Najlon se proizvodi složenim kemijskim i proizvodnim procesom u dva koraka koji prvo stvara jake polimere vlakana, a zatim ih povezuje kako bi se stvorila izdržljiva vlakna. Pojam se obično koristi za označavanje širokog raspona poliamida ili sintetskih polimera, a obuhvaća niz često vrlo različitih proizvoda. Odjeća, uže, mehanički dijelovi od tvrde plastike, presvlake za padobrane i gume primjeri su sintetičkog materijala na djelu. U većini slučajeva proces proizvodnje je drugačiji za te različite predmete, ali kemijski dio njihovog stvaranja obično je vrlo sličan.
Polimerizacija
Prvo što proizvođač mora učiniti je kombinirati dva seta molekula. Jedan set ima kiselinsku skupinu na svakom kraju, a drugi set ima aminsku skupinu, sastavljenu od bazičnih organskih spojeva, na svakom kraju. Ima prostora za varijacije, ali upotreba heksametilen diamin monomera i adipinske kiseline uobičajena je kombinacija. Kada se ove dvije tvari spoje, nastaju guste kristalizirane “najlonske soli”. Oni su obično poznati kao najlon 6, 6 ili jednostavno 6-6. Naziv se temelji na broju ugljikovih atoma između dvije kiselinske skupine i dvije aminske skupine.
Taj se materijal može kemijski stvoriti i na drugačiji način, odnosno oblikovanjem istih molekula u drugu strukturu. U ovoj alternativnoj metodi, kisele molekule su sve na jednom kraju strukture, a molekule amina na drugom. Ovaj spoj se zatim kombinira u lanac ugljikovih atoma. U oba slučaja, kristali koji nastaju moraju se namočiti u vodi kako bi se otopili, zatim zakiseliti i zagrijati kako bi se stvorio lanac koji je gotovo neraskidiv na kemijskoj razini.
Grijanje i predenje
Proizvođači obično koriste posebno dizajnirani stroj kako bi se polimeri zagrijali na odgovarajuću temperaturu, a zatim kombinirali molekule kako bi formirali rastaljenu tvar koja se utiskuje u spinneret, razdvajajući je u tanke niti i izlažući je po prvi put zraku. Zrak uzrokuje da se pramenovi odmah stvrdnu, a kada su tvrdi, mogu se namotati na bobine. Vlakna se rastežu kako bi se stvorila čvrstoća i elastičnost, što je jedna od glavnih prednosti materijala.
Odavde se filamenti odmotaju i zatim premotaju na drugu, manju kalem. Taj se proces naziva crtanjem i koristi se za poravnavanje molekula u paralelnu strukturu. Pramenovi koji nastaju su višenamjenske niti koje se mogu koristiti u različite svrhe. Mogu se tkati ili vezati takve kakve jesu, ili se mogu kombinirati i dalje topiti.
Proizvodni proces
Nakon što je materijal namotan na manji kalem, spreman je za pretvaranje u bilo koji proizvod koji mu je suđeno da postane. S tehničkog stajališta to je u ovom trenutku najlon, ali ne u bilo kojem obliku koji bi potrošači prepoznali, i obično ga treba dodatno pročistiti kako bi bio koristan na tržištu.
Većina proizvoda nastaje tkanjem ili spajanjem filamenata. Što se tiče materijala i sintetičkih tkanina, što je tkanje čvršće, to će materijal biti jači i vodootporniji; za plastiku i druge tvrde lijevane predmete, što su temperature topljenja toplije, to je konačni proizvod besprijekorniji i sjajniji. Užad i užad obično ovise o složenom uvijanju i spajanju, a većina se zapravo sastoji od stotina, ako ne i tisuća pojedinačnih niti povezanih kako bi se stvorio vrlo čvrst krajnji proizvod.
Najlon se također može miješati s drugim vlaknima za stvaranje kombiniranih materijala. U kombinaciji s pamukom, proizvodi elastičnu vrstu tkanine koja drži oblik, ali je mekana na dodir. Također se može utkati u uzorke kako bi se ojačala snaga, poboljšao izgled ili ispunili drugi zahtjevi dizajna. U industriji i vojnoj namjeni može se izliti u kalupe i koristiti za dijelove strojeva, gazeće gume i posude za skladištenje hrane, bilo izolirano ili u kombinaciji s drugim plastičnim i sintetičkim materijalima.
Povijest
Ove vrste proizvoda prvi put su postale popularne u zoru Drugog svjetskog rata kao jeftinija i učinkovitija alternativa svili i tkanoj konoplji, koji su oboje bili standardni padobranski materijali tog dana. Također je bio koristan u ratnim naporima kada je u pitanju proizvodnja guma; gume izrađene od kemijski vezanih polimera bile su izdržljivije i manje sklone trošenju od onih izrađenih od standardne gume.
Od tog vremena materijal je našao niz svakodnevnih upotreba, iako je još uvijek uobičajen u brojnim industrijskim i vojnim pothvatima. Sintetička odjeća vrlo je popularna na mnogim mjestima, posebno za sport; sa svjetlijim tkanjem također je standard u čarapama i čarapama. Koristi se za užad i užad, te u svim vrstama obuće i pribora; njegova svojstva upijanja vode također ga čine popularnim za upotrebu u različitim stvarima kao što su suncobrani i veste od sintetičke vune. Iako se ovi proizvodi od samog početka čine jako drugačijima, način na koji su napravljeni – barem na početku – obično je prilično ujednačen.
Zabrinutost za okoliš
Osim što je bio pomalo složen, proizvodni proces također je izazvao niz zabrinutosti za okoliš. Mnogi proizvođači koriste sirovu naftu za izolaciju polimera, što može dovesti do iscrpljivanja fosilnih goriva i onečišćenja okoliša zbog otjecanja. Kemijska proizvodnja adipinske kiseline također često stvara dušikov oksid, poznati staklenički plin, kao nusprodukt. Ovaj plin ima potencijal erodirati ozonski omotač i promicati onečišćenje zraka.