Was ist eigentlich... Nylon?

 

Die Geschichte des Nylons

Welch ein glückliches Zusammentreffen von Theorie, Forschung und praktischer Anwendung und welch eine epochale Erfindung: Nylon, die erste vollsynthetisch hergestellte Faser.

Fasern von Wolle und Seide lassen sich gut zu Textilien zu verarbeiten, sind aber knapp und teuer. Kann man vergleichbare Produkte für den allgemeinen Gebrauch auch künstlich und preisgünstig herstellen? In den 1920er Jahren hatten die chemische Industrie und die Verbraucher gleichermaßen Interesse an günstigen textilartigen Stoffen.

Gibt es Makromoleküle?

Wissenschaftler dagegen bewegte eine andere Frage: Sie diskutierten damals, ob es große Moleküle, sogenannte Makromoleküle, mit echten chemischen Bindungen gibt. Der Chemiker und spätere Nobelpreisgewinner Hermann Staudinger hatte Anfang der 1920er Jahre behauptet, dass es riesige Moleküle mit mehr als 100.000 Atomen gibt, die kettenförmig aus kleinen Einheiten aufgebaut sind. Die meisten seiner damaligen Kollegen konnten sich nicht vorstellen, dass es solche Riesenmoleküle gibt. Sie glaubten, dass große Moleküle aus kleinen Einheiten bestehen, die nicht durch echte chemische Bindungen, sondern durch schwache Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten werden.

Wallace H. Carothers, Chemiker in der Grundlagenforschung bei DuPont, einem Chemieunternehmen in den USA, glaubte an Staudingers Theorie der großen Moleküle und nahm sich vor, diese Annahme zu beweisen. Nach vielen, vielen Experimenten gelang es ihm schließlich, Makromoleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 10.000 zu synthetisieren. Sein wissenschaftliches Ziel war erreicht! 

Für eine praktische Anwendung waren aber Temperatur‐ und Lösemittelbeständigkeit nicht ausreichend.

Von der Natur abgeschaut

Das Konzept wurde geändert, nun wurde das Vorbild der „Natur“ verfolgt. In Wolle und Seide, beides tierische Proteine, sind Aminosäure‐Bausteine über eine Peptidbindung verknüpft. Das „Abschreiben“ bei der Natur war einen Versuch wert und es gelang! Die verwendeten Bausteine aber waren vorerst zu teuer. Nach weiteren Versuchsreihen, mit kostengünstigeren Ausgangsmaterialien konnten die idealen Komponenten gefunden werden.

Adipinsäure HOOC-(CH2)4‐COOH und Hexamethylendiamin H2N‐(CH2)6‐NH2 reagieren miteinander unter Wasserabspaltung zu Makromolekülen, genauer zu Polyhexamethylenadipinsäureamid, kurz Polyamid 6.6 (Nylon). Der Chemiker bezeichnet diesen Vorgang als „Polykondensation“. Das Entfernen von Wasser und Lösemittel ergibt „…eine hornartige Masse die bei 225° C schmilzt und leicht verspinnbar ist…“ (aus dem Laborjournal); die auf das drei- bis fünfache verstreckten Fäden haben hohe Reißfestigkeit und chemische Beständigkeit bei hohen Temperaturen Die erste vollsynthetische Faser, PA 6.6 Nylon war erfunden!

N‐Day: Fünf Millionen Nylons an einem Tag

1935 wurde das Patent angemeldet. Man lernte Nylon zu färben und durch Stricken und Weben zu Textilien weiterzuverarbeiten. Im Vergleich zu natürlichen Fasern wie z.B. Seide sind Nylonfasern glänzender und leichter, reißfest, knitterfrei, mottensicher, elastisch und gut färbbar.

Und vor allem so günstig, dass Nylonstrümpfe auch für „normale“ Frauen, nicht nur für reiche Filmstars bezahlbar wurden. Beim ersten landesweiten Verkauf der günstigen Nylons am 15. Mai 1940 waren am Ende des Tages alle fünf Millionen Paare ausverkauft, trotz einer Zuteilung von nur einem Paar pro Person. Der Tag ging als „N‐Day“ oder „Nylon-Day“ in die Geschichte ein.

Im Jahr 2010 betrug die Jahresproduktion ca. 1,2 Millionen Tonnen, allerdings nicht nur für Nylonstrümpfe. Wegen der hohen Abriebfestigkeit fertigt man aus Nylon Sportbekleidung, Unterwäsche und auch Teppichböden. Seine Festigkeit und chemische Beständigkeit bei Temperaturen über 150 °C ermöglicht seinen Einsatz auch in der Werkstofftechnik. Dort findet es Verwendung z.B. in der Autoindustrie, für Haushaltsgegenstände und -geräte ebenso wie im Maschinenbau und für technische Anwendungen.

Zum Weiterlesen: Der Stoff, aus dem die Träume sind
https://www.spiegel.de/geschichte/nylonstruempfe-a-947897.html

Der Beitrag wurden vom Arbeitskreis Öffentlichkeitsarbeit der Seniorexperten Chemie, einer Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker, erstellt.

Autorin: Dr. Ursula Kraska (bearbeitet durch kjs)

In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt.

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