Nylon: um polímero resistente

O nylon é um polímero, uma fibra têxtil sintetizada nos laboratórios. O seu inventor foi Wallace Hume Carothers (1896-1937) da Universidade de Harvard. Ele foi contratado por uma empresa para estudar reações químicas de polimerização. No início, em 1927, o material surgiu para substituir a seda que tinha um preço muito alto. Por sua altíssima resistência, o novo tecido começou a ser muito usado em indústrias têxteis.

A partir de 1940 foi aplicado na confecção de meias, época do ápice do material, afinal milhões de pares de meias foram confeccionados e vendidos. Outra área de destaque foi a de confecção de escovas de dente, isso dez anos antes da utilização para fabricar meias. Atualmente é muito usada na produção de roupas íntimas femininas e roupas de banho.

Mas existe um ponto negativo: o uso dessa material não permite a livre transpiração, provoca abafamento e calor. Por isso a partir dos anos 80 um novo material foi criado para confecção de meias: a microfibra.

O nylon também é usado para fabricação de meias, velcros, palhetas de violão, linhas para pesca, etc. Outras possibilidades são a confecção de parafusos, mancais, buchas, engrenagens, utensílio de cozinha e pulseiras de relógio. Até mesmo em véus de noivas, cordas de pular e carpete pode-se encontrar o nylon. Na medicina é usado para suturas de ferimentos e cortes. Ele pode ainda substituir o bronze, latão, alumínio, aço e ferro fundido.

Como o nylon é produzido?

Para obtenção do nylon, é preciso misturar o ácido adípico e hexametilenodiamina. Esses compostos possuem seis carbonos cada. E para se tornar elástica a fibra precisa ser fundida em altas temperaturas, ou seja, com alto ponto de fusão. Foram necessários diversos experimentos para chegar a essa conclusão.

A fórmula química também explica esse processo: o ácido com a amina possuem seis carbonos cada como já mencionamos. A soma dos reagentes gera um produto com longa cadeia carbônica, com 12 carbonos. Dessa maneira quanto maior a cadeia maior o ponto de fusão e ebulição.

Tal reação possui alta pressão (de 10 atm) e temperatura (de 270°C). O polímero passa pelos orifícios e depois é resfriado em uma corrente de ar. Obtém-se o nylon, com estrutura semelhante à seda, mas muito mais resistente.

Características e utilização

As poliamidas em geral incorporam muito bem cargas minerais, pigmentos, fibra de vidro, lubrificantes e modificadores de impactos.

Esses materiais possuem:

• Resistência ao impacto;
• Resistência à fadiga;
• Alta temperatura de fusão;
• Baixo coeficiente de atrito;
• Boas propriedades mecânicas;
• Resistência de intempéries;
• Alta fluidez;
• Higroscópicas;
• Impermeabilidade aos gases.

Impacto ambiental

A produção do nylon causa impacto ambiental por conta da maneira como se obtém o ácido adípico. Ele é produzido pela oxidação do ciclo-hexanol utilizando o ácido nítrico, e tem o ácido nitroso como produtos secundário. Este ácido é distribuir da camada de ozônio, contribuindo para o efeito estufa. Todos os anos 2,2 milhões de toneladas (inglesas) de ácido adípico são produzidas, ou seja, de 5 a 8% de todo o gás nitroso produzido no mesmo período.

Uma possibilidade é cristalizar o ácido adípico usando peródio de hidrogênio no lugar no ácido nítrico. O método foi desenvolvido pela Universidade de Nagoya. O processo é mais caro, mas é uma maneira sustentável de produzir o material. Outra questão é que o benzeno, matéria-prima inicial, vem do petróleo que não é renovável, além de poluente. Por ser pouco usado na produção do nylon, não causa tanto impacto comparado às indústrias que usam amplamente o petróleo.

Um terceiro ponto é o uso excessivo de energia e água ligado às unidades processuais na produção bem como processamento das fibras do polímero. Não existe uma política de reutilização dessas águas.

Tipos de nylon

• Nylon 6,6 – É o nylon de Dupont e o mais usado e disponível. Ele é duro e rígido e suporta altas temperaturas. Foi o primeiro termoplástico da engenharia, podendo ser fundido, perfurado ou cortado. É resistente à abrasão, tem estabilidade de cor, textura agradável e resistência a componentes corrosivos.
• Nylon 6: é semelhante ao anterior, mas é mais utilizado na Europa. Tem aplicações agrícolas, pode ser usado em balões, correias, parafusos, automóveis, entre outros. Possui resistência à umidade, boa liberação de molde, resistência à perfuração e alta fricção.
• Nylon 6,10 e nylon 6,12: quando o metileno é adicionado aos resultados de poliamidas em um produto resistente à água. Podem ser usados em escovas de dente, sistemas hidráulicos, se isolamentos, peças decorativas, aplicações marítimas, peças de bomba, artigos esportivos e peças de impressora.
• Nylon 4,6 – é sustentável, afinal sua matéria-prima original pode ser adquirida com substâncias renováveis em vez de hidrocarbonetos. O material tem alto desempenho, e resiste a altas temperaturas. É aplicado em aparelhos eletrônicos, capotas de carros, etc.
• Nylon 11: também é feito a partir de materiais renováveis, mas é mais fraco do que os tipos citados acima. El é produzido a partir do óleo vegetal.