Техника - молодёжи 1948-03, страница 12
ч \ / Инж. А. БУЯНОВ Рас. С ВЕЦРУМБ Сотни тысяч лет существуют в природе волокна, из которых человек научился- прясть нити и делать тканщ однако природное волокно оказалось далеко не идеальным материалом- для этой цели. Природа выращивает волокна, «е считаясь с тем, что свойства их мало пригодны для изготовления ткани. Человеку пришлось искать способы переработки коротких волоконец в длинные нити. Человеку пришлось строить сложные машины, чтобы из этих нитей делать ткани. Ежедневно на миллионах станков работает огромная армия текстильщиков, чтобы, приспосабливаясь к форме н свойствам природного волокна, вырабатывать из него ткани Стремление человека создать новые источники сырья, а также желание сократить расстояние между сырьем и готовой продукцией привели к крупному открытию в химии — к созданию искусственного и синтетического волокна. . В настоящее время известны! три группы текстильных -волокон: растительные — хлопок, лен; ж и вогные — шел к, шерсть; и волокна, полученные химическим путем,— это искусственные и синтетические волокна. Когда мы говорим «искусственный шелк» или «искусственная шерсть», то мы пользуемся при этом лишь старыми названиями; для созданного химическим путем нового волокна. Человек делает не такой шелк, который вырабатывает шелковичный червь, и производит не такую шерсть, которая растет на овце. Химическим- путем он создал совершенно новое волокно, которое подобно шерсти, хлопку и шелку, но, кроме того, -имеет еще много ценных свойств, отсутствующих у природных волокон. Сырьем для искусственного волокна служат органические природные материалы—целлюлоза, белки. Сейчас мы1 подошли к высшей фазе, когда ■новые волокна создаются из неорганических веществ — угля, воздуха, воды. Какое же строение должно иметь вещество, из которого мы намерены делать волокно? Опыты показали, что хорошие искусственные, а также синтетические волокна могут быть построены из молекул, имеющих длину, в сотни тысяч раз большую, чем длина молекулы воды. Эти молекулы должны1 быть сильно вытянуты. Длина их в тысячу раз превышает диаметр. Из таких нитевидных молекул и строятся сейчас нити новых волокон с разнообразнейшими текстильными свойствами. Химическим путем созданы волокна, обладающие всеми достоинствами натуральных и имеющие, кроме того, свойства, которых у натуральных волокон нет: большую крепость, легкость, красивый вид, несминаемость и др. Подбирая группы атомов при постройке молекул, химик; как архитектор, может создавать волокна «л» не-смачиваемые водой, или эластичные, как •каучук, или стойкие против химического действия кислот и щелочей, и т, д. «Восстановить я развить промышленность искусственного шелка н штапельного волокм. Увеличить производство искусственного шелка в 1950 году в 4,в разя по сравнению с довоенным уровнем и производство штапельного волокна в 0,6 раза». (Из Закона о пятилетнем плаке восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946—1950 гг.). Конструировать волокно с универсальными свойствами нет надобности, так как никто не будет изготовлять сейчас ткани со всеобъемлющими свойствами. Для каждого случая может быть создано теперь волокно с необходимыми свойствами. В современном производстве между заданными я получаемыми свойствами волокна можно поставить знак равенства. Лаборатория химика превратилась в конструкторское бюро, где одно за другим рождаются новые и новые волокна. Многие шелковые изделия, которые мы носим — костюмы, платья, галстуки, выросли в далекой северной тайге. Совсем недавно они были еще частицами сосиы или ели и, перед тем как попасть -к нам, цроделали интересный путь от дерева до шелковой нитки. На первый взгляд кажется, что -из плотной массы дерева никогда не удастся получить текстильное волокно. Это верно. •Механическим путем из волокон древесины нельзя получить нить. Но в результате химической переработки из древесины делают -искусственное волокно, качественно заменяющее не только хлопок, но hi натуральный шелк и натуральную шерсть. Процесс производства искусственного волокна можно наблюдать и в природе, у шелковичного червя, который, питаясь листьями* перерабатывает их специальными) железами « особую жидкость, эту жидкость он потом выдавливает через узкий канал, и она застывает на воздухе в виде шелковой нити. Этот осмысленный и преобразованный человеком процесс повторяется на больших заводах. Сначала из дерева выделяется составная его часть — целлюлоза, а затем из целлюлозы приготовляется прядильный раствор. Есть несколько промышленных способов получения прядильного раствора из целлюлозы: «итроспособ, вискозный, медно-аммиачный и ацетатный. Отсюда получил* название и сам шелк, изготовленный по тому или иному способу. Шелк из порохового вещества Уже давно ученые стали интересоваться тем, -как съеденные тутовым шелкопрядом листья превращаются в его организме в жидкую шелковую массу, которая при выдавливании затвердевает на воздухе в нить. В 1855 году химиками была сделана первая' попытка получить шелк искусственным путем. В своих опытах они брали листья тутового дерева и пробовали их растворять, но листья- не растворялись. Тогда проверили химический состав отдельно листьев и шелка. Оказалось, что листья состоят из целлюлозы, построенной из трех атомов углерода, кислорода и водорода, а шелк построен из четырех атомов — углерода, кислорода, водорода и азота. Это различие натолкнуло на мысль присоединить к целлюлозе азот, чтобы сделать ее растворимой. Предположение оправдалось. Полученная азотсодержащая целлюлоза легко растворялась в спирте, из ее раствора можно было вытягивать нити„ При этом оказалось, что вещество, к которому пришли опытным путем, известно уже более 20 лет. 'Его давно используют в промышленности1 взрывчатых веществ. Из азотсодержащей целлюлозы, или, как ее называют, нитроцеллюлозы, получены был-и первые нити искусственного шелка. Подражая природе вначале, исследователи не довели этого подражания до конца. Вместо того чтобы выдавливать раствор через тонкое отверстие, как это делает шелковичный червь, ученые получали нити вытягиванием, макая в раствор стеклянную палочку. Способ этот не получил промышленного развития, и только 30 лет спусти пущена была первая фабрика, где искусственный шелк получался продавливанием раствора нитроцеллюлозы через отверстия диаметром 0,1 мм в подкисленную воду. При непрерывной подаче тонкие струйки раствора отдавали спирт воде, а нитроцеллюлоза превращалась в нити, которые наматывались на мотовило. Это был первый искусственный нитрошелк. Сейчас выработка нитрошелка прекратилась, так как он очень дорог. То, что он просуществовал полвека, объясняется лишь тем, что за фабричной вывеской «искусственный шелк» западные фабриканты делали порох и взрывчатые вещества. Для нитрошелка и для взрывчатых веществ идет одно и то же сырье — нитроцеллюлоза. Шелк из древесины Вискозный шелк получается из чистой целлюлозы.. Целлюлоза—это «кости» растения-, это химическое вещество, из которого растение строигг свой скелет. В теле животных она не встречается, зато в растении она составляет чуть ли не половину всего веса. Хорошо знакомые нам бумага, вата, нитки, ткани, а также дрова—-все это целлюлоза. Только бумага, ткани и вата почти целиком .состоят из целлюлозы, а в древесине содержится половина целлюлозы и половина прочих веществ, необходимых растению для его жизни. Вату, ткань и нитки делают из хлопка*, состоящего на 95 процентов из целлюлозы, а бумагу из древесины, содержащей около 50 процентов -целлюлозы. Искусственный шелк: получают из чистой целлюлозы, выделенной из древесины. Целлюлоза очень устойчива. При раскопках найдены ткани, пролежавшие сотни лет. Этим свойством устойчивости пользуются сейчас для отделения ее. Древесину превращают в щепу us варят со щелоком в больших закрытых котлах под давлением 4—5 атмосфер. После 20—25 часов такой варки все, кроме целлюлозы, растворяется, а сама целлюлоза, потеряв жесткость, превращается в мелкие волоконца. Из этих волоконец спрясть нить нельзя, но из них можно сделать бумагу или картон. Целлюлозные волокна промываются и вместе с водой разливаются тонким слоем на непрерывно движущуюся ленту. Вода удаляется от /о |
