нейлон что за материал в пластике
Нейлон: характеристики, свойства и особенности переработки
Нейлон – это тривиальное название синтетического волокна, которое изготавливают из полиамида (ПА).
Распространенные синонимы — лавсан, нейлон, анид. Он известен очень давно, еще с 30-40-х годов прошлого века.
Нейлон стал самым массовым полимером, используемым в текстильной промышленности 20-го века. Сейчас полиамид используют и как конструкционный пластик, элементы бытовой техники и т.д.
Соответственно, остро стоит вопрос о грамотной переработке отходов этого пластика. Можно ли повторно переработать в волокно отходы полиамида? Об этом речь пойдет в этой статье.
Свойства и характеристики
Итак, что же это за ткань? Основной материал, из которого изготавливают нейлон – это полиамид. Это общее название группы полимеров, которые немного отличаются своей структурой (самые ходовые марки ПА 6, ПА66, ПА12, ПА 11).
Полиамид – это волокнообразующий полимер, т.е. теоретически любое изделие на основе ПА можно переработать в волокно.
Поверхностная структура материала такова, что он хорошо отталкивает воду и грязь. Нити нейлона образуют тончайшую сеть переплетения, которая помогает противостоять полимеру при агрессивном воздействии внешних факторов среды (ветер, влага, сильное трение и т.д.).
Кроме того, полиамид мало чувствителен к окислению, поэтому изделия из него еще и долговечны.
За последнее время произошло массовое распространение синтетических тканей из полиэфира, полиэтилена, полиуретана.
Однако полностью вытеснить нейлон так и не удалось, п оскольку он обладает несколькими особо ценными свойствами:
В зависимости от вида переплетения нитей, можно добиться полезных эксплуатационных характеристик ткани, которые определяют свойства конечного изделия. По способу прядения волокон выделяют следующие типы нейлона:
Основы рециклинга и технологии
Механический рециклинг – это самый простой способ получить нейлон из отходов. Стоит отметить, что этот метод не приводит к существенному ухудшению свойств нитей.
Любая марка полиамида может быть вторично использована как сырье для ткацкого производства. Но сформовать особо тонкие волокна (например, для чулочных изделий) не получится.
Особое внимание следует уделять разделению полиамида от посторонних примесей, поскольку наличие полимеров другой природы резко ухудшает качество нитей.
В общем технология выглядит следующим образом:
Осушение следует производить до остаточной влажности в 0,2-0,3%. Для этого подойдут большие конусные сушилки и системы воздушных циклонов. Бункер, куда поступает готовая промышленная дробленка, желательно сделать обогреваемым.
Ниже представляем вашему вниманию описание двух способов получения мононити, из которой затем придут волокна и получают ткань:
Из готовых мононитей производят волокно и ткани заданной структуры. Аппаратурное оформление процесса зависит от сложности изготовления волокон и от их назначения.
Область применения вторичного нейлона
В зависимости от назначения из вторичного нейлона можно изготовить:
Отдельным абзацем хотелось бы выделить производство нитей из вторичного ПА именно для пошива одежды.
К сырью и собственно технологии следует предъявлять особые требования, а именно:
Занижение параметров нагрева приведет к непроплавам, а завышение — к деструкции.
Отличия переработанного и чистого материала
Есть несколько ключевых моментов, которые сдерживают применение нейлона, восстановленного из отходов:
Видео по теме
Предлагаем посмотреть видео с кратким описанием свойств и видов нейлона.
Итоги
На первый взгляд может показаться, что переработка отходов нейлона – процесс крайне трудоемкий и сложный.
Но на самом деле ключевые этапы очень схожи с рециклингом привычных полиолефинов.
Стоимость вторичного полиамида достаточно высокая, поскольку конкуренция на рынке слабая. Поэтому отрасль вторичной переработки именно ПА очень перспективная и прибыльна.
Прочитав статью, вы ознакомились с характеристиками и свойствами такого материала, как нейлон, узнали, что делают из этой ткани, помимо знаменитых колготок, а также получили представление о переработке изделий из нее.
Обзор на нейлон (полиамид) NYLON.htp
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Статья относится к принтерам:
Продолжаю поиск «идеального» пластика, хоть такого не бывает и быть не может. Большинству моих требований удовлетворяет PETG от различных производителей, особенно BF, U3 и my3D, они все молодцы, претензий никаких. Но иногда хочется и требуется большего, выше прочность, термостойкость и износостойкость. Всем этим хотелкам, в теории, соответствует полиамид, он же нейлон, вот только опыт работы с ним всегда меня огорчал. Максимум, что удалось из него сделать на принтере без активной термокамеры и прочих свистелок, шестеренку два сантиметра в диаметре и пять миллиметров в толщину, да и то с немного задранными к небу зубчиками. Детали высотой более 5мм от стола отрывало как зубилом чем бы я их не приклеивал, поэтому в какой-то момент забросил материал до лучших времен, затаив надежду. что когда-нибудь мне попадется пластик со свойствами нейлона и неприхотливостью петга.
Изредка, в порывах неудержимого исследовательского энтузиазма, я заказывал различные образцы редких материалов. Большая часть из них не представляла из себя ничего выдающегося, про них я и не писал вовсе. Другие же впечатляли до глубины души, например вот такой композитный PETG и вот такой композитный NYLON, о чем я умолчать уже не смог. Но впечатления эти были совсем не те, которых я хотел бы.
Приехал сабж в такой же простой, как его название, коробке из неокрашенного картона.
Сбоку наклеены две лаконичные этикетки с минимальной информацией о содержимом.
Сам феламент, как и обещано, намотан на катушку из того же материала, что и коробка, то есть картона. Стоимость катушки, после несложных вычислений, я определил в 50 руб, за что готов ее простить. Но вот смутило, отсутствие на катушке хоть малейшей рекомендации по настройкам принтера. Да, на коробке есть отсылка к сайту, но ведь считается, что каждый конкретный замес материала немного индивидуален и хорошо бы знать параметры именно того чуда, что держу сейчас в руках.
Напомню, что, так называемые, армированные углеродным волокном нити, при стоимости несравнимо выше, ломались в руке как макаронины, чего себе даже самый старый нобрендовый PLA не позволял.
Итак, готовим реальную задачу для принтера, для чего идем на сайт производителя и вчитываемся в рекомендации:
— экструдер 230-270 градусов,
— платформа (стол) 80-110 градусов.
— при необходимости предварительная сушка материала (температура 70-80 градусов в течении 4-6 часов)
— рекомендуется использовать адгезивы,
— обдув по необходимости,
— желательно использование термокамеры.
Разброс температур впечатляет. Упоминание про обдув настораживает, какой нафиг обдув для нейлона? Про ограничение скорости вообще ни слова. Ладно, для начала сушу его 6 часов при температуре 70 градусов. Никаких внешних изменений не замечаю, цвет и прозрачность какие были, такие и остались. Считаю это хорошим знаком, есть надежда, что материал не очень гигроскопичен.
Выставляю что-то среднее из рекомендаций, опыта и чутья: 255 сопло, 105 стол, скорость 30 стенки, 40 внутренности. Обдув, ясно дело, выкл. Стол стеклянный обработанный 3Д лаком из флакончика, даже обновлять не стал. Камеры нет ни активной ни пассивной, поэтому сделал защиту от сквозняков стрейч-пленкой в один слой спереди и с боков принтера. Выставил прилипание «кайма» и запустил на печать тестовый брусок 5х5х60, не особ надеясь что его тут же не оторвет даже такую небольшую модель. Вообще я морально приготовился биться с ним долго и упорно, пока хоть что-то не начнет получаться.
Брусок получился замечательно с первой попытки, даже не пытаясь скукожиться и отлететь от стола.
Более того, даже при остывании стекла до 60 градусов, потребовался шпатель и некоторое усилие, чтобы его отодрать от поверхности.
Сломать руками его не удалось. Он упруго изгибался миллиметров на 5-7, но всегда возвращался в почти изначальное состояние с небольшой остаточной деформацией в пределах 1мм. Никаких трещин и прочих признаков желания сломаться после нескольких физических подходов я не рассмотрел.
Как будь-то и не нейлоном печатаю, а прозрачным PETG.
Но кайма, которую не так то просто оторвать от детали, напоминает что это все-таки настоящий нейлон.
Окей, а что насчет целого Бенчи? О таком задании прошлые экземпляры и мечтать не смели. И ведь тоже получился с первой попытки похожим на кораблик, а не на кучу ниток, как его предшественники.
Да, не идеально, немного оплыл нос и окна сверху, но это же нейлон, самый капризный из бытовых пластиков! Видал я результаты куда хуже у пластиков куда покладистей.
А тут даже труба получилась как настоящая. И опять никакой попытки побега со стола во время печати, да и после пришлось помогать ему отскочить.
Будучи уже впечатленным по самое некуда, внес еще несколько корректив, граничащих с наглостью, в параметры, а именно: снизил температуру сопла до 250, стола до 100, скорость поднял до 40 снаружи и 50 внутри, обдув увеличил до 10% и убрал стрейч-ленту, вернув принтеру полностью открытую конструкцию. Не думаю, что это окончательные оптимальные значения, но результат сразу стал гораздо лучше.
На мой взгляд максимально хорошо, из того, чего можно добиться при печати соплом 0.6 мм и слоем 0.3 мм даже от какого-нибудь PLA+.
Нос уже полностью цел и имеет правильную кавказскую форму.
Небольшие провисания на окнах остались, но уже очень незначительные, учитывая смягчающие обстоятельства.
Нитевидные «сопли» я специально убирать не стал, чтобы было понятно, что они есть, но представляют из себя некритичную паутинку, легко удаляемую без инструмента.
Даже надпись на дне вполне себе читаемая.
Итого. От этого нейлона я практически в восторге! Конечно, я заранее читал краткие отзывы и мнения нем, которые, как правило были положительными, потому и взял на пробу. Но чтобы вот так! Данный материал вобрал в себя все лучшее от нескольких абсолютно разных пластиков: прочность, высокую температуру размягчения и износостойкость от нейлона, а неприхотливость, простоту и легкость печати от PETGа. И все это по вполне демократичной цене. До сего дня считал что такое невозможно и до сих пор боюсь, что обнаружится какой-то подвох. Потому буду продолжать испытания.
С производителем я никак не связан, материал рекламой не является. Покупать или нет дело каждого, а для себя я нашел то, что искал, чем очень доволен и всем того же советую.
Нейлон для 3D-печати
Описание
Нейлон заманчив в качестве материала для 3D-печати ввиду высокой износоустойчивости, доступности и отличного коэффициента скольжения, позволяющего использовать нейлон в подшипниках и других схожих механизмах, зачастую без использования смазки.
Пример модели, созданной с использованием нейлона Stratasys Nylon 12
Несмотря на широкое распространение нейлона в промышленности, использование этого материала в 3D-печати достаточно ограничено в связи с определенными технологическими трудностями. Тем не менее, в последнее время появляются специализированные расходные материалы из нейлона, ориентированные на использование с SLS и FDM-принтерами.
Наиболее популярными примерами служат нейлоновые нити производства компании Taulman и Stratasys.
Технические характеристики
Taulman 618 | Taulman 645 | Stratasys Nylon 12 | |
Плотность | 1,134 г/см³ | – | – |
Гигроскопичность | 3,09% | 3,09% | – |
Прочность на разрыв | 65,99 Мпа | 85,68 Мпа | 48,26-53 Мпа |
Относительное удлинение при разрыве | Свыше 300% | Свыше 300% | 9,5-30% |
Температура плавления | 218°C | 214°C | 178°C |
Температура стеклования | 49,4°C | 68,2°C | – |
Температура экструзии | 235-260°C | 235-260°C | – |
Температура пиролиза | 350-360°C | 350-360°C | – |
Stratasys Nylon 12 предназначен для использования с фирменными профессиональными установками Fortus 360mc, 400mc и 900mc, в то время как нейлоновые нити марки Taulman рассчитаны на применение с любыми бытовыми и офисными 3D-принтерами, оптимизированными для работы с популярным ABS-пластиком. Кроме того, компания Taulman испытывает ряд нейлоновых материалов, предназначенных для печати по технологии лазерного спекания, включая порошковую версию Taulman 618.
Достоинства и недостатки нейлона
Достоинства
Недостатки
Использование в 3D-печати
Нейлоновые нити марки Taulman доступны в диаметре 1,75мм и 3мм
Технология печати с использованием нейлона схожа с печатью ABS-пластиком, но с некоторыми отличиями. Как и ABS-пластик, нейлон склонен к закручиванию и деформациям при неравномерном охлаждении, что требует использования подогреваемой платформы.
Слои нейлона прекрасно схватываются, что минимизирует вероятность расслоения моделей. Пользователи пластиков Taulman отмечают прочность моделей на уровне аналогов, изготовленных традиционным методом литья под давлением.
Нейлон практически не поддается склеиванию, что затрудняет изготовление крупногабаритных деталей из составных частей. Как вариант, возможно соединение нейлоновых деталей за счет плавки соединяемых поверхностей.
Нейлон поддается окрашиванию с помощью красителей на кислотной основе.
Нейлон не схватывается со стеклом и другими гладкими поверхностями, поэтому при печати рекомендуется нанесение на рабочий столик малярного скотча, либо использование подложки из древесины.
Ввиду высокой гигроскопичности нейлона (способности впитывать влагу) рекомендуется просушка нейлоновых нитей непосредственно перед печатью. В противном случае возможно выделение водяного пара из сопла, что не катастрофично для экструдера, но может повлиять на качество печати.
Использование подручных материалов
Некоторые любители предпочитают использовать для печати недорогую нейлоновую леску, что чревато некоторыми неприятными последствиями. Как правило, предпочтение отдается леске для триммеров, доступной в диаметре 3мм, что совпадает с диаметром коммерчески доступных ABS-нитей для FDM-печати. Тем не менее, подобные «нейлоновые нити» не являются чистым нейлоном, что очевидно ввиду их чрезмерной жесткости, нехарактерной для нейлона. Причиной тому служат добавки – как правило, в виде стеклопластика. Добавки предназначены как для увеличения жесткости, так и снижения стоимости материала. Стоит иметь в виду, что температура плавления стеклопластиков значительно выше температуры плавления нейлона и, фактически, превышает температуру пиролиза нейлона. Таким образом, добиться полного плавления подобных композитных материалов невозможно. Как результат, жесткие частицы стекловолокна будут способствовать повышенному износу и забиванию сопла экструдера.
Сравнительные характеристики пластика Nylon Taulman3D
Пластик нейлон (Nylon)
Taulman 618 | Taulman 645 | Taulman Bridge ( 645 REV»B») | Taulman Alloy 910 | |
Плотность | 1,134 г/см³ | – | — | |
Гигроскопичность | 3,09% | 3,09% | меньше 3,00% | 3,09% |
Прочность на разрыв | 65,99 Мпа | 85,68 Мпа | — | |
Относительное удлинение при разрыве | Свыше 300% | Свыше 300% | Свыше 300% | Свыше 300% |
Температура плавления | 218°C | 214°C | 217°C | 210°C |
Температура стеклования | 49,4°C | 68,2°C | 52°C | 82°C |
Температура экструзии | 235-260°C | 235-260°C | 235-260°C | 245°C |
Температура пиролиза | 350-360°C | 350-360°C | 350-360°C | 349°C |
Прозрачность | 91% | 91% | 68% | 75% |
Преимущества Nylon
Недостатки Nylon
Нейлон (англ. nylon) — синтетический термопластичный полимер, известный также как полиамид. По основным свойствам сходен с ABS пластиком, но имеет более высокую температуру печати (290-320°C) и более продолжительный период застывания.
Кроме того, нейлон не такой жёсткий, а экструдер для работы с ним требуется оснастить шипами, так как материал это довольно скользкий (что делает его идеальным для создания скользящих соединений).
При введении в нейлон токопроводящего наполнителя (алюминиевой пудры) получается ещё один популярный материал для 3d печати — алюмид, обладающий помимо эстетичного внешнего вида отличными антистатическими и экранирующими характеристиками.
Из-за высокой влаговпитывающей способности нейлона необходимо хранить его в герметичной упаковке — иначе может потребоваться подсушка его перед использованием (во влажном материале при нагревании появляются паровые пузыри).
Применение нейлона: автомобилестроение (крышки двигателей, подушки безопасности, уплотнители), электроника (гибкие клавиатуры, оплётка проводов, соединители), медицина (шовный материал, зубные протезы, ортопедические изделия), производство упаковки и гитарных струн.
Нейлон — ткань с уникальными свойствами
Нейлон давно используется при пошиве одежды, став причиной настоящей революции в мире женской моды. Сегодня мы расскажем о свойствах нейлона и правилах ухода за одеждой из этой ткани.
Что такое нейлон?
Нейлон был разработан и произведён как альтернатива натуральному шёлку. Волокна материала настолько гладкие, что имеют схожий блеск. Такая вещь сразу бросается в глаза, так как она имеет насыщенный яркий цвет, который сохраняется долгое время при носке и даже регулярных стирках.
Технология изготовления
Нейлон — это фактически пластик. На производстве проводят химическую реакцию, в результате которой получается тонкое длинное волокно. Его вытягивают в нить, которую и используют при производстве тканей.
Готовые волокна используются как самостоятельная основа для ткани, либо как составная часть смесового материала. Свойства получаемого полотна могут отличаться в зависимости от типа плетения и плотности.
Чтобы уточнить состав ткани, приобретая её в магазине, стоит изучить состав на этикетке – там всегда указывается процентное соотношение всех компонентов. Сегодня продаётся одежда и бытовые аксессуары из разных разновидностей нейлона, поэтому важно точно знать, какие свойства будет иметь готовое изделие.
Свойства ткани
Нейлон не является теплым материалом, он не греет и не сохраняет тепло. Но и не пропускает холодный воздух, часто применяется в качестве подкладки верхней одежды, защищая от ветра и продувания.
Плюсы
Минусы
На этикетке одежды имеется описание ухода за нейлоновой тканью. Если вы хотите, чтобы вещь прослужила долго, соблюдайте все правила, не сушите её на батарее и стирайте в прохладной воде.
Промокает или нет
Как известно, волокно не смачивается водой, но ткань – это в любом случае переплетение нитей, при длительном воздействии воды протечки могут быть.
Для производства зонтов, навесов, тентов, палаток, рюкзаков и другой туристической экипировки используют нейлон с покрытием.
Тянется или нет
Свойства нейлона зависят от состава. Так, ответить в точности тянется или нет нейлон, невозможно, если не рассмотреть состав предложенной ткани. Чистый полиамид не тянется. Но если волокна смешать с волокнами лайкры, получается тянущийся материал.
Прочность
Разорвать нейлон руками практически невозможно. Подобное объясняется особенным расположением волокон, которые препятствуют разрыву. Более того, само волокно — это полиамид или пластик, от чего обеспечивается характерная прочность ткани.
Плотность
Свойства нейлона указывают, что материал получается плотным, но в то же время он эластичен, поддается мягкой драпировке. Полностью нейлоновая материя способна пропускать воздух, но незначительно.
Обратите внимание! Для летней одежды из нейлона лучше выбирать ткани мелкопористые. Они отличаются практичностью, а также приятно охлаждают кожу в жаркую погоду.
Безопасен ли нейлон?
Подчас слово «синтетика» звучит как приговор. Представляется что-то жесткое, липнущее к телу под действием статического электричества и раздражающее кожу. Нейлон – 100%-я синтетическая ткань. Единственная «вина» этого материала – изготовление химическим путем. Однако химическое происхождение не означает, что материал был создан из токсичных или ядовитых материалов, просто над созданием волокон трудилась не природа, а наука.
На самом деле синтетические добавки увеличивают срок службы натуральных тканей, сохраняют форму, предотвращают сминание и экономят время на использовании утюга. Чтобы не бояться за состояние своей кожи и не думать об аллергии, синтетические вещи можно носить поверх натуральных тканей для защиты от ветра и непогоды. К примеру, нейлоновые куртки подойдут даже аллергикам, потому что все «побочные явления» могут возникнуть только при длительном контакте с обнаженной кожей.
Нейлоновые волокна добавляют к натуральным тканям, чтобы улучшить их характеристики. Не стоит бояться слова «синтетика». Нейлон – это безопасный материал, но к покупке и эксплуатации нужно отнестись ответственно, почитать состав на этикетке и проверить реакцию кожи.
Что изготавливают из нейлона?
Благодаря практичности и простоте в уходе, из нейлона изготавливают огромное множество полезных вещей. Существует два вида этого материала – бытовой и промышленный.
Из бытового нейлона шьют:
Для промышленных нужд нейлон редко применяют в чистом виде. Его укрепляют стекловолокном или армируют графитом, чтобы повысить прочность. Промышленный нейлон – это пленки, втулки, покрытия, вкладыши, а также гитарные струны.
В военное время в Америке шили из нейлона палатки и бронежилеты, изготавливали тросы и полотнища для парашютов.
Разновидности нейлона
Можно выделить следующие разновидности нейлоновой ткани.
Эластичный нейлон
Для получения эластичного нейлона к нейлоновым нитям добавляют эластомеры. Это полимерные волокна, обладающие повышенной растяжимостью. Здесь выделяют эластан, имеющий дополнительные названия — лайкра или спандекс. Такие ткани имеют яркие цвета, они мягко обтягивают кожу и хорошо тянутся. Преимущественно из эластичного нейлона шьют спортивные костюмы.
Рипстоп
Это тот самый нейлон, который предварительно армируют, иными словами, прошивают дополнительными нитями стежками в 5-8 мм для улучшения прочности. В результате получается сетка, а одежда из представленного материала долговечная. Если ткань пропорет какой-нибудь острый предмет, получится небольшое отверстие размерами в одну армированную ячейку. Рипстоп используется для пошива походного снаряжения, тентов, навесов и прочих предметов обихода.
Кордура
Кордура ─ это название торговой марки. Но именно сотрудники бренда разработали технологию производства представленной ткани. В данном случае материал содержит нарезанные и скрученные волокна, от чего получается прочная ткань, используемая в пошиве военной или туристической экипировки.
Кевлар
Отличается от «стандартного» нейлона на одну группу атомов. В результате по внешнему виду и основным свойствам отличий нет, но несколько слоев кевлара в отличие от первоначального типа может остановить пулю. Используют материал для пошива обуви и экипировки мотоциклистов.
Жидкий нейлон
Под жидким нейлоном понимают смесь натуральных волокон с ультратонким эластаном. Производством подобной ткани преимущественно занимаются изготовители женских чулок. Дополнительно можно выделить нижнее белье и различные комбинезоны. По своим свойствам и внешнему виду жидкий нейлон схож с латексом, но он гораздо тоньше и прочнее.
Армированный нейлон
О принципе армирования нейлона было написано выше. Но армирование может быть настолько прочным, что из готового материала изготавливают более сложные предметы обихода — протезы, приспособления для фильтрации, ключи гаечные, соединители труб и прочие вещи.
Как ухаживать за нейлоном
Чтобы продлить срок службы любимых вещей, необходимо ознакомиться с информацией по уходу на этикетке и строго соблюдать инструкции производителя.
Таким образом, нейлон – удивительный синтетический материал, прочно удерживающий свои позиции на рынке текстиля с первой половины прошлого века. Химические исследования оказались настолько успешными, что удалось получить легкую, прочную, эластичную, износостойкую ткань, которую можно применять в совершенно различных областях.