El nylon es el nombre comercial del producto doméstico de la fibra de poliamida. Existen amplias variedades, pero sus cadenas principales moleculares están unidas por enlaces amida (-C=O-NH-). Entre los nombres extranjeros se incluyen nylon, nailon, Capron, etc., y es la fibra sintética más desarrollada del mundo. Este artículo analiza principalmente las características del nylon.
Resistencia al desgaste
En comparación con el poliéster, el nailon comparte muchas propiedades similares. La diferencia es que el nailon no es tan resistente al calor como el poliéster, tiene una gravedad específica más ligera, presenta mayor absorción de humedad que el poliéster, es fácil de teñir y cuenta con mejor resistencia, durabilidad frente al desgaste y resistencia a la fatiga que el poliéster. Sin embargo, el nailon se deforma más fácilmente, aunque tiene un buen rendimiento de recuperación y alta resiliencia. Dado que su módulo inicial es 2 a 3 veces menor que el del poliéster, el nailon no es tan elástico como el poliéster bajo la misma tensión.
La alta elongación del nylon proporciona una buena resistencia al impacto y a la abrasión. La resistencia al desgaste del nylon es la mejor entre todas las fibras, 10 veces superior a la fibra de algodón y 20 veces superior a la lana.
Proporción
Entre las principales fibras sintéticas (poliéster, nailon, acrílico, vinilón), el nailon tiene la gravedad específica más baja: 1,14. Debido a su gravedad específica ligera, el nailon es adecuado para operaciones en altitudes elevadas y en montañas altas. Además, el nailon posee una alta resistencia, por lo que puede utilizarse para fabricar cuerdas, redes de pesca, entre otros, y también puede hilarse para obtener hilo texturizado o convertirse en "fibra hueca".
Rendimiento térmico
Al procesar nailon, se debe considerar la influencia de la temperatura sobre las propiedades de la fibra. En aire caliente por encima de 100°C, la pérdida de resistencia del nailon es evidente, lo cual se debe al agrietamiento oxidativo de las moléculas de la fibra bajo la acción del calor. Cuando se calienta en ausencia de oxígeno, la pérdida de resistencia es muy pequeña. En general, cuanto más baja es la temperatura, mayor es la resistencia del nailon. Esto se debe a que, al ser baja la temperatura, la capacidad de movimiento térmico molecular es reducida y la fuerza intermolecular resulta fuerte. Por lo tanto, la resistencia de la fibra es alta a temperaturas bajas.
A temperatura ambiente, la resistencia de la fibra discontinua de nylon puede alcanzar entre 57,33 y 66,15 cN/tex, y la resistencia del hilo fuerte de nylon puede llegar a 83,8 cN/tex, lo que es de 2 a 3 veces mayor que la de la fibra de algodón. Además, el aumento de la temperatura también provocará que el nylon se encogimiento, y cuando esté cerca del punto de fusión, la contracción será grave y la fibra tomará un color amarillo.
Propiedades eléctricas
La conductividad eléctrica del nylon es muy baja, y es fácil que se genere acumulación de electricidad estática debido a la fricción durante el proceso de producción. Sin embargo, cuando la temperatura relativa del ambiente aumenta, la conductividad aumenta exponencialmente. Por ejemplo, cuando la humedad relativa varía de 0 a 100%, la conductividad del nylon 66 aumenta (10 elevado a la 6ª potencia) veces. Por lo tanto, rociar y realizar otros tratamientos húmedos sobre la tela de nylon durante el procesamiento puede reducir la acumulación de electricidad estática.
Propiedades Higroscópicas de Teñido
El nylon es una fibra hidrofóbica, pero la macromolécula de nylon contiene un gran número de grupos débilmente hidrofílicos -C=O-NH-, y en ambos extremos de la molécula hay grupos hidrofílicos -NH2 y -COOH. Por lo tanto, la higroscopicidad del nylon es mayor que la de todas las fibras sintéticas, excepto el vinylon. El nylon 6 tiene una higroscopicidad ligeramente superior a la del nylon 66 debido al bajo peso molecular residual.
El nylon también provocará la expansión de las fibras tras la absorción de humedad, pero a diferencia de las fibras comunes, la anisotropía de la expansión del nylon es muy pequeña, y la dilatación en la dirección longitudinal y en la dirección transversal es casi la misma. Afectada por el estiramiento de las moléculas en la parte amorfa, la expansión es mayor, lo que resulta en el alargamiento de la tela de nylon después de la absorción de humedad.
La teñibilidad del nylon no es tan buena como la de las fibras naturales, pero es fácil de teñir entre las fibras sintéticas. Desde la estructura molecular del nylon, la macromolécula contiene un número considerable de cadenas hidrofóbicas -CH-, por lo que el nylon puede teñirse con colorantes dispersos hidrofóbicos.
El extremo de la macromolécula de nylon contiene amino-NH2 y carboxilo-COOH, y la cadena contiene imino-NH-.
Las macromoléculas de nylon tienen propiedades de teñido similares a la lana. En un medio ácido, las macromoléculas de nylon son catiónicas y pueden teñirse con colorantes aniónicos; en medios alcalinos, las macromoléculas de nylon también son catiónicas y pueden teñirse con colorantes catiónicos, pero la solubilidad en jabón y la resistencia a la luz después del teñido son pobres, por lo que se utilizan menos.
Propiedades químicas
El nylon tiene mejor estabilidad química, especialmente resistencia a los álcalis. En una solución al 10% de NaOH, tratada a 85°C durante 10 horas, la resistencia de la fibra solo disminuyó en un 5%.
El grupo más activo en la macromolécula de nailon es el grupo amida, que se hidrolizará bajo ciertas condiciones.
El ácido puede hidrolizar las macromoléculas de nailon, provocando una disminución en el grado de polimerización de la fibra, y las macromoléculas de poliamida también se hidrolizarán en agua por encima de 150°C. El ácido y el calor catalizan la hidrólisis de la fibra.
Los oxidantes fuertes pueden dañar el nailon, como el polvo blanqueador, el hipoclorito de sodio, el peróxido de hidrógeno, entre otros, y pueden causar la ruptura de la cadena molecular de la fibra, reduciendo así su resistencia. Además, la tela tiende a volverse amarilla con facilidad después del blanqueado con estos oxidantes; por lo tanto, si es necesario blanquear el nailon, generalmente se utiliza clorito de sodio (NaClO₂) o un blanqueador reductor.