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Nylon, precursor de fibras sintéticas

2006/02/01 Belaustegi Irazabal, Ainara - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

El 28 de febrero de 1935 el equipo de Carothers logró la fabricación de 6,6 poliamidas. Era la primera fibra sintética que posteriormente se comercializaría bajo el nombre de nylon. Sólida y flexible, se introdujo con éxito en el mercado y, sin duda, abrió sus puertas a la industria de los materiales sintéticos.
Nylon, precursor de fibras sintéticas
01/02/2006 | Belaustegi Irazabal, Ainara | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: MEC)

En 1928, el químico Wallace Hume Carothers comenzó a trabajar para la empresa estadounidense Du Pont. En concreto, a partir de la investigación de diversos polímeros naturales --celulosa, seda y caucho-, se pretendía obtener materiales sintéticos similares a éstos.

El equipo de Carothers pronto logró una poliamida sintética de estructura similar a la seda. No obstante, fue descartada, ya que, pese a su similitud estructural, no presentaba las características de la seda --su resistencia y flexibilidad -. Los investigadores continuaron con la investigación de los poliésteres, ya que podían manipularse más fácilmente que las poliamidas.

Mientras trabajaban con uno de ellos, Julián Hill, un compañero de Carothers, hizo un descubrimiento que tendría una importancia fundamental en la investigación. Hilli se le ocurrió poner una pequeña bola de poliéster en el extremo de una varilla y empezar a tirar de ella, y a medida que el poliéster se estira, descubrió que se formaba un hilo sedoso.

Dicen que aprovechando una tarde que se marchó a la ciudad de Carothers, se les ocurrió a los investigadores probar hasta dónde podía probarlo. Hill y sus compañeros colocaron una bolita de poliéster en el extremo de la varilla y empezaron a tirar de ella. Entonces se dieron cuenta de que cuanto más estirado se hacía más fuerte. Se descubrió el tensado en frío, proceso mediante el cual se reorientan las moléculas del polímero y se fortalece el polímero.

6,6 poliamida, la mejor fibra

El punto de fusión de los poliésteres era demasiado bajo para ser utilizado en la industria textil, por lo que se pensó en aplicar el estirado en frío a las poliamidas inicialmente descartadas.

Las poliamidas son polímeros que presentan uniones tipo amida (CONH), obteniéndose diferentes tipos de poliamida en función de los monómeros utilizados en su elaboración --unidades básicas. Esto es lo que le tocó a uno de los investigadores en 1935, hacer diferentes tipos de poliamida.

En total preparó cerca de 80 poliamidas, pero de todas ellas, el polímero que elaboró el 28 de febrero fue posteriormente comercializado, concretamente 6,6 poliamidas. El propio Carothers prefería comercializar otra poliamida ya fabricada, la poliamida 5,10, un material mejor e interesante que la poliamida 6,6. El precio de la poliamida 6,6 era inferior, por lo que Du Pont decidió comercializarla.

Calcetines de seda a la izquierda y de nylon a la derecha.
Courtesy of the Chemical Heritage Foundation Image Archives

Esta poliamida, conocida posteriormente como 6,6 nylon, se hizo reaccionando dos monómeros extraídos del benceno, por reacción del ácido adípico y de la hexametilendiamina. En cuanto a la forma de designación de las poliamidas, se basaron en la cantidad de carbono de los monómeros; en el caso del nylon 6,6 tanto el ácido adípico como la hexametilendiamina contienen seis carbonos.

Éxito de Nylon

El nylon fue comercializado por Du Pont en 1938. En un principio se utilizó para hacer las cerdas de los cepillos de dientes, pero sin duda el mayor éxito lo tuvieron los calcetines de nylon. Se vendieron por primera vez en Nueva York el 15 de mayo de 1940 y en cinco horas se vendieron unos 4 millones de pares de calcetines.

Sin embargo, como consecuencia de la Segunda Guerra Mundial, se descartó la producción de calcetines de nylon; el ejército japonés impidió la importación de la seda que se traía de lejos oriente, por lo que toda la producción de nylon se dirigió a la guerra para fabricar paracaídas, sacos de dormir, carpas y cuerdas de barcos entre otros. Los resultados fueron muy buenos con el nylon. En 1945, al término de la guerra, el nylon se utilizó de nuevo para hacer calcetines y fue entonces cuando llegaron a Europa los famosos calcetines.

Desde entonces la industria del nylon ha recorrido un largo recorrido. Aunque en el mercado existen varios tipos de nylon, los más utilizados son 6,6 nylon y 6 nylon. Ambas son muy importantes en la industria textil, pero también tienen otros usos, como la industria de los materiales pesqueros, las varas y los cepillos dentales. El nylon, aunque sintético, es una señal de supervivencia.

La efeméride de la ciencia
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Estirado en frío
Los polímeros se alinean entre sí, los átomos de oxígeno de una cadena se unen a los átomos de nitrógeno de la cadena contigua formando puentes de hidrógeno. Son precisamente estos enlaces los que hacen el nylon tan fuerte. La resistencia de las fibras de seda también se debe a los mismos tipos de uniones; los cetares estiran en frío al extender los filamentos de seda.
(Foto: -)
Por otro lado, la facilidad de secado del nylon también se debe a los puentes de hidrógeno, que dejan poco espacio en el polímero para los átomos de hidrógeno del agua. La estructura del algodón, por ejemplo, es muy diferente: tiene muchos grupos de hidroxilo (OH) que se unen fácilmente al agua. Por ello, el algodón se seca mucho más que el nylon.
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