تاريخ البحث والتطوير في مجال النايلون

في عام 1927، قررت أكبر شركة للصناعات الكيميائية في الولايات المتحدة دفع 250 ألف دولار سنويًا لتغطية نفقات البحث وبدأت في توظيف باحثين كيميائيين.

وفي عام 1928، أنشأت الشركة معهد الكيمياء الأساسية، وتم تعيين الدكتور كاروثرز، الذي كان عمره 32 عامًا فقط، رئيسًا للمعهد. وهو يشارك بشكل رئيسي في أبحاث تفاعلات البلمرة. قام أولاً بدراسة تفاعل التكثيف المتعدد للجزيئات ثنائية الوظيفة، من خلال تكثيف الأسترة للثنائيات والأحماض ثنائية الكربوكسيل، لتصنيع بوليسترات طويلة السلسلة ذات وزن جزيئي مرتفع. وفي أقل من عامين، أحرز كاروثرز تقدمًا مهمًا في تحضير البوليمرات الخطية، وخاصة البوليستر. تسمى البوليمرات التي تزيد كتلتها عن 10000 بالبوليمرات الفائقة.

في عام 1930، اكتشف مساعدو كاروثرز أن البوليستر العالي الناتج عن تفاعل التكثيف المتعدد للجليكول وحمض ثنائي الكربوكسيل، يمكن سحب ذوبانه مثل حلوى القطن، وهذه الشعيرة الليفية حتى يمكنها الاستمرار في التمدد بعد التبريد، والطول الممتد يمكن أن يصل إلى عدة أضعاف الطول الأصلي. بعد التبريد والتمدد، تزداد قوة الألياف ومرونتها وشفافيتها ولمعانها بشكل كبير.

الطبيعة المميزة لهذا البوليستر جعلتهم يتوقعون أنه قد يكون له قيمة تجارية كبيرة، ومن الممكن غزل ألياف من البوليمرات المنصهرة. ومع ذلك، فقد أظهرت الأبحاث المستمرة أن الحصول على ألياف من البوليستر له أهمية نظرية فقط. نظرًا لأن البوليستر العالي يذوب عند درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية، فهو قابل للذوبان بشكل خاص في المذيبات العضوية المختلفة، ولكنه مستقر قليلاً في الماء، لذا فهو غير مناسب للمنسوجات.

ثم أجرى كاروثرز بحثًا متعمقًا حول سلسلة من مركبات البوليستر والبولي أميد. وبعد العديد من المقارنات، اختار مادة البولي أميد 66، التي تم تصنيعها من ثنائي أمين سداسي ميثيلين وحمض الأديبيك لأول مرة في 28 فبراير 1935 (يمثل الرقم 6 الأول عدد ذرات الكربون في ثنائي الأمين، ويمثل الرقم 6 الثاني عدد حمض ثنائي الأمين). ذرات الكربون). مادة البولي أميد هذه غير قابلة للذوبان في المذيبات الشائعة ولها نقطة انصهار تبلغ 263 درجة مئوية، وهي أعلى من درجة حرارة الكي المعتادة. تتميز الألياف المسحوبة بمظهر الحرير وبريقه، كما أن هيكلها وخصائصها قريبة أيضًا من الحرير الطبيعي. مقاومته للتآكل وقوته أكثر من أي نوع من الألياف في ذلك الوقت. وبالنظر إلى خصائصه وتكاليف التصنيع، فهو الخيار الأفضل بين البولياميدات المعروفة. ومن ثم تم حل مشكلة المصادر الصناعية للمواد الأولية لإنتاج مادة البولي أميد 66.

في 27 أكتوبر 1938، تم الإعلان رسميًا عن ولادة أول ألياف صناعية في العالم، وتم تسمية الألياف الاصطناعية من مادة البولي أميد 66 بالنايلون. أصبح النايلون فيما بعد "المصطلح العام لجميع البولياميدات المصنعة من الفحم أو الهواء أو الماء أو غيرها من المواد، والتي تتمتع بمقاومة التآكل والمرونة، ولها بنية كيميائية تشبه البروتين" باللغة الإنجليزية.

وبعد التصنيع في عام 1939، سُمي النايلون، وهو أول نوع من الألياف الاصطناعية يتم تصنيعه.

لقد وضع تركيب النايلون الأساس لصناعة الألياف الاصطناعية، وأعطى ظهور النايلون مظهرًا جديدًا للمنسوجات. جوارب النايلون المنسوجة بهذه الألياف تتميز بالشفافية والمتانة مقارنة بالجوارب.

في 24 أكتوبر 1939، أثار البيع العلني لجوارب النايلون ضجة كبيرة، واعتبرت من العناصر النادرة وسارعوا لشرائها. العديد من النساء في الأسفل ليس أمامهن خيار سوى رسم خطوط على أرجلهن بالقلم لأنهن لا يستطعن ​​شراء جوارب، متظاهرين بأنها جوارب. استخدم الناس عبارة "رقيقة مثل حرير العنكبوت، وقوية مثل سلك الفولاذ، وجميلة مثل الحرير المغزول" للثناء على هذه الألياف. بحلول مايو 1940، تم بيع أقمشة ألياف النايلون في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

منذ اندلاع الحرب العالمية الثانية حتى عام 1945، تحولت صناعة النايلون إلى المظلات وأقمشة إطارات الطائرات والزي العسكري وغيرها من المنتجات العسكرية. نظرًا لخصائص النايلون ونطاق استخداماته الواسع، فقد تطور بسرعة كبيرة بعد الحرب العالمية الثانية. ظهرت منتجات مختلفة من النايلون، من الجوارب والملابس إلى السجاد والحبال وشباك الصيد وما إلى ذلك، بطرق لا حصر لها. النايلون هو واحد من الألياف الاصطناعية الثلاثة الرئيسية.

في أبريل 1958، تم أخيرًا إنتاج الدفعة الأولى من عينات اختبار الكابرولاكتام الصينية الصنع بنجاح في مصنع جينشي (الآن هولوداو، مقاطعة لياونينغ) للكيميائيات في مقاطعة لياونينغ. تم إرسال المنتج إلى مصنع الألياف في بكين لإجراء عملية غزل ناجحة، مما فتح مقدمة لصناعة الألياف الاصطناعية في الصين. نظرًا لأنها نشأت في مصنع جينشي الكيميائي (حاليًا هولوداو، مقاطعة لياونينغ)، فقد سُميت هذه الألياف الاصطناعية فيما بعد باسم "نايلون" أو النايلون. نظرًا لأن النايلون كان له استخدام دفاعي وعسكري وطني مهم في الأيام الأولى لتأسيس جمهورية الصين الشعبية، والتي كانت فقيرة وبيضاء في ذلك الوقت، فإن أهمية ولادة النايلون واضحة بذاتها.

ألياف النايلون هي المادة الخام للعديد من أنواع الألياف الاصطناعية. يستخدم النايلون الصلب في صناعة البناء والتشييد. يمكن صنع بالونات الهواء الساخن المصنوعة من النايلون بحجم كبير جدًا.