nylon
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Descrizione generale
S. inglese usato in italiano come sm. Nome commerciale di un polimero a base poliammidica, in particolare di ciascuna delle fibre tessili ottenute da tale polimero. La prima fibra sintetica in nylon è stata realizzata negli USA dalla Du Pont de Nemours, in seguito agli studi del chimico W. H. Carothers, e messa sul mercato nel 1938. Pur chiamato con nomi diversi, secondo la casa produttrice, il nylon si suddivide in due principali tipi, secondo il polimero impiegato: il nylon 6.6, ricavato dall'adipato di esametilendiammina, e il nylon 6 ottenuto dal caprolattame; oltre a questi due tipi industrialmente interessa anche il nylon 11, ottenuto dall'olio di ricino. La cifra che accompagna la parola nylon si riferisce al numero di atomi di carbonio esistenti nell'unica o doppia componente della molecola elementare. Sono stati studiati altri tipi di nylon che vengono prodotti in quantitativi industriali molto modesti, come il nylon 3, ottenuto in Germania dalla beta-alanina, il nylon 7, prodotto nell'ex URSS da esametilendiammina e acido sebacico, il nylon 12 ricavato in USA dal lattame dell'acido laurinico. Questi nylon, come altri tipi che sono in fase sperimentale, hanno lo svantaggio del costo di produzione superiore che non compensa alcuni vantaggi tecnici di cui godono nei confronti degli altri.
Proprietà e caratteristiche
Il nylon viene prodotto sotto forma di filo continuo (a una o più bavelle in titoli diversi da 15 a 1200 den), di tow, di fiocco, di setole. Può essere opaco o lucido ed è generalmente di colore bianco; è prodotto anche tinto in pasta. La sezione longitudinale è liscia, quella trasversale senza rilievi e quasi circolare; mediante speciali filiere si possono produrre però tipi di nylon a sezione trilobata, nastriforme o profilata. Il nylon ha un peso specifico molto basso (1,14 per il nylon 6.6 e 6 e 1,04 per il nylon 11); ha un'eccellente tenacità (da 4 a 7 g/den, 9 per i tipi ad alta tenacità); un buon allungamento (dal 20 al 60%); ottima ripresa elastica e resistenza a flessioni ripetute e all'usura; resiste bene agli alcali anche molto caldi; ha stabilità dimensionale al lavaggio anche a 100ºC; ha una notevole resistenza alle muffe, ai batteri e agli insetti. Non viene attaccato dai solventi abitualmente utilizzati nei lavaggi a secco e nemmeno da alcoli, aldeidi, eteri; ha una ripresa all'umidità del 4%, la più alta fra le fibre sintetiche. Non è tossico e non produce allergie: eventuali reazioni cutanee sono dovute esclusivamente a insufficiente lavaggio dopo le operazioni di filatura, tintura e tessitura. Resiste al ferro da stiro a 180 ºC (il nylon G a 140 ºC): la temperatura di rammollimento ha inizio a 235 ºC (per il nylon 6 a 160 ºC), quella di fusione è sui 250 ºC (210-220 ºC per il nylon 6). Accostato alla fiamma fonde prima di toccarla producendo odore di sedano e sferette dure e regolari; s'infiamma con molta difficoltà. Tra gli svantaggi del nylon vi è un alto allungamento a bassi carichi; sensibilità agli acidi, soprattutto caldi; fusione per contatto con brace di sigaretta; facilità a caricarsi elettrostaticamente e ad attirare pulviscolo; forte bioccolatura nei tessuti da fiocco. Inoltre, salvo per alcuni tipi speciali di nylon, ha una ridotta resistenza alla luce e alle intemperie.
Produzione e usi industriali
Per ottenere le fibre tessili il polimero di partenza viene fuso, in atmosfera inerte, entro un serbatoio sul fondo del quale si trova una griglia formata da una serpentina percorsa da un gas a temperatura sufficiente per provocare la fusione. Dal serbatoio, una o due pompette a ingranaggi lo spingono, attraverso un filtro a sabbia, alla filiera che ha fori del diametro di alcuni decimi di millimetro e in numero corrispondente alle bavelle che deve possedere il filato. Il polimero si solidifica per raffreddamento e il filo così ottenuto, dopo essere stato umettato con prodotti antistatici, viene avvolto su di una rocca o su di una bobina. La velocità di filatura è sempre molto elevata (800-1000 e più metri al minuto). Il filo, così come esce dalle filiere, non possiede ancora le proprietà caratteristiche del nylon commerciale per cui deve essere sottoposto allo stiro, che consiste nel far subire al filato un allungamento irreversibile; questo può far raggiungere al filo una lunghezza quattro volte quella primitiva. Il nylon può essere prodotto a tenacità elevata (per usi industriali) variando il grado di polimerizzazione e diminuendo lo stiro. Il nylon ha la proprietà di conservare la forma che gli viene data mediante il fissaggio, operazione che consiste nel riscaldare a 160-180 ºC, a secco o per mezzo di vapori sotto pressione, i filati o i manufatti. Il fissaggio dei tessuti di nylon è indispensabile in quanto, rendendo immutabile la forma dell'intreccio, impedisce lo scorrimento dei fili e conferisce ai manufatti la proprietà di riprendere la loro forma dopo i lavaggi. Questa proprietà è sfruttata anche nella produzione di filati in nylon elasticizzati, anche noti commercialmente col nome di filanca. L'elasticizzazione viene ottenuta ritorcendo fortemente il filato, facendolo passare attraverso un forno riscaldato elettricamente alla temperatura voluta e detorcendolo completamente. Quest'ultima operazione, mentre annulla la torsione, non elimina la curvatura che le singole bavelle hanno acquistato durante il passaggio del filato ritorto nel forno. Ne risulta un filato formato da un groviglio di anse disposte in tutte le direzioni e dotato di un'elasticità straordinariamente elevata dovuta al fatto che viene sfruttata la possibilità di estendersi delle singole bavelle. Il nylon elasticizzato trova impiego nella produzione di costumi da bagno, pantaloni da sci e ogni altro tipo di tessuto elastico. Essendo una fibra termoplastica è possibile stabilizzare gli intrecci del nylon, per evitare le gualciture e le deformazioni a caldo umido, testurizzarlo, applicarvi pieghe e pieghettature, goffrarlo. L'insieme delle sue doti pone il nylon a un livello superiore a quello di qualsiasi altra fibra tessile, per cui trova impiego in quasi tutti i settori dell'industria tessile, dal vestiario, all'arredamento, ai tessuti industriali. Se in filo continuo, viene usato per la fabbricazione di calze da donna e uomo, biancheria intima e corsetteria, camiceria, cravatte, impermeabili, abiti femminili, giacche a vento, tendaggi, ombrelli, tulle e merletti, filati cucirini. Il nylon a più alta tenacità è usato per carcasse di pneumatici, reti da pesca, corde, tessuti per paracadute, nastri trasportatori, cuscinetti, pulegge, cinghie di trasmissione, cinture di sicurezza per automobili, copertoni impermeabili, manicotti antincendio, serbatoi gonfiabili, capannoni ad aria (palloni), ecc. Il nylon testurizzato viene usato per maglieria, costumi da bagno, pantaloni da sci, calze da uomo e donna, confezioni da donna, tappeti, moquettes. Il fiocco di nylon, in puro, viene usato per articoli in cui sia richiesta un'elevata resistenza meccanica e alle sostanze chimiche (tappeti, filtri, tessuti isolanti, ecc.); in mischia con cotone, e soprattutto con lana al 5-30%, è adoperato in tutti gli impieghi tessili; la percentuale di fiocco di nylon conferisce ai prodotti maggiore resistenza all'usura, migliore mantenimento delle pieghe e stabilità dimensionale al lavaggio, più alta resistenza a trazione, che permette la produzione di filati più sottili, di lavorarli meglio sui telai meccanici e di fabbricare tessuti più leggeri. In setola il nylon trova impiego nella fabbricazione di spazzole, pennelli, reti, corde. Per le sue buone caratteristiche meccaniche (in particolare l'elevato modulo di elasticità a flessione) il nylon è molto usato anche per lo stampaggio a iniezioni di particolari meccanici di precisione. L'inconveniente principale è costituito dal forte assorbimento di acqua (fino al 10% per il nylon 6 a saturazione) che comporta anche variazioni dimensionali e di resistenza; in presenza di umidità, si preferisce perciò impiegare il nylon 11 o 12 (undecammide e dodecammide) di costo maggiore, ma con assorbimento d'acqua inferiore all'1%. Le caratteristiche meccaniche possono essere ulteriormente migliorate con l'aggiunta di fibre di vetro.