нейлон, обладают следующими достоинствами:

• Они устойчивы к истиранию; благодаря упругости волокон хорошо держат форму и практически не мнутся (поэтому их используют в сочетании с хлопком или шерстью).
• Ткань проста в уходе, так как не впитывает грязь, и стирать ее приходится редко. Загрязнение несложно отстирать в мыльном растворе, и глажка не потребуется.
• Благодаря дешевизне сырья нейлоновые материалы доступны по цене; на рынке они представлены в широком ассортименте.

К минусам нейлона относят следующие его свойства:

• Под действием высокой температуры (начиная со 100℃) структура волокон начинает разрушаться, они теряют прочность, а изделие – внешний вид.
• Материал не впитывает воду, но охотно впитывает жир, и вывести такое пятно крайне сложно (стирать в горячей воде нельзя, а органические растворители испортят структуру материи).
• Вещи из нейлона не стоит носить в жару: такая ткань не впитывает пот, как натуральные аналоги, что может привести к раздражению кожи.

Применение: разновидности волокон и тканей

Из жидкого нейлона (полиамида) производят пленки и тонкие покрытия (облицовки). Существуют технологии, с помощью которых расплав синтетик наносят тонким слоем на детали с трущимися поверхностями (например, вкладыши и корпуса подшипников, тонкие металлические втулки). Слой синтетика увеличивает ресурс эксплуатации деталей.

Нейлон как материал бывает разным, что зависит от его состава; 100%-ная нейлоновое волокно (и ткань из него) обладает уникальными свойствами: оно прочное, не склонное к растяжению, имеет низкий коэффициент трения и высокую температуру плавления.

Полиамидные ткани (100% синтетические) достаточно разнообразны по плотности, жесткости, а, значит, и по назначению. Распространены следующие марки синтетики:

• Нейлон 66 (или анид). Наиболее распространен в пластмассовой и текстильной промышленности; объем на рынке достигает 40%. Из него делают искусственный мех, чулки, носки.
• Нейлон PA 12. Производная анида с улучшенными свойствами: водонепроницаемостью и нейтральностью к воздействию солей и растворителей. Также прочен и устойчив к износу, но температура плавления меньше.
• Нейлон 7 (или энант). Ткань по своим свойствам напоминает анид, но обладает более высокой прочностью и эластичностью.

• Капрон. Широко применяется в легкой промышленности, в производстве одежды и аксессуаров. По сравнению с нейлоном обладает более низкой температурой плавления.
• Ундекан (он же рильсан). Эластичный материал, востребованный в производстве плащей.
• Нейлон 4 (или 40d). Более известен как рипстоп, ткань комбинированного переплетения, в составе которой имеется армированная нить. Фишка материала – повышенная прочность на разрыв, в зависимости от состава он обладает разной текстурой и свойствами. Используется в спецодежде для охоты и рыбалки, в экстремальных видах спорта.
• Баллистический нейлон. Сверхпрочный и плотный материал (разновидность рипстопа), изначально разработанный для нужд армии. До изобретения кевлара широко использовался (и продолжает использоваться) для усиления нагруженных частей экипировки, рюкзаков, одежды и бронежилетов.

• Кевлар. Был получен в той же DuPont, но уже после войны, в 1965 году. По прочности он в сотни раз превосходит нейлон, но и весит немало. Применяется для армирования волоконно-оптических кабелей, в производстве бронежилетов, в протезно-ортопедической промышленности.
• Нейлон 600d. Нить отличается тонкостью и легкостью; такая комбинация качеств делает ее оптимальной для пошива рюкзаков.
• Шовный нейлон. Нити обладают плетеной или крученой структурой, благодаря чему отлично держат узел и удобны при мелких манипуляциях хирурга. Материал не рассасывается, широко применяется в общей хирургии.

Нейлон входит в состав многих тканей, например:

• Полиэстер. Он прочнее большинства из смешанных тканей, а еще известен своей устойчивостью к усадке и выцветанию. Из полиэстера шьют одежду, производят упаковку и сборные конструкции. Материал крайне плохо впитывает влагу, поэтому его сложно испачкать.
• Спандекс. Легкий синтетический материал, прочный, гладкий, с характерным блеском. Он хорошо окрашивается, но под действием ультрафиолета выгорает. Из спандекса шьют одежду, белье, спортивную экипировку, делают обивку мебели, изготавливают хозяйственные и медицинские перчатки.
• Таслан. Синтетический материал с репсовым плетением (образует на поверхности мелкий рубчик) и водонепроницаемой пропиткой. Таслан входит в число так называемых мембранных тканей, из него шьют куртки, комбинезоны, одежду для рыбаков и охотников.

Синтетическое волокно, названное нейлоном, менее чем за сто лет стало востребованным во многих сферах человеческой деятельности. Покрытия и ткани завоевали популярность благодаря выдающимся качествам материала, и теперь используются в промышленности, в медицине, в армии, в быту и на отдыхе. Вряд ли найдется человек, в гардеробе которого нет ни одной вещи из какой-либо разновидности нейлона или смесовых тканей.