Nylon

INTRODUCCIN

El Nylon es un material sinttico ampliamente utilizado en el sector textil. Sus propiedades fsicas le permiten a este material ser utilizado en tejidos para ropa interior, deportivo, etc.

Su utilizacin se remonta desde los inicios del siglo XX, donde fue estudiado por la Compaa Du Pont, la cual les fue otorgada la primera patente, el Nylon 6,6, seguidas de otras como Nylon-6, Nylon-7, Nylon-8, Nylon-9, Nylon-11 y Nylon-17, siendo el 6,6 la primera en ser aplicada.

En este trabajo se explicarn los aspectos qumicos, de procesos de fabricacin, de produccin, aplicacin del material, asi como aspectos econmicos de produccin y consumo.

PRINCIPIOS QUMICOS DE LA FIBRA

El nylon (de la marca comercial registrada: nylon) es un polmero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se genera formalmente por poli-condensacin de un di-cido con una di-amina. La cantidad de tomos de carbono en las cadenas de la amina y del cido se puede indicar detrs de las iniciales de poliamida. El ms conocido, el PA6.6 es, por lo tanto, el producto formal del cido hexan-1,6-dienoico (cido adpico) y la hexan-1,6-diamina (hexametilendiamina). Por razones prcticas no se utiliza el cido y la amina sino soluciones de la amina y del cloruro del dicido. En entre las dos capas se forma el polmero que puede ser expandido para dar el hilo de nylon. La fabricacin de los productos intermedios para las poliamidas es sumamente importante, no slo es la calidad del polmero, como color, el grado de polimerizacin, y linealidad fuertemente dependiente de la calidad del ingrediente, sino tambin el xito econmico del productor es a menudo determinado por los rendimientos y el costo de fabricacin de los ingredientes.

El cido adpico tiene una amplia variedad de usos comerciales adems de la fabricacin del nylon 6,6, y as es un qumico industrial comn. Muchos caminos para su fabricacin se han desarrollado durante los ltimos aos, pero la mayora de los procesos en uso comercial procede a travs de una oxidacin de dos pasos del ciclohexano o uno de sus derivados. El ciclohexano normalmente se oxida con aire a temperaturas elevadas en presencia de un catalizador conveniente, se produce una mezcla de ciclohexanona y ciclohexanol en el primer paso, ketona-alcohol normalmente abreviado KA o aceite de KA: En el segundo paso, el KA es oxidado por cido ntrico a cido adpico que est separado, normalmente purificado a travs de la cristalizacin y secado.

Virtualmente todas las hexametilenediaminas fabricadas se usan en la produccin de nylon-6,6, con una cantidad pequea para producir diisocianatos ste se produce va la reduccin de adiponitrilo (ADN).

La reaccin de reduccin es exotrmica generalmente se lleva a cabo en un proceso de alta o baja presin. En el proceso de presin alta, el catalizador es cobalto o hierro se usa a 20-35 MPa (3000-5000 psi) y una temperatura de 100-150 C. El proceso de baja presin usa un catalizador de nquel Raney que contiene hierro o cromo activado por sodio o hidrxido de potasio en solucin y opera a una presin de 2-3.5 MPa (300-500 psi) y una temperatura de 60-100 C (Raney es una marca de fbrica registrado de W. R. Grace Co.). Aunque la temperatura y rangos de presin estn sustancialmente reducidos en el proceso de baja presin y as la inversin importante tambin es reducida, la productividad es ms baja y los costos del catalizador son ms altos que para los procesos de presin alta.

Existen tres caminos comerciales con ADN en uso. El primer mtodo, hidrocianacion directa de 1,3-butadieno, ha reemplazado un proceso ms viejo, cianacion va la reaccin de cianuro de sodio con 1,4-diclorobutano debido al costo ms bajo y menos productos desechados del nuevo proceso. Durante los pasos iniciales del proceso de hidrocianacion directo; una mezcla de dos ismeros se genera, pero el ismero echado se convierte prontamente a lineal 3-pentenonitrilo. En el paso final, el dinitrilo se forma de la adicion antiMarcovnicov de cianuro de hidrgeno a la presin atmosfrica y 30-150 C en la fase lquida con un catalizador de Ni(0). El derivado principal, 2-metilglutaronitrilo, cuando es hidrogenado usando un proceso similar que para la conversin de ADN a hexametilenediamina, produce 2-metil-1,5-pentanediamina o 2-metilpentametilene-diamina (MPMO) que tambin se usa en la fabricacin de poliamidas como un comonomero.

En el segundo mtodo para producir ADN, conocido como electrohidrodimerizacion, dos moles de acrilonitrilo se combina e hidrogena en una clula electroqumica donde las dos medio - celdas estn separadas por una membrana. En el proceso de la segunda generacin, la membrana no se necesita para separar las dos reacciones en las medio - celdas; en cambio, una finamente dividida emulsin de las dos fases que consiste en una fase orgnica que contiene acrilonitrilo y ADN se suspende en la fase acuosa que contiene Na2HPO4, una sal del tetraalkilamonio, y acrilonitrilo. Los electrodos pueden ser grafito y magnetita o ms recientemente, cadmio y hierro.

En el tercero, el cido adpico se convierte a ADN va la dehidroaminacion con NH3 (gas) o en fase lquida; se usa un catalizador para la deshidratacin, normalmente cido fosfrico.

PROCESO DE FABRICACIN INDUSTRIAL