Naylon
Günlük yaşamda naylon öylesine çok kullanılmaktadır ki, 1938’den önce böyle bir maddenin olmadığına inanmak zordur. Dokumacılıkta kullanılan maddelerin içinde en iyisi, ama en pahalısı ipektir. Bu nedenle bilim adamları yaklaşık 300 yıl süreyle ipeğin ucuz bir taklidini yapmaya çalıştılar. 1900’den sonra daha da artırılan bu çabalar sonucu ilk büyük başarı 1929’da elde edildi. ABD ’li kimyacı Wallace Hume Carothers’in başkanlığındaki bir grup organik kimyacı naylonu buldu. Ondan önce de birçok yapay ipek (reyon) türü üretilmişti; ama bunların hiçbiri doğal ipek kadar dayanıklı ve kullanışlı değildi.
Bilim adamları yapay ipeği bulmak için yaptıkları çalışmalarda ipekböceğinin ipek ipliğini üretme yönteminden yararlandılar. İpek lifleri, ipekböceğinin başındaki iki küçük delikten salgıladığı yoğun bir sıvıdan oluşuyordu. Deliklerden çıkan sıvı, havanın etkisiyle sertleşip iki ince lif oluşturuyor, başka iki salgıbezinin salgıladığı ipek zamkı da bu lifleri birbirine yapıştırıyordu.
Bilim adamları, ipeğe benzer bir madde yapmak için yoğun bir sıvının küçük deliklerden püskürtülmesi gerektiğine karar verdiler. Bu sıvının deliklerden çıkar çıkmaz sertleşmesi, yani ısıtılınca eriyen, soğur soğumaz da katılaşan bir madde olması gerekiyordu. İşte naylon böyle bir özelliğe sahipti; lifler eritilmiş naylondan yapılabilirdi. Carothers, daha naylonu üretip lif haline getirmeyi denemeden önce bu maddeden lif yapılabileceğinden emindi. Çünkü ipeğin yanı sıra pamuk ve yünün de dokumaya çok elverişli iyi lifleri olmasının nedenini biliyordu.
Eğer bir parça yün ipliğini alıp bükümlerini açarsanız ipliği oluşturan yün liflerini tek tek çekip çıkarabilirsiniz. Bu liflerden bazıları yaklaşık 10 cm uzunluğundadır; ama kalınlıkları ancak bir mikroskop kullanılarak ölçülebilir. Mikroskopla bakıldığı zaman bir yün lifinin kalınlığının yaklaşık 0,025 mm olduğu görülür. Bu durumda, bir yün lifinin boyu, kalınlığının yaklaşık 4.000 katıdır. İpek filamanları ise (çok uzun liflere filaman denir) yün liflerinden çok daha uzun ve çok daha incedir; bu nedenle de uzunluklarının kalınlıklarına oranı çok büyüktür. Dokumacılıkta kullanılan liflerin uzunluklarının, kalınlıklarına göre böylesine fazla olmasının nedeni, bu lifleri oluşturan moleküllerin kendilerinin de çok ince ve uzun olmasıdır. Zincire benzeyen bu moleküllere polimer adı verilir. Bir ipek filamamnın kalınlığını, yan yana dizilmiş olan 10 bin kadar polimer oluşturur. Filaman boyunca uzanan polimerler, birbirlerine sıkıca kenetlendikleri için ipek çok dayanıklıdır.
Carothers, ipeğe benzeyen lifler elde etmek için önce uygun polimerler bulup onları üretmek zorundaydı. İpek filamanında bulunan polimerlerin aynısını yapmak çok zordu; ama Carothers onlara çok benzeyenleri yapmayı başardı. Bu amaçla izlediği yol, uzun bir molekül zinciri elde etmek için zincirin halkalarını oluşturacak kısa molekülleri birbirine bağlamaktı. Bunun için her ikisi de benzenden yapılmış iki tür molekül kullandı. Bir tür molekülü benzeni oksitleyerek elde etti; bu türü amonyakla işleme sokarak da öbür türü elde etti. Birbirine bağlanarak bir zincir oluşturan bu iki tür molekülün bağlanışını anlayabilmek için, bunlardan birinin uçlarında çengeller, öbür türünün uçlarında da bu çengellerin takılabileceği yuvalar varmış gibi düşünebiliriz. İlk naylon türü tek tür molekülden yapılmıştı. Bu molekülün bir ucunda çengel, öbür ucunda çengelin takılacağı bir yuva vardı. Daha sonraları iki ayrı tür molekülle zincir oluşturmanın, üretimi ucuzlattığı görüldü.
Molekül zinciri oluşturularak elde edilen naylon, önce eritilerek bir yarıktan dışarı püskürtülür. Böylece bir naylon şerit ya da kurdele elde edilir. Suda hızla soğutulan bu şerit daha sonra, yonga adı verilen küçük parçalara ayrılır. Naylon filaman elde etmek için bu yongalar eritilir ve düse denen, üzerinde çok küçük delikler bulunan bir memeden püskürtülür. Eğer 15 filamandan oluşan bir iplik elde etmek isteniyorsa 15 delikli bir düse kullanılır. Düseden çıkan erimiş naylon havayla karşılaştığı anda katılaşır. Oluşan 15 filaman tek bir iplik olarak bir bobine sarılır.
Ama bu naylon iplik örgü ya da dokuma için kullanılmaya elverişli değildir; kullanmadan önce germe işleminden geçmesi gerekir. Gerilmeden önce filaman içindeki molekül zincirleri karmakarışık durumdadır. İplik gerilince bu moleküller filaman boyunca belli bir düzene girer ve yan yana gelen moleküller birbirine sıkıca kenetlenerek ipliği güçlendirir. Germe işlemi, ipliğin iki çift merdane arasından geçirilmesiyle kolayca yapılır. Bu yönteme soğuk çekme denir; çünkü iplik soğukken gerilir.
Naylon dokuma ipliği dayanıklı ve aşınmaya karşı dirençli olmasının yanı sıra gerilerek uzunluğunun beşte biri kadar uzatılabilir. Bu özelliği nedeniyle paraşüt ve planör çekme halatı gibi maddelerin yapımında ipeğin yerini almıştır. Naylonun kullanım alanları, kadın çorabı ve gömleklerden her türlü iç çamaşırına kadar uzanır. Naylon, yün ve pamuktan çok daha az su soğurduğu için naylon giysiler yün ve pamuktan yapılmış olanlardan çok daha çabuk kurur. Naylon filamanları kısa kısa kesilip yün ve pamuk gibi başka liflerle karıştırılarak da kullanılabilir. Bu tür yün ve naylon lifi karışımından yapılan dokuma ipliği aşınmaya karşı çok dayanıklıdır ve erkek çorabı yapımında kullanılır. Daha dayanıklı olması için yün çorapların burun ve topuk örgüsünde naylon iplik kullanılır. Naylon lifler halı dokumada, halat, balık ağı ve fırça kılı yapımında da kullanılır.
Naylon çok az su soğurduğu için sürtünmeyle kolayca elektriklenerek havadaki toz parçacıklarını çeker. Bu nedenle naylon çok kolay kirlenir. Naylonu başka liflerle karıştırmanın bir nedeni de bu sakıncayı gidermektir. Naylonun bir başka sakıncası da güneş ışığında direncini yitirmesidir.
Naylon, katı plastik biçiminde de kullanılır. Mutfaklarda kullanılan karıştırıcıların ve çocuk oyuncaklarının dişli çark ve yataklarının yapımında, perde çengeli ve başka birçok eşyada da naylondan yararlanılır. Bu tür eşyanın yapımında kullanılan naylon püskürtme döküm denen bir yöntemle biçimlendirilir. Naylon sıvıyken çok iyi akma özelliği gösterdiği için karmaşık biçimli bir kalıbı kolayca doldurabilir. En dayanıklı ve en zor aşman plastik olma özelliğinin yanı sıra naylon, kimyasal maddelerden etkilenmeme ve yüksek sıcaklığa dayanma gibi özellikler de taşır. Sürtünme katsayısının düşüklüğü nedeniyle, yüksek aşınma beklenen yerlerde kullanılmaya da çok elverişlidir.
