Il nylon è sicuro?

Materiale in nylon

A study suggests that the global nylon market will rise to $34.4 billion by 2025. Nylon is a synthetic material. It has roles in various industries. It is specifically used in plastic molding industries. We use nylon in almost everything from the automotive industry to industrial equipment. The demand for nylon is rising day by day. So let’s talk about the properties and manufacturing process of nylon. We will also shed light on the most commonly asked question. Is nylon safe?

What is Nylon?

Nylon is a thermoplastic. It was discovered in the 1930s. It contains repeating units connected by amide bonds. It was made entirely from petrochemicals. So, we can melt it and convert it into fibers, films, and shapes. We can also mix nylon polymers with different additives. In this way, we can form different types of nylons. Each type of nylon has different properties based on its composition. Nylon polyamide 6, Nylon 12 (PA12), and Nylon 66 (PA 66) are the most common types of nylons used in the plastic industry. Moreover, they are also used in medical equipment and industrial machinery.

Nolon machining parts

Main Types Of Nylon Polymers

Here are the three main types of nylon polymers used in the plastic industry:

1. Nylon 6 (PA6)

Nylon 6 is also known as polycaprolactam. It is the most popular type of nylon. It is produced through ring-opening polymerization of caprolactam. Nylon 6 has a high melting point and excellent mechanical properties. It is often used in automotive parts and electrical components. Go to stampaggio a iniezione di nylon pagina per saperne di più.

2. Nylon 6,6 (PA66)

Nylon 6,6 is also known as polyhexamethylene adipamide. It is produced through the condensation polymerization of adipic acid and hexamethylenediamine. Nylon 6,6 has high stiffness. Moreover, it is resistant to abrasion and chemicals. It is mostly used in gears, bearings, and conveyor belts.

3. Nylon 12 (PA12)

Nylon 12 is also known as polydodecanamide. It has a lower melting point. Additionally, it has higher flexibility than nylon 6 and nylon 6,6. It is produced through the ring-opening polymerization of laurolactam. Nylon 12 has minimal distortion. It is resistant to chemicals. So, it is often used in fuel tanks and fuel lines. We can also use it in grommets and connectors.

Is Nylon safe

We mostly use these three types of nylons in the plastic industry. They can be processed using various methods including injection molding and extrusion.

Manufacturing of Nylon Plastic

You are now familiar with different nylon forms. So, let’s talk about its manufacturing process. Nylon production starts through a multi-step process. It starts with the production of monomers adipic acid and hexamethylenediamine. These are then combined in a reaction vessel. They are then heated to a high temperature of 280°C.  As a result, nylon salt is produced. We then convert this salt into a polymer through polycondensation.

After that, a long-chain polymer is formed and cut into small pellets. The pellets are then washed and dried. They are cooled and cut into chips. Different catalysts and conditions are used throughout the process to produce different types of nylon. Nylon is a tough and durable material. However, its production can release certain chemicals that may harm the environment.

Role of Nylon in the Plastic mold industry

Nylon plays a significant role in stampo in plastica industries. It is used to create molds for plastic injection molding. We can also use nylon for prototyping. So, it allows engineers to test and refine their designs. Nylon has a low friction coefficient. This makes it suitable for components like slides and ejector pins. Moreover, nylon is resistant to chemicals. Thus, it is suitable for use in molds that are exposed to harsh environments. Nylon is a tough material. As a result, it is ideal for creating wear-resistant parts such as gears.

Properties of Nylon Plastic

Here are the mechanical, chemical, and thermal properties of Nylon plastic.

1. Mechanical Properties

  • Tensile Strength: This material is super tough and intended for gear applications and fasteners that require mechanical strength.
  • Elasticità: Good elasticity enables it to regain its original size or shape after swelling or shrinking.
  • Impact Resistance: This makes it ideal in applications that have shocks as it offers excellent impact resistance.

2. Thermal Properties

  • Resistenza al calore: Retains admixture properties at higher temperatures, beneficial to automotive as well as electric apparatuses.
  • Melting Point: Capability to withstand high temperature: The products achieve a high melting point, or range between 220 – 270 C.

3. Chemical Resistance

  • Resistance to Oils and Solvents: This material is quite resistant to many chemicals good for automotive and industrial applications.
  • Hydrolysis Resistance: Readily hydrolyzed particularly in humid environments or at high temperatures.

4. Electrical Properties

  • Insulation Qualities: Good electrical insulator that finds uses in electrical equipment.
  • Dielectric Strength: Compliant with electrical stress to provide security in electrical usage.

Is Nylon Safe? Safety Aspects

Now let’s return to the question asked in the beginning: is nylon safe? It is generally considered safe. Here are the safety aspects of nylon polymer

1. Nylon for Mold Production

Nylon plays a vital role in plastic mold production. It doesn’t release toxic fumes or chemical reactions during processing. It is suggested that nylon must be used with non-toxic mold coatings. It minimizes the risk of contamination

2. Safe for Food Contact

Nylon plastic is approved for food contact applications. We use it in kitchen appliances, utensils, and packaging. Furthermore, nylon ensures that it does not leach harmful chemicals into food or water. So nylon is safe for food contact

3. Non-toxic

We can say that nylon is a synthetic polymer that is generally regarded as safe to use on consumer products as it is non-toxic. It does not emit toxic fumes under ordinary use and is non-toxic to humans and the environment. It is so used for products such as textiles ( nylon dresses, ropes, etc), consumable products (Toothbrushes, hair combs, etc), and industrial products (gears, bushings, etc). So, nylon is generally inert. It does not release harmful chemicals. So, it does not have any adverse effects environment. Thus, humans can easily handle nylon plastic.

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Nylon machining

4. Durable and Stable

Nylon is characterized by its impact strength, dimensional stability, high tensile strength, abrasion, and chemical resistance. Such properties mean that it will not degrade, or become dangerous or incapacitated beyond its intended purpose after being used for a long time. It can also become dangerous if exposed to adverse conditions. Moreover, it also resonates a high degree of stability to the structure. So, it does not degrade into other dangerous chemical components, which is important for long-term use.

5. FDA Approval

The U. S. Food and Drug Administration (FDA) has listed some nylon and its family as the food grade item. This approval is arrived from the fact that the product has to undergo substantial testing. So, we can check that the nylon does not contaminate food or beverages with some poisonous chemicals. Therefore, nylon finds its way into such products as; food packing materials, kitchenware, and equipment for food processing.

6. Medical Uses

In the medical industry, it is used in applications such as suture material, catheters, and implantable products among others. The nylon applied herein has bio competence. So, it can be used within the human body to improve upon the current situation. Moreover, it has an inability of bacteria to grow on it, and can easily be sterilized the material. So, it is safe for use in treating patients.

Potential risks associated with Nylon Polymer

We have discussed the safety aspects of nylon polymer in the previous section. So now let’s explain about the potential risks associated with it.

1. Nylon Polymer Impact on Human Health:

Different chemicals used in nylon production are adipic acid, hexamethylene, diammine, and caprolactam. These materials can cause skin and eye irritation. They can also cause digestive issues. Additionally, people handling it are prone to cancer and neurological disorders.

Nylon polymer is flammable. So, It can melt on exposure to extreme temperatures and cause skin issues. It can also trigger rashes and redness of the skin. So, it is suggested to keep it away from flames.

Moreover, precautionary measures are advised to minimize the damage. Workers handling these chemicals should wear personal protective equipment. In this way, we can ensure the safety of nylon.

2. Nylon Impact on the Environment

The development of the nylon industry is accompanied by high energy consumption and pollution issues. Nylon originates from non-renewable petroleum resources. It is produced in an energy-intensive manner. It requires large amounts of water to cool the fibers. It has a significant carbon footprint, and the washing process releases microplastic fibers that often end up in landfills. These are typically non-biodegradable at the end of their lifecycle. This means nylon products can persist in the environment for many years, especially in oceans and landfills. It significantly contributes to the plastic pollution problem.

We have discussed nylon’s Impact on the terrestrial environment. Now let’s talk about its role in the aquatic environment. substantial amounts of nylon are produced in countries with poor environmental laws. Its production requires a large quantity of water. So, water insecurity may rise in water-scarce areas. Nylon is a plastic-based substance. So, it does not degrade in the environment. Ocean microplastic contamination is drastically rising. This is because of the breakdown of nylon products such as fishing nets, ropes, and packaging materials. Hence, it can harm aquatic life and contaminate the food chain.

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Advantages and Limitations of Nylon

The following are the benefits and limitations of Nylon in detail.

Advantages of Nylon

  1. Wear Resistance: It is low friction and abrasion resistant. Therefore used in components that move past one another.
  2. Lightweight: It has Low density, which means that it is ideal for weight-conscious devices and equipment.
  3. Versatility in Manufacturing: Low compounding and processing temperature and can be easily extruded, machined, and also recyclable.

Limitations of Nylon

  • Moisture Absorption: It Absorbs moisture that causes changes in dimensions and deterioration in the physical and mechanical properties.
  • Hydrolysis Sensitivity: Hydrolytically unstable at high temperatures and where the relative humidity is high.
  • Thermal Limitations: Melting range of 220-270°C with possible thermal decay of product.
  • Chemical Sensitivity: It shows no notable stability in strong acids and bases.

Key Considerations for Nylon Safety

Here are two main considerations, we should keep in mind regarding nylon; such as

1. Temperature Sensitivity

Generally, nylon is a very stable material. However, when subjected to high temperatures it will decompose. However, for high-temperature exposure, nylon may begin to degrade and give off poisonous products like ammonia products, hydrogen cyanide, and carbon monoxide. Thus, nylon should only be used to temperatures as recommended for each type of nylon, which should not go over about 180°C (356°F). So, we can reduce the risk of fire and burn.

2. Hydrolysis

Yes, nylons are sensitive to hydrolysis, which is a reaction to water that makes the polymer chains degrade. This is more likely to happen especially if the surrounding air is damped with high humidity and or high temperatures. Hydrolysis can be parasitic to the mechanical characteristics of nylon. So, it can cause emissions of degradation products. In the cases where nylon is used under conditions of contact with moisture and heat. It could be affected by hydrolysis. So, it is necessary to choose the grades of nylon that are less sensitive to this process.

Conclusione:

To sum up, nylon is a tough and durable material. We have discussed the various safety and environmental impacts of nylon. Nylon is safe to produce molded parts. It is also safe for food contact. But there are certain risks associated with it. Health safety risks include skin and eye irritation, digestive issues, and potential cancer and neurological disorders. Environmental safety concerns include high energy consumption and pollution. Overall, nylon is considered safe for use in everyday life. But,  care should be taken when using it under specific conditions, such as high temperatures. Additionally, it is advisable to choose sustainable and environmentally friendly product options.

Domande frequenti

Q1. What are the main areas of application of nylon plastic?

Nylon plastic is used in many industries such as the automotive industry in parts manufacture, and the electric industry for devices manufacturing. Besides this, it is used in the manufacture of fabrics fashion accessories, manufacture of industrial machine parts, among others.

Q2. Is nylon plastic safe for food applications and medical products?

Yes, there are nylon grades that are FDA-compliant for food applications and are used in food packaging, food handling tools, and food processing equipment. Nylon also finds its use in the medical field, since it is biocompatible and highly stable.

Q3. Is it possible to recycle nylon?

Yes, nylon is among the fully recyclable materials and can be reused by being processed again for the production of new products.

 

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Stampaggio a iniezione di PA (nylon)

spessore della parete dello stampaggio a iniezione

Informazioni sullo stampaggio a iniezione di PA6/PA66 (Nylon)

Fondamentalmente ci sono PA6 e PA66 (Nylon 6 o Nylon 66), Il nylon ha caratteristiche tenaci e indossabili, autolubrificanti e lisce con atossico e antibiosi e alta capacità di assorbimento dell'acqua. Inoltre, la sua resistenza alla trazione e rigidità saranno drasticamente ridotte con l'assorbimento dell'umidità. Quindi, le dimensioni dei pezzi finiti cambiano notevolmente. Se nell'ambiente ad alta temperatura per un lungo periodo, verrà risolto.

Non si ammorbidisce gradualmente con l'aumentare della temperatura elevata fino a raggiungere il punto di fusione. Una volta raggiunta la temperatura corretta, scorre. È solubile in molti prodotti chimici. Tuttavia, gas, olio lubrificante, sviluppatore, detergente e grasso non hanno alcun effetto sul nylon.

Stampaggio a iniezione di nylon

Vantaggi dello stampaggio a iniezione di nylon:

Ha un'elevata resistenza meccanica, una buona tenacia e un'elevata resistenza alla pressione e alla forza di estensione. La sua forza di estensione è vicina alla resistenza allo snervamento, che è due volte più forte di Stampaggio a iniezione ABS parti.

Parti stampate a iniezione in nylon hanno un'eccellente resistenza alla fatica con la superficie liscia e un coefficiente di attrito minore e una buona resistenza all'usura. Hanno anche resistenza alla corrosione e una notevole resistenza agli alcali (acidi) e alla maggior parte della soluzione salina, non tossici, presentano inerzia all'erosione biologica e una buona capacità anti-muffa, resistenza al calore ed eccellenti caratteristiche elettriche.

Il suo prodotto è leggero, facile da tingere e modellare.

Svantaggi dello stampaggio a iniezione di PA:

È facile da assorbire l'acqua e ha una scarsa resistenza alla luce. Richiede una tecnologia di stampaggio della plastica più rigorosa. Può assorbire l'acqua e si gonfia nell'alcool ma non ha resistenza agli acidi forti e agli ossidanti.

Pertanto non può essere utilizzato come materiale resistente agli acidi.

Iniezione di nylon Processo di stampaggio:

Dovremmo controllare esattamente il processo di stampaggio a iniezione per prevenire problemi come il flashing. Nel frattempo, poiché la maggiore velocità di condensazione si libera rapidamente per la fusione, dovremmo evitare la produzione insufficiente causata dal blocco del materiale nel canale di colata e nella saracinesca (temperatura e pressione aumentano innanzitutto la liquidità).

Data la scarsa stabilità termica, la temperatura non deve essere troppo elevata per non causare l'ingiallimento del materiale.

La pressione di iniezione corretta può essere giudicata dall'aspetto dei prodotti. Se ha una pressione di iniezione più alta, i prodotti presenteranno problemi come flashing; la temperatura troppo bassa causerà difetti come un'increspatura, un segno di flusso, una linea di saldatura o una produzione insufficiente. Pertanto, la pressione di tenuta più alta dovrebbe essere evitata per prevenire l'aumento dello stress interno per i prodotti in generale.

Si consiglia di effettuare l'iniezione rapidamente per evitare problemi quali ondulazioni o riempimento insufficiente dello stampo causati dalla rapida velocità di raffreddamento.

Tecnica di stampaggio a iniezione di nylon PA

1. Preparazione dei materiali originali
La PA (poliammide) assorbe facilmente l'umidità, il che ha un effetto sul corso della lavorazione, come la diminuzione della viscosità della fusione e la comparsa di bolle e screpolature sulla superficie, ecc. E anche la proprietà di forza del prodotto diminuirà ovviamente. Pertanto, il processo di essiccazione deve essere eseguito prima della formatura. Inoltre, la PA si ossida facilmente e cambia colore, così come la decomposizione a temperature elevate, quindi sarà migliore con l'essiccazione sotto vuoto. Ma se non ci sono condizioni di essiccazione sotto vuoto, può essere adottata anche l'essiccazione ad aria calda atmosferica.

La temperatura di essiccazione sotto vuoto è di 85-95 gradi Celsius e il tempo di durata è di 4-6 ore; mentre la temperatura di essiccazione ad aria calda è di 90-100 gradi Celsius e il tempo di durata è di 8-10 ore. I materiali PA dopo l'essiccazione non sono adatti per essere esposti all'aria (non più di 1-3 ore).

2, Temperatura di fusione
La scelta del cilindro della macchina si basa principalmente sul punto di fusione del materiale PA. Allo stesso tempo, è anche correlata al tipo di macchina per stampaggio a iniezione, al tipo di prodotto e alle dimensioni. Generalmente, sotto i 220-320 gradi Celsius, PA6: 220-300 gradi Celsius; PA66: 260-320 gradi Celsius, poiché la temperatura di lavorazione del PA è stretta, la temperatura del cilindro della macchina deve essere controllata rigorosamente, per evitare la decomposizione della fusione e quindi il deterioramento del prodotto. L'impostazione del cilindro della macchina ha un grande effetto sulla plastificazione e sulla velocità della fusione.

La temperatura della sezione centrale del cilindro della macchina deve essere superiore al punto di fusione di 20-40 gradi Celsius e inferiore alla decomposizione di 20-30 gradi Celsius. La temperatura della sezione anteriore è inferiore alla sezione centrale di 5-10 gradi Celsius. La temperatura della parte posteriore (sezione di caricamento) è inferiore alla sezione centrale di 20-50 gradi Celsius. Il raffreddamento del foro di caricamento deve essere efficace. Se la temperatura della sezione centrale è troppo bassa e la vite cambia velocità troppo velocemente, si verificherà un fenomeno di inceppamento. Se la temperatura della sezione posteriore è troppo alta, la capacità di erogazione sarà influenzata. Una velocità inferiore della vite influirà sull'efficienza della produzione.

3, Pressione di iniezione
La pressione di iniezione ha un piccolo effetto sulla forza del PA. La scelta della pressione di iniezione dipende principalmente dal tipo di macchina per stampaggio a iniezione, dalla temperatura del cilindro della macchina, dal tipo e dalle dimensioni del prodotto e dalla struttura dello stampo. E ci sono anche alcuni fattori come velocità di iniezione, tempo di iniezione e tempo di iniezione, ecc.

4, Velocità di iniezione
La scelta della velocità di iniezione è correlata allo spessore del prodotto, alla temperatura della fusione, alle dimensioni del gate, ecc. La velocità di iniezione non può essere così rapida. Altrimenti, la temperatura in eccesso sarà causata dal taglio eccessivo, creando così decomposizione, causando un cambiamento di colore del prodotto e una diminuzione della proprietà di forza. Una velocità di iniezione troppo rapida creerà anche difetti come bolle e bruciature, ecc.

5, Velocità di rotazione della vite
Dovrebbe essere adottata una velocità intermedia. Una velocità troppo elevata può causare la decomposizione della plastica a causa di un taglio eccessivo, causando un cambiamento di colore e una diminuzione delle proprietà e una velocità di rotazione troppo lenta, che può influire sulla qualità della fusione e sull'efficienza della produzione a causa di un lungo periodo di fusione.

6, Contropressione
Sulla premessa per garantire la qualità del prodotto che più bassa è la contropressione, meglio è. Una contropressione elevata può decomporsi a causa dell'eccessivo taglio della fusione.

stampaggio a iniezione hdpe

7, Temperatura dello stampo per stampaggio a iniezione di PA

L'alta temperatura dello stampo migliora la durezza, la densità, la resistenza alla trazione e il modulo di elasticità del prodotto. La temperatura dello stampo è correlata alla proprietà del prodotto. Per quanto riguarda quei prodotti sottili che richiedono allungamento e buona trasparenza, sarà meglio con una temperatura dello stampo più bassa; mentre per quanto riguarda quegli stampi spessi che richiedono elevata resistenza, buona resistenza all'abrasione e minore trasformazione, e quindi una temperatura dello stampo più alta è migliore. Lo specifico è il seguente.

Spessore della temperatura del prodotto dello stampo: inferiore a 3 mm, temperatura dello stampo da 50 a 70 gradi Celsius, 3-6 mm, temperatura dello stampo da 70 a 90 gradi Celsius, 6-10 mm, temperatura dello stampo da 80 a 100 gradi Celsius e spessore della parete superiore a 10 mm, 100 gradi Celsius La temperatura dello stampo ha un grande effetto sul tasso di contrattilità del prodotto. Maggiore è la temperatura dello stampo, maggiore è la contrattilità, altrimenti, minore è il tasso di contrattilità.

8, Ciclo di stampaggio
Dipende principalmente dallo spessore del prodotto. Per quanto riguarda i prodotti a parete sottile, il tempo di iniezione, il tempo di mantenimento della pressione e il tempo di raffreddamento possono essere tutti più brevi; mentre per quanto riguarda i prodotti a parete spessa, per evitare l'aspetto di trasformazione da restringimento, segni di ritiro e bolle, ecc., allora il tempo di iniezione e il tempo di mantenimento della pressione dovrebbero essere allungati e dovrebbe essere adottata una temperatura dello stampo elevata. Il tempo di raffreddamento dovrebbe essere più lungo.

9, Post-elaborazione del prodotto
La cristallizzazione del processo di orientamento molecolare e del processo di raffreddamento durante il processo di raffreddamento crea un po' di stress interno nel prodotto. Le dimensioni e la forma del prodotto cambieranno durante il futuro processo di stoccaggio e utilizzo. Pertanto, sono richiesti processi di ricottura e umidificazione.

10, Ricottura
Adotta un prodotto che è 80 gradi Celsius più alto della temperatura e precisione accurata. Il prodotto viene estratto dopo essere stato sformato, mettendo in olio o paraffina per la ricottura. La temperatura di ricottura è superiore alla temperatura di utilizzo di 10-20 gradi Celsius e il tempo è di 10-60 minuti. (A seconda dello spessore del prodotto)

11, Umidificazione
Durante il processo di preparazione, un prodotto utilizzato per uso umano o in soluzione acquosa deve essere immerso in acqua bollente o in una soluzione di acetato di potassio per 1-2 giorni dopo essere stato estratto.

12, Tempo di residenza
Durante il processo di produzione, se la temperatura della colla è superiore a 300 gradi Celsius, è necessario evitare un lungo tempo di permanenza della fusione nel cilindro della macchina (20 minuti), altrimenti si verificherà una decomposizione dovuta al surriscaldamento, che causerà il cambiamento di colore del prodotto o la fragilità. Se è necessario un arresto temporaneo per più di 20 minuti, la temperatura del cilindro della macchina può essere abbassata a 200 gradi Celsius. In caso di lungo tempo di residenza, è necessario utilizzare un polimero con viscosità più elevata per pulire il cilindro della macchina. Ad esempio, per la pulizia è possibile utilizzare HDPE o PP.

Contattaci per avere un preventivo per il tuo Stampaggio a iniezione di PA (PA6, PA66, PA12) o qualsiasi altro progetto personalizzato di stampaggio a iniezione.

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