Materiał nylonowy

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 formowanie wtryskowe nylonu aby dowiedzieć się więcej.

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)

Nylonowy 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 forma plastikowa 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.
  • Elastyczność: 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

  • Odporność na ciepło: 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.

Możesz iść do is tpe safe? Czy silikon jest bezpieczny?? Czy plastik ABS jest bezpieczny?? and Czy TPU jest bezpieczne? to know more about other materials.

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.

nylon cnc machining

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. Lekka: 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.

Wniosek:

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.

Często zadawane pytania

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.

 

grubość ścianki formowania wtryskowego

Informacje o formowaniu wtryskowym PA6/PA66 (Nylon)

Zasadniczo są PA6 I PA66 (Nylon 6 lub Nylon 66)Nylon ma wytrzymałe i nadające się do noszenia, samosmarujące i gładkie właściwości z nietoksycznością i antybiozą oraz wysoką absorpcją wody. Ponadto jego wytrzymałość na rozciąganie i sztywność zostaną znacznie zmniejszone wraz z pochłanianiem wilgoci. Następnie rozmiar gotowych elementów znacznie się zmienia. Jeśli przez długi czas będzie w środowisku o wysokiej temperaturze, zostanie rozwiązany.

Nie zmięknie stopniowo wraz ze wzrostem wysokiej temperatury, aż do zamknięcia do punktu topnienia. Po osiągnięciu odpowiedniej temperatury zacznie płynąć. Jest rozpuszczalny w wielu chemikaliach. Jednak gaz, olej smarowy, wywoływacz, detergent i smar nie mają wpływu na nylon.

Formowanie wtryskowe nylonu

Zalety formowania wtryskowego nylonu:

Posiada wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrą wytrzymałość na rozciąganie i wysoką odporność na ściskanie oraz wytrzymałość na rozciąganie. Jego wytrzymałość na rozciąganie jest bliska granicy plastyczności, która jest dwa razy większa niż Formowanie wtryskowe ABS strony.

Części formowane wtryskowo z nylonu mają doskonałą wytrzymałość zmęczeniową z gładką powierzchnią i niewielkim współczynnikiem tarcia oraz dobrą odpornością na zużycie. Posiada również odporność na korozję i niezwykłą odporność na alkalia (kwasy) i większość roztworów soli, nietoksyczny, wykazujący bezwładność na erozję biologiczną i dobrą zdolność przeciwpleśniową, odporność na ciepło i doskonałe właściwości elektryczne.

Produkt jest lekki, łatwy do barwienia i formowania.

Wady formowania wtryskowego PA:

Łatwo wchłania wodę i ma słabą odporność na światło. Wymaga bardziej rygorystycznej technologii formowania tworzyw sztucznych. Może wchłaniać wodę i pęcznieje w alkoholu, ale nie jest odporny na silny kwas i utleniacz.

Z tego powodu nie może być stosowany jako materiał odporny na działanie kwasów.

Wtrysk nylonu Proces formowania:

Powinniśmy dokładnie kontrolować proces formowania wtryskowego, aby zapobiec problemom takim jak migotanie. Tymczasem, ponieważ szybsza prędkość kondensacji szybko uwalnia stop, powinniśmy unikać niewystarczającej produkcji spowodowanej blokowaniem materiału w kanale wylotowym i bramce (temperatura i ciśnienie zwiększają płynność w pierwszej kolejności).

Ze względu na słabą stabilność termiczną temperatura nie powinna być zbyt wysoka, aby nie spowodować żółknięcia materiału.

Prawidłowe ciśnienie wtrysku można ocenić na podstawie wyglądu produktów. Jeśli ciśnienie wtrysku jest wyższe, produkty będą miały problemy takie jak błyskanie; zbyt niska temperatura spowoduje wady takie jak marszczenie, ślad płynięcia, linia spawania lub niewystarczająca produkcja. Dlatego należy unikać wyższego ciśnienia trzymania, aby zapobiec zwiększeniu naprężenia wewnętrznego produktów.

Zaleca się, aby wtryskiwanie odbywało się szybko, aby uniknąć problemów, takich jak falowanie lub niewystarczające wypełnienie formy, spowodowane szybkim tempem chłodzenia.

Technika formowania wtryskowego nylonu PA

1. Przygotowanie materiałów oryginalnych
PA (poliamidy) łatwo wchłaniają wilgoć, co ma wpływ na przebieg obróbki, np. zmniejszając lepkość stopu i pojawiając się pęcherzyki i spękania na powierzchni itp. Właściwości siły produktu również wyraźnie się zmniejszą. Dlatego proces suszenia musi być przeprowadzony przed formowaniem. Poza tym PA łatwo się utlenia i zmienia kolor, a także rozkłada w wysokiej temperaturze, więc będzie lepiej z suszeniem próżniowym. Ale jeśli nie ma warunków suszenia próżniowego, można również zastosować suszenie gorącym powietrzem atmosferycznym.

Temperatura suszenia próżniowego wynosi 85-95 stopni Celsjusza, a czas suszenia wynosi 4-6 godzin; temperatura suszenia gorącym powietrzem wynosi 90-100 stopni Celsjusza, a czas suszenia wynosi 8-10 godzin. Materiały PA po wysuszeniu nie nadają się do umieszczania na powietrzu (nie dłużej niż 1-3 godziny).

2. Temperatura topnienia
Wybór cylindra maszyny opiera się głównie na temperaturze topnienia materiału PA. Jednocześnie jest on również związany z typem maszyny do formowania wtryskowego, typem produktu i rozmiarem. Generalnie, poniżej 220-320 stopni Celsjusza, PA6: 220-300 stopni Celsjusza; PA66: 260-320 stopni Celsjusza, ponieważ temperatura przetwarzania PA jest wąska, dlatego temperatura cylindra maszyny musi być ściśle kontrolowana, aby uniknąć rozkładu stopu, a tym samym zepsucia się produktu. Ustawienie cylindra maszyny ma duży wpływ na uplastycznienie i szybkość topnienia.

Temperatura środkowej części lufy maszyny powinna być wyższa niż temperatura topnienia wynosząca 20–40 stopni Celsjusza i niższa niż temperatura rozkładu wynosząca 20–30 stopni Celsjusza. Temperatura przedniej części jest niższa niż środkowej części o 5–10 stopni Celsjusza. Temperatura tylnej części (sekcji załadowczej) jest niższa niż środkowej części o 20–50 stopni Celsjusza. Chłodzenie otworu załadowczego musi być skuteczne. Jeśli temperatura środkowej części jest zbyt niska, a śruba zmienia swoją prędkość zbyt szybko, pojawi się zjawisko zakleszczenia. Jeśli temperatura tylnej części jest zbyt wysoka, wówczas wydajność dostarczania zostanie naruszona. Niższa prędkość śruby wpłynie na wydajność produkcji.

3. Ciśnienie wtrysku
Ciśnienie wtrysku ma niewielki wpływ na siłę PA. Wybór ciśnienia wtrysku zależy głównie od rodzaju wtryskarki, temperatury cylindra maszyny, rodzaju i rozmiaru produktu oraz struktury formy. Istnieją również pewne czynniki, takie jak prędkość wtrysku, czas wtrysku i czas wtrysku itp.

4. Prędkość wtrysku
Wybór prędkości wtrysku jest związany z grubością produktu, temperaturą stopu, rozmiarem wlewu itp. Prędkość wtrysku nie może być tak duża. W przeciwnym razie nadmierna temperatura będzie spowodowana nadmiernym cięciem, co doprowadzi do rozkładu, zmiany koloru produktu i zmniejszenia właściwości siły. Zbyt duża prędkość wtrysku spowoduje również wady, takie jak pęcherzyki i przypalenia itp.

5. Prędkość obrotowa śruby
Należy przyjąć średnią prędkość. Zbyt duża prędkość może powodować rozkład tworzywa sztucznego z powodu nadmiernego cięcia, powodując zmianę koloru i spadek właściwości oraz zbyt małą prędkość obrotową, co może mieć wpływ na jakość stopu i wydajność produkcji z powodu długiego okresu topienia.

6. Przeciwciśnienie
W celu zagwarantowania jakości produktu, im niższe przeciwciśnienie, tym lepiej. Wysokie przeciwciśnienie może się rozłożyć z powodu nadmiernego cięcia topienia.

formowanie wtryskowe hdpe

7. Temperatura formy do formowania wtryskowego PA

Wysoka temperatura formy poprawia twardość, gęstość, wytrzymałość na rozciąganie i moduł sprężystości produktu. Temperatura formy jest związana z właściwościami produktu. Jeśli chodzi o te cienkie produkty, które wymagają wydłużenia i dobrej przezroczystości, będzie lepiej przy niższej temperaturze formy; natomiast jeśli chodzi o te grube formy, które wymagają wysokiej wytrzymałości, dobrej odporności na ścieranie i transformacji, to wyższa temperatura formy jest lepsza. Konkretnie jest to następujące.

Grubość produktu temperatura formy: Mniej niż 3 mm, temperatura formy użyj 50-70 stopni Celsjusza, 3-6 mm, temperatura formy użyj 70-90 stopni Celsjusza, 6-10 mm, temperatura formy użyj 80-100 stopni Celsjusza, a grubość ścianki jest większa niż 10 mm, 100 stopni Celsjusza Temperatura formy ma duży wpływ na współczynnik kurczliwości produktu. Im wyższa temperatura formy, tym większa kurczliwość, w przeciwnym razie, tym mniejszy współczynnik kurczliwości.

8. Cykl formowania
Zależy to głównie od grubości produktu. Jeśli chodzi o produkt o cienkich ściankach, czas wtrysku, czas utrzymania ciśnienia i czas chłodzenia mogą być krótsze; natomiast w przypadku produktu o grubych ściankach, aby uniknąć pojawienia się takich efektów jak obkurczanie, zapadnięcia i pęcherzyki itp., należy wydłużyć czas wtrysku i czas utrzymania ciśnienia oraz zastosować wysoką temperaturę formy. Czas chłodzenia powinien być dłuższy.

9. Postprodukcja produktu
Krystalizacja procesu orientacji cząsteczkowej i procesu chłodzenia podczas chłodzenia powoduje pewne naprężenia wewnętrzne w produkcie. Rozmiar i kształt produktu ulegną zmianie podczas przyszłego procesu przechowywania i użytkowania. Dlatego wymagane jest wyżarzanie i nawilżanie.

10. Wyżarzanie
Przyjmuje produkt, który jest o 80 stopni Celsjusza wyższy od temperatury i dokładnej precyzji. Produkt jest wyjmowany po wyjęciu z formy, umieszczany w oleju lub parafinie w celu wyżarzania. Temperatura wyżarzania jest wyższa niż temperatura użytkowania, 10-20 stopni Celsjusza, a czas wynosi 10-60 minut. (W zależności od grubości produktu)

11, Nawilżanie
Podczas procesu formowania produkt, który jest stosowany w medycynie lub w roztworze wodnym, należy zanurzyć go we wrzącej wodzie lub roztworze octanu potasu na 1–2 dni po wyjęciu.

12. Czas pobytu
Podczas procesu produkcji, jeśli temperatura kleju przekracza 300 stopni Celsjusza, należy unikać długiego czasu przebywania kleju w bębnie maszyny (20 minut), w przeciwnym razie nastąpi rozkład z powodu przegrzania, powodując zmianę koloru produktu lub kruchość. Jeśli wymagane jest tymczasowe zatrzymanie na dłużej niż 20 minut, temperaturę bębna maszyny można obniżyć do 200 stopni Celsjusza. W przypadku dłuższego czasu przebywania, do czyszczenia bębna maszyny należy użyć polimeru o wyższej lepkości. Na przykład do czyszczenia można użyć HDPE lub PP.

Skontaktuj się z nami, aby uzyskać cenę Formowanie wtryskowe PA (PA6, PA66, PA12) lub inne niestandardowe projekty formowania wtryskowego.