Eine wissenschaftliche Odyssee: Menschen und Entdeckungen: Nylon wird erfunden

Nylon wird erfunden
1935

Foto: Wallace Carothers bei der Arbeit im Forschungszentrum von Du Pont

Wallace Carothers war 32 Jahre alt, als er zum Direktor des Forschungszentrums der Du Pont Corporation ernannt wurde. Zuvor hatte er organische Chemie studiert und gelehrt, mit einer Spezialisierung auf Polymere, Moleküle, die aus langen Ketten von sich wiederholenden Einheiten von Atomen bestehen. Als Carothers seine Arbeit aufnahm, waren Polymere noch wenig bekannte Moleküle. Er leistete wichtige Beiträge zum Verständnis ihrer Struktur und der Polymerisation, d. h. der Art und Weise, wie diese langen Kettenmoleküle entstehen.

Du Pont verfolgte das Ziel, Grundlagenforschung mit möglichen industriellen Anwendungen zu verbinden, insbesondere auf dem Gebiet der künstlichen Materialien. Carothers‘ Team untersuchte zunächst die Familie der Acetylen-Chemikalien. Er veröffentlichte Arbeiten und erhielt Patente, und 1931 begann Du Pont mit der Herstellung von Neopren, einem synthetischen Kautschuk (der häufig in Neoprenanzügen verwendet wird), der von Carothers‘ Labor entwickelt wurde.

Die Suche nach einer synthetischen Faser war eröffnet. Im Jahr 1934 hatte Carothers eine vielversprechende Entwicklung: Er kombinierte die Chemikalien Amin, Hexamethylendiamin und Adipinsäure. Es entstanden Fasern! Aber sie waren schwach. Sie waren durch einen Polymerisationsprozess entstanden, der als Kondensationsreaktion bekannt ist, bei der sich einzelne Moleküle zusammenschließen, wobei Wasser als Nebenprodukt entsteht. Der Durchbruch gelang Carothers, als er feststellte, dass das bei der Reaktion entstehende Wasser in die Mischung zurücktropft und die Bildung weiterer Polymere behindert. Er stellte seine Ausrüstung so ein, dass das Wasser destilliert und aus dem System entfernt wurde. Es funktionierte!

Carothers zog Fasern heraus, die lang, stark und sehr elastisch waren. Du Pont nannte dieses Produkt Nylon. Die Chemiker nannten es Nylon 66, weil die Adipinsäure und das Hexamethylendiamin jeweils 6 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten. Jedes Molekül besteht aus 100 oder mehr sich wiederholenden Einheiten aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen, die in einer Kette aufgereiht sind. Ein Nylonfaden kann eine Million oder mehr Moleküle enthalten, von denen jedes einen Teil der Belastung aufnimmt, wenn der Faden gedehnt wird.

Es war genau das, was Du Pont sich erhofft hatte, und Nylon wurde 1935 patentiert. Es kam 1939 auf den Markt und war ein sofortiger Erfolg, insbesondere als Ersatz für Seide in Strümpfen. Schon bald waren „Nylons“ und „Strümpfe“ in der Alltagssprache Synonyme. Carothers erkannte weder die breite Anwendung seiner Arbeit – in Konsumgütern wie Zahnbürsten, Angelschnüren und Unterwäsche oder in speziellen Anwendungen wie chirurgischen Fäden, Fallschirmen oder Rohren – noch die mächtige Wirkung, die sie als Startschuss für eine ganze Ära von Kunststoffen hatte. Er starb im April 1937.

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