Nylon 6,6
Caratteristiche e produzione del nylon 6,6
Il nylon 6,6 (indicato anche con le sigle nylon 66, nylon 6-6 o nylon 6/6) è stata la prima poliammide prodotta industrialmente.
È un tipo di nylon che si ottiene dalla condensazione dell'acido adipico e della esametilendiammina.
Queste due materie prime sono facilmente ottenibili a partire dal benzene o dall'alcol furfurilico.
Preparazione delle materie prime
Dal benzene
Partendo dal benzene si ottiene in un primo tempo il fenolo (acido fenico) che, per idrogenazione, viene convertito a cicloesanolo. Il cicloesanolo viene successivamente ossidato a cicloesanone.
La sequenza delle reazioni chimiche è la seguente:
Il cicloesanone viene successivamente sottoposto, alla temperatura di 70°C, all'attacco di acido nitrico fumante: si ha l'apertura dell'anello del cicloesanone (vedi figura seguente) e l'ossidazione dei gruppi C=O e CH2 terminali a COOH.
Si forma in questo modo il primo reagente della reazione di condensazione, ovvero l'acido adipico.
Dall'acido adipico per reazione con ammoniaca e successiva disidratazione è possibile invece sintetizzare il secondo reagente della reazione di condensazione, ovvero l'esametilendiammina.
Dall'alcol furfurilico
È possibile ottenere in modo conveniente l'acido adipico e l'esamentildiammina anche partendo dall'alcol furfurilico.
L'alcol furfurilico viene dapprima trasformato in nitrile adipico da cui:
- per idrolisi acida si può ottenere l'acido adipico;
- per idrogenazione si può ottenere l'esametildiammina.
La miscela dei due composti viene fatta regire alla temperatura di 70°C. Si ottiene il sale 6,6:
Successivamente il sale 6,6 viene solubilizzato in alcol, cristallizzato e scaldato a 230°C in presenza di gas inerti.
Si ottiene così un polimero a basso peso molecolare che viene successivamente riscaldato alla temperatura di 300°C e sottoposto a basse pressioni, in modo da favorire l'eliminazione dell'acqua conseguente alla formazione dei legami peptidici (analoghi a quelli che ci sono nella lana e nella seta).
Una rappresentazione 3D della struttura del nylon 6,6 è la seguente:
Morfologia e proprietà del nylon
Il nylon 6,6 appare come una fibra bianca e incolore; a differenza della viscosa resiste molto bene all'umidità.
Al miscroscopio la fibra appare come un cilindro leggermente appiattito con diametro regolare.
Nylon 6,6 al microscopio
Le proprietà delle fibre del nylon 6,6 variano, come succede per quasi tutte le fibre sintetiche, in un largo intervallo a seconda di come i vari produttori hanno influito sul processo per ottenerle.
Le fibre di nylon sono prodotte a sezione rotonda, perfettamente regolare, ma in questi ultimi tempi vengono preparate anche a sezioni speciali (trilobate, a stella ecc.) in modo da offrire un aspetto differente dal solito (più lucente per esempio) per usi tessili particolari.
Gran parte del filo continuo oggi è sottoposto all'operazione di "testurizzazione", con la quale s'impartisce al filamento una voluminosità artificiale che ne permette l'impiego in quei campi dove la sofficità è la caratteristica essenziale. Tale operazione ha di fatto sviluppato moltissimo l'uso del filo continuo.
Le fibre di nylon sono molto elastiche (100% di recupero all'8 % di deformazione) anche se la loro elasticità non è così immediata come quella della gomma. Il recupero delle deformazioni è totale solo se non si supera il limite di elasticità.
La resistenza all'abrasione è molto elevata, fra le più alte conosciute.
Per quanto riguarda il comportamento all'umidità, il nylon ne assorbe poca se si confronta con le fibre naturali, molta se il paragone viene fatto con altre fibre sintetiche.
Dato il suo alto punto di fusione (250°C circa) può essere impiegato fino a 150°C per molte ore, anche se dopo un po' (circa 6 ore) inizia ad ingiallire: è infiammabile, anche se molto meno del cotone e dei rayon.
In genere tende a fondere ed a colare e non sempre alimenta la fiamma.
Comportamento ai reagenti chimici del nylon 6,6
Il nylon 6,6 ha una eccellente resistenza agli alcali tanto che può essere bollito in soda caustica concentrata senza effetti, mentre un forte attacco, fino alla distruzione, è esercitato dagli acidi a cui è sensibile anche se sono diluiti.
è sensibile a diversi solventi organici, di cui alcuni lo solubilizzano completamente: acido formico, fenolo, meta-cresolo, ma non viene danneggiato dai solventi usati nel lavaggio a secco.
Il sudore umano può alle volte attaccarlo, specialmente se del tipo acido.
Il nylon 6,6 ha una buona affinità con molte classi di coloranti e può essere tinto perciò in una grande gamma di colori.
Ha inoltre eccellenti qualità di resistenza allo sgualcimento, per cui si richiede in minima quantità l'intervento del ferro da stiro. Quest'ultimo però non deve essere impiegato a temperature superiori a 150°C, per evitare danneggiamenti.
Usi del nylon 6,6
Le proprietà tessili delle fibre di nylon 6,6 derivano, ovviamente, da quelle fisico-chimiche ed esse sono tali che permettono uno dei più ampi campi di applicazione.
La tenacità può essere aggiustata in modo da soddisfare tutte le applicazioni tessili normali ed anche alcune industriali di grande importanza (per esempio la preparazione delle tele di rinforzo dei pneumatici).
L'alto allungamento, accoppiato all'elasticità e all'aspetto ne fanno la fibra ideale per indumenti femminili di ogni genere.
L'alta resistenza alla abrasione ed alle flessioni ripetute permettono di preparare tessuti durevoli e confortevoli; viene usata specialmente per biancheria intima, tappeti e nel campo industriale.
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