Замена ткане

Многие века для производства тканей использовали только четыре вида волокон - шелк, шерсть, хлопок и лен. Попытки создать замену для природных волокон начались с изготовления искусственного шелка, производство которого оказалось дороже, чем натурального.

Натуральная шелковая нить -это продукт выделения желез гусеницы шелкопряда. Гусеница выкладывает эту нить вокруг себя, формируя многослойный кокон. Сматывая с коконов и соединяя несколько нитей в одну, получают шелк-сырец, - его используют для производства тканей. Поскольку шелк всегда ценился очень дорого, возникла мысль заменить естественное волокно искусственным. В середине XIX в. швейцарский химик Жорж Одемар, который ввел термин «искусственный шелк», предложил создавать волокно из целлюлозы (коры тутового дерева) и первый запатентовал такой процесс. Измельченную до состояния пульпы древесину растворяли и получали нити, продавливая раствор через мелкие отверстия. Затем нити обрабатывали химикатами и получали прочные волокна.

В 1883 г. английский физик Джозеф Суон в поисках нити накаливания для созданной им электрической лампы изобрел и запатентовал процесс изготовления целлюлозных волокон путем растворения нитроцеллюлозы в уксусной кислоте и продавливания полученного вещества сквозь мельчайшие отверстия. Год спустя во Франции другой химик, граф Илер де Шардонне, довел эту технологию до промышленного уровня. Изучая заболевания шелковичных червей, он решил воспроизвести процесс изготовления ими шелка. Полученный из хлопчатобумажных отходов ацетат целлюлозы он растворял в смеси спирта и эфира, а затем продавливал вязкую субстанцию через сито из капиллярных трубочек. Свою установку он назвал «прядильной железой», по аналогии с шелкоотделительным органом шелкопрядов. Сначала волокно называлось «шелком Шардонне», но позднее получило известность как ацетатная вискоза.

В Германии был запатентован ацетатный шелк, получавшийся путем растворения целлюлозы в смеси медного купороса и едкого аммиака - так называемым медно-аммиачным процессом. В 1892 г. в Англии химики Эдуард Бивен, Чарлз Кросс и Клейтон Бидл растворили целлюлозу в смеси едкого натра и сернистого углерода. Они пропускали вязкий раствор через фильеру с круглым отверстием в кислотную ванну, восстанавливая целлюлозу в форме волокон, которые стали называться вискозными.

Первое полностью искусственное волокно изготовил в 1935 г. американский химик Уоллес Карозерс. Это был полимер (полиамид). Карозерс назвал его «нейлон-66», поскольку молекулы двух исходных химических соединений - мономеров - содержали по шесть атомов углерода. Компания «Дюпон» выпустила его в продажу в 1938 г. В 1941 г. химики Джон Уинфилд и Джеймс Диксон создали иной тип полимера - полиэстер (полиэфир), получивший торговые наименования дакрон, терилен и лавсан (в СССР). Он производился из терефталевой кислоты и этиленгликоля. В 1950-х гг. в США было создано из циансодержащих веществ полиакрилонитрильное волокно орлон, используемое для имитации шерсти и меха. Тогда же появился акрилан - другое акриловое волокно.

В 1964 г. химики американской компании «Геркулес» и британской компании «Кур-толдз» заново открыли углеродное волокно, которое было создано Суоном для электрической лампы. Добавляя его в пластмассы, получают высокопрочные композитные материалы для различных сфер применения - как спортивного инвентаря, так и промышленных изделий, таких как лопатки турбин и лопасти вертолетных винтов. Из неорганических материалов, в том числе стекла и асбеста, также изготавливают искусственное волокно. Из стекловолокна ткут материю, а также добавляют его для прочности в ковры и тентовую ткань. Добавляя его в синтетические смолы, получают композитный материал фиберглас, из которого делают, например, легкие корпуса малых судов и автомобильные кузова.

Изобретенный в 1941 г. дакрон (лавсан) начал широко производиться лишь в 1950-х гг. Ткани из него отличаются износостойкостью и сохраняют форму после стирки. Дакрон часто смешивают с натуральными волокнами, например с шерстью.