تاریخچه پلی آمید

ورود پلی آمید، این پلیمر را چه کسی و چگونه به دنیای ما معرفی کرد؟

در این مقاله قصد داریم، از گذشته پلی آمید در صنعت پرده برداریم. اینکه چه کسی و چگونه این ماده شگفت انگیز را به صنعت ما معرفی کرد و سبب بروز انقلاب در صنعت شد. امروزه این پلیمر به قدری در دنیای پلیمر ها ارزشمند و سوداور است که می توانیم حضور آن را در گوشه گوشه زندگیمان شاهد باشیم، و به گستردگی آن پی ببریم. و اما حالا، آیا جایز نیست از گذشته و شخص پشت پرده این ماده تاثیرگذار در دنیای امروزمان باخبر باشیم؟ در ادامه این مقاله، شما را با گذشته پیدایش پلی آمید آشنا خواهیم کرد.

همچنین در این مقاله سعی داریم به بررسی ورود پلیمر های ساخته دست انسان^۱ بخصوص پلی آمید بپردازیم که بخش اعظم صنعت پلیمر را به خود اختصاص داده اند. والاس کاروترز (Wallace Carothers) که او را “پدر پلیمر های دست ساز” می نامند، در سال های فعالیتش در کمپانی شناخته شده DuPont موفق به اختراع چندین پلیمر دست ساز و معرفی آن ها به بازار در قالب پنجاه و شش پتنت شد. از معروف ترین و اثرگذار ترین اختراعات وی می توان به نایلون^۲ که دسته اعظم پلی آمید ها هستند و نئوپرن اشاره کرد.

پ.ن. ۱ پلیمر ها دو دسته هستند. پلیمر های طبیعی (که از ابتدا در طبیعت بوده اند مانند پلی آمید هایی همچون پروتیین، ابریشم و …) و پلیمر های مصنوعی مانند پلی آمید ۶ ، پلی آمید ۶ – ۶ و پلی آمید ۱۲ – ۶ و مشابه آن با نام تجاری نایلون که بعد از پلیمریزاسیون توسط انسان ساخته می شوند.
پ.ن. ۲ لازم به ذکر است “نایلون” با کیسه پلاستیکی که ما در فرهنگ عموم می شناسیم تفاوت دارد. جنس کیسه های پلاستیکی اغلب پلی اتیلن می باشند.

والاس هیوم کاروترز

کاروترز دکتری خود را از دانشگاه ایلینویز آمریکا تحت راهنمایی دکتر راجر آدامز دریافت کرد. او در این مدت تنها یک مقاله منتشر کرده بود. دوران شکوهمند کاروترز در زمان تصدی وی در شرکت DuPont بود که نزدیک به نه سال به طول انجامید تا اینکه در نهایت در سن ۴۱ سالگی، بعد از یک دوره افسردگی به زندگی خود پایان داد.

شکل گیری پلی آمید (نایلون)

اما چگونه؟

در اواسط دهه ۱۹۳۰ ، چندین محقق شرکت DuPont به سرپرستی کاروترز، در ابتدا شروع به تحقیق در مورد کاربردهای تجاری پلیمرها کردند. کاروترز و تیمش این پلیمر را با ترکیب هگزامتیلن دی آمین، یک ماده کریستالی که به راحتی با اسیدها پیوند می خورد، و اسید آدیپیک ساختند. آنها سپس رشته (strand) های تولید شده را از ترکیب شیمیایی بیرون کشیدند و با استفاده از فرآیندی به نام cold drawing ، آنها را به نخ پلاستیکی تبدیل کردند. و در نهایت در تاریخ ۲۸ فوریه سال ۱۹۳۵ نایلون تولید شد.

انقلاب شکوهمند پلی آمید (نایلون)

اگرچه نایلون برای اولین بار در ۲۸ فوریه ۱۹۳۵ در آزمایشگاه مواد شیمیایی DuPont سنتز شد، اما تا سال ۱۹۴۰ در دسترس عموم قرار نگرفت. در سال ۱۹۴۰ پلی آمید به شکل محصولی به نام جوراب پارازین ساق بلند وارد بازار شد و زنان در سراسر ایالات متحده به فروشگاه های بزرگ هجوم آوردند . تا دستشان به یک جفت برسد .

در واقع این جوراب ها در اواخر دهه ۱۹۳۰ رایج بودند، اما جنس آنها از ابریشم بود و به سبب رکود بازار و قیمت گران آنها بصرفه نبودند. بنابراین وقتی جورابهای نایلونی نسبتا ارزان به قفسهها راه پیدا می کنند، تقاضا از سقف بالا میرود . “نایلونها”، همانطور که اکنون آنها را میشناسیم، در سال ۱۹۴۰ مبلغ ۹ میلیون دلار برای DuPont در آن زمان درامدزایی داشتند (مبلغ ۱۵۰ میلیون دلار به تاریخ امروز).

در سال ۱۹۴۱ ، با ورود ایالات متحده به جنگ جهانی دوم، علیرغم ورود موفقیت آمیز نایلون در سال اول، دوپونت تقریبا تمام تولید نایلون خود را از بازار مصرف به سمت ارتش تغییر داد . نیروهای متفقین از این مواد برای همه چیز از چتر نجات گرفته تا پشه بند استفاده کردند . اما در آن زمان، از قبل روند مد آنقدر تقاضا برای جورابهای ساق بلند را افزایش داده بود که وقتی مصرف کنندگان نمیتوانستند آنها را بخرند، بازار سیاه پدید آمد، تا جاییکه برخی از زنان حتی به رنگ آمیزی پاهای خود متوسل شدند.

وقتی جنگ به پایان رسید و تولید به سطح قبل از جنگ بازگشت، مصرف کنندگان به فروشگاه های بزرگ هجوم آوردند . آنها در صفهایی منتظر می ماندند و حتی گاهی اوقات منجر به تظاهرات خشونت آمیز می شد . این پدیده به شورش های نایلونی معروف شد. یکی از برجسته ترین نمونهها در پیتسبورگ در سال ۱۹۴۵ رخ داد، جایی که ۴۰۰۰۰ زن برای گرفتن یک جفت به صف ایستادند.

پلی آمید (نایلون) در دنیای امروز

در دنیای امروز، شاید جوراب های پارازین به شکل گذشته پرطرفدار و پر سود نباشند، اما پلی آمید توانسته است جایگاه ویژه خود را، با پیشرفت فناوری، بسیار گسترده تر از قبل در دنیای ما بیابد. پلی آمید ها دسته بسیار وسیعی هستند و محدود به دسته نایلون ها نمی شوند. و اما نایلون ها، یکی از شناخته شده ترین ها می باشند و بسته به ساختار آن دارای انواع نایلون ۶ ، نایون ۶ – ۶ ، نایلون ۴ -۶ و … می باشند. در ارتباط با کاربرد آنها، پلی آمید ها امروزه در منسوجات، صنعت خودرو، فرش، ظروف آشپزخانه و لباس ورزشی، شیرآلات صنعتی، عایق های اتصال راه آهن و سایر مصارف صنعتی، مسواک، چتر، برس های توالت، ریسمان ماهیگیری، چادرهای مسافرتی، دستکش های زمستانی، بادبادک، افسار و قلاده سگ، زه آلات موسیقی، اسباب بازی های کودکان وایمپلنت های پزشکی و … استفاده می شوند.

امیدواریم اطلاعات این مقاله برایتان مفید فایده باشد. ما را از نظرات خود بهره مند سازید.

منابع:

1. Wallace Carothers: More than the inventor of Nylon and Neoprene, Volume 32, Issue 4, December 2010, Pages 300-305, by Arvind Viswanathan, Available online 14 October 2009.
2. mental floss blog, A Brief History of Nylon, By College Weekend, Mar 7, 2015