לדלג לתוכן

ניילון – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
דולר אמריקאי ==> דולר אמריקני
מ בוט החלפות: \1על ידי
 
(45 גרסאות ביניים של 27 משתמשים אינן מוצגות)
שורה 1: שורה 1:
{{להשלים|כל הערך=כן|נושא=מדינות אמריקה}}
{{להשלים|נושא=מדעי הטבע|נושא2=מדע וטכנולוגיה|כל הערך=כן}}
{{פירוש נוסף}}
{{פירוש נוסף}}
{|style="border: 1px solid; float: left; width: 250px;"
{|style="border: 1px solid; float: left; width: 250px;"
שורה 8: שורה 8:
|-style="background-color: #EEE;"
|-style="background-color: #EEE;"
|[[מוליכות חשמלית]]
|[[מוליכות חשמלית]]
|10<sup>-12</sup>&nbsp;[[סימנס|S]]/[[מטר|m]]
|10<sup>-12</sup> [[סימנס|S]]/[[מטר|m]]
|-
|-
|[[מוליכות חום]]
|[[מוליכות חום]]
|0.25&nbsp;[[וואט|W]]/(מ'·[[קלווין|K]])
|0.25 [[ואט|W]]/(מ'·[[קלווין|K]])
|-style="background-color: #EEE;"
|-style="background-color: #EEE;"
|[[טמפרטורת רתיחה|טמפרטורת התכה]]
|[[טמפרטורת רתיחה|טמפרטורת התכה]]
|190°[[Celsius|C]]-350°[[Celsius|C]]
|190°[[Celsius|C]]-350°C
|}
|}


'''פוליאמיד''', המוכר בשם המסחרי "'''ניילון'''" הוא [[פולימר]] [[סינתזה (כימיה)|סינתטי]] [[תרכובת אורגנית|אורגני]] ([[פלסטיק]]). פוליאמיד נוצר מיחידות [[אמין|אמיניות]] חוזרות מסוג [[אמיד]]. רוב סוגי הניילון מיוצרים ב[[פלמור|פולימריזציית]] דחיסה, המבוססת על יצירת קשרי [[אמיד]] בין [[דיאמין]] -מולקולה המכילה 2 קבוצות [[אמין]] וחומצה דו קרבוקסילית (המכילה 2 קבוצות של [[חומצה קרבוקסילית|חומצה קרבוקסיליות]]). כך למשל ניילון 66 מיוצר בדחיסה של הקסה-מתילן-דיאמין [[חומצה אדיפית|וחומצה אדיפית]] (מקור השם בכך שלשני המונומרים שרשראות בנות 6 אטומי פחמן).
'''פוליאמיד''', המוכר בשם המסחרי "'''ניילון'''", הוא [[פולימר]] [[סינתזה (כימיה)|סינתטי]] [[תרכובת אורגנית|אורגני]] ([[פלסטיק]]). פוליאמיד נוצר מיחידות [[אמין|אמיניות]] חוזרות מסוג [[אמיד]]. רוב סוגי הניילון מיוצרים ב[[פילמור]] דחיסה, המבוסס על יצירת [[אמיד|קשרי אמיד]] בין [[דיאמין]] - [[מולקולה]] המכילה 2 קבוצות אמין וחומצה דו קרבוקסילית (המכילה 2 קבוצות של [[חומצה קרבוקסילית|חומצה קרבוקסיליות]]). כך למשל ניילון 66 מיוצר בדחיסה של הקסה-מתילן-דיאמין [[חומצה אדיפית|וחומצה אדיפית]] (מקור השם בכך שלשני המונומרים שרשראות בנות 6 אטומי פחמן). חומר מוצא לניילון יכול להיות גם חומר שהוא אמינו-חומצה: שרשרת פחמימנים שבקצה אחד שלה קבוצה אמינית ובקצה השני קבוצה קרבוקסילית.


[[קובץ:Condensation polymerization diacid diamine.svg|ממוזער|350px|[[תגובה כימית|ריאקציית]] ה[[דחיסה (פיזיקה)|דחיסה]] בין [[חומצה]] דו-קרבוקסילית ודיאמין והיחידה החוזרת בניילון.]]
[[קובץ:Condensation polymerization diacid diamine.svg|ממוזער|350px|[[תגובה כימית|ריאקציית]] ה[[דחיסה (פיזיקה)|דחיסה]] בין [[חומצה]] דו-קרבוקסילית ודיאמין והיחידה החוזרת בניילון.]]
שורה 24: שורה 24:


==היסטוריה==
==היסטוריה==
{{לערוך|נושא=מדעי הטבע|נושא2=מדע וטכנולוגיה|סיבה=תחביר, תרגמת}}
בעקבות מלחמת העולם הראשונה [[דופונט]] יצרה [[אמוניה]] סינתטית וכימיקלים אחרים. דופונט החלה להתנסות ביצור של סיבי תאית ובסופו של דבר הצליחה לייצר סיב סינתטי. המצאת הניילון של [[דופונט]] נמשכה תקופה של תשע שנים, החל מתחילת הפרויקט ב-[[1930]] ועד לתערוכה ביריד העולמי ב[[ניו יורק]] ב-[[1939]]. הפרויקט גדל למבנה חדש [[דופונט|בדופונט]], שהוצע על ידי צ'ארלס סטיין ב-[[1927]], שבו המחלקה הכימית תהיה מורכבת מכמה צוותי מחקר קטנים שיתמקדו ב"מחקר חלוצי "בכימיה ויובילו ליישומים מעשיים". דופונט שכרה את וואלס היום קארות' כדי לנהל את הפרויקט. בתחילה הותר לו להתמקד במחקר טהור, בבניית ובבדיקת התאוריות של הכימאי הגרמני הרמן סטודינגר. מחקרו של וולאס היה מוצלח מאוד ותרם לשיפור הידע של פולימרים.
אחרי [[מלחמת העולם הראשונה]], [[דופונט|חברת דופונט האמריקאית]] הפיקה [[אמוניה]] סינתטית וכימיקלים אחרים. דופונט החלה להתנסות ביצור של סיבי תאית ובסופו של דבר הצליחה לייצר סיב סינתטי. פיתוח הניילון של דופונט נמשך 11 שנים, החל מתחילת הפרויקט ב-[[1930|1927]] ועד להצגתו ביריד העולמי ב[[ניו יורק]] ב-[[1939]] {{אנ|Nylon}}. הפרויקט גדל, ופיתוחו נוהל על ידי מבנה ניהולי חדש, שהוצע על ידי צ'ארלס סטיין ב-[[1927]]. המודל הציע פיזור של צוותי מחקר, בו המחלקה הכימית תהיה מורכבת מכמה צוותים קטנים שיתמקדו ב"מחקר חלוצי" בכימיה ויובילו ל״יישומים מעשיים״. דופונט שכרה את וואלס היום [[וואלס קרותרס|קארותרס]] (Wallace Hume Carothers) כדי לנהל את הפרויקט. בתחילה הוא התמקד במחקר טהור, בבניית ובבדיקת התאוריות של הכימאי הגרמני הרמן סטודינגר {{אנ|Hermann Staudinger}} (Hermann Staudinger) . מחקרו של קארות'רס תרם רבות לשיפור הידע על פולימרים.


באביב [[1930]], קארות' וצוותו כבר [[סינתזה (כימיה)|סינתזו]] שני פולימרים חדשים. האחד היה ניאופרן, גומי סינתטי ששימש במלחמה. השני היה מדבקה לבנה אך חזקה, שהפכה מאוחר יותר לניילון. לאחר תגליות אלו, צוותה של קארות' הוביל את המחקר שלו מגישת מחקר טהורה יותר שחקרה פילמור כללי למטרה ממוקדת יותר של מציאת "שילוב כימי אחד שייתן את עצמו ליישומים תעשייתיים".
באביב [[1930]], קארות'רס וצוותו הצליחו [[סינתזה (כימיה)|לסנתז]] שני פולימרים חדשים. האחד היה ניאופרן, [[גומי סינתטי]] שהחליף במלחמה את הגומי הטבעי. השני היה יריעה לבנה וחזקה, שהפכה מאוחר יותר לניילון. לאחר תגליות אלו, צוותו של קארות'רס המיר את אופי המחקר שלו ממחקר טהור, שחקר פילמור כללי, למטרה ממוקדת יותר של מציאת "תהליך כימי אחד שיוביל ליישומים תעשייתיים".


עד תחילת [[1935]] פולימר שנקרא "פולימר 6-6" הופק לבסוף. הדוגמה הראשונה של ניילון (ניילון 6,6) הופק על ידי וולאס קארות' ב [[2 בפברואר]] [[1935]], במכון המחקר של דופונט בתחנת ניסוי. היו לו את כל המאפיינים הרצויים של גמישות וכוח. עם זאת, הוא גם נדרש תהליך ייצור מורכב שיהפוך את הבסיס של הייצור התעשייתי בעתיד. דופונט השיגה פטנט על הפולימר בספטמבר [[1938]], וזכתה במהירות במונופול של הסיבים.
הדוגמה הראשונה של ניילון (ניילון 6,6) הופקה על ידי וולאס קארות'רס בפברואר 1935, במכון המחקר "תחנת הניסויים של דופונט". לניילון זה היו את כל המאפיינים הרצויים של גמישות וכוח. עם זאת, הוא דרש תהליך ייצור תעשייתי מורכב. דופונט השיגה פטנט על הפולימר בספטמבר [[1938]], והפכה במהירות למונופול על ייצור הסיב.<ref>{{קישור כללי|כתובת=/proxy/https://eureka.org.il/item/42942/%D7%9E%D7%99-%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%99%D7%90-%D7%90%D7%AA-%D7%94%D7%A0%D7%99%D7%99%D7%9C%D7%95%D7%9F|כותרת=מי המציא את הניילון?|אתר=אאוריקה}}</ref>


===מקור השם ניילון===
===מקור השם ניילון===
כאשר חברת [[דופונט]] הציגה את הפוליאמיד הראשון בעולם היא העניקה לו את השם המסחרי ניילון, שהוא שם מומצא וחסר משמעות, שבו הסיומת on נועדה להזכיר סיבים קיימים כמו cotton ([[כותנה]]) ו-rayon ([[זהורית]]).{{הערה|1=[[המילון האנגלי של אוקספורד]], הערך Nylon.}} השם הפך במרוצת השנים לשם נרדף לפוליאמיד. כיום החברה מכנה את סדרת הפוליאמיד שלה בשם המסחרי זייטל.
כאשר חברת [[דופונט]] הציגה את הפוליאמיד הראשון בעולם היא העניקה לו את השם המסחרי ניילון, שהוא שם מומצא וחסר משמעות, שבו הסיומת on נועדה להזכיר סיבים קיימים כמו cotton ([[כותנה]]) ו-rayon ([[זהורית]]).{{הערה|1=[[המילון האנגלי של אוקספורד]], הערך Nylon.}} השם הפך במרוצת השנים לשם נרדף לפוליאמיד. כיום החברה מכנה את סדרת הפוליאמיד שלה בשם המסחרי זייטל.


אחת התאוריות באשר לשמו של הניילון קשורה לתחרות המאסיבית עם יצרני המשי במזרח הרחוק על שוק הסיבים. בפיתוחו הסופי של החומר ובגילוי התכונות המעניקות לו יתרון על המשי, פלט אחד המדענים בהתרגשות - Now You Lose, Old Nippons... ראשי התיבות של המשפט נבחרו כשמו החדש של החומר, והביעו את ההתרסה כנגד היפנים והמשי שאותו שיווקו. תאוריה אחרת על שמו של הניילון נובעת מראשי התיבות New York - London. על פי תאוריה זו אלו הן שתי הערים שבהן פותח ויוצר הניילון לראשונה, אולם נציג החברה שייצרה את הניילון הפריך במכתב משנת [[1940]] את המיתוס.
אחת התאוריות באשר לשמו של הניילון קשורה לתחרות המאסיבית עם יצרני המשי במזרח הרחוק על שוק הסיבים. בפיתוחו הסופי של החומר ובגילוי התכונות המעניקות לו יתרון על המשי, פלט אחד המדענים בהתרגשות - Now You Lose, Old Nippons... ראשי התיבות של המשפט נבחרו כשמו החדש של החומר, והביעו את ההתרסה כנגד היפנים והמשי שאותו שיווקו. תאוריה אחרת על שמו של הניילון נובעת מראשי התיבות New York - London. על פי תאוריה זו אלו הן שתי הערים שבהן פותח ויוצר הניילון לראשונה, אולם נציג החברה שייצרה את הניילון הפריך במכתב משנת [[1940]] את המיתוס.<ref name=":0">{{קישור כללי|כתובת=/proxy/https://davidson.weizmann.ac.il/online/sciencehistory/%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%90%D7%94-%D7%92%D7%90%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%AA-%D7%95%D7%98%D7%A8%D7%92%D7%93%D7%99%D7%94-%D7%90%D7%99%D7%A9%D7%99%D7%AA|הכותב=איתי נבו|כותרת=המצאה גאונית וטרגדיה אישית|אתר=מכון דוידסון|תאריך=27 באוקטובר, 2018}}</ref>


=== שימושים היסטוריים ופיתוח הניילון ===
=== שימושים היסטוריים ופיתוח הניילון ===
[[קובץ:USMC Paratrooper.jpg|ממוזער|150px|[[מצנח]] העשוי מניילון]]במשך [[מלחמת העולם השנייה]], הניילון החליף את המשי ב[[מצנח|מצנחי]] החיילים. הניילון שימש אז גם לייצור [[אוהל|אוהלים]], חבלים [[כובע|וכובעים]], ועוד ציוד צבאי. הניילון גם שימש לייצור תחליף [[נייר]] באיכות גבוהה, שממנו יוצר שטר ה[[דולר אמריקני|דולר האמריקאי]].
[[קובץ:USMC Paratrooper.jpg|ממוזער|150px|[[מצנח]] העשוי מניילון]]במשך [[מלחמת העולם השנייה]], הניילון החליף את המשי במצנחי החיילים. הניילון שימש אז גם לייצור [[אוהל]]ים, חבלים [[כובע|וכובעים]], ועוד ציוד צבאי. הניילון גם שימש לייצור תחליף [[נייר]] באיכות גבוהה, שממנו יוצר שטר ה[[דולר אמריקני|דולר האמריקאי]].


בתחילת מלחמת העולם השנייה, יותר משמונים [[אחוז]]ים מכלל הבדים היו מיוצרים מ[[כותנה]], ובדים סינתטיים היוו רק כעשרים אחוזים. ב[[אוגוסט]] [[1945]], בסוף המלחמה, סיבים סינתטיים, כולל ניילון, היוו כבר 25 אחוזים מהסיבים בשימוש.
בתחילת מלחמת העולם השנייה, יותר משמונים [[אחוז]]ים מכלל הבדים היו מיוצרים מ[[כותנה]], ובדים סינתטיים היוו רק כעשרים אחוזים. ב[[אוגוסט]] [[1945]], בסוף המלחמה, סיבים סינתטיים, כולל ניילון, היוו כבר 25 אחוזים מהסיבים בשימוש.<ref name=":0" />


ניילון היה החומר המהפכני ביותר ב[[שנות ה-30 של המאה ה-20|שנות השלושים]], והיה החומר הסינתטי הטהור הראשון. הוא הוצג לראשונה על ידי חברת [[דופונט]] ביריד העולמי בניו יורק בשנת 1938. ב-[[1927]] החלה החברה בפרויקט פיתוח סודי תחת השם "סיב 66" (Fiber 66). מנהל הפרויקט היה [[וולאס קרותרס]]. הוא נשכר על מנת להתעסק במחקר בלבד, אך למרות זאת הוא התעסק גם בישומים המעשיים של החומרים שהוא יצר ובמבנה ה[[מולקולה|מולקולרי]] שלהם. הוא היה הראשון שעלה על דרך המלך ב"עיצוב מולקולרי" של חומרים.
ניילון היה החומר המהפכני ביותר ב[[שנות ה-30 של המאה ה-20|שנות השלושים]], והיה החומר הסינתטי הטהור הראשון. הוא הוצג לראשונה על ידי חברת [[דופונט]] ביריד העולמי בניו יורק בשנת 1938. ב-[[1927]] החלה החברה בפרויקט פיתוח סודי תחת השם "סיב 66" (Fiber 66). מנהל הפרויקט היה [[וולאס קרותרס]]. הוא נשכר על מנת להתעסק במחקר בלבד, אך למרות זאת הוא התעסק גם בישומים המעשיים של החומרים שיצר ובמבנה ה[[מולקולה|מולקולרי]] שלהם. הוא היה הראשון שעלה על דרך המלך ב"עיצוב מולקולרי" של חומרים.


עבודתו הובילה לפיתוח הניילון, אשר מתאפיין בחוזקו וגמישותו הרבים. היישום הראשון היה במברשות השיניים. המטרה העיקרית שלמענה התבצע המחקר הייתה משי, ובמיוחד גרביוני המשי.
עבודתו הובילה לפיתוח הניילון, המתאפיין בחוזקו וגמישותו. השימוש הראשון של הניילון היה במברשות השיניים, אך המטרה העיקרית שלמענה התבצע המחקר הייתה ייצור משי מלאכותי, ובמיוחד סיב שישמש לייצור גרביוני משי.


דופונט השקיעה 12 שנה והון של 27 מיליון [[דולר]] על מנת לזקק את הניילון ולפתח את שיטות היצור. אין זה מפתיע שיחד עם ההשקעה הרבה, דופונט לא היססה לשפוך הררי דולרים ל[[מסע פרסום|מסע הפרסום]], תוך כדי הטבעת המושג "ניילומניה". הניילומניה הגיעה לקיצה בסוף [[1941]], כאשר אמריקה נכנסה למלחמת העולם השנייה. היצור הוסב מגרביונים למצנחים. אחרי המלחמה, דופונט חזרה למכור ניילון לציבור, תוך כדי השקת קמפיין חדש בשנת [[1946]] ויצירת "מהומות ניילון".
דופונט השקיעה 12 שנה והון של 27 מיליון [[דולר]] על מנת לזקק את הניילון ולפתח את שיטות היצור. אין זה מפתיע שיחד עם ההשקעה הרבה, דופונט לא היססה לשפוך הררי דולרים ל[[מסע פרסום|מסע הפרסום]], תוך כדי הטבעת המושג "ניילומניה". הניילומניה הגיעה לקיצה בסוף [[1941]], כאשר אמריקה נכנסה למלחמת העולם השנייה. היצור הוסב מגרביונים למצנחים. אחרי המלחמה, דופונט חזרה למכור ניילון לציבור, תוך כדי השקת קמפיין חדש בשנת [[1946]] ויצירת "מהומות ניילון".
שורה 52: שורה 53:


=== ייצור הניילון ===
=== ייצור הניילון ===
ניילון הוא פולימר שנוצר ב[[תגובת דחיסה]]. רוב סוגי הניילונים נוצרים מתגובה של חומצה דיקרבוקסילית (למשל חומצה אדיפית) ודיאמין כך שהיחידה החוזרת מורכבת משני המונומרים לסירוגין במבנה ABAB. במקרה השני משתמשים במונומר אחד בעל קבוצה קרבוקסילית וקבוצה אמינית (מבנה AA) בדומה ליצירת פפטיד מחומצות אמינו. בשם הניילונים המספר מציין את מס' הפחמנים במונומר.
ניילון הוא פולימר שנוצר בתהליך הקונדנסציה או קופולימר, הוא נוצר כשמונומרים שמכילים אזורים שווים של שיירי אמינו וקרבוקסיל כך שנוצרת [[חומצת אמינו|חומצה אמינית]]. רוב סוגי הניילונים נוצרים מתגובה של חומה דיקרבוקסילית  ודיאמין ומעגל של חומצות אמיניות או חומצה אמינית עם עצמה. במצב הראשון, "היחידה החוזרת" מורכבת מאחד מכל מונומר, ככה שהם משתנים בשרשרת, בדומה כביכול למבנה הABAB שפוליאסטרים ופוליאתנים. מאחר שכל מונומר בקופולימר הוא בעל אותה קבוצה כימית בשני צדדיו, כיוון חומצת האמינו מתהפך בין כל מונומר, בניגוד לחלבונים רגילים, שכיוונם הכללי הוא מקצה C (קצה קרבוקסילי) לקצה N (קצה אמיני).במקרה השני, (שנקרא AA), היחידה החוזרת תואמת למונומר.


=== סוגי ניילון ===
=== סוגי ניילון ===
==== ניילון 66 ====
==== ניילון 66 ====
[[קובץ:Nylon 6,6.png|ממוזער|היחידה החוזרת בניילון 66]]
מיוצר בדופונט בעזרת חומצות אמיניות. במקרה של ניילון המכיל תגובה של דיאמין וחומצה דיקרבוקסילית, קשה לקבל את הפרופורציות מדויקות בדיוק, וסטיות יכולות להוביל לסיום שרשרת במשקולות מולקולריות פחות מ -10,000 daltons רצויים. כדי להתגבר על בעיה זו, גבישי מוצק "ניילון מלח" יכול להיווצר בטמפרטורת החדר, תוך שימוש ביחס המדויק של חומצה ובסיס לנטרל אחד את השני. מלח מתגבש כדי לטהר אותו ולקבל את מה רצוי. מחומם ל 285 מעלות צלזיוס (545 מעלות פרנהייט), מלח מגיב ליצור פולימר ניילון עם ייצור של מים.


מיוצר בדופונט מחומצה אדיפית והקסה אתילן אמין. בכל מונומר יש 6+6 פחמנים משני צידי האמיד ומכאן שמו. מכינים תערובת מונומרים ביחס מולרי 1:1 במים. בתגובת סתירה בין החומצה לאמין נוצר "מלח ניילון" המועבר לריאקטור בו מתבצעת הפולימריזציה בתהליך רציף או מנתי. התגובה מבוצעת בטמפרטורה של 285°C ויציאת המים דוחפת את התגובה לכיוון התוצר. החומר המותך יוצא כסיבים או כגרגרים.


==== ניילון 6 ====
==== ניילון 6 ====
[[קובץ:Caprolactam-2D-skeletal.png|ממוזער|מולקולת Caprolactam: חומר המוצא לייצור ניילון 6]]
נוצר על ידי פולימר טבעת. הקשר נשבר עם קבוצות פעיל חשוף על כל צד להיות כדי להיות משולב לשתי כמו פולימר והופך להיות חלק מהשדה הפולימרי.
המונומר הוא טבעת קפרולקטם Caprolactam: מולקולה המכילה קבוצת חומצה וקבוצת אמין.
[[קובץ:Polymerisatie caprolactam.png|ממוזער|תגובות בתהליך הפולימריזציה ליצירת ניילון 6]]
הטבעת נשברת בחימום ל 260°C באווירת [[חנקן]] ואז קבוצות החומצה והאמין יכולות להגיב ליצירת פולימר בעל 6 פחמנים בכל מונומר.

====ניילון 12====
מורכב מאמינו-חומצה לאורית או פולילאורילקטם (כשמו, בעל 12 פחמנים בכל מונומר). משמש בתעשיית הקוסמטיקה.


=== תכונות הניילון ===
=== תכונות הניילון ===
שורה 68: שורה 78:
| colspan="2" |
| colspan="2" |
|-
|-
|'''טמפרטורת התכה'''
|'''[[טמפרטורת התכה]]'''
|216-221
|216-221
|-
|-
שורה 83: שורה 93:
| colspan="2" |
| colspan="2" |
|-
|-
|'''מודול אלסטיות'''
|'''[[מודול האלסטיות|מודול אלסטיות]]'''
|0.8-3.4
|0.8-3.4
|-
|-
שורה 113: שורה 123:
*פקקים ומיכלים
*פקקים ומיכלים
*רכיבים חשמליים
*רכיבים חשמליים
*סיבים לתעשיית הבניה (בטון, טיח, תערובות צמנטיות)
*סיבים לתעשיית הבניה ([[בטון]], טיח, תערובות צמנטיות)
*
*


==קישורים חיצוניים==
==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקימילון=ניילון|ויקיספר=מיחזור ביתי/ניילון|ויקימילון 2=נילון}}
{{מיזמים|ויקימילון=ניילון|ויקיספר=מיחזור ביתי/ניילון|ויקימילון 2=נילון}}
* {{בריטניקה}}
* {{דוידסון|איתי נבו|המצאה גאונית וטרגדיה אישית|sciencehistory/המצאה-גאונית-וטרגדיה-אישית|27 באוקטובר 2018}}
* {{דוידסון|איתי נבו|המצאה גאונית וטרגדיה אישית|sciencehistory/המצאה-גאונית-וטרגדיה-אישית|27 באוקטובר 2018}}
* [http://www.tapuz.co.il/blog/net/ViewEntry.aspx?EntryId=2508561 איך ממחזרים ניילון בישראל?] - סרטוני הדגמה


==הערות שוליים==
==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=ימין}}
{{הערות שוליים|יישור=ימין}}

{{בקרת זהויות}}


[[קטגוריה:תרכובות אורגניות]]
[[קטגוריה:תרכובות אורגניות]]

גרסה אחרונה מ־12:50, 1 באוגוסט 2024

יש להשלים ערך זה: בערך זה חסר תוכן מהותי. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.
הנכם מוזמנים להשלים את החלקים החסרים ולהסיר הודעה זו. שקלו ליצור כותרות לפרקים הדורשים השלמה, ולהעביר את התבנית אליהם.
יש להשלים ערך זה: בערך זה חסר תוכן מהותי. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.
הנכם מוזמנים להשלים את החלקים החסרים ולהסיר הודעה זו. שקלו ליצור כותרות לפרקים הדורשים השלמה, ולהעביר את התבנית אליהם.
ניילון
צפיפות 1.15 ג'/ס"מ³
מוליכות חשמלית 10-12 S/m
מוליכות חום 0.25 W/(מ'·K)
טמפרטורת התכה 190°C-350°C

פוליאמיד, המוכר בשם המסחרי "ניילון", הוא פולימר סינתטי אורגני (פלסטיק). פוליאמיד נוצר מיחידות אמיניות חוזרות מסוג אמיד. רוב סוגי הניילון מיוצרים בפילמור דחיסה, המבוסס על יצירת קשרי אמיד בין דיאמין - מולקולה המכילה 2 קבוצות אמין וחומצה דו קרבוקסילית (המכילה 2 קבוצות של חומצה קרבוקסיליות). כך למשל ניילון 66 מיוצר בדחיסה של הקסה-מתילן-דיאמין וחומצה אדיפית (מקור השם בכך שלשני המונומרים שרשראות בנות 6 אטומי פחמן). חומר מוצא לניילון יכול להיות גם חומר שהוא אמינו-חומצה: שרשרת פחמימנים שבקצה אחד שלה קבוצה אמינית ובקצה השני קבוצה קרבוקסילית.

ריאקציית הדחיסה בין חומצה דו-קרבוקסילית ודיאמין והיחידה החוזרת בניילון.

המושג "ניילון" משמש בפי העם לציון יריעות פלסטיק שעשויות מחומרים אחרים כגון פוליאתילן או פוליוויניל כלוריד, אף כי הדבר שגוי מבחינה כימית.

אחרי מלחמת העולם הראשונה, חברת דופונט האמריקאית הפיקה אמוניה סינתטית וכימיקלים אחרים. דופונט החלה להתנסות ביצור של סיבי תאית ובסופו של דבר הצליחה לייצר סיב סינתטי. פיתוח הניילון של דופונט נמשך 11 שנים, החל מתחילת הפרויקט ב-1927 ועד להצגתו ביריד העולמי בניו יורק ב-1939 (אנ'). הפרויקט גדל, ופיתוחו נוהל על ידי מבנה ניהולי חדש, שהוצע על ידי צ'ארלס סטיין ב-1927. המודל הציע פיזור של צוותי מחקר, בו המחלקה הכימית תהיה מורכבת מכמה צוותים קטנים שיתמקדו ב"מחקר חלוצי" בכימיה ויובילו ל״יישומים מעשיים״. דופונט שכרה את וואלס היום קארותרס (Wallace Hume Carothers) כדי לנהל את הפרויקט. בתחילה הוא התמקד במחקר טהור, בבניית ובבדיקת התאוריות של הכימאי הגרמני הרמן סטודינגר (אנ') (Hermann Staudinger) . מחקרו של קארות'רס תרם רבות לשיפור הידע על פולימרים.

באביב 1930, קארות'רס וצוותו הצליחו לסנתז שני פולימרים חדשים. האחד היה ניאופרן, גומי סינתטי שהחליף במלחמה את הגומי הטבעי. השני היה יריעה לבנה וחזקה, שהפכה מאוחר יותר לניילון. לאחר תגליות אלו, צוותו של קארות'רס המיר את אופי המחקר שלו ממחקר טהור, שחקר פילמור כללי, למטרה ממוקדת יותר של מציאת "תהליך כימי אחד שיוביל ליישומים תעשייתיים".

הדוגמה הראשונה של ניילון (ניילון 6,6) הופקה על ידי וולאס קארות'רס בפברואר 1935, במכון המחקר "תחנת הניסויים של דופונט". לניילון זה היו את כל המאפיינים הרצויים של גמישות וכוח. עם זאת, הוא דרש תהליך ייצור תעשייתי מורכב. דופונט השיגה פטנט על הפולימר בספטמבר 1938, והפכה במהירות למונופול על ייצור הסיב.[1]

מקור השם ניילון

[עריכת קוד מקור | עריכה]

כאשר חברת דופונט הציגה את הפוליאמיד הראשון בעולם היא העניקה לו את השם המסחרי ניילון, שהוא שם מומצא וחסר משמעות, שבו הסיומת on נועדה להזכיר סיבים קיימים כמו cotton (כותנה) ו-rayon (זהורית).[2] השם הפך במרוצת השנים לשם נרדף לפוליאמיד. כיום החברה מכנה את סדרת הפוליאמיד שלה בשם המסחרי זייטל.

אחת התאוריות באשר לשמו של הניילון קשורה לתחרות המאסיבית עם יצרני המשי במזרח הרחוק על שוק הסיבים. בפיתוחו הסופי של החומר ובגילוי התכונות המעניקות לו יתרון על המשי, פלט אחד המדענים בהתרגשות - Now You Lose, Old Nippons... ראשי התיבות של המשפט נבחרו כשמו החדש של החומר, והביעו את ההתרסה כנגד היפנים והמשי שאותו שיווקו. תאוריה אחרת על שמו של הניילון נובעת מראשי התיבות New York - London. על פי תאוריה זו אלו הן שתי הערים שבהן פותח ויוצר הניילון לראשונה, אולם נציג החברה שייצרה את הניילון הפריך במכתב משנת 1940 את המיתוס.[3]

שימושים היסטוריים ופיתוח הניילון

[עריכת קוד מקור | עריכה]
מצנח העשוי מניילון

במשך מלחמת העולם השנייה, הניילון החליף את המשי במצנחי החיילים. הניילון שימש אז גם לייצור אוהלים, חבלים וכובעים, ועוד ציוד צבאי. הניילון גם שימש לייצור תחליף נייר באיכות גבוהה, שממנו יוצר שטר הדולר האמריקאי.

בתחילת מלחמת העולם השנייה, יותר משמונים אחוזים מכלל הבדים היו מיוצרים מכותנה, ובדים סינתטיים היוו רק כעשרים אחוזים. באוגוסט 1945, בסוף המלחמה, סיבים סינתטיים, כולל ניילון, היוו כבר 25 אחוזים מהסיבים בשימוש.[3]

ניילון היה החומר המהפכני ביותר בשנות השלושים, והיה החומר הסינתטי הטהור הראשון. הוא הוצג לראשונה על ידי חברת דופונט ביריד העולמי בניו יורק בשנת 1938. ב-1927 החלה החברה בפרויקט פיתוח סודי תחת השם "סיב 66" (Fiber 66). מנהל הפרויקט היה וולאס קרותרס. הוא נשכר על מנת להתעסק במחקר בלבד, אך למרות זאת הוא התעסק גם בישומים המעשיים של החומרים שיצר ובמבנה המולקולרי שלהם. הוא היה הראשון שעלה על דרך המלך ב"עיצוב מולקולרי" של חומרים.

עבודתו הובילה לפיתוח הניילון, המתאפיין בחוזקו וגמישותו. השימוש הראשון של הניילון היה במברשות השיניים, אך המטרה העיקרית שלמענה התבצע המחקר הייתה ייצור משי מלאכותי, ובמיוחד סיב שישמש לייצור גרביוני משי.

דופונט השקיעה 12 שנה והון של 27 מיליון דולר על מנת לזקק את הניילון ולפתח את שיטות היצור. אין זה מפתיע שיחד עם ההשקעה הרבה, דופונט לא היססה לשפוך הררי דולרים למסע הפרסום, תוך כדי הטבעת המושג "ניילומניה". הניילומניה הגיעה לקיצה בסוף 1941, כאשר אמריקה נכנסה למלחמת העולם השנייה. היצור הוסב מגרביונים למצנחים. אחרי המלחמה, דופונט חזרה למכור ניילון לציבור, תוך כדי השקת קמפיין חדש בשנת 1946 ויצירת "מהומות ניילון".

ניילון הוא עדיין אחד החומרים הפלאסטיים החשובים ביותר, ולא רק ביצור בגדים.

ייצור הניילון

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ניילון הוא פולימר שנוצר בתגובת דחיסה. רוב סוגי הניילונים נוצרים מתגובה של חומצה דיקרבוקסילית (למשל חומצה אדיפית) ודיאמין כך שהיחידה החוזרת מורכבת משני המונומרים לסירוגין במבנה ABAB. במקרה השני משתמשים במונומר אחד בעל קבוצה קרבוקסילית וקבוצה אמינית (מבנה AA) בדומה ליצירת פפטיד מחומצות אמינו. בשם הניילונים המספר מציין את מס' הפחמנים במונומר.

סוגי ניילון

[עריכת קוד מקור | עריכה]
היחידה החוזרת בניילון 66


מיוצר בדופונט מחומצה אדיפית והקסה אתילן אמין. בכל מונומר יש 6+6 פחמנים משני צידי האמיד ומכאן שמו. מכינים תערובת מונומרים ביחס מולרי 1:1 במים. בתגובת סתירה בין החומצה לאמין נוצר "מלח ניילון" המועבר לריאקטור בו מתבצעת הפולימריזציה בתהליך רציף או מנתי. התגובה מבוצעת בטמפרטורה של 285°C ויציאת המים דוחפת את התגובה לכיוון התוצר. החומר המותך יוצא כסיבים או כגרגרים.

מולקולת Caprolactam: חומר המוצא לייצור ניילון 6

המונומר הוא טבעת קפרולקטם Caprolactam: מולקולה המכילה קבוצת חומצה וקבוצת אמין.

תגובות בתהליך הפולימריזציה ליצירת ניילון 6

הטבעת נשברת בחימום ל 260°C באווירת חנקן ואז קבוצות החומצה והאמין יכולות להגיב ליצירת פולימר בעל 6 פחמנים בכל מונומר.

מורכב מאמינו-חומצה לאורית או פולילאורילקטם (כשמו, בעל 12 פחמנים בכל מונומר). משמש בתעשיית הקוסמטיקה.

תכונות הניילון

[עריכת קוד מקור | עריכה]
טמפרטורת עיבוד 218-285
טמפרטורת התכה 216-221
צפיפות 1.10-1.17
מודול מתיחה 0.7-3.5
מודול אלסטיות 0.8-3.4
הולכת חום 0.17-0.29
התפשטות בחום 7.0-10.3
ספיגת מים 0.25-3.0
חבל העשוי סיבי ניילון צבועים

לניילון שימושים רבים ומגוונים מאוד, בזכות היותו חומר גמיש, זול, וחזק יחסית. בין השימושים:

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ מי המציא את הניילון?, באתר אאוריקה
  2. ^ המילון האנגלי של אוקספורד, הערך Nylon.
  3. ^ 1 2 איתי נבו, המצאה גאונית וטרגדיה אישית, באתר מכון דוידסון, ‏27 באוקטובר, 2018