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Historie

Historie

Seit der Erfindung von Nylon im Jahr 1935 verbindet man mit dem Begriff „Nylon“ in der Regel die heute noch sehr populären Nylonstrümpfe für Damen. Das 1938 patentierte Nylon erfüllt jedoch weit mehr als nur den Zweck, in Form von Strümpfen und Strumpfhosen das weibliche Bein zu zieren.

Der Chemiker Wallace Hume Carothers, der in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts bei dem Unternehmen „Du Pont de Nemours“ eine Forschungsgruppe leitete, wollte mit seinen Kollegen die Grundlagen und technischen Anwendungsmöglichkeiten von Polymeren erforschen. Dabei war man bereits im ersten Jahr in der Lage synthetische Fäden herzustellen. Deren Weiterentwicklung zu den ersten reinen Synthesefasern sollte jedoch weitere fünf Jahre Zeit in Anspruch nehmen.

Etwa zeitgleich mit den Forschungen von Carothers konnte auch die deutsche Chemie-Forschung über Fortschritte bezüglich der synthetischen Fasern berichten. Dr. Paul Schlack entdeckte 1938 die Polymerisierbarkeit des Aminocaprolactams, durch die das Polyamid 6 entstand, das später als Perlon und in der DDR als Dederon bekannt geworden ist.

Im Gegensatz dazu wurde am 28. Februar 1935 in Wilmington, Nordamerika, unter der Leitung von Carothers die erste Faser aus völlig anorganischen Stoffen entwickelt. Dieses Polyamid 6.6, für das später die Bezeichnung Nylon gebräuchlich wurde, ging aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung und der damit verbundenen Eigenschaften in die Geschichte ein.

Herstellung

Herstellung

Allgemein sind Polyamide wie Nylon, Perlon oder Dederon Warenzeichen für chemisch verwandte Kunstfaserprodukte. In der Natur kommen diese Stoffe, die man auch als Peptidbindungen bezeichnet, beispielsweise in Eiweißen, Seide oder Wolle vor, wobei diese natürlichen Fasern weitaus weniger reißfest sind als ihre anorganischen Pendants. Die anorganische Komponente wird aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin durch eine Polykondensation unter Wasserabspaltung erzeugt.

Das in Deutschland erfundene Perlon wird mittels Polymerisation von Caprolactam hergestellt, wohingegen das spezifische Polyamid 6.6 durch Polykondensation von einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Diamin gewonnen wird. Beim Erhitzen dieser beiden Feststoffe erhält man eine Schmelze, aus der sich die so genannten Nylonfäden ziehen lassen.

Die industrielle Herstellung dieser langkettigen, aliphatischen Polyamide erfolgt durch ein Schmelzspinnverfahren, bei dem die unlöslichen Salze Diamin und Adipinsäure weiterverarbeitet werden. Dieses Polymerisat wird bis auf 270 Grad Celsius erhitzt, mithilfe kleiner Düsen gepresst und anschließend in einem Stickstoffstrom gekühlt. Die im Zuge dieses Prozesses entstandenen Fäden werden mit hoher Geschwindigkeit abgezogen und aufgerollt, wobei sie um das Vier- bis Fünffache gedehnt werden.

Arten

Arten

Grundsätzlich versteht man in der Chemie unter einem Polyamid ein Makromolekül, bei dem die Monomere, das sind kleine, reaktionsfreudige Moleküle, durch Amid- oder Peptidbindungen miteinander verknüpft sind.

Ausgehend von ihren Monomeren werden dabei zwei Arten von Polyamiden unterschieden. Zum einen gibt es den AS-Typ, dessen Monomere aus Aminosäuren bestehen, zum andern den AA-SS-Typ, der aus zwei verschiedenen Monomeren gebildet wird. Das Polyamid Nylon, das aus zwei unterschiedlichen Monomeren besteht, wird demnach aus einem Diamin-Molekül mit sechs Kohlenstoffatomen und einer Dicarbonsäure gebildet, die ebenfalls aus sechs Kohlenstoffatomen besteht.

Der Name Polyamid 6.6 ergibt sich folglich aus der Anzahl der Atome, aus denen die jeweiligen Monomere zusammengesetzt sind. Verschiedene Arten von dem 1935 entwickelten Nylon erhält man durch eine differente Verarbeitung des Rohmaterials Polyamid 6.6. Die deutsche Alternative Perlon wird ebenso wie Nylon als ein Makromolekül verstanden, das aber aus einem einzigen Monomer besteht. Deshalb zählt man Perlon zu dem AS-Typ.

Die für Perlon verwendeten Stoffe fasst man als eine funktionelle Gruppe auf, die sowohl eine Aminosäure- als auch eine Carboxylgruppe besitzen kann. Das Polyamid Dederon bezeichnete die handelsüblichen Polyamidfasern der Deutschen Demokratischen Republik, die man dort nach dem westdeutschen Vorbild Perlon entwickelt hatte.

Verwendung

Verwendung

Ganz gleich ob man Perlon oder Nylon näher betrachtet, Polyamide werden größtenteils als Synthesefasern in der Textilindustrie verwendet. Allerdings reichen der Verwendungsbereich sowie die Formen der Weiterverarbeitung von Nylon und Perlon weit über die Faserherstellung hinaus. Obwohl man die Polyamide chemisch bedingt zu den Harzen rechnet, können sie im Sinne von Thermoplasten, die wiederum formbare Kunststoffe darstellen, mit jeglichen industriellen Techniken weiterverarbeitet werden. Folglich ist ihr Anwendungsbereich nahezu unbegrenzt. So finden Polyamide in der Automobilindustrie und im Elektronikbereich ebenso Verwendung wie bei der Herstellung von Türgriffen, Folien, Schwämmen oder Seilen. Hauptsächlich kommen sie jedoch nach wie vor in der Textilherstellung zum Einsatz. Eine Nylonstrumpfhose, auch Nylonstocking genannt, ist ebenso wie eine Nylonjacke oder ein Nylonkittel in Geschäften oder im Internet erhältlich. Darüber hinaus wird auch bei Dessous und Regenbekleidung immer noch Nylon verwendet. Die eingesetzten Synthesefäden werden als rohweißes oder spinndüsengefärbtes Material verarbeitet. Das weiße Fasermaterial kann dabei in verschiedenen Formen, zum Beispiel als Flocke, Stück oder Garn, eingefärbt werden. Hierbei gebraucht man meist Säure- und Metallkomplexfarbstoffe, aber auch Dispersions- und Direktfarbstoffe als Färbungsmittel. Namhafte Hersteller und Marken setzen aufgrund der hohen Elastizität vermehrt auf Polyamidfasern. So werden in Stoffe und Materialien von Marken wie Levée, Cette oder Simone Perele Nylonfasern eingearbeitet, um den Tragekomfort der Dessous zu erhöhen. Auch in Jacken, etwa von Juicy Couture oder adidas, ist das Material Nylon zu finden.

Resümee

Resümee

Rückblickend bedeutete die Entwicklung des Polyamids Nylon eine bahnbrechende Erfindung. Wallace Hume Carothers selbst allerdings brachte sie keine wirkliche Erfüllung für sein Leben. Während die wissenschaftliche Errungenschaft für die breite Masse eine Erleichterung darstellte, konnte sie das Leid Carothers nicht lindern.

Am 29. April 1937, nur zwei Jahre nach Entwicklung des Polyamid 6.6, starb der jahrelang von Depressionen gequälte Carothers allein in einem Hotelzimmer in Philadelphia. Er konnte somit weder Zeuge der Patentierung von Nylon werden noch dessen industriellen Aufstieg miterleben.

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