كيف يتم صنع النايلون؟

اقرأ في هذا المقال


النايلون:

هو اسم عائلة من البوليمرات الاصطناعية التي تستخدم عادة لصنع أنواع مختلفة من الملابس والسلع الاستهلاكية، على عكس الألياف العضوية أو شبه الاصطناعية الأخرى؛ فإنّ ألياف النايلون اصطناعية بالكامل مما يعني أنه ليس لها أساس في المواد العضوية.

تاريخ صناعة نسيج النايلون:

بدأ استخدام هذا النوع من البوليمر الصناعي في الملابس برغبة في إيجاد بدائل للحرير والقنب للمظلات في الحرب العالمية الثانية، في الوقت الذي بدأت فيه الحرب كان القطن يستخدم في أكثر من 80 في المائة من تطبيقات النسيج في الولايات المتحدة، وكانت جميع المنسوجات الأخرى مصنوعة من الصوف، بحلول عام 1945 شكلت الألياف الاصطناعية مثل النايلون حوالي 25% من حصة سوق المنسوجات.

بمجرد انتهاء الحرب سعى المصنعون إلى إيجاد طرق جديدة لتسويق هذه الفئة الجديدة من الأقمشة الاصطناعية، بعد الحرب مباشرة كان هناك نقص في مواد الملابس التقليدية مثل القطن والحرير، لذلك صنع بعض الأفراد الفساتين من مظلات النايلون المعاد استخدامها، هكذا اكتسبت فكرة استخدام النايلون في الملابس النسائية شعبية وسرعان ما اكتسب إنتاج جوارب النايلون والملابس الداخلية البخار.

في الوقت نفسه كان النايلون يحظى بشعبية متزايدة في مجموعة متنوعة من الأسواق الاستهلاكية والعسكرية الأخرى، تم تطوير هذه المادة في الأصل من قبل شركة (DuPont Corporation) في أوائل العشرينات من القرن الماضي، كما تمّ الإعلان عن إنشائها في المعرض العالمي لعام 1939، في ذلك الوقت لم يكن لدى شركة دوبونت أي نية لاستخدام النايلون في التطبيقات العلمية والصناعية.

كان الغرض الرئيسي من هذا البوليمر الجديد هو المنسوجات، في وقت إزاحة الستار عنه لم يكن للنايلون اسمه الحالي عند التعرف على إمكانية استخدام هذا البوليمر في الأقمشة، خططت شركة (DuPont) في الأصل لتسويقها تحت اسم (no-run)؛ نظراً لقدرتها المتصورة على مقاومة الجري عند استخدامها في النسيج، وهي أشكال من الأضرار التي تلحق بالجوارب التي تسبب هذه الملابس لتصبح مستاء من الناحية الجمالية.

مع ذلك سرعان ما تم اكتشاف أن النايلون كان في الواقع عرضة للتشغيل، لذلك تم تغيير الاسم إلى (uron)، وكان هذا الاسم أيضاً غير مرض لذلك تم تغييره إلى (nilon)، تمّ استبدال الحرف “i” بحرف “y”؛ لتوضيح النطق.

خلال الأيام الأولى لنسيج النايلون لاحظ المستهلكون مجموعة متنوعة من المشكلات المتعلقة بنسيج النايلون، على الرغم من الجهود التسويقية المبكرة التي وصفت النايلون بأنه أقوى من الفولاذ، فقد وجد أن النايلون شديد التأثر بالسقوط والتمزق، كما أصبح افتقار هذا النسيج لخصائص امتصاص الرطوبة موضوع مثير للقلق.

كان يمكن اعتبار النايلون تجربة فاشلة إذا لم يبدأ منتجو هذه المادة في مزجها مع المنسوجات الأخرى، لقد وجد أنه عند خلط نسيج النايلون بالبوليستر أو الإسباندكس أو القطن، يتم الاحتفاظ بالسمات المرغوبة لهذا النسيج، ولكن تم التخلص من العديد من الجوانب غير المرغوب فيها لهذا النسيج، تتكون معظم الملابس المصنوعة من النايلون في هذه الأيام من مزيج من مختلف الأقمشة.

على الرغم من تراجع شعبية نسيج النايلون للملابس الاستهلاكية، إلا أنّ عائلة البوليمر هذه أصبحت شائعة بشكل متزايد للأغراض الصناعية والعلمية، على سبيل المثال يمكن تحويل النايلون إلى بلاستيك شديد التحمل ومتعدد الاستخدامات ومئات من التطبيقات الأخرى.

كيف يتم صنع النايلون؟

نسيج النايلون عبارة عن بوليمر، مما يعني أنه يتكون من سلسلة طويلة من الجزيئات القائمة على الكربون تسمى المونومرات، هناك عدد غير قليل من أنواع النايلون المختلفة، ولكن معظمها مشتق من مونومرات البولي أميد، التي يتم استخلاصها من النفط الخام والذي يُعرف أيضاً بالبترول.

في معظم الحالات يتم استخدام مونومر يسمى هيكساميثيلين ديامين في إنتاج النايلون، وتسمى هذه المادة أحياناً حمض ديامين لفترة قصيرة، يتم استخراج هذا المونومر من النفط الخام وتستخدم المكونات المتبقية من هذا الزيت أحياناً لأغراض أخرى، ولكن قد يتم التخلص منها، لجعل البوليمر معروف بالنايلون يُجبر حمض الديامين على الدخول في تفاعل مع حمض الأديبيك.

يُعرف هذا النوع من البوليمر باسم (PA 6،6) وكان النوع الأول من البوليمر المستخدم في نسيج النايلون، (PA 6،6) هو نوع من المواد يسمى ملح النايلون، ثم يتم تسخين هذه المادة المتبلورة لتشكيل مادة منصهرة، يتم بعد ذلك بثق هذه المادة من خلال مغزل، وهو جهاز يشبه رأس الدش الذي يحتوي على عشرات الثقوب الصغيرة.

عند البثق عبر المغزل يتصلب النايلون على الفور وتصبح الألياف الناتجة جاهزة للتحميل على البكرات، يتم بعد ذلك شد هذه الألياف لزيادة قوتها ومرونتها ثم يتم لفها في بكرة أخرى في عملية تسمى السحب، تؤدي هذه العملية إلى ترتيب جزيئات البوليمر في بنية متوازية، بعد اكتمال عملية الرسم تصبح الألياف الناتجة جاهزة للغزل في الملابس أو أشكال أخرى.

في بعض الحالات يمكن غزل النايلون في الأقمشة بمفرده، لكن عادةً ما يتم دمجه مع أقمشة أخرى لإنتاج منسوجات مختلطة، ثم يتم صبغها لإنتاج اللون المطلوب للمنتج النهائي، تم تسويق نسيج النايلون في الأصل كبديل للجوارب الحريرية، حتى ظهور هذا النسيج كان الحرير هو المادة الوحيدة القابلة للحياة لأنواع الجوارب الشفافة التي كانت شائعة في ذلك الوقت لدى النساء في العالم المتقدم، لكن الحرير يفتقر إلى المتانة.

في حين أن أداء نسيج النايلون لم يرق إلى مستوى الضجيج الذي قدمته شركة (DuPont) في بداية هذا النسيج، إلا أنها ظلت مادة تخزين مفضلة بين النساء المحترفات والمنزليات في معظم النصف الأخير من القرن العشرين، حتى يومنا هذا لا تزال الجوارب النسائية أحد التطبيقات الرئيسية لهذا النوع من القماش، كما تستخدم أيضاً في أنواع أخرى.

تم تطوير هذا النوع من القماش في الأصل في الولايات المتحدة من قبل شركة دوبونت، حيث ظل إنتاج نسيج النايلون محلي في الولايات المتحدة حتى النصف الأخير من القرن العشرين؛ نظراً لأن فوائد هذا النوع من القماش أصبحت أكثر شهرة في العالم، بدأت الدول المتقدمة الأخرى في إنتاج نسيج النايلون، لكن الولايات المتحدة ظلت المنتج الرئيسي حتى الثمانينيات.

شهدت إعادة هيكلة الاقتصاد العالمي في أواخر السبعينيات وطوال الثمانينيات تحول العديد من الشركات الدولية نحو الصين كقاعدة تصنيعية، لذلك انتقلت العديد من عمليات إنتاج أقمشة النايلون إلى هذا البلد الواقع في شرق آسيا، منذ ذلك الحين اكتسب إنتاج هذا النسيج قوة في دول إقليمية أخرى مثل الهند وباكستان وإندونيسيا.

إلى حد ما لا يزال يتم إنتاج نسيج النايلون في الولايات المتحدة، لكن يتم إنتاج غالبية هذا النسيج في الخارج، على الرغم من الانتعاش المعاصر للصناعة التحويلية في الولايات المتحدة الأمريكية، فمن غير المرجح أن يعود إنتاج أقمشة النايلون إلى هذا البلد، على مدى العقود القليلة الماضية كان إنتاج هذا النسيج في انخفاض.

المصدر: كتاب"Competitive Manufacturing Management" اسم المؤلف J. Nicholas, Irwin Mc Graw Hill كتاب"Facilities Design" اسم المؤلف S. Heragu, PWS Publishing Company كتاب"Contemporary Strategy Analysis" اسم المؤلف R. Grant, Blackwellاسس الهندسة الصناعية/ابو النور، عبدالرزاق عبدالرحيم


شارك المقالة: