El documento describe las propiedades y el proceso de obtención del nylon. El nylon es una fibra química sintética resistente y ligera obtenida a partir de derivados de petróleo. Es una poliamida que contiene enlaces amida y la más conocida es el nylon 6,6, descubierto en 1935 como la primera fibra sintética. El nylon se produce extruyendo una solución viscosa a través de una tobera para formar un filamento continuo que luego es cortado y texturizado.
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El documento describe las propiedades y el proceso de obtención del nylon. El nylon es una fibra química sintética resistente y ligera obtenida a partir de derivados de petróleo. Es una poliamida que contiene enlaces amida y la más conocida es el nylon 6,6, descubierto en 1935 como la primera fibra sintética. El nylon se produce extruyendo una solución viscosa a través de una tobera para formar un filamento continuo que luego es cortado y texturizado.
El documento describe las propiedades y el proceso de obtención del nylon. El nylon es una fibra química sintética resistente y ligera obtenida a partir de derivados de petróleo. Es una poliamida que contiene enlaces amida y la más conocida es el nylon 6,6, descubierto en 1935 como la primera fibra sintética. El nylon se produce extruyendo una solución viscosa a través de una tobera para formar un filamento continuo que luego es cortado y texturizado.
El documento describe las propiedades y el proceso de obtención del nylon. El nylon es una fibra química sintética resistente y ligera obtenida a partir de derivados de petróleo. Es una poliamida que contiene enlaces amida y la más conocida es el nylon 6,6, descubierto en 1935 como la primera fibra sintética. El nylon se produce extruyendo una solución viscosa a través de una tobera para formar un filamento continuo que luego es cortado y texturizado.
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POLIAMIDA O NYLON
Es una fibra qumica textil sinttica, obtenida a partir de derivados de productos
petrolferos y aceites, que generan un monofilamento continuo, resistente y ligero con el que se fabrican los tejidos.
Una poliamida es un tipo de polmero que contiene enlaces de tipo amida. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza, como la lana o la seda, y tambin ser sintticas, como el Naylon o el Kevlar. Se designan con las siglas PA.
La poliamida ms conocida es el nylon, un slido opaco, blanco, que puede presentarse de diferentes formas aunque los dos ms conocidos son la rgida y la fibra. Es duro y resiste tanto al rozamiento y al desgaste como a los agentes qumicos.
HISTORIA Fue la primera fibra sinttica y la primera originada en USA, el descubrimiento del Nylon no se planeaba sino que fue resultado de un programa de investigacin fundamental diseado para ampliar el conocimiento bsico de la forma en la que las molculas pequeas se unen para formar molculas gigantes (polmeros) y fue realizado por Wallace Carothers.
En 1928 la compaa Du pont decidi establecer un programa de investigacin bsica. Cualquier cosa que se descubriera se utilizara en la compaa; este era un medio de diversificacin. El lema de Du pont es Mejores cosas para una vida mejor a travs de la qumica. Du pont contrato al Dr. Carothers quien haba investigado sobre altos polmeros para encabezar a un grupo de cientficos.
Estas personas crearon muchos tipos de polmeros empezando con molculas simples y construyendo largas cadenas de moleculares. Uno de los asistente de Carothers noto que cuando sacaba una varilla de vidrio de uno de los destiladores de polister, la solucin se adhera a ella, estirndose y formando un filamento slido. El filamento poda estirarse an ms y no recuperar su longitud original. Esto animo al grupo para concentrarse en fibra textiles. Los filamentos de polister no tenan ciertas caractersticas deseables en ese momento y decidieron desarrollar las poliamidas que presentaban menores problemas.
El descubridor del nailon y quien lo patent por primera vez fue Wallace Hume Carothers. El descubrimiento fue el da 28 de febrero de 1935, pero no fue patentado hasta el 20 de septiembre de 1938 (U.S. Patents 2130523, 2130947 y 2130948). A la muerte de ste, la empresa DuPont conserv la patente. Los Laboratorios DuPont, en 1938, produjeron esta fibra sinttica fuerte y elstica, que reemplazara en parte a la seda y el rayn. Sobre la etimologa del nombre hay varias versiones curiosas. Se escribe Nylon porque las primeras dos letras son las iniciales de Nueva York.
PROPIEDADES GENERALES DE LAS POLIAMIDAS
Una resistencia mecnica, dureza, rigidez y tenacidad medias-elevadas. Una elevada capacidad de amortiguacin mecnica. Buena resistencia a la fatiga. Excelente resistencia al desgaste. Buenas propiedades de deslizamiento. En la mayora de los casos, elevada absorcin de humedad. En la mayora de los casos, reducida estabilidad dimensional.
USOS Y APLICACIONES DE LAS POLIAMIDAS Las poliamidas son usadas en diversas industrias y para diferentes usos, como son: Elctrica.-Para la fabricacin de enchufes e interruptores. Automotriz.-Es ideal para la construccin de vehculos y para fijar dispositivos en ellos. Serigrafa.- La poliamida puede ser utilizada tambin para la fabricacin de tintas
PROCESO DE OBTENCIN.
Se necesitaron muchos aos para elaborar las primeras soluciones de hilatura y disear los equipos que las pudieran convertir en filamentos, para llegar a convertirlas en fibra y que sean capaces de pasar a travs de los orificios de una tobera de la que saldrn en forma de filamento continuo que pueda ser cortado es necesario que sufran unas transformaciones qumicas, es este caso es poli condensacin.
Este proceso se basa en tres etapas generales:
1. Preparar una solucin viscosa tipo jarabe. 2. Extruir esa solucin a travs de una hilera o tobera para formar la fibra. 3. Solidificar la fibra por coagulacin, evaporacin o enfriamiento.
En el caso de la poliamida se obtiene por fusin, y los filamentos se solidifican por simple enfriamiento.
A la salida de la tobera, nos encontramos con unos filamentos muy tenues y podemos presentarlos de diferentes maneras:
Multifilamento: unin de todos los filamentos que proceden de la tobera. Texturizado: procedimiento por el cual los multifilamentos lisos, se rizan, adquiriendo un notable efecto de elasticidad. Fibras cortadas: los filamentos previamente rizados o lisos, se cortan en fibras discontinuas como las fibras naturales (lana, algodn, etc), presentando otras propiedades y aplicaciones diferentes que los filamentos contino. Una vez producida la fibra, puede sufrir modificaciones, que se hacen variando la solucin de hilatura, alterando las condiciones de sta o variando el proceso despus de la hilatura, estas pueden ser:
Deslustrado: la fibra bsica por lo general es brillante, para deslustrarla se agrega un pigmento blanco, dixido de titanio, a la solucin de hilatura antes de extruirla, variando la cantidad obtenemos fibra mate aunque su resistencia es menor. Teido de la solucin: consiste en la adicin de pigmentos coloridos o ciertos colorantes a la solucin de hilatura o al polmero de resina, esto se conoce como teido en solucin, teidos en masa, en la hilatura o teidas por el fabricante, esta pigmentacin proporciona permanencia del color, los pigmentos estas distribuidos de forma uniforme a travs de las fibras. Blanqueadores y abrillantadores: se agregan a la solucin de hilatura para producir fibras blancas que resistan al amarilla miento.
PROPIEDADES QUMICAS Efecto a los cidos: las soluciones diluidas afectan ligeramente al Nylon 6. Las soluciones concentradas en caliente de cidos inorgnicos destruyen al nylon. Las soluciones concentradas en frio del cido sulfrico y ntrico disuelven el nylon. Efecto a los solventes orgnicos: el cido frmico concentrado, el fenol y el metracresol disuelven el nylon. Los solventes comnmente usados en el lavado industrial o domestico no afectan. Efecto a los lcalis: el nylon tiene una excelente resistencia, tanto a loa lcalis dbiles como a los fuertes. Resistencia biolgica: el nylon no es atacado por polilla, moho u otros microorganismos. Colorantes aptos: son similares a los del Nylon 6,6: colorantes dispersos, cidos, algunos colorantes directos y colorantes al cromo.
TIPOS DE NYLON Existen varios tipos de nylon, pero en este blog hablaremos especficamente sobre el NYLON 6, NYLON 6.6 Y NYLON 11. A.- NYLON 6.6
En los aos 30, un qumico de Du Pont, llamado Wallace Hume Carothers, investigaba las molculas que contenan grupos amino y grupos carboxilo, con la esperanza de descubrir un mtodo para condensarlos de tal forma que diera lugar a molculas con grandes anillos. En lugar de esto hall que se condensaban formando molculas de cadena larga. Cuando Carothers mezcl cido adpico y la Hexametilendiamina, observ que se condensaron para dar un polmero con estructura similar a la seda. Esta primera fibra completamente sinttica fue llamada nylon (nylon 6.6).
Obtencin El nylon 6.6 se obtiene de mezclar cido adpico y hexametilendiamina.
cido adpico
Hexametilendiamina
Nylon 6.6
Cuando se mezclan estos dos reactivos, tiene lugar una reaccin de transferencia de protones que da lugar a un slido blanco denominado sal de Nylon. Cuando sta se calienta a 250C, se elimina agua en forma gaseosa y se obtiene Nylon fundido. El Nylon fundido se moldea a su forma slida o se extrude a travs de un hilador para obtener una fibra.
Se usan 3 procesos para producir el nylon 6.6. Dos de stos empiezan con la sal de nylon 6,6, la combinacin de cido adpico y hexametilenediamina en agua, estos son procesos de polimerizacin continuos. El tercero, el proceso de polimerizacin de fase slida, comienza con pellets de bajo peso molecular normalmente hechos va autoclave, y contina aumentando el peso molecular del polmero en un gas inerte calentado, a temperatura tal que nunca alcance el punto de fusin del polmero.
Propiedades
Densidad: 1,14 g/cm3 Calor especfico: 1,67 J/(mol*K) Conductividad trmica: 0,43 W/(m*K) Resistividad elctrica: 6*1014 W*cm Tensin de traccin en el punto de fluencia: 11500 lbf/pul2 Mdulo de traccin: 4.3*105 lbf/pul2 Dureza Rockwell: R118 Coeficiente cintico de friccin: 0,45
APLICACIONES Se fabrican con l: Engranajes Bujes Cojinetes Levas Poleas Ruedas de cadena Engranajes autolubricados Sellos Partes de vlvulas Arandelas Piezas.
B.- NYLON 6
En Berln, el D. Schlack consigui en 1938 sintetizar el nylon 6, a partir de la polimerizacin de la caprolactama, inicialmente se destin a fibras textiles bajo el nombre de Perln. La produccin comercial de nylon 6 en EE.UU. comenz con la disponibilidad a gran escala de caprolactama, producida por primera vez en 1955 por Allied Chemical Corporation. Desde entonces la produccin de fibras poliamidicas se ha expandido ampliamente alrededor del mundo. Es el ms conocido y utilizado de los plsticos tcnicos. Posee excelentes propiedades mecnicas, elctricas, trmicas, qumicas, y la posibilidad de ser modificado con aditivos (MOS2).
Obtencin El nylon 6 se obtiene a partir de una sola clase de monmero, llamado caprolactama, ste se calienta a unos 250 C en presencia de aproximadamente 5-10% de agua. El oxgeno del carbonilo toma uno de los tomos de hidrgeno del agua. El Nylon 6 no es un polmero de condensacin, sino que se forma por una polimerizacin por apertura de anillo que corresponde a una polimerizacin por adicin o de crecimiento en cadena (los monmeros pasan a formar parte del polmero de a uno por vez). Caractersticas principales
Alta resistencia mecnica, rigidez, dureza y tenacidad Buena resistencia a la fatiga Alto poder amortiguador Buenas propiedades de deslizamiento Resistencia sobresaliente al desgaste
Usos y aplicaciones El Nylon 6 ofrece a ingenieros y fabricantes un amplio rango de posibilidades de utilizacin que cumplen con los requerimientos de muchas industrias. Muchas veces, el Nylon 6 responde exitosamente donde metales y otros materiales fallan.
Manufactura de cuerdas de neumticos, lneas de pesca, hilos, filamentos, redes. Cuerdas para instrumentos (guitarras, violines, violas, violonchelos) Medias, prendas de vestir. Marcos de armas (Usado por Glock)
C.- NYLON 11 nico plstico de ingeniera de origen natural (derivado del aceite de ricino); es un poliamida que, a diferencia de los otros nylon, no absorbe la humedad. Posee todas las buenas caractersticas mecnicas de los poliamidas: resistencia a la tensin, resistencia a la compresin, resistencia al deterioro, etc. El contenido de humedad no influye en su resistencia a los golpes. Posee una muy buena resistencia al envejecimiento y a las bajas temperaturas.
Caractersticas
Elevada resistencia a la tensin y a la compresin, valores estables incluso en presencia de humedad o en lugares secos. Resistencia al deterioro: muy bueno, incluso en ambientes polvorosos o en condiciones de trabajo crticas. Resistencia al envejecimiento y resistencia a las bajas temperaturas. Lubricacin automtica: coeficiente de friccin bajo. Generalmente, no se requiere lubricacin para las aplicaciones de deslizamiento. Color: natural
Punto de fusin: 185 C
Usos Mecnico: gracias a la estabilidad de sus excelentes caractersticas mecnicas, ya sea en ambientes hmedos que a bajas temperaturas, se usa especialmente en aeronutica, en la marina, en los transportes, y en las maquinarias, como por ejemplo en los rodamientos, en los cojinetes, en las guas y en las piezas mecnicas.
Alimentario: es fisiolgicamente inerte y se usa en maquinarias que tratan alimentos. Elctrico: como no es higroscpico y sus caractersticas elctricas son estables, se usa mucho en el campo elctrico, en los aisladores, por ejemplo.