نخ نایلون به دلیل استحکام عالی، مقاومت در برابر سایش و خاصیت ارتجاعی به طور گسترده در پوشاک، تجهیزات فضای باز و محصولات صنعتی استفاده می شود. با این حال، با عمیق‌تر شدن درک خورندگی پرتوهای فرابنفش (UV) بر روی مواد، مقاومت در برابر UV نخ نایلون به تدریج به یک جهت تحقیقاتی مهم تبدیل شده است.
ساختار شیمیایی نایلون
نایلون متعلق به کلاس پلی آمید (PA) مواد است و ساختار شیمیایی آن شامل گروه های آمید است. این گروه های آمید تحت تابش اشعه ماوراء بنفش تحت واکنش های تخریب نوری قرار می گیرند و در نتیجه زنجیره های پلیمری شکسته می شوند که به نوبه خود بر استحکام و چقرمگی نخ تأثیر می گذارد. بنابراین، ساختار مولکولی، وزن مولکولی و توزیع نایلون تأثیر مستقیمی بر مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد. به طور کلی، نایلون با وزن مولکولی بالا مقاومت بهتری در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد زیرا زنجیره مولکولی طولانی تر به آن پایداری ساختاری بالاتری می دهد.
کاربرد مواد افزودنی
به منظور بهبود مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش نخ نایلونی، بسیاری از تولید کنندگان مواد افزودنی مقاوم در برابر UV را در طول فرآیند تولید اضافه می کنند. این افزودنی ها عمدتاً شامل تثبیت کننده های نور و جاذب های UV هستند. تثبیت کننده های نور با جذب یا پراکندگی پرتوهای فرابنفش آسیب نور به پلیمرها را کاهش می دهند. در حالی که جاذب های UV می توانند به طور موثر پرتوهای فرابنفش را برای جلوگیری از نفوذ آنها به فیبر جذب کنند. انتخاب نوع مناسب افزودنی و دوز آن یک عامل کلیدی در بهبود مقاومت نخ نایلونی در برابر اشعه ماوراء بنفش است.
تأثیر فناوری پردازش
فناوری فرآوری نخ نایلون نیز تأثیر بسزایی در مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد. عواملی مانند نسبت کشش، دمای عملیات حرارتی و زمان عملیات به طور مستقیم بر کریستالی بودن و جهت گیری نخ تاثیر می گذارد. به طور کلی، تبلور و جهت گیری بالاتر به بهبود خواص مکانیکی و مقاومت در برابر آب و هوای نخ نایلون کمک می کند و در نتیجه مقاومت آن در برابر اشعه ماوراء بنفش را افزایش می دهد. علاوه بر این، تراکم بافت نخ و طراحی ساختار پارچه نیز بر گذر اشعه UV تأثیر می گذارد. پارچه هایی با تراکم بالاتر می توانند به طور موثری از نفوذ اشعه ماوراء بنفش جلوگیری کنند و دوام محصول را بیشتر کنند.
تأثیر عوامل محیطی
در کاربردهای عملی، نخ نایلون اغلب در معرض انواع شرایط محیطی قرار می گیرد که به طور قابل توجهی بر مقاومت آن در برابر اشعه ماوراء بنفش تأثیر می گذارد. عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و محتوای اکسیژن بر میزان تخریب نایلون تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، در دمای بالا و رطوبت بالا، سرعت تخریب نوری نایلون تسریع می شود و در نتیجه مقاومت آن در برابر اشعه ماوراء بنفش کاهش می یابد. علاوه بر این، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض محیط های دریایی، اثرات ترکیبی نمک و رطوبت نیز روند پیری نایلون را تسریع می کند.
مدت زمان و دفعات استفاده
مدت زمان و دفعات استفاده از نخ نایلون از عوامل مهمی است که بر مقاومت آن در برابر اشعه ماوراء بنفش تأثیر می گذارد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش باعث تخریب تدریجی مواد می شود، به خصوص در محصولاتی که در فضای باز استفاده می شود، مانند چادرها و چترها، جایی که اثرات اشعه ماوراء بنفش به ویژه مشهود است. بنابراین توجه به دوام و عمر مفید مواد در طراحی و استفاده از این محصولات حائز اهمیت است.
