Познакомьтесь – нитрон, винион!

(статья из журнала Наука и Техника, от августа 1964 г.)

КАПРОН! Не правда ли, слово это совсем недавно вошло в наш лексикон... Да, недавно. Но вошло прочно, хоть и весьма скромно: ведь оно «олицетворяло» всего лишь новый вид чулок весом в несколько граммов. Вес совсем незначительный, но прочность какая!

Не прошло и полугода, и появились более крупные изделия из того же капрона —- дешевые и красивые ткани. Со временем ткани эти становились все более плотными, а слово «капрон» — и вовсе будничным. Именно тогда и родилась идея: использовать капрон также для изготовления небольших деталей машин. Сегодня из капрона уже производятся целые узлы машин, и это никого не удивляет.

—           Вот этот кузов автомобиля изготовлен из капрона, — сообщает экскурсовод выставки.

—           Да, да... — без тени восхищения констатирует посетитель.

Без тени восхищения потому, что он уже успел привыкнуть не только к слову «капрон», но и к самым различным изделиям из этого материала. Или вот другое слово — лавсан. Оно тоже стало привычным. Лавсан — это искусственная шерсть, и получают ее из продуктов переработки нефти.

Думается, знакомо вам и такое слово — НИТРОН. Нитрон — это тоже волокно и, как капрон и лавсан, конкурирует с шерстью. Изготовляется это волокно из извести, угля и... воздуха.

Уже длительное время в химических лабораториях, где родились вискоза (заменитель шелка) и капрон, ученые искали такое соединение, которое могло бы занять место шерсти, искали и нашли.

Каким же образом «рождается» синтетическая шерсть? Прежде всего скажем, что «родители» ее — вещества, совсем не похожие на натуральную шерсть. А теперь проследим за процессом изготовления синтетической шерсти.

Вообразите себе электрическую печь, в которой температура достигает 2000° С (напомним, что вода кипит уже при 100° С). До подключения ее к электрической сети в нее помещают известь и кокс. Заполненную таким образом печь закрывают и подключают к электрической сети. Помещенную в нее смесь нагревают до такой степени, пока вся масса не станет ярко пылающей. В результате реакции, происходящей при такой температура, получается знакомый многим карбид — коричнево-серое твердое вещество.

Если карбид облить водой, он как бы оживает и из его пузырей выделяется легко воспламеняющийся, бесцветный и способный реагировать газ —• ацетилен. Пока что не позволим ему реагировать ни с чем; «спрячем» его в баллон —• пригодится в дальнейшем.

Теперь познакомимся с другим веществом.

В результате реакции угарного газа с аммиаком получается синильная кислота с запахом горького миндаля.

Кислота эта очень ядовита. Но не о ядах речь. Именно эти два исходных вещества — ацетилен и синильная кислота являются начальными продуктами синтеза искусственной шерсти. В результате их соединения и полимеризации получается полиакрилнитрил — белый порошок, практически не растворимый ни в одном из известных растворителей.

Но как превратить этот белый порошок в волокно? Над решением этой задачи трудились многие виднейшие химики. Наиболее успешными оказались исследования немецкого ученого X. Рейна. Он первым растворил белый порошок в диметилформамиде, превратив его в массу кремового цвета. Прошло восемь лет, прежде чем новое волокно, перешагнув порог лаборатории, стало вырабатываться промышленностью. И вот в мире появился нитрон — искусственная шерсть, изготовленная из извести и угля.

Как же создается это волокно? Вот как. Из белого порошка (после его растворения) получается похожая на сироп масса, которую под большим давлением продавливают через мельчайшие отверстия. Только что родившееся волокно, однако, очень непрочно. Поэтому его моют в растворах специального состава, вытягивают, и вот — перед нами белое, блестящее и гладкое волокно, из которого изготовляется белоснежная одежда.

Белоснежная одежда — вещь превосходная. Но людям, как известно, нужна одежда и других цветов: синяя, красная, зеленая, желтая, черная... Значит, белое волокно необходимо красить. Здесь-то и возникли новые трудности. Оказалось, что обычные краски нитроном не воспринимаются. Начались поиски соединений, которые бы красили это «капризное» волокно. Вскоре поиски завершились успехом, хоть и неполным: до сих пор трудно окрасить нитрон в темные тона. Но можно полагать, что со временем и этот барьер будет взят.

Труд, затраченный на окраску нитрона, вознаграждается сполна. Материал из обычного волокна при длительной носке, как известно, выгорает, нитрон же «капризен» до конца: сначала он не позволял себя окрасить, но раз «сдался», то, как говорится, бесповоротно — цвет свой он сохраняет до последних дней своей «жизни». Волокно из нитрона мало впитывает в себя влагу и жир, оно хорошо моется и быстро сохнет. Ткань из нитрона не садится, не мнется, и, побывав под дождем, не вытягивается. Кроме того, ткань эта очень легкая и плохо проводит тепло. В отношении же «надежности» достаточно сказать, что нитрон в два раза прочнее хлопка. Его теперь вырабатывает Калининский комбинат синтетических волокон.

И еще об одном полимере, пригодном для производства волокна, — о поливинилспирте. Если нитрон почти не впитывает в себя воду, то волокно из поливинилспирта полностью растворяется в воде. Именно по этой причине волокно из поливинилспирта долгое время не находило применения: вряд ли кто-нибудь был бы доволен тканью, растворяющейся при первой же стирке. Но вот недавно водостойким стало и волокно из поливинилспирта. Произошло это так...

Но начнем по порядку. Вряд ли найдется выпускник средней школы, которому не было бы знакомо имя химика М. Кучерова. Именем этого известного русского ученого названа реакция, в которой ацетилен в присутствии солей ртути реагирует с водой и образует ацетальдегид, из которого можно получить уксусную кислоту. Оказалось, что молекула уксусной кислоты может реагировать еще с одной молекулой ацетилена в присутствии солей кадмия, цинка или ртути, образуя винилацетат. Молекулы винилацетата соединяются между собой и образуют длинные линейные молекулы —поливинилацетат.

В специальных условиях с помощью воды от поливинилацетата удается отделить уксусную кислоту, в результате чего и рождается поливинилспирт.

Первыми о производстве виниона — волокна из поливинилспирта — объявили японцы. Карикатуристы, узнав, что поливинилспирт растворим в воде, рисовали пикантные карикатуры, изображая, что случится с людьми, когда они станут ходить в одежде из такого волокна. Но японское волокно, полученное из поливинилспирта, все же не растворялось в воде. Оказалось, что для того, чтобы оно не растворялось в воде, нужно несколько спиртовых групп поливинилспирта связать между длинными линейными молекулами. Образуется большая, похожая на сетку молекула, которая больше не может растворяться в воде, зато великолепно впитывает влагу.

Теперь волокно из поливинилспирта вырабатывается в Советском Союзе и в некоторых других странах. Скоро ткани из такого волокна появятся в наших магазинах.

Тэги: ткани, волокна, одежда, материалы для одежды