A principal utilização do náilon na área têxtil ocorre na fabricação de tecidos de malha apropriados para a confecção de meias, roupas de banho (maiôs, sungas), moda íntima (lingerie) e artigos esportivos. (Romero, 1995)
Uma grande variedade de fibras de poliamida está disponível, desde microfibras ultrafinas, que contém fibrilas com menos de 1.0 dtex, utilizadas em artigos leves como meias e lingerie, até fibras mais grossas, acima de 2100 dtex, para artigos mais robustos como malas de viagem, mochilas e sapatos. O número de filamentos do fio varia enormemente e é isso que determina as propriedades do produto final. (Ruchser, 2004)
Ainda segundo Ruchser (2004) a aparência das fibras de poliamida pode variar de um brilho intenso ao opaco alem das fibras com aparência metálica.
Figura 1: Corte da seção transversal e longitudinal de fibras de poliamida
Fonte: Cherem, (2004)
A definição de Náilon, segundo a Federal Trade Commission - FTC (MIDWEST PARALEGAL STUDIES, 2003), é uma fibra formada por uma longa cadeia de poliamida sintética, onde até 85% do grupo amida está ligada diretamente a dois anéis aromáticos. (Cherem, 2004)
Esta definição da FTC abrange tanto a poliamida 6 quanto 6,6, as quais dentre os vários tipos de poliamida são as mais comumente usadas na área têxtil. Ambas as fibras são isômeras e possuem os mesmos elementos, porem os polímeros estão arranjados de maneira diferente. Sendo que estas diferenças na estrutura do polímero resultam em diferentes propriedades nas fibras. O sistema de numeração tem base no número de átomos de carbono da diamina e /ou do diácido que compõe a cadeia molecular.
Quando se trata de polimerização de um aminoácido, a poliamida será representada por um único número que indicará a quantidade de átomos de carbono do aminoácido de 6 carbonos com amina no extremo oposto da molécula. O nylon 6,6 por sua vez é proveniente da reação entre a hexametilenodiamina (diamina de 6 carbonos) e o ácido adípico ibiácido (diácido de 6 carbonos).
Poliamida 6
De acordo com Pita, (1996) a poliamida 6 é obtida pela polimerização da caprolactama, que é o produto da condensação interna do ácido aminocapróico. Já a caprolactama pode ser obtida por muitos processos, sendo os mais comuns os que partem do benzeno, fenol ou ciclohexano, conforme pode ser observado na figura 2.
Figura 2: Reação do benzeno, fenol ou ciclnçohexano para a obtenção da caprolactama
Fonte: Pita, 1996
Para que a caprolactama polimerize mais facilmente esta se realiza na presença de água ou de grupos terminais – COOH – NH2. Na primeira fase do processo água atuaria como hidrolizante, transformando a caprolactama em ácido amino capróico.
Figura 3: Reação de polimerização da caprolactama
Fonte: Pita, 1996
Figura 4: Grupos base do processo de polimerização por adição, canalizados pelos grupos – NH2.
Fonte: Pita, 1996
A velocidade do processo de adição varia de acordo com a concentração dos grupos terminais, indiretamente com a concentração de água e com a concentração da caprolactama que não reagiu. Ao fim do processo após a reação da maior parte da caprolactama, o mecanismo de policondensação ganha importância na reação.
NH2 – R1 – COOH + NH2 –R2 - COOH
A velocidade da hidrolise, ou seja, o processo inverso, é proporcional ao produto das concentrações dos grupos amida já formados e a concentração de água ativa no meio da reação [- CONH -] [ H2O ]. (Pita, 1996)
Pita (1996) afirma que uma situação de equilíbrio deve chegar quando a velocidade de reação for igual à velocidade da hidrólise, ficando definida uma constante de equilíbrio que dependerá tão somente da temperatura.
Tendo em vista que, tratando-se agora de um polímero com elevado grau de polimerização, a concentração de grupos amida, CONH, é quase igual ao da caprolactama inicial, ou seja, 1. (Pita, 1996)
Poliamida 6,6
A poliamida 6,6 foi a primeira poliamida a ser descoberta, por isso mesmo era comumente chamada simplesmente de nylon até o advento das demais poliamidas. È um polímero linear sintetizado a partir da reação entre a diamina de 6 carbonos, diácido de 6 carbonos, a hexametilenodina e o ácido adípico.
De acordo com Pita (1996) o ácido adípico pode ser obtido através de um grande numero de produtos químicos, dentre os quais o ciclohexano, o acetileno e o tetrahidrofurano. Um dos processos comerciais envolve a oxidação do ciclohexano à ciclohexanona e a ciclohexanol. A mistura oxidada (em ar) sofre uma oxidação catalítica com ácido nítrico transformando-se em ácido adípico, rompendo o anel. As reações para a obtenção do ácido adípico estão representadas na figura 5:
Figura 5: Reação de do ácido adípico
Fonte: Pita (1996)
Figura 6: Reação
Fonte: Pita (1996)
A hexametilenodiamina pode ser obtida a partir do ácido adípico por desidratação em presença de amoníaco para obter-se adiponitrilo, seguindo-se uma hidrogenação. As reações de obtenção da hexametilenodiamina são mostradas a seguir. (Pita, 1996)
Figura 7: Reação
Fonte: Pita, 1996
Figura 8: Reação de obtenção do Adipato de
Hexametilenodiamina (Sal de Nylon 6, 6 monomero)
Hexametilenodiamina (Sal de Nylon 6, 6 monomero)
Fonte: Pita, 1996
Propriedades e Usos
As fibras de poliamida 6 são bastante resistentes sendo as propriedades de tenacidade e alongamento da ordem de 5 gf/denier seu alongamento está em torno de 30% alongando com baixa tensão e recuperando o estado original de forma aceitável. O regain é de 4,6%, razão pela qual é considerada uma das melhores fibras sintéticas para artigos do vestuário.
Funde a 215ºC, é sensível à oxidação ao ar a partir dos 130ºC. A fibra brilhante tem boa resistencia à radiação ultravioleta do sol sendo essa uma das razões pelas quais é amplamente usada na confecção de maios e biquínis. Suas propriedades são afetadas somente após longos tempos de exposição (acima de 200 horas). O agente de opacação utilizado na polimerização acelera a velocidade de ataque das radiações.
As propriedades de tenacidade e alongamento, regain, massa especifica e químicas da poliamida 6,6 são semelhantes as da poliamida 6. Assim como sua resistência às radiações ultravioletas do sol, desde que não haja excesso de TiO2.
Segundo Cherem (2004) a estabilidade dimensional do náilon é boa, porém se mantidas altas temperaturas o tecido de náilon poderá sofrer um processo de encolhimento. Logo, as lavações e secagens devem ser conduzidas em temperaturas moderadas. Ambas as poliamidas são estáveis em pH ácido, mas é menos resistente ao contato prolongado em meio alcalino.
Referências ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cherem, L. F. C. Um Modelo para a Predição da Alteração Dimensional em Tecidos de Malha em Algodão. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção). Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis 2004.
Pita, P. A. N.; Fibras Têxteis volume 2.; SENAI-DN: SENAI-CTIQT:CNPq:IBICT: PADCT: TIB – Rio de Janeiro 1996.
Romero, L. L. et al., Fibras Artificiais e Sintéticas – Relato Setorial – Junho de 1995. Disponível em: http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt /Galerias/Arquivos/ conhecimento/relato/fibras.pdf. Acesso: maio de 2009.
Thomas Ruchser, DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG, Frankfurt am Main, Germany
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