I materiali in fibra di poliammide e nylon sono sempre più utilizzati in molti settori grazie alle loro eccezionali proprietà, tenacità e versatilità. Comprendere le differenze tra questi materiali è importante per aiutarti a prendere decisioni informate quando selezioni il materiale giusto per i tuoi prodotti. In questo articolo definiremo la plastica di nylon e il tessuto di poliammide, li confronteremo, discuteremo i loro diversi usi e altro ancora.

Ecco un processo passo passo per praticare il foro svasato perfetto.

Cosa sono i tessuti in poliammide?

In parole povere, la poliammide è una famiglia di poliammidi naturali o materiali sintetici noti per la loro durevolezza, resistenza e struttura estensibile. Ciò lo rende un materiale eccellente per varie applicazioni che richiedono queste caratteristiche. DuPont ha sviluppato e brevettato questo materiale a metà degli anni '1930 come materiale alternativo alle calze di seta da donna.

La parola “ammidi” in “poliammidi” si riferisce ai composti organici costituiti da carbonio e ossigeno legati a un atomo di azoto attraverso un doppio legame molto più forte. Quando questi composti reagiscono chimicamente insieme, creano lunghi collegamenti a catena che formano un materiale flessibile e resistente.

Molte industrie utilizzano ampiamente le poliammidi per le loro notevoli caratteristiche. Le poliammidi sintetiche trovano applicazioni nei settori aerospaziale, automobilistico, dei beni di consumo, dell'edilizia, dell'elettronica, medico, dell'imballaggio, dell'abbigliamento sportivo e tessile. Ma il maggior consumatore di poliammidi è il settore dei trasporti, che rappresenta il 35% dell’utilizzo della poliammide.

A cosa servono le fibre di poliammide?

Non sono solo la loro durevolezza e flessibilità a rendere le poliammidi utili per varie applicazioni. Il processo per creare fibre da materiali poliammidici comporta la polimerizzazione di sostanze chimiche organiche specifiche e l'utilizzo di filiere per formare i prodotti in fibra finali. Anche la loro capacità di assorbire l'umidità, resistere a determinate sostanze chimiche e rimanere stabili sotto l'influenza del calore è impressionante. Grazie a queste proprietà speciali, il materiale poliammidico è adatto a un'ampia gamma di settori e scopi. Diamo un'occhiata ad alcuni di essi.

1. Industria automobilistica

L'industria automobilistica è uno dei principali consumatori di materiale poliammidico, in gran parte a causa del crescente utilizzo di questo composto nella produzione di veicoli leggeri. Viene spesso utilizzato nella produzione di contenitori per airbag, collettori di aspirazione dell'aria, tappezzerie per auto, coperture del motore, pale di ventilatori, sistemi di alimentazione e raffreddamento, cinture di sicurezza, pneumatici e altre parti esterne (ad esempio, tappi del carburante, griglie e copriruote).

2. Sistemi di protezione cavi industriali

In termini di utilizzo globale, i sistemi di protezione dei cavi realizzati con materiale poliammidico sono ampiamente utilizzati nel settore dei treni e dei trasporti pubblici. È il materiale preferito per i condotti (tubi protettivi che trattengono i cavi) e i raccordi (mantengono i condotti in posizione) perché è più leggero dei condotti metallici rivestiti in PVC. Questi componenti devono essere leggeri per risparmiare carburante, ridurre i tempi di manodopera e garantire la sicurezza.

3. Imballaggi alimentari e bevande

La poliammide è utilizzata nell'industria alimentare e delle bevande più di quanto si pensi. I produttori dispongono di sistemi in poliammide per mantenere elevati standard di pulizia, soprattutto nelle aree in cui i componenti potrebbero entrare in contatto con alimenti.

Ecco alcuni esempi specifici delle applicazioni della poliammide nell'industria alimentare e delle bevande:

Packaging

I materiali di imballaggio, come pellicole e contenitori, utilizzano poliammidi per le loro eccezionali proprietà di barriera elevata. Ciò consente loro di proteggere il cibo dai fattori ambientali (aria, luce, umidità e acqua), in modo che rimanga fresco, conservi meglio il suo sapore e duri più a lungo.

Attrezzature per la lavorazione degli alimenti

Alcune delle apparecchiature per la lavorazione degli alimenti realizzate con materiali a base di poliammide sono nastri trasportatori e guarnizioni. Sono perfetti per questo scopo perché solitamente non sono reattivi, resistenti all'usura e hanno un basso attrito.

Materiali a contatto con gli alimenti

Se ti guardi intorno in cucina, potresti trovare utensili, contenitori per alimenti e stoviglie che contengono materiali in poliammide. Gli utensili da cucina a base di poliammide solitamente soddisfano gli standard di sicurezza e sono durevoli.

4. Chimico e manifatturiero

La poliammide costituisce anche un'aggiunta economicamente vantaggiosa a una varietà di fibre, plastica e resine. Gli epossidici poliammidici, ad esempio, sono solitamente uno degli ingredienti principali dei primer. Migliorano l'adesione, inibiscono la corrosione, migliorano la bagnabilità della superficie e garantiscono che il primer si adatti all'espansione o al movimento della superficie.

Altri usi comuni del materiale in poliammide nell'industria chimica e manifatturiera includono:

Inchiostro per penna a sfera.
Pavimenti epossidici.
Vernici epossidiche.
Adesivi termosaldanti.
Leganti per inchiostro.
Lacche.
Inchiostro di stampa.
Rivestimenti sigillanti.
Vernici.

5. Robotica

La verità è questa: poliammide e nylon sono la stessa cosa. Il nylon è in realtà una sottocategoria delle poliammidi, come gli autobus e le berline sono tipi di veicoli.

Ma, come ci si potrebbe aspettare, presentano molte differenze. La differenza principale è che le poliammidi possono essere naturali o sintetiche, mentre il nylon è completamente sintetico.

Quando si tratta di proprietà di assorbimento dell’umidità, il nylon prende il sopravvento. È molto resistente all'umidità e alla pioggia. Le poliammidi invece sono solo meno resistenti e leggermente idrofobe (non mescolare con acqua).

Anche le strutture chimiche dei due materiali sono diverse. La struttura chimica del nylon è altamente polare e simmetrica. Quando si tratta di poliammidi, tutto dipende dalla disposizione specifica delle parti nella loro molecola (l'unità più piccola di un composto chimico).

Cosa intendiamo per “polare” e “simmetrico”?

Quando un composto è polare, puoi pensarlo in termini di magneti: un'estremità della sua molecola ha una carica negativa e l'altra estremità ha una carica positiva.

Simmetrico si riferisce invece alle parti di poliammidi o nylon che sono disposte in modo equilibrato e uniforme.

Nella creazione di robot, i produttori richiedono parti estremamente flessibili e resistenti. Le poliammidi appositamente progettate forniscono soluzioni pratiche ed efficaci per soddisfare questo requisito. La loro notevole capacità di resistere all'abrasione, alle crepe, alla deformazione e ai guasti dovuti a stress ripetuti li rende una scelta popolare per realizzare varie parti di robot, come cuscinetti, cavi, ingranaggi e fili.

Inoltre, le poliammidi sono leggere e malleabili. Ciò li rende particolarmente adatti alla produzione di parti robotiche con forme complesse, come effettori finali e pinze.

6. Prodotti tessili

La poliammide è traspirante? Le poliammidi naturali, come la seta e la lana, sono traspiranti. Le varietà sintetiche no, ma sono più elastiche.

Oltre al nylon, altri tessuti in poliammide come Nomex e Kevlar sono utilizzati in applicazioni specializzate per le loro proprietà uniche. Che siano traspiranti o meno, non si può negare che i poliammidi abbiano molte qualità favorevoli che li rendono buoni materiali per l'abbigliamento. Il tessuto in poliammide è spesso utilizzato nei costumi da bagno e nell'abbigliamento sportivo per le sue qualità elastiche e traspiranti. I tessuti in poliammide sono persino utilizzati per realizzare articoli più specializzati, come airbag e cinture di sicurezza.

Cos'è il nylon?

Negli anni '1930, il chimico americano Wallace H. Carothers guidò un gruppo di ricerca presso la EI du Pont de Nemours & Company, comunemente abbreviato in DuPont, per sviluppare il materiale di nylon. Fu utilizzato per la prima volta come materiale alternativo per realizzare paracadute riciclati durante la seconda guerra mondiale.

Dopo la guerra, non erano disponibili abbastanza materiali per abiti tradizionali, come cotone e seta. Quindi, alcune persone hanno riutilizzato questi paracadute di nylon per realizzare abiti. A molte persone piacque l'idea di utilizzare il nylon per realizzare abiti femminili, così decollò la produzione di calze e lingerie in nylon.

Allora, cos'è il nylon?

Il nylon è specificamente derivato dal petrolio greggio. Quindi è un materiale completamente sintetico, un polimero, per l'esattezza. Un polimero è costituito da catene di molecole a base di carbonio chiamate monomeri, che sono come pezzi LEGO che possono unirsi per creare lunghe catene che compongono la struttura di un materiale di nylon.

Il nylon ha un peso molecolare elevato, il che significa che è costituito da molecole lunghe e pesanti. Questo è importante perché significa che il materiale è durevole e non si rompe facilmente sotto pressione, come quando lo allunghi.

Al giorno d'oggi, i produttori combinano il nylon con altri materiali tessili per ottenere caratteristiche prestazionali specifiche (ad esempio, proprietà di flessibilità e assorbimento dell'umidità). Alcuni dei tessuti misti con nylon sono cotone, poliestere e spandex.

Il nylon viene solitamente utilizzato nella produzione di quanto segue:

Airbag.
Tappeti.
Abbigliamento (ad esempio, lingerie, camicie e costumi da bagno).
Materiali per l'isolamento elettrico.
Calze (ad esempio, calze, calzini e collant).
Lenze da pesca.
Parti di macchine (ad esempio cuscinetti e ingranaggi).
Reti.
Lenze da pesca in nylon.
Paracadute.
Corde.
Cinture di sicurezza.
Teli.
Tende.
Discussioni.

Vantaggi del materiale in nylon

1. Durata e resistenza alla trazione elevata

Il nylon è noto per la sua durata e l'elevata resistenza alla trazione. In base alla finitura che hai scelto, il nylon può mantenere il colore e la freschezza per un periodo di tempo più lungo rispetto ad altri materiali. Di conseguenza, è adatto per applicazioni che richiedono materiali in grado di resistere agli urti e alla rottura sotto alta tensione.

2. Versatilità

Il modo in cui gli atomi del nylon (gli elementi costitutivi fondamentali di tutta la materia) sono disposti e legati insieme gli conferisce le sue proprietà distintive, inclusa la sua versatilità. Ciò gli consente di essere facilmente modellato in varie forme e forme, il che lo rende un'opzione adatta per realizzare diversi prodotti, come parti di automobili, materiali di imballaggio e tessuti.

3. Resistenza all'umidità

Il nylon ha eccellenti proprietà di assorbimento dell'umidità grazie alla sua struttura molecolare, che consiste di catene fortemente legate e interconnesse. Queste catene formano una barriera che impedisce all'acqua di passare facilmente attraverso un materiale.

Tipi di nylon

Il nylon ha diversi tipi, ognuno con le sue proprietà e usi unici. Ecco alcuni dei tipi più comuni:

1. Nylon6

Il nylon 6 è derivato dal caprolattame, che è un composto chimico utilizzato principalmente per la produzione di fibre sintetiche, come le setole delle spazzole. Questo tipo di nylon è noto per la sua resistenza alle alte temperature, eccellente tenacità e capacità di resistere alle abrasioni e agli agenti chimici.

Alcuni degli usi comuni del nylon 6 includono:

Pettini.
Film.
Macchinario industriale.
Materiali da imballaggio.
Lenzuola
Spazzolini da denti.
Utensili.
Componenti del veicolo.

2. Nylon6,9

Il nylon 6,9, scritto anche come nylon 6/9, possiede un'ampia gamma di ottime qualità, che lo rendono ottimo per varie applicazioni. Ha un punto di fusione elevato ed eccellenti proprietà isolanti. Grazie alla sua moderata capacità di assorbimento dell'umidità, mantiene le sue dimensioni e forma originali anche quando è esposto a condizioni umide. Come il nylon 6, ha una forte resistenza agli agenti chimici aggressivi, come gli acidi.

Alcuni degli usi comuni del nylon 6,9 includono:

Parti automobilistiche: coperture del motore e tubazioni del carburante.
Fibbie.
Nastri trasportatori.
Componenti elettrici: isolatori e interruttori.
guarnizioni.
Maniglie.
Foche.
Cerniere.

3. Nylon4,6

Con un punto di fusione di circa 509°F (265°C), il nylon 4,6 non si rompe facilmente in ambienti ad alta temperatura. Questa variazione di nylon fornisce anche una buona stabilità chimica rispetto ad altri tipi di nylon. Ma quando si tratta di resistenza agli urti, non è allo stesso livello di alcuni nylon.

Alcuni degli usi comuni del nylon 4,6 includono:

Attrezzature per il trattamento chimico.
Componenti elettrici: interruttori automatici e connettori.
Macchinario industriale.
Ricambi per elettrodomestici, utensili elettrici e attrezzature sportive.
Condotte per petrolio e gas.

4. Nylon6,10

La struttura in nylon 6,10 è in grado di resistere a temperature estreme senza provocare gravi danni. Inoltre, dimostra un'eccezionale resistenza alla trazione, rendendolo la scelta ideale per applicazioni che necessitano di materiali con resistenza e capacità di carico eccezionali.

Alcuni degli usi comuni del nylon 6,10 includono:

Parti automobilistiche: collettori di aspirazione dell'aria e serbatoi finali del radiatore.
Componenti elettrici: connettori e terminali.
Attrezzatura sportiva: telai di racchette e parti di biciclette.
Parti meccaniche: cuscinetti e ingranaggi.

5. Nylon66

I composti principali per produrre il nylon 66 sono l'acido adipico (una sostanza incolore, simile a un cristallo) e l'esametilendiammina (lo stesso composto chimico presente nelle resine epossidiche). Simile ad altri tipi di nylon, è apprezzato per la sua eccezionale resistenza e fermezza. Ciò lo rende un'ottima opzione per molte applicazioni e processi produttivi che necessitano di una struttura robusta, della capacità di supportare carichi pesanti e di resistenza chimica.

Le fibre del nylon 66 hanno un'elevata resistenza all'abrasione, che lo rende migliore del nylon 6. Quando la temperatura è elevata, ad esempio intorno a 356 ° F, il nylon 66 ha un'eccellente ritenzione della resistenza all'invecchiamento termico a 25.35 libbre. Ciò è in contrasto con il nylon 6, che pesa solo 5.51 libbre.

Alcuni degli usi comuni del nylon 66 includono:

Zaini.
Calzature.
Elettrodomestici.
Parti industriali: cuscinetti, boccole e rulli.
Bagagli.
Abbigliamento sportivo.
Tessuti sintetici per tappeti, tessuti e fili.
Componenti del veicolo: airbag, coperture del motore e tubazioni del carburante.

6. Nylon6,12

Il nylon 6,12 si distingue dagli altri tipi di nylon per la sua struttura chimica. Poiché ha più atomi di carbonio nella sua struttura, non assorbe meglio l'acqua rispetto ad altri tipi di nylon.

Inoltre, è noto per la sua eccezionale stabilità dimensionale. Ciò significa semplicemente che può mantenere bene la sua forma e dimensione anche quando è sotto stress. Questa caratteristica è fondamentale per i prodotti che richiedono dimensioni precise per funzionare correttamente ed evitare problemi come restringimenti e deformazioni.

Alcuni degli usi comuni del nylon 6,12 includono:

Prodotti di consumo: utensili da cucina, mobili da giardino, corde per racchette da tennis, tende e parti di aspirapolvere.
Attrezzature mediche: cateteri, tubi medici e strumenti chirurgici.
Componenti elettrici: connettori, isolanti e interruttori.
Componenti del veicolo: componenti dei freni ad aria compressa, coperture del motore e isolamento dei cavi.

7. Nylon12

Il nylon 12, chiamato anche PA 12, è una plastica resistente e versatile che non si rompe facilmente. È stato un materiale popolare tra gli stampatori a iniezione per le sue eccezionali proprietà meccaniche. Negli ultimi anni, la stampa 3D è diventata una scelta popolare per realizzare parti funzionali e prototipi.

Alcuni degli usi comuni del nylon 12 includono:

Parti del sistema frenante.
Fascette.
Linee di carburante.
Dispositivi protesici.
Articoli sportivi.
Isolamento del filo.

Proprietà comuni delle poliammidi

Le poliammidi hanno un lungo elenco di proprietà che le rendono utili in una vasta gamma di settori. Le proprietà del materiale poliammidico varieranno per ciascun tipo di poliammide. Per motivi di discussione, esaminiamo alcune delle proprietà di base della poliammide 6 (PA6) e della poliammide 66 (PA66).

Grande capacità di resistere alla deformazione o alla rottura in caso di carico o impatto improvviso.
Rigidità e resistenza impressionanti, anche a temperature elevate.
Scorre facilmente durante la lavorazione, come l'estrusione o lo stampaggio a iniezione, per produrre prodotti finiti di alta qualità.
Eccezionale resistenza all'abrasione, alla fatica e all'usura per garantire la longevità.
Buona resistenza a molte sostanze, come carburanti e oli.
Facilmente danneggiabile da acidi minerali forti e solventi polari (che sono sostanze che dissolvono le cose, come acetone e acqua).
Richiedere un'adeguata asciugatura prima della lavorazione per garantire la qualità.

Proprietà comuni del nylon

Come le poliammidi, il nylon ha diverse proprietà notevoli che lo rendono un materiale popolare per varie applicazioni. Condivide anche alcune proprietà con altri tipi di poliammide.

Variazione di lucentezza, che può variare da opaca, semilucida o molto brillante.
In grado di resistere allo stiramento senza rompersi facilmente o subire deformazioni.
Ha un'eccellente resistenza chimica.
Resiste ai danni causati dagli oli.
Può recuperare la sua forma originale dopo essere stato compresso, deformato o tirato.
Non assorbe l'acqua e asciuga rapidamente.

Differenza tra nylon e poliammide