ما هي المواد الخام للنايلون؟

ما هي المواد الخام من النايلون؟

أول ألياف صنعها الإنسان هي النايلون، والتي تم صنعها بجهود وأبحاث العلماء من خلال إنشاء الروابط الجزيئية وتكوين البوليمرات. المادة التي تلعب دور البوليمر الأساسي في صناعة النايلون هي البولي إيثيلين. يتكون هيكل البولي إيثيلين من سلسلة طويلة من ذرات الكربون التي ترتبط اثنتين ببعضها بروابط مزدوجة، وترتبط ذرات الهيدروجين بذرات الكربون الموجودة في فروعها. ويحدث هذا الهيكل عن طريق تكوين مزيج بين الغاز الطبيعي والنفط الخام ونتيجة لتخليق كيميائي، ويصبح لينًا ومرنًا عند تعرضه لظروف درجات الحرارة المرتفعة. ميزة أخرى مهمة للبولي إيثيلين هي مقاومته للصدمات، مما يزيد من صلابته. وهذا هو السبب في أن النايلون، على الرغم من كونه ناعمًا ومرنًا، يتمتع بمقاومة جيدة للصدمات.

أنواع البولي إيثيلين

يتم استخدام الفئات الثلاث التالية كدرجات مختلفة من البولي إيثيلين لإنتاج النايلون:

البولي إيثيلين الثقيل (HDPE): يتمتع البولي إيثيلين الثقيل بكثافة عالية ولا يحتوي عليها سوى فرع رئيسي واحد في هيكله. وفي حالة وجود فروع فرعية، تقل قوة الرابطة الجزيئية بين ذرات الفرع الرئيسي. ونظراً لعدم وجود تفرعات فرعية في البولي إيثيلين الثقيل فإن قوة الشد بين الجزيئات وقوة الشد تكون عالية جداً، وبهذه الطريقة تكون قوة الشد الخاصة بها أعلى من درجات البولي إيثيلين الأخرى.

أكياس نايلكس والتي غالباً ما تكون توجد في محلات بيع الفواكه ومحلات السوبر ماركت وهي مصنوعة بشكل رئيسي من هذا النوع من البولي إيثيلين. وطبعاً من الضروري أيضاً أن نذكر أن جميع مكونات النايلكس ليست مصنوعة من البولي إيثيلين الثقيل، فحوالي 80% منها ثقيلة و20% منها مصنوعة من البولي إيثيلين الخفيف.

البولي إيثيلين الخفيف (LDPE) : مادة البولي إيثيلين الخفيف هي المادة المستخدمة في إنتاج أكياس النايلون. يحتوي البولي إيثيلين الخفيف على فروع فرعية في هيكله، مما يقلل من عدد الروابط الجزيئية للكربون في الفرع الرئيسي. إن تقليل عدد الروابط يجعلها أضعف، ونتيجة لذلك، من حيث قوة الشد والخواص الفيزيائية، فإن البولي إيثيلين الخفيف أضعف من البولي إيثيلين الثقيل.

البولي إيثيلين الخطي الخفيف (LLDPE): يتم تصنيع هذا البوليمر من خلال البلمرة المشتركة لمونومر الإيثيلين مع الأوليفين (الأوليفينات قصيرة السلسلة مثل البيوتين، الأوكتان، أو الهكسين). ونتيجة لهذه العملية، يتم إنتاج بوليمر مشترك ذو فروع هيدروكربونية قصيرة ذات بنية خطية. على الرغم من أن الهيكل الخطي لهذا النوع من البولي إيثيلين يحسن من مقاومته للصدمات وقوة الشد، إلا أنه يقلل من مرونته. وأكياس الفريزر التي نتعامل معها يومياً مصنوعة من هذا النوع من البوليمرات.

حبيبة نايلون

يتوفر البولي إيثيلين، الذي يستخدم لإنتاج النايلون، في شكل مسحوق وحبيبات. ميزة حبيبات البولي إيثيلين على مسحوق البولي إيثيلين هي سهولة الاستخدام. على عكس المسحوق، لا تتناثر الحبيبات في الهواء، مما يقلل من كمية الهدر وخطر الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي. ولذلك، يفضل العديد من الشركات المصنعة استخدام شكله الحبيبي بدلاً من مسحوق البولي إيثيلين. ويمكن استخدام المواد الحبيبية في كل من الأشكال الجديدة والمعاد تدويرها. وإذا كانت الحبيبات مصنوعة من مواد أولية بتروكيماوية جديدة فإن النايلون والنايلون المنتج منها يكون ذو جودة عالية ويعتبر من الدرجة الأولى. أما إذا كانت الحبيبات مصنوعة من مواد خام معاد تدويرها مثل النعال البلاستيكية والأكياس البلاستيكية والقرطاسية البلاستيكية وغيرها، فإن النايلون والنايلون المنتج بها يكون أقل جودة ويعرف بالدرجة الثانية.

نايلون ماسترباتش

أي مادة مضافة تضاف إلى البولي إيثيلين لتغيير خصائصه تسمى الأصبغة الرئيسية. تعمل هذه الإضافات على تحسين أداء النايلون وزيادة جودته. وفيما يلي، نقدم هذه الأصبغة.

الأصبغة الرئيسية الملونة: تستخدم لصبغ النايلون.
الأصبغة الرئيسية المضادة للأشعة فوق البنفسجية: تحمي المنتج من أشعة الشمس.
الأصبغة الرئيسية المضادة للأشعة فوق البنفسجية: تمنع التراكم من الكهرباء الساكنة، ويحسن إمكانية الطباعة، ولا يمتص الغبار والسخام. المادة الرئيسية المضادة للأكسدة: يتأكسد البلاستيك بسبب تأثير الأكسجين والضوء والحرارة. هذه الدفعة الرئيسية تجعل النايلون أكثر استقرارًا ضد الأكسدة.
الدفعة الرئيسية المضادة للبكتيريا: تمنع تراكم البكتيريا والفطريات والتلوث.
الدفعة الرئيسية ليسينج: يتم استخدام ليسينج لأن النايلون سهل الفتح ولا يلتصق ببعضه البعض. .
الأصبغة المنقية: تساعد النايلون على أن يكون شفافاً ولامعاً ويمنعه من التحول إلى اللون الأصفر والباهت.
الأصبغة المقاومة للاشتعال: تزيد مقاومة النايلون للحرارة والنار وتمنع انتشار الحريق.
الرائحة- إثبات ماستر: يمنع انبعاث الروائح الكريهة من النايلون.
ماستر مضاد للبخار: يمنع تكوين البخار والندى على الطبقة الداخلية من النايلون.
ماستر قابل للتحلل: يسرع عملية التحلل الحيوي في النايلون