Industri Nylon

Sejarah Nylon

Nylon merupakan suatu keluarga polimer sintetik yang diciptakan pada 1935 oleh Wallace Carothers di DuPont. Produk pertama adalah sikat gigi ber-bulu nilon (1938), dilanjutkan dengan produk yang lebih dikenal: stoking untuk wanita pada 1940. Nilon dibuat dari rangkaian unit yang ditautkan dengan ikatan peptida (ikatan amida) dan sering diistilahkan dengan poliamida (PA). Nilon merupakan polimer pertama yang sukses secara komersial, dan merupakan serat sintetik pertama yang dibuat seluruhnya dari bahan anorganik: batu bara, air, dan udara. Elemen-elemen ini tersusun menjadi monomer dengan berat molekular rendah, yang selanjutnya direaksikan untuk membentuk rantai polimer panjang.

Bahan ini ditujukan untuk menjadi pengganti sintetis dari sutra yang diwujudkan dengan menggunakannya untuk menggantikan sutra sebagai bahan parasut setelah Amerika Serikat memasuki Perang Dunia II pada 1941, yang menyebabkan stoking sulit diperoleh sampai perang berakhir.

Pengertian Nylon

Nylon adalah kopolimer kondensasi dibentuk dengan mereaksikan bagian yang sama dari sebuah diamina dan asam dikarboksilat , sehingga amida yang terbentuk pada kedua ujung masing-masing monomer dalam proses analog dengan polipeptida biopolimer . elemen kimia termasuk adalah karbon , hidrogen , nitrogen , dan oksigen . Akhiran numerik menentukan jumlah karbon yang disumbangkan oleh monomer-monomer, sedangkan diamina pertama dan kedua diacid. Varian yang paling umum adalah nilon 6-6 yang mengacu pada fakta bahwa diamina ( heksametilena diamina , IUPAC Nama: heksana-1 ,6-diamina ) dan diacid ( asam adipat , IUPAC Nama: asam hexanedioic ) masing-masing menyumbangkan 6 karbon untuk rantai polimer. Seperti biasa lainnya kopolimer seperti poliester dan poliuretan , terdiri dari satu monomer masing, sehingga mereka bergantian dalam rantai tersebut. Karena setiap monomer dalam kopolimer ini memiliki sama kelompok reaktif pada kedua ujungnya, arah dari ikatan amida membalikkan antara masing-masing monomer . Di laboratorium, nilon 6-6 juga dapat dibuat dengan menggunakan klorida adipoyl bukan adipat.

Nilon 5.10, terbuat dari pentamethylene diamina dan asam sebasat , dipelajari oleh Carothers bahkan sebelum nilon 6,6 dan memiliki sifat unggul, tetapi lebih mahal untuk membuat. Sesuai dengan konvensi penamaan, “nilon 6,12” (N-6, 12) atau “PA-6, 12” adalah kopolimer dari 6C diamina dan diacid 12C. Demikian pula untuk N-5, 10 N-6, 11; N-10, 12, dll nilon lain meliputi asam dikarboksilat dikopolimerisasi / diamina produk yang tidak didasarkan pada monomer yang tercantum di atas. Sebagai contoh, beberapa aromatik nilon yang dipolimerisasi dengan penambahan diacids seperti asam tereftalat (→ Kevlar , Twaron ) atau asam isoftalat (→ Nomex ), lebih umumnya terkait dengan poliester. Ada kopolimer dari, N-6 6/N6; kopolimer N-6, 6/N-6/N-12, dan lain-lain. Karena cara poliamida terbentuk, nilon sepertinya akan terbatas pada bercabang, rantai lurus. Tapi “bintang” nilon bercabang dapat diproduksi oleh kondensasi asam dikarboksilat dengan poliamina memiliki tiga atau lebih gugus amino. 

Pembuatan Nylon

5,10 Nylon, terbuat dari diamina pentamethylene dan asam sebasat , dipelajari oleh Carothers bahkan sebelum nilon 6,6 dan memiliki sifat unggul, tetapi lebih mahal untuk membuatnya. Sesuai dengan konvensi penamaan, "nilon 6,12" (N-6, 12) atau "PA-6, 12" adalah kopolimer dari diamina 6C dan diacid 12C. Demikian pula untuk N-5, 10 N-6, 11; N-10, 12, dll nilon lainnya termasuk asam dikarboksilat kopolimerisasi produk diamina / yang tidak didasarkan pada monomer yang tercantum di atas.

Sebagai contoh, beberapa aromatik nilon yang dipolimerisasi dengan penambahan diacids seperti asam tereftalat (→ Kevlar Twaron ) atau asam isophthalic (→ Nomex ), lebih umumnya terkait dengan poliester. Ada kopolimer dari N-6, 6/N6; kopolimer N-6, 6/N-6/N-12, dan lain-lain. Karena cara poliamida terbentuk, nilon sepertinya akan terbatas pada bercabang, rantai lurus. Tapi "bintang" nilon bercabang dapat dihasilkan oleh kondensasi asam dikarboksilat dengan Poliamina memiliki tiga atau lebih kelompok amino .

Reaksi umumnya adalah:

Sebuah molekul air dilepaskan dan nilon terbentuk. Sifat ini ditentukan oleh kelompok-kelompok R dan R 'di monomer.

Dalam nilon 6,6, R = 4C dan R '= 6C alkana , tetapi juga harus mencakup dua karboksil karbon di diacid untuk mendapatkan jumlah itu menyumbangkan ke rantai. Dalam Kevlar , baik R dan R 'adalah benzena cincin.

Konsep produksi Nylon

Pendekatan pertama: menggabungkan molekul dengan asam (COOH) kelompok pada setiap akhir yang bereaksi dengan dua bahan kimia yang mengandung amina (NH 2) kelompok pada setiap akhir.

Proses ini menciptakan nilon 6,6 , terbuat dari diamina heksametilena dengan enam atom karbon dan asam adipat. Pendekatan kedua: gabungan memiliki asam di satu ujung dan amina pada yang lain dan dipolimerisasi membentuk rantai dengan unit berulang (-NH-[CH 2] n-CO-) x. Dengan kata lain, nilon 6 dibuat dari bahan kaprolaktam enam-karbon tunggal yang disebut Caprolactam. Dalam persamaan ini, jika n = 5, maka nilon 6 adalah nama yang diberikan (mungkin juga disebut sebagai polimer).

Karakteristik Nilon

           - Variasi kilau: nilon memiliki kemampuan untuk menjadi sangat berkilau, semilustrous atau membosankan-
- Durabilitas: serat yang tinggi keuletan digunakan untuk sabuk pengaman, ban tali, kain balistik dan penggunaan lainnya. 
      - Elongasi tinggi
      - Ketahanan abrasi yang sangat baik 
      - Sangat tangguh (kain nilon yang panas-set)
      - Membuka jalan untuk memudahkan perawatan pakaian

- Resistensi tinggi terhadap serangga, jamur, hewan, serta bahan kimia cetakan, jamur, membusuk dan banyak
- Digunakan dalam karpet dan stoking nilon
- Mencair bukan terbakar
- Digunakan dalam aplikasi militer yang
- Baik spesifik kekuatan
- Transparan terhadap cahaya inframerah (-12dB)

Poliamida (nylon) merupakan serat yang kuat. Nilon yang cukup mahal ialah supernilon yang dapat ditenun menjadi kain-kain yang indah, baik yang menyerupai tweed maupun yang menyerupai brokad emas atau sutera.

Sifat-sifat nilon adalah sebagai berikut :

- Kuat dan tahan gesekan.
- Daya mulurnya besar, kalau diregang sampai 8%, benang akan kembali pada panjang semula, tetapi kalau terlalu regang, bentuk akan berubah.
- Kenyal tidak mengisap lengas atau air sehingga mudah kering.
- Pada umumnya tidak tahan panas, kalau bahan disetrika harus dicoba terlebih dahulu dengan temperature yang rendah.
- Larut dalam phenol, tetapi kalau dipakai phenol cair akan mengerit dan dapat digunakan untuk membuat hiasan-hiasan.
- Tahan alkali dan tidak tahan klor.
- Untuk memperbaiki kualitas nylon dapat dibuat kain renda (lece), dibuat lubang- lubang dan diselesaikan tepinya dengan cat nylon dan disempurnakan melalui proses nylonizing hingga dapat lebih mengisap, lembut dan lemas.

Semua nilon rentan terhadap hidrolisis, terutama oleh asam kuat , reaksi dasarnya kebalikan dari reaksi sintetis yang ditunjukkan di atas. Berat molekul produk nilon sehingga menyerang tetes cepat, dan retak membentuk cepat di zona terpengaruh. Semua Turunan dari nilon (seperti nilon 6) dipengaruhi lebih dari anggota yang lebih tinggi seperti nilon 12. Ini berarti bahwa bagian-bagian nilon tidak dapat digunakan dalam kontak dengan asam sulfat misalnya, seperti elektrolit yang digunakan dalam baterai timbal-asam . Ketika sedang dibentuk, nilon harus dikeringkan untuk mencegah hidrolisis dalam barel mesin cetak karena air pada suhu tinggi juga dapat menurunkan polimer.

Penggunaan Nylon

Nylon dapat digunakan sebagai bahan matriks dalam material komposit , dengan penguat serat seperti kaca atau serat karbon, dan memiliki lebih tinggi kepadatan dari nilon murni.

komposit termoplastik tersebut (25% serat gelas) yang sering digunakan dalam komponen mobil sebelah mesin, seperti manifold intake, dimana ketahanan panas yang baik dari bahan-bahan tersebut membuat mereka pesaing layak untuk logam.

Aplikasi Penggunaan Nilon

- Manufaktur

Nylon 6 merupakan bahan sintetik serbaguna yang dapat dibentuk menjadi serat, lembaran, filamen atau bulu. Ini pada gilirannya dapat digunakan dalam produksi kain, benang dan pintal. Sebagai contoh, baik filamen nilon 6 yang digunakan dalam pembuatan kaus kaki, rajutan pakaian dan parasut. Nylon 6 bulu yang digunakan untuk memproduksi sikat gigi dan sisir sikat. Sebagai komposit dengan polimer lain, nilon 6 juga digunakan dalam produksi produk cetakan seperti mobil mainan, skate-board roda dan frame pistol.

- Industri Benang

Dengan ketahanan tarik tinggi kekuatan, kelelahan dan ketangguhan, satu aplikasi utama untuk nilon 6 adalah dalam pembuatan benang industri. Adhesi unggul untuk karet membuat sebuah media yang ideal untuk memproduksi kain ban kabel, media untuk memperkuat bias-ply ban bus dan truk. Terlebih lagi, dapat dicampur dengan polietilena (PE), polimer lebih murah, untuk menghasilkan biaya rendah benang industri tanpa secara signifikan menurunkan kualitas produk akhir.

- Tekstil

Nylon 6 digunakan secara luas dalam industri tekstil untuk memproduksi kain non-woven. Kain yang terbuat dari nilon 6 adalah warna-warni dan ringan namun kuat dan tahan lama

- Penyerapan UV

Nylon 6 film plastik sering diproduksi dengan kapasitas serapan UV, sebuah properti yang bermanfaat signifikan dalam pengendalian penyakit virus menular .Industri lain yang menggunakan nilon 6 film untuk serapan UV yang meliputi rekayasa, medis, dan pertanian.

Daftar Pustaka

- Anwar Petrus. 2012. Bahan Kimia DiBidang Industri. Anonim. Indonesia. 
https://anwarpetrus.blogspot.co.id/

- Nuhakim. Ilman. 2012. Makalah Nilon 2. Wordpress. Indonesia.

https://manoelhakim.wordpress.com/2012/02/04/makalah-nilon-2/