Filato di nylon è ampiamente utilizzato nell'abbigliamento, nelle attrezzature per esterni e nei prodotti industriali grazie alla sua eccellente robustezza, resistenza all'abrasione ed elasticità. Tuttavia, con l’approfondimento della comprensione della corrosività dei raggi ultravioletti (UV) sui materiali, la resistenza ai raggi UV del filato di nylon è gradualmente diventata un’importante direzione di ricerca.
Struttura chimica del nylon
Il nylon appartiene alla classe dei materiali della poliammide (PA) e la sua struttura chimica contiene gruppi ammidici. Questi gruppi ammidici subiscono reazioni di fotodegradazione sotto irradiazione ultravioletta, con conseguente rottura delle catene polimeriche, che a sua volta influisce sulla resistenza e sulla tenacità del filato. Pertanto, la struttura molecolare, il peso molecolare e la distribuzione del nylon hanno un impatto diretto sulla resistenza ai raggi UV. In generale, il nylon ad alto peso molecolare ha una migliore resistenza ai raggi UV perché la catena molecolare più lunga gli conferisce una maggiore stabilità strutturale.
Applicazione di additivi
Per migliorare la resistenza ai raggi UV del filato di nylon, molti produttori aggiungono additivi resistenti ai raggi UV durante il processo di produzione. Questi additivi includono principalmente stabilizzanti della luce e assorbitori UV. Gli stabilizzatori di luce riducono i danni causati dalla luce ai polimeri assorbendo o disperdendo i raggi ultravioletti; mentre gli assorbitori UV possono assorbire efficacemente i raggi ultravioletti per impedire loro di penetrare nella fibra. La selezione del giusto tipo di additivo e del suo dosaggio è un fattore chiave per migliorare la resistenza ai raggi UV del filo di nylon.
Influenza della tecnologia di elaborazione
Anche la tecnologia di lavorazione del filo di nylon ha un effetto significativo sulla sua resistenza ai raggi UV. Fattori come il rapporto di stiro, la temperatura del trattamento termico e il tempo di trattamento influenzeranno direttamente la cristallinità e l'orientamento del filato. In generale, una cristallinità e un orientamento più elevati contribuiscono a migliorare le proprietà meccaniche e la resistenza agli agenti atmosferici del filato di nylon, migliorandone così la resistenza ai raggi UV. Inoltre, anche la densità di tessitura del filato e il design della struttura del tessuto influiscono sulla trasmissione dei raggi UV. I tessuti con densità più elevata riescono a bloccare efficacemente l'invasione dei raggi UV, migliorando ulteriormente la durabilità del prodotto.
Influenza dei fattori ambientali
Nelle applicazioni pratiche, il filo di nylon è spesso esposto a una varietà di condizioni ambientali, che influiscono in modo significativo sulla sua resistenza ai raggi UV. Fattori ambientali come temperatura, umidità e contenuto di ossigeno influenzeranno il tasso di degradazione del nylon. Ad esempio, in condizioni di alta temperatura ed elevata umidità, il tasso di fotodegradazione del nylon viene accelerato, con conseguente diminuzione della sua resistenza ai raggi UV. Inoltre, l'esposizione a lungo termine all'ambiente marino e gli effetti combinati del sale e dell'umidità accelereranno anche il processo di invecchiamento del nylon.
Durata e frequenza di utilizzo
La durata e la frequenza di utilizzo del filo di nylon sono fattori importanti che influenzano la sua resistenza ai raggi UV. L'esposizione prolungata ai raggi UV causerà il progressivo degrado del materiale, soprattutto nei prodotti utilizzati all'aperto, come tende e ombrelli, dove gli effetti dei raggi UV sono particolarmente evidenti. Pertanto, è importante considerare la durabilità e la durata del materiale durante la progettazione e l'utilizzo di questi prodotti.
