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Nylon

Caratteristiche e produzione del nylon

Con il termine generale di nylon vengono definite un insieme di fibre poliammidiche tra le quali la più nota è il nylon 6,6 che, in modo improprio, viene spesso definita semplicemente come "nylon".

Breve storia del nylon

Il nylon è la prima fibra sintetica preparata industrialmente.

Nel 1935 il chimico americano Carothers, dopo sette anni di ricerche sulle reazioni di policondensazione e sui superpolimeri, giunse a riconoscere proprietà tessili al prodotto di condensazione tra acido adipico ed esametilendiammina, opportunamente trattato.

Carothers, che dirigeva il laboratorio di ricerche del grande complesso industriale americano Du Pont de Nemours, si era posto come scopo delle indagini di raccogliere dati su tali tecnofibre.

Nel corso di esse i suoi collaboratori si accorsero che nel versare da un recipiente di reazione la massa fusa del superpolimero, ottenuto per riscaldamento del prodotto di condensazione indicato, si ottenevano filamenti dotati della proprietà di essere stirabili in misura eccezionale, senza che il fenomeno fosse reversibile, come avviene in generale con gli elastomeri.

Da questo fatto i dirigenti della Du Pont intravidero la possibilità di preparare una nuova fibra tessile che potesse far concorrenza alla seta, soprattutto a quella giapponese.

Il nylon, il cui nome fu scelto per analogia con la desinenza di cotton (cotone) e rayon, è una poliammide di composizione analoga ad alcune proteine che può essere ridotta in fibre, fogli ed altre forme caratteristiche, le quali dopo lo stiramento acquistano flessibilità, elasticità ed elevata resistenza.

Reazione di condensazione con formazione del nylon

I nylon rappresentano un gruppo assai numeroso di composti chimici risultanti dalla condensazione di acidi bicarbossilici e di diammine alifatiche.

Quando si tratta un acido bicarbossilico della forma HOOCRCOOH con una diammina H2N RNH2 (in cui i due guppi alchilici R possono essere eguali o anche diversi), dapprima prende origine l'intermedio ammonico, quindi, per riscaldamento, si ha eliminazione di acqua con formazione di un polimero (poliammide) di grandezza molecolare regolabile a seconda della durata e della temperatura di riscaldamento.

formazione del nylon

Le ricerche della scuola di Carothers hanno messo in evidenza che la reazione tra l'acido bicarbossilico e la diammina non prosegue fino alla formazione della poliammide ma si ferma alla diammide ciclica intermedia nel caso in cui la somma degli atomi di carbonio contenuti in R dall'acido carbossilico e in R dalla diammina è inferiore a 8.

In altre parole per la formazione della poliammide è necessario un numero di atomi di carbonio superiore a 8.

Tra le diammine, quelle che danno con gli acidi bicarbossilici poliammidi utilizzabili praticamente, sono la penta- e l'esametilendiammina.

Le catene laterali negli acidi bicarbossilici, hanno un'influenza negativa sulle proprietà meccaniche delle fibre; così il dimetilnylon (da esametilendiammina e acido dimetiladipico) è meno resistente degli altri nylon.

filidi nylon

Fili di nylon

Proprietà dei nylon

I nylon non sono trasparenti; con la fusione diventano limpidi ma con la ricristallizzazione ritornano torbidi.

Quando le sostanze reagenti vengono riscaldate in quantità equimolecolari, allontanando l'acqua che si forma nel passaggio dall'intermedio ammonico a poliammide, si possono raggiungere gradi di polimerizzazione molto elevati; un eccesso di diammina o di acido bicarbossilico interrompe però le catene e quindi si ha la possibilità, con questo mezzo, di regolare il processo di polimerizzazione.

Un eccesso di acido adipico dello 0,1% è già sufficiente per regolare la lunghezza della catena poliammidica.

Il grado di polimerizzazione per le poliammidi corrisponde a un peso molecolare di 10-20.000.

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