ไนลอน
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไนลอน เป็นเส้นใยสังเคราะห์ชนิดแรกที่ถูกคิดค้นขึ้นโดย ดร. วัลเลซ แคโรเธอร์ (Wallace Carothers) และทีมวิจัยของบริษัท ดูปองต์ ประเทศสหรัฐอเมริกา เส้นใยสังเคราะห์นี้ถูกผลิตออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1939 ไนลอนมีด้วยกันหลายชนิด เช่น ไนลอน 6 ไนลอน 6,6 ไนลอน 11 ไนลอน 12 ไนลอน 6,10 และอื่น ๆ แต่ที่นิยมผลิตออกมามากที่สุดมี 2 ชนิดคือ ไนลอน 6,6 และไนลอน 6 โดยไนลอน 6,6 เป็นโพลิเมอร์ที่นิยมผลิตและใช้ในประเทศสหรัฐอเมริกามากที่สุด ขณะที่ประเทศต่าง ๆ ในแถบยุโรปและแถบอื่นจะนิยมผลิตและใช้ไนลอน 6 มากกว่า
เนื้อหา |
[แก้] การเตรียมไนลอน 6,6
ไนลอนเป็นโพลิเมอร์ที่จัดอยู่ในกลุ่มโพลิเอไมด์ (polyamide) ทำให้สามารถผลิตไนลอนได้จากสารตั้งต้นหลายชนิด แต่สารที่นิยมใช้ทำปฏิกิริยาสังเคราะห์ไนลอน 6 คือ โพลิคาร์โปรแลคแตม (polycarprolactam) ส่วนการสังเคราะห์ไนลอน 6,6 นิยมใช้เฮกซะเมทิลีน ไดเอมีน (hexamethylene diamide) กับกรดอะดิปิค (adipic acid)
เส้นใยสังเคราะห์ไนลอนเป็นโพลิเมอร์แบบกึ่งผลึก (semi-crystalline) มีหมู่เอไมด์ - (-C-O-NH-) - อยู่ในสายโซ่โมเลกุลทำให้สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลอื่น ๆ ได้ ส่งผลให้ไนลอนเป็นโพลิเมอร์ที่คงความแข็งแรง แม้จะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และมีความเหนียว (toughness) แม้ในที่อุณหภูมิต่ำ ให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ (low friction coefficient) ทนทานต่อการสึกหรอ (wear) และการขัดถู (abrasion) ตลอดจนทนทานต่อสารเคมีต่าง ๆ นอกจากนี้ไนลอนยังเป็นพลาสติกวิศวกรรม (engineering plastic) ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งด้วย
[แก้] เส้นใยไนลอน
การนำไนลอนซึ่งเป็นโพลิเมอร์มาปั่นเป็นเส้นใยจะใช้วิธีการปั่นหลอม (melt spinning) โดยหลอมไนลอนในเครื่องปั่นหลอม (melt extruder) และฉีดไนลอนเหลวผ่านหัวฉีด (spinnerets) ซึ่งเส้นใยไนลอนที่ได้จะถูกดึงยืดในขณะเดียวกันเพื่อเพิ่มความ แข็งแรง การผลิตเส้นใยไนลอนจำเป็นต้องคำนึงถึงเรื่องของน้ำหนักโมเลกุลเป็นสำคัญ เพราะน้ำหนักโมเลกุลจะมีผลต่อค่าความหนืด (viscosity) ของไนลอนที่ทำการหลอม ค่าน้ำหนักโมเลกุลของไนลอนที่เหมาะสำหรับการปั่นเป็นเส้นใยจะอยู่ในช่วง 12,000 ? 20,000 เท่านั้น หากไนลอนมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเกินไปจะส่งผลให้โพลิเมอร์มีความเปราะ ขาดง่าย จนไม่สามารถขึ้นรูปเป็นเส้นใยได้ ตรงกันข้ามหากไนลอนมีน้ำหนักโมเลกุลสูงมากเกินไปจะทำให้ไนลอนมีจุดหลอมเหลว (melting temperature) สูงขึ้นทำให้การปั่นหลอมไนลอนกระทำได้ยากซึ่งโพลิเมอร์ที่มีสมบัติแบบนี้จะ ไม่เหมาะที่จะนำมาทำเป็นเส้นใยเช่นกัน
[แก้] ความแตกต่างระหว่างไนลอน 6 และไนลอน 6,6
ไนลอนทั้งสองชนิดต่างมีสมบัติทางกายภาพ และสมบัติเชิงกลที่ใกล้เคียงกัน แต่ไนลอน 6,6 จะมีสมบัติเหนือกว่าไนลอน 6 เล็กน้อย แต่มีสิ่งหนึ่งที่ควรพิจารณาเป็นพิเศษคือ เรื่องจุดหลอมเหลวของโพลิเมอร์กับการใช้งาน เนื่องจากไนลอน 6 มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าไนลอน 6,6 ดังนั้นเสื้อผ้าที่ผลิตจากไนลอน 6 จึงต้องใช้ความระมัดระวังในการรีดเสื้อผ้ามากกว่าไนลอน 6,6
[แก้] การประยุกต์ใช้
ไนลอนเป็นวัสดุที่ทางบริษัท ดูปองท์ ตั้งใจผลิตขึ้นมาเพื่อใช้ทดแทนวัสดุธรรมชาติที่มีราคาสูงอย่างขนสัตว์ และเส้นใยไหม (silk) แต่สินค้าชนิดแรกที่ผลิตจากไนลอนคือ ขนแปรงสีฟัน ขณะที่สินค้าที่สร้างชื่อเสียงให้แก่ไนลอนอย่างมากคือ ถุงน่องของสุภาพสตรีที่ใช้เส้นใยไนลอนในการผลิตแทนเส้นใยไหม และด้วยเหตุที่ไนลอนมีทั้งความแข็งแรง และมีสมบัติเชิงกลต่าง ๆ ดี โพลิเมอร์ชนิดนี้จึงถูกประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์ทางการทหารหลายอย่าง เช่น ร่มชูชีพ (parachutes) และเชือก เป็นต้น ทุกวันนี้ไนลอนไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่การเป็นวัสดุในวงการสิ่งทอแต่เพียง อย่างเดียวแล้ว แต่ไนลอนได้ขยายขอบเขตการใช้งานเข้าไปในอุตสาหกรรมอื่นด้วย อย่างการใช้ไนลอนเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเฟือง (gear) ข้อต่อ (fitting) ล้อ (wheel) เป็นต้น
