Материалы настоящего и будущего

DjVu

      ВВЕДЕНИЕ

      Мы живем в век интереснейших превращений вещества. Трудно поверить, что сырьем для получения знакомых всем изделий из пластмасс служат воздух, вода и уголь! Невероятным кажется превращение древесных опилок в резину. Удивляет и возможность изготовления шелко- и шерстеподобных волокон из древесины. Химия стала могучим оружием в руках советского человека, преобразующего природу. Наиболее ценные материалы — волокна, смолы, каучук и многие другие вещества — природа создает с помощью растительных и животных организмов.
      Ученые отняли эту монополию у природы. Они производят теперь такие же вещества и материалы химическим путем. Советские химики в настоящее время так же целеустремленно преобразуют мир неживой природы, как это уже давно претворяют в жизнь наши биологи в природе растительного и животного мира.
      Условия внешней среды при развитии живых организмов в природе меняются в незначительных пределах. Процесс накопления некоторых органических веществ в природе идет крайне медленно. Наши химики производят новые вещества в искусственных «организмах» — в химических аппаратах, для которых не имеют значения любые изменения условий внешней среды. Вот в них-то при взаимодействии тех или иных атомов химики получают и могут получать любые вещества с весьма разнообразными свойствами.
      До недавнего прошлого человек умел изменять лишь форму материалов. Число же материалов, которыми он пользовался при изготовлении различных изделий, и свойства этих материалов оставались почти неизменными. В наше время химики изучили законы сочетания атомов и научились получать новые материалы.
      Атомы углерода, находящиеся в угле, с помощью извести и воды соединяются теперь в молекулы ацетилена, а последние служат сырьем для получения синтетического каучука и искусственного волокна. Молекулы, составляющие дерево, химики перестраивают так, что непрозрачная древесина приобретает вид серебристой прозрачной пленки или превращается в крепкие и красивые нити искусственного шелка.
      Куда бы вы ни бросили сейчас свой взгляд, вы всюду увидите новые материалы. И замечательно то, что химически созданные материалы не просто заменители естественных, они обладают новыми, необычайно ценными сочетаниями свойств. Так, например, пластмасса плексигласе прочна, как металл, и в то же время прозрачна, как стекло. Некоторые из синтетических каучуков выгодно отличаются от естественного тем, что не боятся мороза и почти не стареют, т. е. не теряют своих свойств со временем. Искусственное волокно может быть прочнее натурального и сочетать в себе одновременно и блеск шелка, и «теплоту» шерсти.
      Все это сделано советскими людьми в годы довоенных пятилеток. В нашей стране производство новых материалов служит народу, интересам трудящихся. Этого нет и не может быть ни в одной капиталистической стране, ибо в условиях капитализма наука служит интересам буржуазии. У нас созданы самые благоприятные в мире условия для развития науки. Лишь при Советской власти были оценены по достоинству великие заслуги передовых ученых и изобретателей, новаторов дореволюционной России в области производства новых материалов, открытия которых не находили поддержки со стороны царского правительства и постоянно наталкивались на косность, а нередко и на прямую враждебность. Чуждые народу господствующие классы — помещики и капиталисты — раболепствовали перед наукой Запада, заражая и часть интеллигенции духом низкопоклонства, космополитизма и неверием в силы народа. Пользуясь этим, иностранные капиталисты, старавшиеся превратить Россию в свою колонию, распространяли клеветнические вымыслы о якобы присущей русскому народу духовной неполноценности и отсталости. Их «ученые»-наемники всячески скрывали, умаляли великие открытия и изобретения русских ученых и зачастую приписывали эти открытия своим соотечественникам.
      Между тем нет, например, ни одной отрасли химии, ни одной отрасли производства новых материалов, где бы гений русского человека не сказал своего веского слова, не внес бы много своего, нового. Открытия и изобретения русских людей двигали вперед науку, открывали перед ней новые перспективы.
      Начиная с М. В. Ломоносова все развитие химии теснейшим образом связано с трудами русских химиков. Мировую славу получили труды Д. И. Менделеева, Н. Н. Зинина, А. М. Бутлерова, В. В. Марковникова, Н. С. Курнакова, Н. Д. Зелинского, А. Е. Фаворского, С. В. Лебедева, Б. В. Бызова, А. Н. Баха, А. Е. Арбузова, А. Н. Несмеянова, С. С. Наметкина, Н. Н. Семенова и других. Много крупных ученых и замечательных новаторов в области производства новых материалов выдвинул из своей среды наш народ. Но еще никогда творческая научная и техническая мысль не развивалась так бурно и не достигала таких успехов, как в Советской стране в годы пятилеток. Обо всем этом рассказывается в книге.
     
      ВЕЛИКАЯ СИЛА СОВЕТСКИХ ПЯТИЛЕТОК
     
      В царской России совершенно не было многих важнейших химических производств, а те производства химических продуктов, которые существовали, были настолько слабо развиты, что не обеспечивали потребностей народного хозяйства. К тому же почти все существовавшие химические фабрики принадлежали тогда иностранным капиталистам.
      Заново пришлось создавать в стране химическую промышленность после Великой Октябрьской социалистической революции. Коммунистическая партия и Советское Правительство уделяли этому вопросу очень большое внимание.
      Полунищую, разоренную, технически отсталую страну нужно было перевести на рельсы современной индустрии и машинизированного сельского хозяйства.
      По всей стране в годы пятилеток развернулось грандиозное строительство. Один за другим начали вступать в строй гиганты металлургии, машиностроения, химии, энергетики.
      Социалистическая система хозяйства позволила в короткий срок осуществить то, что невозможно было сделать на протяжении десятилетий в царской России, при капиталистической системе хозяйства.
      У нас не было серьезной и современной химической промышленности. У нас она есть теперь, — говорил И. В. Сталин в своем докладе на объединенном пленуме ЦК и ЦКК ВКП(б) в 1933 году. А год спустя он, выступая с отчетным докладом XVII съезду партии о работе ЦК ВКП(б), так характеризовал достижения советской системы хозяйства, достигнутые за семнадцать лет существования Советской власти:
      «СССР за этот период преобразился в корне, сбросив с себя обличие отсталости и средневековья. Из страны аграрной он стал страной индустриальной... Созданы новые отрасли производства: станкостроение, автомобильная промышленность, тракторная промышленность, химическая промышленность, моторостроение, самолётостроение, комбайностроение, производство мощных турбин и генераторов, качественных сталей, ферросплавов, синтетического каучука, азота, искусственного волокна и т. д. и т. п.» (И. Сталин, Вопросы ленинизма, изд. 11-е, 1952 г., стр. 474 — 475).
      За годы второй пятилетки отечественные заводы химической промышленности освободили страну от импорта многих химических продуктов. К концу второй пятилетки в 15 раз выросла химическая промышленность СССР по сравнению с 1913 годом и в 26 раз увеличилось производство удобрений. Но огромный рост химической промышленности все-таки не поспевал еще за темпами развития народного хозяйства, движущегося семимильными шагами.
      Особенно сильное развитие химической индустрии произошло у нас в годы третьей пятилетки. В принятом XVIII съездом партии третьем пятилетием плане развития народного хозяйства СССР намечалось
      дальнейшее развитие химической промышленности, продукция которой должна была вырасти в несколько раз. «Третья пятилетка — пятилетка химии», — так охарактеризовал ее В. М. Молотов в своем докладе на XVIII съезде.
      В решениях XVIII съезда партии записано: превратить химическую промышленность в одну из ведущих отраслей промышленности, полностью удовлетворяющую потребности народного хозяйства и обороны страны.
      В третьей пятилетке резиновая промышленность полностью освободилась от импорта натурального каучука. Почти в четыре раза увеличилось производство пластических масс. Азотная промышленность обогатилась рядом новых мощных заводов азотно-туковых удобрений, производства аммиака, азотной кислоты. В промышленности органического синтеза к использованию природных сырьевых богатств СССР присоединились неисчерпаемые источники сырья из воздуха.
      Химическая промышленность СССР — детище советских пятилеток. Наши химики создали совершенно новые химические производства, такие, например, как производство синтетического каучука, пластических масс, искусственного волокна, искусственных смол, и другие. Советские люди за короткий срок сумели построить мощные химические заводы. Заново создана азотная промышленность, промышленность органического синтеза.
      В третьей пятилетке химическая промышленность СССР вышла на одно из первых мест в мире. Она сыграла важную роль в подготовке страны к активной обороне и в победе над фашистской Германией и империалистической Японией в годы Великой Отечественной войны.
      Под руководством Коммунистической партии наша страна в короткий срок — в течение трех довоенных пятилеток — сделала гигантский скачок от отсталости к прогрессу, превратилась в могучую социалистическую державу. Социалистический строй дал нашему народу великую и непреоборимую силу, особенно ярко проявившуюся в годы Великой Отечественной войны и сейчас в послевоенное время.
      Советские пятилетки представляют собою планы, небывалые в истории человечества, имеющие всемирно-историческое значение. Следуя примеру Советского Союза, воспринимая его исторический опыт и используя могучую поддержку СССР, на путь социалистического развития стали трудящиеся стран народной демократии, строящие новую жизнь. Успехи коммунистического строительства в СССР воодушевляют трудящихся всего мира на борьбу против капиталистического рабства, за мир, демократию и социализм.
      Славный путь прошла советская химия за годы пятилеток, оказав глубокое влияние на развитие не только химической, но и металлургической, угольной, нефтяной, пищевой, фармацевтической, оборонной и других отраслей промышленности.
      Славится наша страна и замечательными специалистами-химиками. Современные химики — искуснейшие архитекторы. Их чертежи — это химическое строение вещества. Их «строительная площадка» — стеклянные колбы и аппараты. Тем не менее их атомно-молекулярные постройки поистине грандиозны.
      Из угля и воздуха они строят искусственные материалы с такими универсальными свойствами, которых нет у природных материалов. Они берут в качестве сырья обыкновенный воздух и создают из него удобрения, дающие дополнительные миллионы тонн хлеба. Глину они превращают в фарфор и «крылатый» металл алюминий. Из песка они создают стеклянные нити, из которых вырабатывают несгораемые ткани. Из известняков они делают цементы; последние в сочетании с железом и сталью позволяют строить такие грандиозные сооружения, какие немыслимы были бы из другого строительного материала. Из дерева они производят искусственный шелк, бумагу, пластмассы, спирт, взрывчатые вещества и сотни других продуктов. Каменноугольная смола в руках химиков превращается в молекулы лекарств. Это химики радуют наш взор изготовленными красками всех цветов радуги.
      Современный химик, оперируя атомами и молекулами, создает большое количество таких веществ, которыми сравнительно бедна природа (красители, лекарственные вещества, душистые вещества и другие). Современные химики, перестраивая атомно-молекулярную структуру, создают вещества, которых не существует в природе, предвидя при этом, какими химическими свойствами они будут обладать. И всего этого они достигли благодаря развитию химической науки, в начале расцвета химической промышленности в СССР.
      Председатель Президиума Верховного Совета СССР К. Е. Ворошилов, вручая И апреля 1953 г. ордена и медали за выслугу лет и безупречную работу работникам химической промышленности СССР, сказал: «Мне хочется особо поздравить товарищей, которые трудятся в такой крайне важной отрасли хозяйства, какой является химическая промышленность. Вы знаете, что химия сейчас пронизывает все наше народное хозяйство, а в дальнейшем она, несомненно, приобретет еще большее значение не только в нашем хозяйстве, но и в культуре и быту» (газета «Правда» от 12 апреля 1953 г.).
     
     
      1. ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ
     
      Атом и молекула
     
      Из кладовых земного шара люди могут неопределенно долго извлекать материалы для возведения разных сооружений и для постройки всевозможных машин. Дерево, камень, металл — таковы основные материалы, которыми пользуется человек при создании тех или иных изделий. Водород, углерод, кислород, азот, кремний — таковы те важнейшие элементы, из которых в природе строятся разные материалы.
      Подобно тому, как из небольших кирпичей складываются здания-великаны, так «и из мельчайших частичек — атомов составляются тела живой и неживой природы.
      Насчитывается около ста разных видов атомов химических элементов. Общее же количество их бесконечно велико. Атом химического элемента невидим даже в самый сильный микроскоп, но он, как и всякое вещество, состоит из материи и имеет размеры, вес и форму, т. е. присущее ему строение. Каждый из них носит свое имя. Самый маленький, например, и самый легкий назван водородом. Поперечник водородного атома составляет одну стомиллионную долю сантиметра, а вес его равен очень малой величине — 0,000000000000000000000002 г, т. е. две триллион триллионных доли грамма.
      В нашем представлении пылинка — весьма маленькая частица вещества. Ее едва видно невооруженным глазом, так как она имеет диаметр 0,03 миллиметра. Но в этой частичке насчитывается около 10 000 000 000 000 000 атомов. Мельчайшая крупица золота, едва различимая с помощью ультрамикроскопа, имеет диаметр 0,00024 сантиметра. Однако и в этой предельно видимой частице вещества содержится больше трех с половиной миллионов атомов.
      В таблице периодического закона Д. И. Менделеева представлены все атомы химических элементов с их названиями и относительным весом. По ней мы видим, например, что углеродный атом примерно в 12, а атом железа в 56 раз тяжелее атома водорода. Еще тяжелее атомы серебра, золота, ртути. Вес атома урана в двести с лишним раз превышает вес водородного атома. Самый тяжелый — центурий, он занимает в таблице Менделеева клетку за № 100.
      Попробуем путем сравнения представить себе величину атома. Увеличьте мысленно знакомые вам предметы в миллион раз. При таком увеличении карандаш приобрел бы длину 150 — 200 километров, а его толщина превышала бы 500 метров. Булавочная головка превратилась бы в шар километрового диаметра. А еле различимая глазом пылинка выглядела бы как огромный камень. Лишь атом при миллионном увеличении имел бы размер не более точки в этой книге. И как это не удивительно, из таких предельно малых частичек вещества построено все. Из них составлены пылинки и горы, растения и животные, планеты и другие тела Вселенной.
      Атомы соединяются друг с другом в более крупные частички — молекулы. А молекулы уже образуют разные вещества. Так, например, два атома водорода дают молекулу водородного газа. Если же два атома водорода присоединятся к атому кислорода, то получится молекула жидкости — вода. Два кислородных атома, соединяясь с атомом кремния, превращаются в молекулу твердого вещества — кремнезема, т. е. хорошо знакомого всем песка, и т. д.
      Разнообразные вещества в природе получились в результате различного сочетания атомов. Но атомы химических элементов обладают неодинаковой способностью давать разные соединения.
      Наибольшее количество химических соединений образуют углеродные атомы. Количество углеродистых соединений уже сейчас превышает три миллиона, в то время как остальные атомы из таблицы химических элементов пока могут все дать не больше 50000 соединений.
      Основная часть нефти: бензин, керосин, парафин, горючий газ и другие вещества построены всего лишь из двух видов атомов — из атомов углерода и водорода.
      В состав масла, сала, сахара, хлопка, уксусной кислоты, спирта и многих других известных веществ входят, кроме углеродных и водородных атомов, еще и атомы кислорода.
      Всем известно, что из одних и тех же кирпичей можно построить разные по виду здания. Точно так же из невидимых «кирпичиков»-атомов химики строят различные молекулы.
      Почему же столь различны эти вещества, состоящие из одинаковых атомов?
      В зависимости от атомной архитектуры находятся свойства молекул, а следовательно, и свойства вещества, составленного из этих молекул. Значит, главной особенностью любого вещества является строение его молекул.
      Первым заглянул в мир невидимой архитектуры молекул знаменитый русский ученый Александр Михайлович Бутлеров. Им создана теория строения вещества, которой пользовались в прошлом, пользуются сейчас и будут пользоваться в будущем ученые всего мира при создании новых синтетических материалов с заданными свойствами.
     
      Чертежи атомных построек
     
      Держа в руках архитектурный чертеж и сопоставляя его со стоящим вдали уже готовым зданием, трудно обнаружить разницу между ними, хотя по величине проект сооружения, изображенного на листе бумаги, во много раз меньше сооружения, выполненного в натуре.
      Совсем наоборот получается у химиков. На бумаге они рисуют маленькие значки, но эти значки есть чертежи молекул органических или неорганических веществ. В натуре такую молекулу невозможно разглядеть даже в самый сильный микроскоп.
      В начале развития химической науки при изображении химического соединения неорганического или органического вещества пользовались формулами, показывающими, какое число тех или иных атомов входит в молекулу данного соединения.
      Количественные формулы были удобны для изображения неорганических молекул, поскольку эти молекулы как «лилипуты» очень малы. Их «рост» или размер измеряется всего лишь несколькими атомами. Сравнительно проста у них и структура.
      Не то в мире органических молекул. Там количество атомов в молекуле исчисляется десятками, сотнями и даже тысячами. Это уже не «лилипуты», а целые «Гулливеры» в химии. В них под одинаковой формулой могут скрываться несколько разных веществ с совершенно различными свойствами.
      В середине прошлого века известные западноевропейские химики Вертело, Жерар, Кольбе писали, что наука никогда не даст ответа на вопрос, каким образом сгруппированы атомы в органических молекулах. В России в это время молодой профессор Бутлеров читал студентам Казанского университета лекции по органической химии, в которых раскрывал архитектуру молекул и показывал зависимость химических и физических свойств от атомного строения вещества.
      Белые линии на черной доске в аудитории изображали строение органических молекул. Невидимка-молекула вырастала на доске в структурную модель. В ней каждый атом, изображенный своим значком, занимал строго определенное место. Структурная формула молекулы в объяснении профессора Бутлерова приобретала ясные и законченные очертания.
      Если старая количественная формула химического соединения изображала лишь перечень атомов с указанием их количества, то структурная формула Бутлерова раскрывала архитектуру молекулы.
      Так, глядя на архитектурный проект, вы легко можете представить себе само сооружение. Но вам ничего не скажет о форме этого сооружения количество составляющих его кирпичей и других материалов.
      Химику мало помогает одно только знание, из каких атомов состоит молекула вещества. Надо знать, как атомы соединены в молекуле. Иначе можно очутиться в положении строителя, который, имея кирпичи, балки, цемент, стекло, все-таки не может построить сложное здание без проекта.
      Структурная формула была так же необходима для химика, как проект архитектора для строителя, строящего дом. Не зная этих формул, химик, желающий синтезировать то или иное вещество, будет работать вслепую, не совсем ясно представляя себе, что делает. Структурная формула — это своеобразные чертежи, схематически изображающие атомное строение вещества.
      Такие химические «чертежи» молекул вещества впервые дал Бутлеров. По ним сразу видна разница, например, между диметиловым эфиром и винным спиртом, между бутаном и изобутаном, чего нельзя было обнаружить в количественных формулах этих веществ.
     
      Архитектура молекул
     
      Физики изучают строение атомов, а химики создают из них молекулы, т. е. имеют дело с химическим соединением атомов. Особенно много таких соединений в растительном и животном мире. Это соединения углерода с водородом, кислородом и другими химическими элементами. Соединения углерода есть и в земной коре, где он образует пласты каменного угля и целые горы известняка и мела.
      Атом углерода может присоединять разные атомы и даже атомные группы. Больше того, атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя огромное количество разнообразных по архитектуре молекул. В природе известны многочисленные вещества, содержащие соединенные между собой разными способами атомы углерода: алмаз, графит, каменный уголь, нефть, клетчатка древесины, хлопковое волокно и другие.
      Атом углерода только с водородом дает тысячи разных соединений. Родоначальником этих соединений является метан; молекула его состоит из одного атома углерода и четырех, расположенных вокруг него, атомов водорода. Метановые молекулы, соединяясь химически по две, по три и более молекул, образовали целое семейство углеводородных молекул.
      Такое «семейство» состоит из 70 метановых «братьев», которые, будучи поставлены в ряд, отличаются друг от друга по «росту» на один атом углерода и два атома водорода.
      Метан имеет строение…
      Это газ, содержащийся в нефти и в подземных горючих газах, применяемых для бытовых и промышленных целей. Его ближайший сородич этан…
      тоже газ. Он также содержится в нефти и подземных газах.
      По мере удлинения молекул вещество, состоящее из них, меняет свои свойства. Образуются сначала жидкие вещества, а затем и твердые. Например, такое вещество, содержащееся в нефти, как гексан…
      представляет собой уже жидкость, а молекула, имеющая в своем скелете 16 атомов углерода — гексадекан, является первым твердым веществом в семействе метановых молекул и принадлежит к числу парафинов, применяемых в промышленности и в медицине. Последние в ряду метановых «сородичей» имеют нитевидную молекулу, построенную из 70 атомов углерода и 142 атомов водорода.
      Каждый из этих метановых «братьев» реально существует в природе среди органических соединений. Многие из них хорошо известны нам только под другими именами. Так, например, смесь пентгна и гексана есть газолин; смесь гексана, октана и нонана — это бензин; смесь метановых «братьев» постарше — керосин, затем смазочные масла, парафины и другие важные материалы.
      Таким образом, начиная с молекулы, образовавшейся ив 16 метановых звеньев, вещества уже при обычной температуре находятся в твердом состоянии. Это так называемые парафины. Первые из них, состоящие из молекул с 16 — 18 звеньями, мягки как масло. Таков, например, вазелин. Чем крупнее молекула, тем тверже становятся парафины.
      Атомы углерода могут образовывать и ветвистые молекулы. Вещества с такими молекулами встречаются и в нефти и в природных волокнах.
      Но стоит лить в молекуле, состоящей из атомов углерода и водорода, встать между атомами углерода и водорода одному или двум атомам кислорода, как возникают новые классы веществ — спирты, кислоты и т. д.
      Крахмал, сахар, жиры, целлюлоза, белки — это дальнейшее усложнение молекул. Только один атом, присоединившись к какой-либо молекуле, существенным образом меняет ее свойства. Даже перемещение атома в молекуле с одного места на другое тоже приводит к коренному изменению свойств ее.
      Таким образом, свойства вещества зависят не только от видов и количества атомов, но и от их взаимного расположения, т. е. от строения молекул, составляющих это вещество.
      Еще сравнительно недавно органические вещества производились только природой.
      Теперь научились это делать и химики, причем с подобной задачей они справляются весьма успешно.
      В молекуле любого вещества они целеустремленно могут изменять расположение атомов, а также замещать в том или ином месте молекулы один атом на другой. От такой перестройки молекул вещество приобретает новое качество.
      Сейчас на наших фабриках и заводах в больших количествах вырабатываются искусственные органические вещества, имеющие большое применение в народном хозяйстве страны.
      В природе образование нового вещества часто зависит от причин, неизвестных или в результате процессов трудно поддающихся управлению. Химики же ведут процесс преобразования вещества целеустремленно. Попадая в их руки, атомы углерода начинают жизнь, полную чудесных превращений. Советские химики превращают атомы углерода в соединения, которые природа не в состоянии была создать в течение миллионов лет. Природа не может вырабатывать прозрачный каучук, взрывчатое вещество, прозрачное небьющееся стекло, негорючие волокна, волокна легче воды и воздуха и тому подобные материалы, а человек это делает. Природа сейчас является поставщиком сырья для химиков, которые из древесины делают шелк, из угля — лекарства, из опилок — спирт, и нет предела этим сказочным превращениям вещества.
     
      Новые волокна
     
      В природе существуют две группы текстильных волокон: растительные — хлопок, лен, конопля и другие, и животные — шелк и шерсть. Каждое из этих волокон •имеет определенные свойства.
      Изменение достигается долголетней селекцией семян растений или сложной и дорогой химической обработкой волокон. Так, например, можно «облагородить» хлопковую ткань путем обработки ее горячим раствором щелочи. Ткань будет иметь шелковистый блеск, но она далека от шелковой, так как не имеет ни ее тонины, ни легкости.
      Путем обработки кислотами можно превратить хлопковую ткань в такую, которая будет напоминать шерстяную, но она все-таки далека от шерстяной, так как в ней не будет ни мягкости, ни «теплоты» последней.
      Химическим путем создано совершенно новое волокно, которое соединяет в себе отдельные свойства и шерсти, и хлопка, и шелка, но, кроме того, может иметь ценные технические свойства, отсутствующие у природных волокон, например, стойкость против едких химических жидкостей, термостойкость и т. п.
      Для выработки искусственного шелка химики используют в качестве исходного сырья целлюлозу — вещество, из которого построены стенки растительных клеток.
      Для выработки искусственной шерсти сырьем служит растительный белок или белок молока.
      Когда мы говорим «искусственный шелк» или «искусственная шерсть», то мы пользуемся при этом лишь старыми названиями для созданного химическим путем нового волокна. Наши химики делают не такой шелк, который вырабатывает шелковичный червь, и производят не такую шерсть, которая вырастает на овце. Они химическим путем создают новые искусственные и синтетические волокна.
      Почему одни новые волокна называют искусственными, а другие синтетическими?
      Волокна, полученные химическим путем и состоящие из тех же молекул, что были и в исходном сырье, называют искусственными. Например, нити искусственного вискозного шелка и основная масса древесины построены из одних и тех же «кирпичиков» — нитевидных молекул целлюлозы. При химическом превращении древесины в искусственный шелк молекулы целлюлозы меняют свое расположение. Иногда молекулы целлюлозы изменяются и химически, образуя волокна, годные для текстильной переработки.
      Волокна, полученные также химическим путем и состоящие из молекул, которые построены заново, т. е. синтезированы из простейших маленьких молекул, называются синтетическими.
      Для выработки искусственного и синтетического волокна, заменяющего и хлопок, и шелк, и шерсть, количество сырья совершенно не ограничено. Для искусственных волокон это химические материалы и древесина, а для синтетических волокон — воздух, вода, уголь, известь...
      Вся сложность и тонкость получения синтетического волокна кроется в умении превратить отдельные атомы в небольшие молекулы, например, атомы углерода и водорода — в молекулы газа ацетилена, а небольшие молекулы ацетилена объединить в крупные молекулы, состоящие из многих тысяч атомов. Эти молекулы нового вещества и служат сырьем для выработки синтетического волокна.
      Природные, синтетические и искусственные волокна составлены из молекул, в сотни тысяч раз более крупных, чем молекулы воды, азота или кислорода. Эти молекулы сильно вытянуты и должны быть правильно расположены в волокне относительно его оси. Длина их в тысячи раз больше диаметра.
      Размер и форма молекул, из которых составлены природные волокна, а также их взаимное расположение у каждого вида волокна хотя и различны, но это почти не сказывается на структуре волокна, поэтому и текстильные свойства каждого из этих видов волокон — гибкость, прочность, способность скручиваться в нити — не имеют больших и принципиальных отличий.
      Молекулы же, образующие искусственное волокно, хотя и остаются почти неизменными по сравнению с молекулами исходного вещества — целлюлозы, белков и других, однако могут иметь самое разнообразное расположение в волокне и давать существенные отличия в структуре этих волокон, в результате чего появляется многообразие в их физико-механических и текстильных свойствах.
      Если вы видели, как из пучка с множеством перепутанных коротких волоконцев шерсти прядется одна длинная нить, то вы легко представите себе, как из нитевидных молекул целлюлозы или белка наши химики «прядут» нити искусственного волокна.
      Искусственное волокно «построено» только из одних молекул целлюлозы. Они расположены преимущественно параллельно друг другу. Это новое сочетание молекул придает волокну большую гибкость и способность скручиваться в нити.
      То же самое можно сказать и о белковых волокнах. Белковое вещество по своему строению представляет «клубок» перепутанных молекул, а в нити искусственного волокна белковые молекулы расположены подобно волоконцам шерсти в пряже.
     
      От чего зависит прочность волокна
     
      Представьте себе, что мы имеем две нити. Одна нить составлена из длинных волоконец, а другая — из коротких. Какая нить прочнее? Конечно, нить с длинными волоконцами, потому что волоконца в ней удерживаются одно возле другого силами трения. Чем больше поверхность соприкосновения отдельных волоконец, тем больше эта сила. Поэтому разорвать нить с длинными волоконцами труднее, — нужно преодолеть сравнительно большие силы трения. Еще труднее разорвать нить, если она будет крученой, так как при кручении силы трения между отдельными волокнами увеличиваются.
      Теперь вообразим, что у нас есть две нити искусственного шелка, в которых роль волоконец играют нитевидные молекулы целлюлозы, в одном случае очень длинные, а в другом — короткие. Поставим тот же вопрос: какая из нитей будет прочнее? Очевидно, нить, составленная из более длинных молекул. Здесь имеют значение силы сцепления между отдельными молекулами целлюлозы.
      А как будет влиять на прочность нитей искусственного шелка расположение молекул? Представьте себе отрезки двух нитей. В одной из них молекулы расположены параллельно друг другу и вдоль оси нити, а в другой — беспорядочно, т. е. под любыми углами к оси нити. Чтобы разорвать первую нить в любом ее сечении, надо разорвать почти все молекулы в нити одновременно, так как разрывающее усилие, приложенное к нити, распределяется равномерно между всеми молекулами. Чтобы разорвать вторую нить, потребуется меньшее усилие, так как оно будет распределяться между молекулами неравномерно: больше всего будут напряжены всего лишь 2 — 3 молекулы, лежащие вдоль оси нити, по которой направлено разрывное усилие, и, следовательно, они разорвутся в первую очередь. Остальные молекулы в этот момент успеют лишь выпрямиться в направлении действия разрывающей силы. Постепенный разрыв молекул, разрыв по частям, может быть совершен с меньшим усилием.
      Нечто подобное можно наблюдать при разрыве пучка стебельков в букете цветов. Как бы ни были тонки стебельки, но если их много и они уложены параллельно друг другу, то разорвать их все сразу почти невозможно, и наоборот, можно легко разорвать каждый стебелек в отдельности.
      Прочность волокна обусловливается сопротивлением, которое оказывают молекулы разрывающим усилиям. Нить будет тем прочнее, чем больше это сопротивление, чем правильнее уложены молекулы в волокне. Поэтому расположение молекул в волокне, их ориентация относительно оси этого волокна являются важнейшим условием упрочения искусственных и синтетических волокон.
      Советскими учеными В. А. Каргиным и Н. В. Михайловым еще в 1938 году были разработаны способы получения прочных вискозных волокон именно путем упорядочения расположения молекул целлюлозы, путем вытягивания нити в горячей воде непосредственно на машинах, где формуется вискозный шелк. Эти способы нашли широкое применение в промышленности для получения вискозного волокна в два раза более прочного, чем обычный вискозный шелк.
      Мы уже знаем, что при получении искусственного волокна пользуются уже готовыми, природными молекулами (целлюлозы или белка). Длина их в исходных веществах более или менее одинакова. Синтетическим же путем можно создать молекулы разной длины, можно менять и форму молекул, можно строить молекулы любого состава.
      Для синтетического волокна одного и того же состава механические свойства — прочность, гибкость — больше зависят от длины молекул, а химические — от строения молекул. Изменяя длину и строение молекул, можно получать различные волокна, отличающиеся большим разнообразием механических и химических свойств.
     
      Искусственный шелк
     
      Многие шелковые изделия, которые мы носим, — рубашки, костюмы, платья, галстуки — «выросли» в лесу. Совсем недавно молекулы этих веществ были частицами древесины сосны или ели. Прежде чем превратиться в шелковые ткани, они проделали сложный и интересный путь.
      Каким же путем из плотной массы дерева удается получить текстильное волокно? Из волокон древесины получить нить, конечно, нельзя. Но из древесины можно выделить целлюлозу и делать из нее искусственное волокно, подобное не только хлопку, но и натуральному шелку и натуральной шерсти.
      Целлюлоза — наиболее распространенный вид сырья для выработки искусственного шелка. Познакомимся с ней подробнее. В теле организмов животного мира, за исключением некоторого вида бактерий, целлюлоза не встречается, зато в растениях она составляет чуть ли не половину всего веса. Из молекул этого вещества растение строит свой скелет (стенки клеток). Если бы нам удалось под микроскопом увидеть молекулу целлюлозы, то мы поразились бы ее длине. В ней тысячи атомов углерода вытянуты в молекулярную нить, длина которой может достигать одного микрона (т. е. 1/1000 миллиметра), но диаметр ее — не больше диаметра двух-трех атомов.
      Хорошо знакомые нам бумага, вата, нитки, ткани — все это состоит из целлюлозы. Вату, ткань и нитки делают главным образом из хлопка, состоящего на 99% из целлюлозы, а бумагу — из древесины, содержащей около 40% целлюлозы.
      Целлюлоза очень устойчива к действию различных химических жидкостей. Этой устойчивостью целлюлозы и пользуются сейчас для выделения ее из древесины.
      Древесину превращают в щепу и варят со щелоком в больших закрытых котлах под давлением 4 — 5 атмосфер. После 20 — 25 часов такой варки древесина теряет жесткость. Все, кроме целлюлозы, растворяется в щелоке, а сама целлюлоза выделяется из древесины в виде мелких волоконец.
      Из этих волоконец спрясть нить нельзя, потому что они очень коротки. Но из них можно сделать бумагу или картон. Можно делать нити прямо из бумаги. Для производства бумажных нитей приготовляется специальная бумага. Рулоны ее режутся на узкие полосы, которые затем скручиваются в нити. Из таких нитей делают шпагат, веревки и даже вырабатывают ткани. Но все эти изделия имеют малую прочность в сухом виде и совершенно теряют ее, как только намокнут. Ведь в бумаге целлюлозные волоконца скреплены механически, силами поверхностного сцепления (или трения), так же, как и шерстяные волокна в войлоке.
      Чтобы получить прочную нить, надо молекулы целлюлозы в нити скрепить иными связями; как это делается, мы увидим дальше.
      Для того, чтобы из молекул целлюлозы, находящихся в коротких природных волоконцах, создать непрерывную нить, их приходится сначала разъединить друг от друга, а затем вновь расположить, но наиболее целесообразно.
      Хорошо известно, что разъединить молекулы можно двумя путями: или испаряя вещество, или растворяя его.
      Но целлюлоза не способна испаряться и очень трудно переходит в раствор.
      До настоящего времени найден только один промышленный растворитель для целлюлозы — это аммиачный раствор гидрата окиси меди. В нем целлюлоза растворяется, а при разбавлении раствора водой может быть легко выделена. На использовании этого растворителя основано производство медноаммиачного шелка. Все другие способы получения искусственного шелка — нитратный, вискозный и ацетатный — основаны на растворении целлюлозы после ее предварительной химической обработки.
      При получении искусственного шелка целлюлозу сначала обрабатывают химическими веществами, т. е. изменяют ее состав, а затем уже растворяют. При этом целлюлозная масса расчленяется на отдельные молекулы. Если теперь раствор продавливать струйками через тонкие отверстия, то нитевидные молекулы будут располагаться вдоль по течению струи. Стоит только от этой непрерывно текущей струйки тем или иным путем отнять растворитель, как молекулы образуют нить искусственного шелка. Каждый из способов перевода целлюлозы в раствор и получения из него нитей искусственного волокна имеет свои химические отличия.
      Нитратный способ заключается в том, что целлюлоза обрабатывается азотной кислотой. В результате получается так называемая нитроцеллюлоза, которая легко растворяется в смеси спирта и эфира. Струйки такого раствора превращаются в нити после испарения растворителя.
      Вискозный способ требует химической обработки целлюлозы щелочью и сероуглеродом. Полученное соединение — ксантогенат целлюлозы — способно растворяться в щелочи с образованием густого и похожего по внешнему виду на мед раствора, называемого вискозой. Струйки такого раствора можно превратить в нити, если с помощью кислоты связать щелочь, т. е. опять-таки отнять растворитель, а также разрушить промежуточное соединение целлюлозы, выделив ее в чистом виде.
      Ацетатный способ основан на способности целлюлозы при обработке ее уксусной кислотой и уксусным ангидридом превращаться в новое химическое соединение — ацетилцеллюлозу. Ацетилцеллюлоза растворяется в ацетоне и в смеси спирта с ацетоном. Струйки такого раствора при испарении растворителя превращаются в нити искусственного шелка.
      Когда раствор, в котором находятся нитевидные молекулы, вытекает непрерывной струйкой, то нитевидные молекулы, как мы уже говорили, располагаются вдоль струи. Такое же расположение они имеют и в образующейся нити искусственного шелка Это, как мы уже знаем, придает нити особенную крепость.
      Таким образом, тот или иной способ производства искусственного волокна из целлюлозы зависит от химического видоизменения молекул целлюлозы в процессе производства, т. е. от превращения одних молекул в другие, а свойства самого волокна — от конечного строения молекул целлюлозы, входящих в состав этого волокна.
      В следующих разделах мы познакомимся подробнее с различными способами производства искусственного шелка из целлюлозы и со свойствами новых волокон.
     
      Шелк из порохового вещества
     
      Пять тысяч лет назад, когда повсюду на земном шаре люди носили одежду из мехов и грубых тканей, китайцы нашли источник изготовлять тонкие и легкие ткани исключительной красоты. Тайну выделки этих тканей китайцы строго охраняли, и чужеземцы вынуждены были платить за них очень большие деньги.
      В Средней Азии шелководство появилось примерно в IV веке нашей эры. К этому же времени относится появление шелководства в Закавказье. В Европу тутовый шелкопряд был завезен в 552 году из Средней Азии. Ткани из среднеазиатского шелка, как изготовлявшиеся на Руси, так и шедшие через нее транзитом в Западную Европу, вплоть до XII века во Франции назывались русскими. Собственное же шелководство во Франции появляется лишь в XIV — XV веках, а столетием раньше в Италии. В XVII веке шелководство осваивается на Украине, в районе Астрахани, на Северном Кавказе.
      Разведением шелковичного червя в России занимаются давно. Шелковые изделия вывозились от нас при Иване Грозном и на запад — в Швецию, Голландию, Францию, Румынию — и на восток — в Персию, Афганистан и другие страны. В Москве тогда вырабатывались парча, штоф, ленты и шелковый шнур.
      Известно, что в XVII веке, в царствование Алексея Михайловича Романова, «велено» было из Симбирска воеводе Дашкову выслать в Москву для посадки в Измайлове «100 кустов тутового дерева, да черенков сколько можно». Из Киева воеводе Шереметьеву «також прислать черенков тутовых 30 тысяч мерою по аршину с четью, и чтоб почки были». Из Астрахани князю Одоевскому «приказано было червей шелковичных прислать» и семян «бумажного дерева», т. е. хлопка. Так скупые строки истории повествуют о начале развития шелководства на Руси.
      Давно уже химики стали интересоваться тем, как съеденные тутовым шелкопрядом листья превращаются в его организме в жидкую массу, которая потом выдавливается червем через узкий канал и застывает на воздухе в шелковую нить. Нельзя ли в химической лаборатории воспроизвести тот процесс, который протекает в организме шелковичного червя?
      В 1855 году была сделана первая попытка получить шелк искусственным путем. Листья тутового дерева пробовали растворять, но листья не растворялись. Тогда был определен химический состав листьев и шелка. Оказалось, что листья состоят из целлюлозы, построенной из трех видов атомов — углерода, кислорода и водорода, а шелк построен из четырех видов атомов — углерода, кислорода, водорода и азота.
      Различие в составе натолкнуло химиков на мысль присоединить к целлюлозе азот, чтобы сделать ее растворимой. Предположение оправдалось. Полученная после обработки азотной кислотой азотсодержащая целлюлоза легко растворялась в спирте, и из ее раствора можно было вытягивать нити. При этом оказалось, Ито то вещество, к которому пришли опытным путем, известно более 20 лет. Его давно уже использовали в промышленности взрывчатых веществ. Это была нитроцеллюлоза — вещество, из которого приготовляют бездымный порох.
      Первые исследователи пытались лишь подражать природе, хотя и не довели этого подражания до конца. Вместо того, чтобы выдавливать раствор через тонкое отверстие, как это делает шелковичный червь, они получали нити вытягиванием, макая в раствор стеклянную палочку. Способ этот не получил промышленного развития.
      Только 30 лет спустя была пущена первая фабрика, где искусственный шелк получался продавливанием растворенной в спирте и эфире нитроцеллюлозы через отверстия диаметром 0,1 миллиметра. Тонкие струйки раствора непрерывно выдавливались в подкисленную воду. Растворитель отнимался водой, а нитроцеллюлоза превращалась в нити, которые наматывались на мотовило.
      Так был получен первый искусственный шелк. Его назвали нитрошелком. Нитрошелк горит, как порох, и это неудивительно. Он приготовляется из того же вещества — нитроцеллюлозы, — что и порох.
      Когда к каждой молекуле целлюлозы химически присоединили три остатка азотной кислоты (NО2), то вся молекула от этого обогатилась атомами кислорода. А кислород, как известно, основа процесса горения. Его соединение с другими атомами, например, с атомами углерода, происходит с выделением большого количества тепла.
      В молекуле нитроцеллюлозы атомы кислорода связаны химически. Они отделены от горючей материи — от атомов углерода — своеобразным химическим «барьером» — атомами азота. Но стоит только чуть нагреть такую молекулу, как «барьер» рушится и кислород, соединяясь с углеродом, взрывает всю молекулу. Вместо твердого вещества образуются газообразные продукты горения — углекислый газ и другие.
      Горючесть нитрошелка исключает использование его для выработки одежных тканей или трикотажных носильных вещей.
      Большое развитие получили другие виды искусственного шелка: вискозный, ацетатный и медноаммиачный.
     
      Шелк из вискозы
     
      О вискозе, из которой сейчас вырабатывается самый распространенный вид искусственного шелка, мы находим высказывания у великого русского ученого Д. И. Менделеева.
      Вот что писал он в прошлом веке в своем замечательном труде «Основы химии»: «Органические соединения, подобные спирту... при обработке едкими щелочами и сероуглеродом дают ксантогеновые соли. В подобную же реакцию способна вступать и клетчатка, взятая в виде волокон или в ином виде. При обработке раствором едкого натра она дает натровое производное, а оно с сероуглеродом образует соединение ксантогенового ряда, возобновляющее клетчатку при действии кислот. Такая возобновляемая клетчатка представляет вязкую, студенистую массу, известную под названием вискозы, способную вытягиваться в нити, давать пленки и скреплять порошки и всякие предметы. А так как исходом могут служить всякие растительные отбросы... то промышленность, основанная на указанной реакции, может получить очень большое развитие».
      Но при царском правительстве промышленность искусственного волокна не развилась. Только Советская власть поставила на службу народу крупные научные открытия. Реакции, которые изучал великий русский химик в пробирках, проводятся теперь у нас в широких промышленных масштабах.
      У нас созданы новые отрасли производства: синтетического каучука, азота, искусственного волокна и т. д.
      Огромную роль в развитии теории и практики производства искусственного волокна в Советском Союзе сыграл наш выдающийся ученый академик П. П. Шорыгин. Ему же обязана промышленность искусственного волокна воспитанием первых специалистов.
      Советские химики доказали, что они достойные преемники своих великих предков. То, о чем мечтал Менделеев, осуществлено ими в Советской стране.
      Производство вискозного шелка — самое простое из всех производств искусственных и синтетических волокон. Вискозный шелк в несколько раз дешевле натурального.
      Уже в 1948 году во всем мире было спрядено несколько сотен тысяч тонн вискозного шелка. Это составляет примерно половину всего мирового производства искусственного волокна.
      Интересно пройти по заводу, где вырабатывается искусственный шелк. На территории завода расположено несколько крупных производственных корпусов. В большом многоэтажном корпусе, имеющем несколько цехов со сложной и разнообразной аппаратурой, протекает первая часть процесса: приготовление из целлюлозы вязкой массы — вискозы. Для этого молекулы целлюлозы химически соединяют вначале с молекулами едкого натра.
      Полученную щелочную целлюлозу, или, как ее называют еще, алкалицеллюлозу, обрабатывают сероуглеродом, и только тогда новое химическое соединение, именуемое ксантогенатом целлюлозы, приобретает способность растворяться в разбавленной щелочи с образованием вязкого раствора — вискозы.
      Вискоза затем поступает в главный корпус завода. Здесь расположены десятки прядильных и отделочных машин, а кроме того, сотни крутильных, перемоточных и других машин. Здесь из жидкой массы — вискозы — рождается шелковая нить.
      Процесс прядения на заводе искусственного шелка не такой, как на текстильных фабриках, где перепутанные короткие волоконца хлопка или шерсти сначала расчесывают на машинах в ленты так, чтобы волоконца разместились параллельно друг другу, а затем уже эти ленты на других машинах вытягиваются и скручиваются в нити.
      На прядильной машине завода искусственного шелка из вязкой массы вискозы сразу получается непрерывная нить.
      По стеклянной трубке идет вискоза. Трубка оканчивается платиновым колпачком — фильерой, подобной неглубокому наперстку с отверстиями в донышке. Фильера имеет десятки отверстий диаметром 0,08 миллиметра. Через эти отверстия непрерывно вытекают струйки вискозы в раствор серной кислоты. Соприкасаясь с кислотой, жидкие струйки тотчас же затвердевают в нити. Что же происходит при этом?
      В вискозе к каждой молекуле целлюлозы присоединены молекулы сероуглерода и едкого натра. Такие химически измененные молекулы целлюлозы способны растворяться в слабом растворе щелочи. Когда струйки вискозы попадают в раствор серной кислоты, кислота взаимодействует со щелочью, в результате чего образуются сернокислая соль и вода, а струйки твердеют, — это целлюлоза, химически соединенная с сероуглеродом, образует нити.
      Но на этом кислота не кончает своего полезного действия. Дальше она отнимает от молекул целлюлозы сероуглерод, вследствие чего нить, выходящая из кислоты, оказывается построенной из молекул чистой целлюлозы.
      Стройными рядами вытягиваются по громадному цеху механические «шелкопряды». Любой из них работает почти за полмиллиона шелковичных червей.
      Сотни нитей, каждая из которых состоит из нескольких десятков еще видимых глазом волоконцев, непрерывно наматываются на пустотелый цилиндрик — бобину прядильной машины.
      Свежеспряденный шелк обрабатывается затем на бобине особыми растворами для того, чтобы очистить волокно от унесенных из ванны кислоты и солей. Иначе кислота и соли будут разрушать тончайшие волоконца шелка.
      На бобинной прядильной машине нити получаются некручеными; затеял они поступают в специальные крутильные машины.
      Но на заводах искусственного шелка имеются и такие прядильные машины, которые сразу дают крученую нить.
      Это так называемые центрифугальные прядильные машины. Нить на них из кислотной ванны поступает в быстро вращающуюся маленькую центрифужку и, отбрасываемая центробежной силой, укладывается по стенкам центрифужки в виде плотного кольца из нитей. Укладываясь, нить одновременно и скручивается.
      Такой процесс производства существует во всем мире уже десятилетия. Он считается самым экономичным. Но все-таки он требует крупных зданий, большого количества аппаратуры и много рабочих. От начала обработки целлюлозы до выпуска шелковой нити проходит 5 — 6 дней.
      Советские инженеры поставили перед собой задачу
      удешевить производство искусственного шелка: сжать процесс во времени, сократить количество операций, а следовательно, и аппаратуры, уменьшить число рабочих. Инженеры Научно-исследовательского института искусственного волокна Ф. И. Лаврушин, Е. М. Могилевский, Б. М. Лотарев, Н. Я. Алехин и М. А. Мачихин решили упростить приготовление вискозы. Они разработали новый сокращенный способ получения вискозы, в то время как старый способ имел несколько операций и требовал много оборудования. Работа этих советских инженеров была в 1948 году удостоена Сталинской премии.
      Другая группа инженеров занялась вопросом упрощения второй части производства. По старому способу шелк из вискозы получался в результате ряда прерывных операций на различных машинах: прядение шло на прядильных машинах, отделка — на отделочных, перемотка — на перемоточных, крутка — на крутильных машинах, сушка — в сушилках и т. д. Эта прерывность увеличивала отходы на брак и снижала качество волокна. Советские инженеры изобрели аппарат, в котором, как в комбайне, объединены все операции, начиная от прядения и кончая сушкой нити. Новые механические «шелкопряды» для получения вискозного шелка построены и работают. Процесс получения на них из вискозы готовой нити непрерывный.
      Но это еще далеко не предел в усовершенствовании производства искусственного волокна.
      Раньше окрашиванию подвергали только готовые нити, при этом значительный процент их портился из-за спутывания. Советские инженеры разработали способы крашения целлюлозы прямо в вискозе. И теперь с прядильной машины выходят цветные нити. Новый способ дает и хорошее окрашивание и высокое качество шелка.
     
      Вискозный корд
     
      Не всякому знакомо слово «корд». Но посмотрите на разрезанную шину автомобиля или велосипеда и вы увидите запрессованные в резину крученые нити. Эти нити и есть корд.
      Из корда делают ленты и пропитывают их сырой резиной. Каждая шина состоит из ряда таких прорезиненных лент, крестообразно наложенных друг на друга.
      Корд в резиновой шине является скрепляющим скелетом, подобно железному каркасу в железобетоне. Нити, запрессованные в резину, несут на себе основную нагрузку. Так создается эластичный и необычайно крепкий материал из эластичной, но сравнительно слабой резины.
      Раньше, вырабатывая автомобильные и авиационные шины, резину укрепляли только хлопковым волокном. Однако при больших скоростях движения автомобиля шина нагревается от трения до 100 — 120° С. При этой температуре хлопковая нить «устает»: она становится жесткой и хрупкой, что при многочисленных изгибах во время движения сильно снижает ее крепость.
      Теперь искусственное вискозное волокно заменило хлопчатобумажное волокно в шинном производстве. Испытания показали, что корд из прочного искусственного волокна увеличивает срок службы автомашин на 30 — 50%. Искусственное вискозное волокно не обнаруживает «усталости», оно значительно лучше переносит повышенную температуру. Кроме того, оно состоит из непрерывных нитей, а не из отдельных коротких волоконцев, как хлопок. Цельные нити вискозного волокна не расползаются, как составные нити хлопка.
      Нити вискозного корда сохраняют повышенную крепость и при температурах порядка 100 — 120°. Поэтому для изготовления прочных шин с вискозным кордом требуется меньше волокна и резины. Применение каждого килограмма вискозного волокна экономит от 300 до 600 граммов резины. Такая экономия в весе особенно важна для авиации. Ведь на самолете шина нужна только для взлета и посадки, в полете же она — лишний груз-.
      На больших современных самолетах во время посадки самолета хлопковое волокно, запрессованное в резину, может не выдержать и разорваться. Это повлечет за собой спуск баллона.
      Только синтетическое волокно, вдвое-втрое более крепкое, чем хлопковое, сделало возможным изготовление шин для больших самолетов без значительного увеличения веса и размера колес.
      За освоение и внедрение в промышленность вискозного корда для автомобильных шин Советское Правительство присвоило звание лауреата Сталинской премии Н. В. Михайлову, С. Л. Дичу, Ф. И. Лаврушину, Н. Д. Бондарю, В. Д. Весновскому, А. Н. Карасевой, С. И. Голодку, А. В. Ястржемскому, Н. П. Рузанювой, Д. М. Карасеву, В. М. Кутьину и Е. Я. Яминской.
     
      Новые изделия из вискозы
     
      Помимо искусственного волокна, из вискозы вырабатывается ряд изделий: искусственный волос, искусственная соломка, трубчатая оболочка для колбас, целлофан, укупорка и другие. Их получение в начальной стадии производства в основном сходно с получением искусственного шелка. Различие начинается при формировании этих изделий из вискозы и состоит главным образом в величине и форме отверстий, через которые вискоза продавливается в ванны с кислотой.
      Если отверстие фильеры круглое и диаметр его составляет сотые доли миллиметра, то получается нить.
      Если отверстие круглое, но диаметр его около миллиметра, то образуется «волос».
      Если же отверстие имеет вид небольшой щели, то получается продукт, похожий на соломку.
      Кольцевое отверстие позволяет вырабатывать прозрачные оболочки для колбас.
      Когда же щель, через которую выдавливается вискоза, длинная и тонкая, то получается широкая прозрачная пленка — целлофан.
      Все эти продукты после обработки и отделки представляют собой ценные материалы, имеющие разнообразное применение.
      В колбасном производстве искусственные оболочки из целлюлозной пленки безукоризненны с точки зрения гигиены, так как они прекрасно защищают продукты от проникновения в них бактерий. Искусственный волос имеет гладкую и блестящую поверхность, он гибок и хорошо связывается в узлы. Им заменяют натуральный волос в различного рода изделиях.
      Искусственная соломка тоже имеет ряд преимуществ перед натуральной: она гибка, эластична, легко окрашивается. Из нее можно приготовлять шляпы, ленты и даже плетеную мебель.
      Большое распространение получили вискозные колпачки для закупорки бутылей и флаконов, а также вискозные коробки и тубы для упаковки вазелина. Производство их основано на способности набухшей в воде вискозной пленки сжиматься при высыхании на 30 — 50% и плотно обтягивать горлышко посуды или форму коробочки и тубы. Введением в вискозу красителей можно получить различно окрашенную укупорку.
      Тубы и коробочки из вискозы заменяют металлические и дешевле их.
      Целлофан видели все, однако не всем известно его многообразное применение.
      Целлофан не пропускает масло, спирт, а также другие органические вещества; в воде целлофан набухает. Благодаря этим качествам, а также своей прочности целлофан является лучшим упаковочным материалом для жирно смазанных машинных деталей. С успехом заменяет теперь целлофан дорогую металлическую тару для упаковки многих органических веществ.
      Целлофан можно покрыть тончайшим слоем лака, и он совершенно не будет воспринимать влагу из окружающего пространства. Лакированный целлофан — прекрасный упаковочный материал для пищевых продуктов, требующих длительного хранения. Некоторые продукты, завернутые в него, могут сохраняться длительное время, не теряя качеств и не высыхая. Прекрасно защищает целлофан продукты и от вредных микроорганизмов. Бактерии не в состоянии разрушить пленку, а также не способны проникнуть через нее.
      Целлофановой пленкой можно застеклять оконные рамы: она прекрасно защищает от холода и жары, хорошо выдерживает напор ветра и даже взрывную волну. Там, где при взрыве или ударе стекло разлетается в мелкие куски и может служить причиной серьезных ранений, целлофан в худшем случае лишь прорвется, но порванное место легко заклеивается обычным клеем, словно бумага.
      Целлофаном можно временно остеклять помещения. Целлофановые листы не боятся мороза, стойко выносят давление ветра и являются плохими проводниками тепла. На остекление крупного здания таким небьющимся «стеклом» вполне достаточно только одного рулона целлофана.
      Из одного кубического метра древесины можно получить рулон целлофановой пленки шириной в 1 метр, длиной в 6 километров.
      На прозрачной целлофановой пленке, как на бумаге, можно печатать этикетки, делать красочные рисунки. На целлофан можно наносить тиснением всевозможные рельефные рисунки — муар и т. п. Таким образом, получается недорогая, но очень красивая упаковка. На целлофане, как на кальке, вычерчиваются чертежи, с которых прекрасно печатаются светокопии. Цветной целлофан используется в качестве светофильтров, заменяя цветное стекло. Тонкие ленточки целлофана применяют сейчас для изготовления специальных декоративных тканей.
      При изготовлении вискозных изделий в них без особого труда можно вводить мельчайшие пузырьки газа. От этого вискозное изделие приобретает молочно-белую окраску. Таким же образом получают и волокна, наполненные воздухом.
     
      Пористое или «воздушное» волокно
     
      Природа не выращивает волокон, из которых удалось бы сделать нетонущую ткань. Однако такое волокно можно сделать искусственным путем.
      В процессе прядения, т. е. в момент образования нити искусственного волокна, в нем химическим путем можно создать многочисленные канальцы, заполненные воздухом или каким-либо газом. Нить при этом не теряет текстильных свойств, она остается гибкой и прочной, а микроскопические пузырьки воздуха в волокне придают ему легкость и пловучесть.
      Ткань, изготовленная из пловучих волокон, не утонет в воде, а одежда, изготовленная из такой ткани, позволит держаться на воде даже плохо плавающему человеку.
      Наличие воздушных канальцев в волокне обеспечивает тканям прекрасные теплоизоляционные свойства. Тонкая ткань из пористого волокна будет одинаково хорошо защищать тело и от жары и от холода.
      Если возможно создать волокно с мельчайшими пузырьками воздуха, то ведь можно включить внутрь волоконца и другой, более легкий газ, например, гелий. Следовательно, можно получить волокно не только легче воды, но и легче воздуха и готовить из него «летающие» ткани.
      Это задача будущего.
     
      Ацетатный шелк
     
      Ацетатный шелк интересен многими своими свойствами, и в частности тем, что он пропускает ультрафиолетовые лучи.
      В купальном костюме из этого шелка можно загорать на солнце с таким же успехом, как и без костюма. Получается этот шелк из хлопковой целлюлозы. Ее обрабатывают уксусной кислотой и уксусным ангидридом, в результате чего получают так называемую ацетилцеллюлозу (от латинского названия уксуса — ацетум).
      Ацетилцеллюлоза растворяется в ацетоне и во многих других растворителях. Если такой раствор непрерывно продавливать струйками через фильеры в так называемую шахту, через которую продувается нагретый воздух, то ацетон быстро улетучивается, а образующиеся нити из ацетилцеллюлозы наматываются на бобины.
      Таким, сравнительно простым, способом сразу получают готовый шелк. Он не требует после прядения обработки растворами, как вискозный шелк. После крутки и перемотки его упаковывают и отправляют на фабрики потребителям.
      Несмотря на простоту, этот способ все-таки во многом уступает вискозному способу, так как для получения ацетатного шелка требуется вдвое больше химического сырья, чем для вискозного, да и стоимость сырья значительно выше.
      Поэтому производство ацетатного шелка стоит пока на втором месте после вискозного.
      Ацетатный шелк в отличие от вискозного состоит не из чистой целлюлозы, а из химического соединения целлюлозы с уксусной кислотой. От этого и свойства у него иные — он более легок и меньше набухает в воде.
      Ацетатный шелк обладает прекрасными электроизоляционными свойствами, поэтому его применяют для изоляции проводников и для других специальных нужд.
      Одним из крупнейших современных достижений в производстве ацетатного шелка является получение сверхпрочного шелка. Для изготовления его обычный ацетатный шелк после прядения подвергают специальной обработке, в результате которой нить вытягивается в 8 — 10 раз, а уксусная кислота отщепляется, вследствие чего образуется целлюлозное волокно с очень высокой упорядоченностью расположенных в нем молекул. Таким путем получают необычайно крепкий шелк, более прочный, чем все природные и искусственные волокна. Крепость его превышает даже крепость стальной проволоки того же сечения.
      Веревка из такого сверхпрочного шелка поперечником в один сантиметр может выдержать груз в 10 тонн, т. е. груз пустого железнодорожного вагона.
     
      Медноаммиачный шелк
     
      Медноаммиачный шелк занимает четвертое место в мировой продукции искусственного и синтетического шелка, но вырабатывается его в 15 раз меньше, чем ацетатного шелка, и чуть ли не в 300 раз меньше, чем вискозного.
      Этот способ производства искусственного шелка, так же как и вискозный, основан на том, что целлюлоза сначала образует с аммиачным раствором гидрата окиси меди химическое соединение, превращаясь потом в густую жидкость. От аммиачного раствора гидрата окиси меди произошло и название этого вида волокна. Струйки медноаммиачного раствора целлюлозы выдавливаются на прядильной машине в воду. Вода отнимает от молекул целлюлозы присоединившиеся к ним при растворении молекулы аммиака и частично меди, отчего они вновь становятся твердым веществом, но уже в иной форме, т. е. в форме нитей. Образующиеся целлюлозные нити наматываются на бобину или на мотовило. Последующей обработкой волокна кислотой и отделочными растворами окончательно отмывают от шелковой нити медь и посторонние примеси.
      Сырье, идущее на выработку медноаммиачного шелка, дорогое. Тем не менее он до последнего времени конкурирует с натуральным шелком и со всеми другими видами искусственного шелка благодаря необычайной тонкости нити.
      До сих пор еще некоторые считают, что предел тонкости волокна есть паутина. Однако созданное человеком искусственное медноаммиачное волокно приближается к этому пределу. Чулки и ткани из медноаммиачного шелка столь тонки, что кажутся совершенно прозрачными.
      За единицу измерения толщины нити принят микрон. Толщина паутины равна 3 — 5 микронам, волокна медноаммиачного шелка примерно равна 5 — 10 микронам, а толщина вискозного и ацетатного шелка — 15 микронам и выше. Синтетические волокна имеют толщину 15 — 20 микрон, хлопок — 15 — 25 микрон, натуральный шелк — 15 — 20 микрон, а шерсть — 50 — 90 микрон.
     
      Штапельные ткани
     
      В больших количествах получают искусственную шерсть из древесины по вискозному способу. Производство ее в первой своей части (приготовление прядильного раствора) такое же, как и при получении вискозного шелка. И только начиная с процесса прядения появляется отличие: нити собираются одним толстым жгутом со всей машины. Жгут разрезается на волоконца определенной длины.
      Такое резаное волокно текстильщики называют «штапельным». Волокно сушится, упаковывается в кипы и отправляется на текстильные фабрики.
      Штапельное волокно, идущее в переработку с натуральной шерстью, имеет длину от 7 до 9 сантиметров, причем толщина отдельных волокон соответствует толщине волокон шерсти. Волокну искусственной шерсти придают специальной обработкой мягкость и извитость, свойственные натуральной шерсти. Это волокно перерабатывается с примесью натуральной шерсти в костюмные ткани.
      Вискозную шерсть можно получить любой тонкости, такую же теплую и мягкую, как и шерсть, но с особыми, присущими только ей блеском и красотой.
      Изделия из вискозной шерсти обладают способностью воспринимать испарения кожи и быстро отдавать их воздуху, благодаря чему они наиболее гигиеничны. Вискозная шерсть хорошо окрашивается и прочно удерживает краску. Ткани из нее легко стираются и при этом не теряют своего красивого вида.
      Уже в 1951 году во всем мире было выработано несколько сот тысяч тонн вискозной шерсти, что составило около трети всего количества выработанного искусственного волокна.
      Стоимость искусственной шерсти вдвое ниже натуральной, а качество очень высокое. Из нее вырабатывают так называемые штапельные ткани.
      Штапельное полотно, например, изготовляется из шерстеподобного искусственного волокна с длиною резаных нитей 36 — 38 миллиметров. Оно имеет красивый вид и ценные свойства. Штапельное полотно сочетает в себе красоту шелковой ткани с достоинствами шерстяной. Оно прекрасно окрашивается в различные цвета в тканях и может быть изготовлено из цветных нитей, т. е. узорчатым ткацким рисунком.
      Наши текстильщики выпускают сейчас штапельное полотно с очень тонким начесом, что придает ему вид необычайно тонкого сукна.
      Из штапельного волокна производят теперь даже такие ткани, как шотландка, вельвет, кашемир и другие.
      Из вискозы можно приготовить и хлопкоподобное волокно, матовое и извитое, и с такой же длиной и толщиной нитей, как хлопок.
      Хлопкоподобное штапельное волокно идет в переработку вместе с хлопком. Оно придает пряже мягкость и красивый блеск. Применяется оно для выработки всевозможных тканей для платья, подкладочных материалов, декоративных и других тканей.
      За разработку и внедрение способа получения и переработки штапельного волокна Советское Правительство присвоило звание лауреата Сталинской премии 3. Ф. Кипершлаку, Е. М. Могилевскому, П. К. Кориков-скому и В. Е. Соловьеву.
     
      Волокна из смол
     
      В начале прошлого века химики умели лишь разлагать сложные органические вещества на составные части, а синтезировать сложные вещества из простых могла только природа.
      Учение Бутлерова помогло химикам точнейшим образом определить «архитектуру» природных веществ и после этого приступить к составлению «проектов» для постройки таких веществ искусственным, химическим путем. Это позволило перейти к искусственному получению сложных химических продуктов и простых неорганических веществ.
      Алексей Евграфович Фаворский, один из талантливейших учеников Бутлерова, вошел в историю науки как выдающийся ученый. Он создал основы для промышленных способов получения ароматических веществ, синтетического каучука и пластических масс.
      Газ ацетилен известен давно. Его получают сейчас из угля и извести. Более полвека назад А. Е. Фаворский открыл пути химического превращения ацетилена в искусственные, так называемые виниловые смолы. Из этих смол в наше время вырабатывают синтетическое волокно, лаки, пленки, клеящие вещества и различные пластические массы.
      Из синтетического волокна делают парашютные ткани, рыболовные снасти, искусственную щетину, приводные ремни и ленты для транспортеров.
      Шнур из этих волокон можно применять в качестве сальниковой набивки в подшипниках; он способен выдерживать температуру от -15 до +90° С.
      Виниловые смолы используются не только в промышленности искусственного волокна. Из этих смол можно делать пластмассовые изделия, лаки, пленки.
      Прозрачные пленки из виниловых смол прекрасно окрашиваются в различные цвета и в отличие от вискозных обладают повышенной прочностью. Кроме того, они не боятся воды.
      Виниловые пленки — это материал, полученный без волокна, без прядения, без ткацких станков. Виниловые пленки можно кроить, клеить; из них можно шить, так же как и из обычной текстильной ткани. На пленке можно сделать мельчайшие отверстия, и она, оставаясь непромокаемой, будет пропускать воздух. Производство ее совершенно не требует ни текстильного сырья — нитей, ни текстильных фабрик.
      Выдающимся достижением химии является другой Тип синтетических смол, так называемых полиамидных смол, в которых исходные молекулы связаны между собой так же, как и аминокислоты — составные части белка — в природных молекулах шерсти. Синтез таких смол осуществили советские ученые И. Л. Кнунянц, В. В. Коршак и другие. Полученная ими смола представляет собой упругую массу, напоминающую перламутр. Эти смолы у нас в Советском Союзе называются капрон и анид, а за рубежом — нейлон и перлон. Из таких смол получают волокна, пленки и другие изделия.
      Из продуктов перегонки каменного угля получается хорошо известное вещество фенол, применяющийся при производстве красителей, взрывчатых веществ и других важных химических материалов.
      Из фенола химики синтезируют бесцветную или белую смолу, которая является сырьем для получения новых прочных волокон — капрон и анид. По химическому составу капрон и анид схожи, так как молекулы их построены из одинаковых атомов. Даже количество этих атомов в молекулах примерно равно. Однако само строение молекул разное, отсюда различны и свойства у волокон, получаемых из этих смол.
      Посмотрим, как из смолы делают капроновые нити.
      Кусочки смолы, измельченные до величины горошины, загружаются в специально обогреваемую камеру прядильной машины. Здесь они нагреваются до 275 градусов и, постепенно размягчаясь, превращаются в расплав, представляющий собой вязкую жидкость. Под давлением в 50 атмосфер эта жидкость непрерывно продавливается через тонкие отверстия в короб, через который прогоняется холодный воздух. Струйки смолы охлаждаются, затвердевают в нити и наматываются на бобины.
      Скорость прядения капроновой нити в 10 раз больше скорости прядения вискозного шелка.
      Полученные таким образом капроновые нити — это только полуфабрикат; они состоят из сильно перепутанных между собой молекул. В таком виде волокно непригодно для текстильной переработки: нити легко вытягиваются, и если из них сделать ткань, то от слабого вдавливания на ней могут образоваться «пузыри»; поэтому капроновые нити предварительно растягиваются на вращающихся с разными скоростями барабанах. Длина их увеличивается вчетверо. При этом молекулы несколько выпрямляются и располагаются вдоль оси волокна, а нить становится исключительно крепкой и эластичной.
      Отчего же капроновые нити приобретают эластичность? Молекулы в капроновой нити благодаря постоянному тепловому движению и колебанию отдельных атомов или групп их не вытянуты, а изогнуты. Такая форма для них является наиболее устойчивой. Когда мы растягиваем нить, то молекулы выпрямляются. Как только вытягивание прекратится, нить снова сократится, так как молекулы стремятся принять устойчивую изогнутую форму. Вот это свойство молекул и обусловливает эластичность капроновых нитей.
      Добавкой красителя в расплавленную смолу можно получить окрашенную капроновую нить. Окрашивать можно и готовые изделия из капрона.
      Капрон выгодно отличается от других волокон. Прежде всего изделия из капрона после стирки можно и не гладить, так как они не теряют приданную им вначале форму. Температура плавления капроновых нитей равна 215 — 220 градусам, — это требует аккуратного глажения изделий из капрона. Ни моль, ни ее личинки не поедают и не портят капроновых изделий.
      Капроновое волокно не загнивает и не уменьшает крепости в воде. Это особенно ценно при изготовлении рыболовных снастей.
      Рыболовные сети — предмет особой заботы рыбаков. На уход за ними тратится много времени. После каждого лова их требуется очистить и хорошо просушить, иначе в сырых волокнах могут поселиться микробы и испортить сети, а рыбакам придется возвратиться с лова не с рыбой, а с порванными снастями.
      Сети, сплетенные из синтетических волокон, имеют огромные преимущества перед обычными. Новые волокна не уступают природным в крепости и выгодно отличаются тем, что не набухают в воде, т. е. не впитывают воду, а значит после лова их не требуется сушить. Микробы не в состоянии разрушить синтетическое волокно, поэтому сети из этих волокон не теряют прочности длительное время.
      Когда во время лова удается захватить в обычную сеть косяк сельдей, то рыба, выпуская икру, залепливает ею все ячейки и сеть невозможно вытянуть, так как вода почти перестает фильтроваться через нее. Липкая икра настолько прочно приклеивается к волокнам сети, что ее с трудом удается потом отделить.
      Нити синтетического волокна имеют гладкую, а- не шероховатую поверхность, как природные. На гладких нитях икра не должна задерживаться, она будет смываться при движении сети в море.
      Таковы главные преимущества синтетических волокон перед природными в рыболовецком хозяйстве.
      Нити синтетического капронового волокна на 25% Легче нитей вискозного шелка, а крепость их в 2 — 3 раза больше. Это позволяет вырабатывать из капронового шелка легкие парашютные ткани, которые дают экономию в весе и хорошо переносят удар при раскрытии парашюта.
      Чулки из капрона обладают большой прочностью, они носятся в пять раз дольше, чем чулки из натурального шелка.
      Из толстых капроновых нитей можно делать зубные щетки и щетки для чистки одежды; благодаря гладкой поверхности нитей такие щетки легко отмываются водой от загрязнений.
      Из капронового волокна вырабатывают ткани для очистки химических жидкостей фильтрацией, приводные ремни и крепкие швейные нитки.
      Прочность и эластичность обеспечивают капроновому волокну широкое применение в качестве корда для авиашин.
      За разработку и освоение методов производства этого вида волокна Советское Правительство присвоило звание лауреата Сталинской премии И. Л. Кнунянцу, 3. А. Роговину, Т. Г. Зарковой, А. Б. Пакшверу, А. А. Стрепи-хееву, Э. В. Хаит, И. Г. Шимко, П. Ф. Зуеву, И. Г. Шкурко, В. Я. Радченко, Л. К. Шифрину и Н. К. Сазонову.
      За организацию и освоение производства исходных химических продуктов для изготовления нового искусственного волокна звание лауреата Сталинской премии присвоено С. Л. Варшавскому, А. С. Шевлякову, 3. С. Смоляну, Г. П. Неопиханову, А. Л. Левину, И. Д. Пугачеву и П. А. Костину.
      Советский ученый В. В. Коршак разработал теорию химического синтеза некоторых новых типов полиамидной смолы, дающей прочные синтетические волокна, за что ему присвоена Сталинская премия.
      Из полиамидных смол можно вырабатывать бесшумные шестерни, блоки, шкивы и другие детали для машиностроения.
      Волокна из синтетических смол не горят, а только плавятся подобно стеклу. Такие несгораемые волокна можно делать и из стеклянной массы. Работы советских ученых в этом направлении, как мы увидим дальше, привели к созданию нового вида волокна — кремниевого, огнестойкого.
     
      Канаты из новых волокон
     
      Удержать корабль на причале можно с помощью гибких и очень крепких канатов. Эти корабельные канаты должны выдержать огромную силу ветра, поскольку вся надводная часть судна представляет собой своеобразный парус. Чем выше и длиннее корабль, тем больше парусность судна и тем крепче должен быть канат, удерживающий его на месте стоянки.
      До сих пор во всем мире корабельные канаты делались из льна, конопли, джута или из стальной проволоки. Однако эти канаты недолговечны. Стальные канаты быстро слабеют от коррозии, а крепость волокнистых уменьшается микробами.
      Не следует думать, что микробы селятся на всем протяжении каната. Они обычно выбирают только те места, которые мало защищены, т. е. там, где отсутствует противогнилостная пропитка или имеются небольшие, может быть, даже незаметные глазу, повреждения наружных волокон. Как только микробы начнут здесь свою деятельность, канат в этом месте будет постепенно слабеть. Внешне поврежденное место трудно заметить, но в ответственный момент оно неожиданно приведет к неприятному для команды судна обрыву каната.
      В судовой практике установлены определенные сроки службы корабельных канатов. Эти сроки могут быть значительно больше, если для изготовления канатов вместо природных волокон взять синтетические.
      Синтетические волокна обладают высокой прочностью, хорошей эластичностью и, кроме того, они не разрушаются микробами. Новые волокна в отличие от естественных имеют гладкую поверхность, с которой легко смываются все загрязнения. Кроме того, сам материал такого волокна мало пригоден для «питания» микроскопическим организмам.
      Канаты, изготовленные из синтетических волокон, должны быть значительно крепче и долговечнее канатов, сделанных из природных волокон.
      Можно сделать канаты и из тончайших стеклянных нитей. Крепость стеклянных канатов выше, чем стальных, по гибкости же они не уступают льняным канатам. Их можно завязывать в узлы, они могут работать через блоки под малым углом, как канаты из самых лучших природных волокон, и при всем этом стеклянные канаты выгодно отличаются от пеньковых тем, что не боятся высоких температур. Они без потери прочности работают там, где воздух и соприкасающиеся с ними детали нагреты до высокой температуры.
      Но как же из хрупкого и бьющегося стекла получают гибкие, неломающиеся нити?
     
      Стеклянное волокно
     
      В обыкновенном (силикатном) стекле удивительным образом сочетаются свойства жидкости и кристаллов. Постоянство формы стекла, высокая механическая прочность и сравнительно малая способность расширяться при повышении температуры являются свойствами, характерными для кристаллов.
      Вместе с тем молекулы в стекле расположены беспорядочно, благодаря чему стекло при разогреве может течь, как жидкость, хотя и очень медленно. Такое состояние тела, в котором проявляются одновременно свойства жидкости и кристалла, отличают и называют стеклообразным.
      Наши химики умеют вырабатывать небьющееся силикатное стекло. Оно не бьется, даже если его бросить на каменный пол. Изделия из него не трескаются, если их после разогрева окунуть в ледяную воду. В посуде из такого стекла можно варить и жарить пищу на открытом огне без какой-либо опасности повреждения.
      Все эти новые свойства стекло обрело в результате того, что наши ученые сумели значительно уменьшить* коэффициент его расширения при нагревании. Стекло из чистого кремнезема, например, имеет в 20 раз меньшее, расширение, чем простое.
      Повышенное количество кремнезема и малое содержание щелочей придают стеклу тугоплавкость.
      Из стекла теперь делают насосы, вентили, трубы и. даже воздуховоды.
      Больше того, наши специалисты получают сейчас из стекла замечательные шелковистые волокна, которые можно перерабатывать в ткани.
      Понятия «стекло» и «волокно», на первый взгляд, несовместимы. Со стеклом у нас связано представление хрупкости, а с волокном о гибкости. Однако стекло, хрупко, пока мы измеряем его толщину миллиметрами и сантиметрами. Но стоит вытянуть стекло в тончайшие, нити — и оно станет гибким. Стеклянные нити можно вязать в узлы и скручивать в пряжу. Они приобретают свойства текстильных волокон.
      Стеклянные нити известны давно. Еще египтяне получали их простым вытягиванием из расплавленного стекла и применяли для украшений. Много позднее нити из расплавленного стекла получали и в Венеции. Но они
      были довольно толстые и хрупкие. В таком состоянии техника производства стеклянных нитей дошла до нас, В нашей стране коллектив работников Института стекла — М. Г. Черняк, М. С. Асланова, Г. М. Холмогоров, С. И. Иоффе и С. Н. Беляев — разработал промышленный способ производства пряжи и ткани из непрерывного стеклянного волокна. Их работа удостоена Сталинской премии.
      Новый способ заключается в следующем. Из стекла делаются шарики диаметром 18 — 20 миллиметров. Такими стеклянными «горошинами» питается специальная печь. Один за другим падают шарики в раскаленную электричеством печь и плавятся. Через мелкие отверстия на дне печи вытекают серебристые струйки стекла. Они, схватываются быстро вращающимся барабаном и растягиваются. Скорость вытягивания очень высока и превышает 1000 метров в минуту!
      Десятиграммовая горошина вытягивается в нить длиной 160 километров. Получаются почти не видимые глазом нити, по виду напоминающие искусственный шелк; они в 50 раз тоньше человеческого волоса. Нить может быть любой длины, и чем она тоньше, тем большей гибкостью обладает.
      Чтобы стеклянное волокно могло перерабатываться на текстильных машинах, диаметр волокон не должен превышать 5 микрон. Это уже стеклянные паутинки. Они легко скручиваются в нити, из которых можно ткать ткани, ковры, делать ленты, шнуры и т. п.
      Для тканей применяют нити или бесконечной длины или нарезанные на волокна длиной по 20 — 30 сантиметров. Такие волокна прядутся в нити подобно хлопку или шерсти.
      Стекло может быть окрашено в разные цвета. Из окрашенных нитей можно получать красивые узорчатые ткани. Поверхность нитей гладкая; поэтому ткани из стекла легко очищаются при слабой промывке, причем вода не задерживается на них, а ткань после промывки почти не нуждается в сушке.
      Ткань, изготовленная из искусственных стеклянных нитей, — это техническая ткань. Применение стеклянных тканей весьма разнообразно. Она не загорается и. не горит. Из нее делаются театральные занавесы, декорации, ковры, дорожки.
      Зимой хорошо носить валенки, но плохо, что они боятся сырости. Сапоги не промокают, но на морозе в них холодно. Нога в сапоге начинает мерзнуть всегда со стороны подошвы. Сколько бы тепла ни передавалось от тела к подошве обуви, это тепло, воспринимаясь подошвой, теряется ею при соприкосновении с мерзлой землей или снегом. Если бы удалось уменьшить потерю этого тепла, то нога в сапоге чувствовала бы себя, как в валенке.
      Такую задачу можно осуществить. Кожа и резина, из которых делают подошву, обладают сравнительно хорошей теплопроводностью. Но стоит, например, между стелькой и подошвой проложить тонкий листок из стеклянной ткани, как теплопроводность подошвы резко уменьшится. То же получается, если в резиновую подошву запрессовать стеклянную ткань.
      Так, с помощью стеклянной ткани можно кожаной обуви придать то замечательное свойство сохранять тепло, которым до сих пор отличалась лишь валяная обувь.
      Ткани из стеклянных нитей нашли большое применение и в промышленности: через них фильтруют едкие химические жидкости — кислоты, щелочи как холодные, так и горячие. Они легко моются и не загнивают. Благодаря этому срок их службы во много раз превышает срок службы лучших шерстяных и других фильтровальных тканей.
      Из стеклянных нитей делают ленты и ткани для тепловой и электрической изоляции, выдерживающей температуру до 600°.
      При комнатной температуре лента из стеклянных нитей в 25 раз крепче асбестовой и в 6 раз крепче хлопковой.
      При температуре 260° хлопковая лента уже перегорает, а лента из стеклянных нитей и в этих условиях прочнее асбестовой в 28 раз. Канаты из стеклянных волокон крепче стальных тросов такого же сечения.
      В настоящее время из стеклянного волокна изготовляют сотни различных предметов, начиная с приводных ремней и канатов и кончая огнестойкими занавесами.
      Из стекла вырабатывается не только «шелк», но также «вата» и «войлок», которые состоят из более толстых нитей. Толщина их в 5 — 7 раз больше, чем у стеклянного «шелка».
      Стеклянный войлок — это проклеенная растворимым стеклом (силикатом натрия) или другим составом стеклянная вата. Он плохо проводит тепло и звук и применяется как тепловая изоляция для паропроводов и холодильников, как звукоизоляция в телефонных станциях, радиостанциях, спецлабораториях.
      Стеклянный войлок задерживает тепло в 3,5 раза лучше, чем асбест, в 7 раз лучше, чем дерево, в 20 раз лучше, чем кирпичная кладка, и в 40 раз лучше, чем бетон.
      Стеклянная вата — это нескленные волокна. Она также служит прекрасным теплоизоляционным материалом, так как в одном кубическом метре стеклянной ваты содержится 960 литров воздуха.
      Стеклянная вата очень легка. Один кубический метр ее весит 25 килограммов. Это важно при утеплении перекрытий и стен зданий. Стеклянная вата прекрасно гасит и звук. Она заглушает его на 30% лучше, чем шерстяной войлок, в полтора раза лучше, чем ковровая ткань, и в два раза лучше, чем кирпичная кладка. Ко всему этому, стеклянная вата огнестойка, не боится кислот, щелочей и не разрушается микроорганизмами.
      Наши специалисты получили еще один новый материал, получивший название «пеностекло». За создание этого материала И. И. Китайгородский вместе с В. И. Суровцевым, П. А. Карягиным и А. М. Пономаренко удостоены Сталинской премии. Их трудами стекло превращено в твердую пену, которая раз в десять легче камня. Из пеностекла можно отливать разного вида кирпичи, плиты, блоки. Пеностекло легко режется, пилится и даже рубится, окраской ему можно придать любой цвет, а при необходимости в него, как в дерево, можно забивать гвозди.
     
      Волокно из кремния и углерода
     
      Кремний и углерод, можно сказать, как бы «поделили» между собой органические и неорганические вещества в природе: в органических веществах господствует углерод, а в неорганических — кремний.
      Подобно углероду, кремний соединяется с водородом и кислородом. Углерод с четырьмя атомами водорода образует газ метан. Кремний же с четырьмя атомами водорода дает газ кремневодород. Углерод и два атома кислорода дают углекислый газ. Кремний же с двумя атомами кислорода образует кремнезем и отличается от углекислого газа тем, что он твердое тело. Это — песок.
      Кремния очень много в природе. В земной коре его содержится больше 25%. Его не нужно искать, он есть почти везде: в песке, глине, горном хрустале, граните, стекле, асбесте.
      Песок и асбест содержат кремний, но как различны они по виду и свойствам!
      Сколько бы мы ни старались спрясть нить из песчинок, этого сделать нельзя.
      Иное дело асбест. Это — волокнистое вещество. Его называют горным льном.
      Асбест — единственное в природе волокно, которое не боится огня. Однако ценность асбестового волокна сильно снижается тем, что хотя из него и удается спрясть нить и даже сделать ткань, но это только до «первой воды». Асбестовые волоконца очень коротки, поэтому сцепление их в пряже нарушается при первом же смачивании, и ткань расползается.
      Химики, вероятно, могли бы найти для асбеста такой растворитель, как и для целлюлозы, чтобы «прясть» затем из раствора длинные нити асбестового волокна. Но советские ученые пошли по другому пути. Они открыли, что несгораемое волокно можно получить из соединений, содержащих в себе одновременно кремний и углерод и названных поэтому кремнийорганическими соединениями.
      Из кремнийорганических соединений можно получать лаки, каучуки, пластмассы, волокна, как и из органических веществ. Эти продукты стойки к химическим воздействиям, выдерживают температуру до 500° при давлении в 100 атмосфер.
      За достижения в области кремнийорганических соединений советский ученый К. А. Андрианов удостоен Сталинской премии.
     
      Золотое руно
     
      Дорого ценилась в древние времена одежда из шерстяной ткани, так как она выгодно отличалась от меховой легкостью и красотой.
      Греческий драматург Эврипид, живший около двух с половиной тысяч лет назад, описал поход древних греков в Колхиду (на Кавказ) за золотым руном. Из этого описания мы узнаем, что еще в те времена кавказские народности выращивали «золоторунных», т. е. тонкошерстных, овец, за шерстью которых из далеких стран снаряжались походы.
      Шли века. Но основным поставщиком шерсти оставалась овца. Сейчас на наших пастбищах пасутся многомиллионные стада тонкорунных овец. Велико количество шерсти, снимаемой с этих овец. Но немало искусственного волокна, схожего с натуральной шерстью, вырабатывается химическим путем.
      Лет двадцать назад был такой случай. Отряд итальянских оккупантов в Абиссинии шел в горы для подавления восстания в абиссинском селении. Под знойными лучами солнца солдаты изнемогали в своем шерстяном обмундировании. Но вот на пути — горная речка. Перебравшись вброд, солдаты почувствовали облегчение от жары. Карабкаясь по узкой тропинке в гору, они скоро обнаружили, что их мокрая шерстяная одежда расползается на куски. Полуголые оккупанты были в недоумении. Лишь позднее они узнали, что их одежда сделана из искусственной шерсти, полученной из молока!
      Отсутствие собственного хлопка и недостаточное количество шерсти заставили Италию искать новые виды текстильного сырья, и она стала производить искусственную шерсть, используя для этого снятое молоко.
      Но делать это волокно с достаточно устойчивой прочностью в мокром состоянии в Италии тогда не умели.
      Кто бы мог подумать, что из молока можно делать шерстяные нити? Только химики в состоянии производить подобные превращения. После снятия сливок из молока химическим способом выделяют белковое вещество, называемое казеином. Казеин и служит исходным сырьем для производства искусственной шерсти. Из одного килограмма казеина получается один килограмм искусственной шерсти, годной для выработки 3 — 4 метров ткани.
      Промытый и высушенный казеин — белый порошок без запаха и вкуса. Он загружается в особые мешалки, где подвергается воздействию раствора едкого натра. В результате получается прядильный раствор — густая тягучая масса. После этого начинается прядение.
      Казеиновый раствор подается насосиком через фильтр к фильерам прядильной машины. Диаметр каждого отверстая фильеры составляет 0,08 миллиметра. Вытекающие из фильеры 600 — 800 тончайших струек казеинового раствора попадают в ванну, где содержатся серная кислота и сернокислые соли. Там струйки превращаются в нити искусственной шерсти.
      Нити со всей машины собираются в общий жгут. Такой жгут состоит примерно из 10 тысяч отдельных волоконцев. Жгут промывается от кислоты и подается на отделочную машину.
      При образовании нити искусственной шерсти белковые молекулы располагаются вдоль нити. Стоит только поместить такую нить в теплую воду, как молекулы воды проникнут в межмолекулярные промежутки и, заполнив их, увеличат расстояние между молекулами. Благодаря этому уменьшатся силы сцепления между отдельными молекулами белка, а следовательно, понизится и прочность нити.
      Для увеличения прочности только что полученные нити искусственной шерсти обрабатывают формалином (водным раствором формальдегида). Молекулы формальдегида химически «сшивают» между собой белковые молекулы и не дают им расползаться при растяжении волокна. От этого повышается прочность нитей и, кроме того, падает способность нити набухать в воде, т. е. увеличивается прочность ее в мокром состоянии.
      Из отделочной машины выходит длинный-, но еще мокрый шерстяной жгут. Он режется на пучки волокон длиной в 9 — 10 сантиметров (такую длину имеют волокна овечьей шерсти) и поступает в сушилку.
      По химическому составу шерсть, полученная из казеина, имеет большое сходство с натуральной шерстью. По внешнему виду она похожа на лучшие сорта ангорской шерсти. Она так же хорошо защищает от холода, но пока уступает натуральной шерсти в эластичности и прочности, особенно в мокром состоянии.
      Искусственная шерсть перерабатывается обычно в смеси с овечьей или другой натуральной шерстью. Это повышает прочность ткани.
      В СССР изучены способы получения искусственной шерсти не только из животных, но и из растительных белков — сои. чины и других семян бобовых растений.
      Из тонны сои может быть получено 240 килограммов растительного белка и столько же искусственной шерсти. Этого количества достаточно для выработки почти одной тысячи метров ткани.
     
      Новые волокна в будущем
     
      Химики могут получать искусственное и синтетическое волокна с разнообразными свойствами. Но, само собой разумеется, никто не будет изготовлять одну и ту же ткань со всеми ценными свойствами для любых целей, для всех видов потребления, так как во многих случаях это окажется ненужным.
      Так, например, нити натурального шелка имеют не очень большую прочность на разрыв, но они дают ткани с высокой носкостью за счет прочности волокна на изгиб. От многочисленных изгибов на поверхности шелковой нити не появляются микроскопические трещины, которые могли бы снизить крепость волокна.
      Ценность шерстяного волокна всем очевидна, но никто не будет изготовлять из натуральной шерсти канаты, так как в подобных изделиях важны не тепловые свойства, а прочность.
      Синтетическое волокно пока мало пригодно для изготовления тонких бельевых тканей, так как оно не способно поглощать испарения кожи и быстро отдавать их воздуху, но зато оно весьма пригодно для чулок, одежных тканей в смеси с шерстью и для технических целей.
      Искусственное и синтетическое волокна могут быть изготовлены по заказу и иметь те или иные, наперед заданные, свойства.
      Искусственные и синтетические волокна заняли особое место в текстильной промышленности. По перспективам технических возможностей и масштабам своего развития эти волокна можно назвать волокнами настоящего и будущего.
      Сотни тысяч лет существуют в природе растения, из волокон которых человек научился делать ткани. Однако природное волокно оказалось далеко не идеальным материалом для этой цели.
      Природа выращивает волокна, «не считаясь» с тем, что длина их мало пригодна для изготовления ткани.
      Хлопок и шерсть, например, имеют короткие волокна. Человеку пришлось научиться сначала скручивать их в длинные нити, а потом уже вырабатывать из нитей ткани, трикотаж и другие текстильные изделия.
      Человек построил сложные машины, чтобы делать это хорошо и быстро.
      Химическим путем можно создавать на заводах любые количества новых волокон, не требующих при переработке в текстильные изделия большого количества машин. Это — яркое свидетельство могущества советского человека, производящего всевозможные атомно-молекулярные постройки.
      Путем химической переработки из одного кубометра
      древесины можно приготовить столько искусственного шелка, сколько его разматывается из 320 000 коконов.
      Производитель натурального шелка — шелковичный червь за свою жизнь выпрядает один кокон, в котором имеется всего лишь полграмма шелковой нити. А механический «шелкопряд» производит свыше четверти тонны шелка в день.
      Из одного кубометра древесины получается 160 килограммов искусственной шерсти, что соответствует примерно годовому настригу с 30 овец.
      Количество искусственного шелка, полученного из кубометра древесины, достаточно для выработки или 4 тысяч пар чулок, или 600 трикотажных полушелковых костюмов, или 1 500 метров шелковой ткани.
      В Советском Союзе научились делать дешевый искусственный шелк. Уже в предвоенные годы его начали вырабатывать в таком количестве, что шелковые изделия были широко распространены.
      Созданная по указанию Партии и Правительства новая отрасль народного хозяйства — промышленность искусственного волокна, — указывалось на XIX съезде Коммунистической партии Советского Союза, — в пятой пятилетке увеличит производство в 4,7 раза против 1950 года и почти в 11 раз по сравнению с 1940 годом.
      В пятой пятилетке будут заложены основы для развития производства других новых видов синтетических волокон, обладающих более высокими качественными показателями.
     
      Крупный шаг вперед по пути к коммунизму
     
      Выполнение пятого пятилетнего плана будет крупным шагом вперед по пути развития от социализма к коммунизму.
      Вот что можно получить из кубометра древесины
      Коммунистическая партия и Советское Правительство проявляют повседневную заботу о неуклонном улучшении материального положения трудящихся нашей страны, о всемерном расширении производства товаров широкого
      Потребления. Мудрая политика партии обеспечила мощное развитие в стране тяжелой индустрии и социалистического сельского хозяйства и на этой базе всестороннее развитие всех отраслей легкой промышленности и непрерывное увеличение выпуска предметов массового потребления.
      Созданы крупные текстильные, трикотажные, швейные, меховые, обувные и кожевенные предприятия, оснащенные современной техникой. На базе новой техники реконструируется промышленность искусственного волокна. Разработана новая технология этого производства.
      В целом выпуск продукции легкой и пищевой промышленности должен увеличиться за пятилетие не менее чем на 70% и выпуск продукции на предприятиях местной промышленности и промысловой кооперации примерно на 60%. При этом в особенности значительно увеличится выпуск наиболее важных предметов потребления. За пятилетие намечается увеличить уровень производства хлопчатобумажных тканей на 61%, шерстяных тканей — на 54%, обуви кожаной — на 55%, сахара-песка — на 78%, мяса — на 92%, рыбы — на 58%, масла животного — на 72%, консервов — в 2,1 раза.
      Совершенно иную картину мы наблюдаем в капиталистических странах. Перевод промышленности на осуществление навязанной империалистами военной программы и подчинение экономики капиталистических стран интересам американских монополий привели к резкому сокращению гражданской промышленности, к уменьшению выпуска товаров широкого потребления, к консервации многих предприятий, к росту безработицы и резкому сокращению покупательной способности трудящихся.
      Возьмем, к примеру, английскую текстильную промышленность, которая, кстати сказать, не так давно была самой развитой и держала в своих руках почти все основные рынки сбыта текстильных товаров. Уже в 1951 году производство хлопчатобумажных тканей в Англии по сравнению с довоенным временем уменьшилось на 40%. За последние годы в английской хлопчатобумажной промышленности число рабочих сократилось на 26%. Не меньший кризис переживает и английская шерстяная промышленность. Мощность шерстяных ткацких фабрик сократилась на 30%. Увеличиваются и без того большая нищета и безработица среди многочисленного отряда рабочих текстильной промышленности Англии.
      Во Франции наблюдается застой в шелковой промышленности, где рабочая неделя сокращена до 20 — 24 часов. В текстильной промышленности Норвегии фабрики работают два — три дня в неделю. В Турции после решения турецкого правительства о разрешении ввоза американского текстиля закрылось до 50 текстильных фабрик, и рабочие выброшены на улицу.
      В капиталистических странах отрасли производства мирной продукции свертываются, там все больше и больше сокращается выпуск товаров гражданского ассортимента, непрерывно падает потребление товаров населением и ухудшается материальное положение трудящихся.
      В Советском Союзе из года в год неуклонно растет производство предметов широкого потребления, систематически снижаются цены и улучшается материальное благосостояние советского народа.
      Наше социалистическое сельское хозяйство должно в ближайшие два-три года добиться создания в стране обилия продовольствия для населения и сырья для легкой промышленности.
      Советское хлопководство идет по пути дальнейшего подъема, увеличивая из года в год сбор хлопка. Урожайность хлопка-сырца в 1951 году по советским республикам Востока составляет в среднем 21 центнер с гектара. В том же 1951 году урожайность хлопка в Египте составила 11,5 центнера с гектара, в США — 8,3, в Индии — 3,4, в Пакистане — 5,2, в Турции — 7,2, в Иране — 4,5 центнера с гектара.
      Ни в одной стране мира, производящей хлопок, нет такой урожайности, какой добились советские хлопкоробы. Следует учесть, что высокие урожаи хлопка в советских республиках Востока получены на больших площадях.
      Советские республики производят хлопка столько же, сколько Индия, Египет, Иран, Турция и Афганистан, вместе взятые. В пятой пятилетке намечается дальнейшее увеличение заготовок хлопка высших сортов, расширение производства тонковолокнистого хлопка и усиление селекционной работы, прежде всего, в направлении выращивания новых скороспелых высокоурожайных сортов хлопчатника, особенно для новых районов хлопководства.
      Наш хлопок — самый лучший в мире как по длине, так и по тонине, В 1952 году было заготовлено хлопка-сырца 3 миллиона 770 тысяч тонн, или в 1,7 раза больше, чем в 1940 году.
      Дерево, уголь и известь, стекло, органические кислоты и даже казеин молока — все эти совершенно непохожие друг на друга вещества превращаются теперь нашими химиками в искусственные волокна
      Расширяющаяся сырьевая база шерстяной промышленности позволит в текущей пятилетке резко увеличить выпуск тканей для изготовления костюмов, пальто и женских платьев; увеличивается выпуск тканей из штапельнего волокна; расширяется производство особо прочных шерстяных тканей с капроновым волокном.
      Быстро растет производство шелковых тканей в широком ассортименте. В 1953 году «будет выпущено таких тканей в шесть раз «больше, а в 1954 году в 7,5 раза больше, чем в 1940 году. Пятый пятилетний план по выпуску шелковых тканей «будет выполнен на два года раньше срока, а по выпуску шерстяных тканей на год раньше срока. Увеличивается выпуск пестротканных и бархатных тканей.
      В новой пятилетке осуществляется строительство большого количества хлопчатобумажных, шелковых, шерстяных, трикотажных, кожевенных, обувных предприятий и заводов искусственного волокна. Объем капиталовложений увеличивается почти в два с половиной раза по сравнению с предыдущей пятилеткой. Будут строиться и реконструироваться сотни предприятий.
      В пятой пятилетке будут созданы новые крупные текстильные центры в Камышине, Энгельсе, Барнауле, Краснодаре, Херсоне и Сталинабаде. В результате этого произойдут серьезные сдвиги в размещении текстильной промышленности. Производство хлопчатобумажных тканей еще более приблизится к источникам сырья и районам потребления готовой продукции. По своей мощности большинство этих комбинатов будет значительно превышать любое существующее в мире текстильное предприятие. Например, Камышинский хлопчатобумажный комбинат будет вырабатывать в сутки около одного миллиона метров высококачественных тканей. Новые предприятия по технической оснащенности, по запроектированному ассортименту будут самыми передовыми. Они будут выпускать в массовом количестве наиболее ценный ассортимент различных тканей.
      В своей практической работе по строительству коммунизма партия руководствуется решениями XIX съезда КПСС.
      Существо политики нашей партии заключается в том, чтобы обеспечить все необходимые условия для еще более успешного строительства коммунизма в Советской стране, проявлять неослабную заботу о благе трудящихся, о безопасности нашей Родины, дальше укреплять наше социалистическое государство. Забота о благе советского человека, о процветании народа — высший закон для нашей партии.
      Максимальное удовлетворение постоянно растущих материальных и культурных потребностей общества может быть достигнуто только путем непрерывного роста и совершенствования социалистического производства на базе высшей техники.
      XIX съезд Коммунистической партии Советского Союза определил такие темпы роста общественного производства, которые позволяют в пятой пятилетке сделать новый крупный шаг по пути к коммунизму.
     
     
      II. ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
     
      Новые материалы
     
      Тысячелетия отделяют нас от того времени, когда человек впервые стал использовать дерево, кость, металл, стекло и волокна для различных изделий. Эти пять основных материалов, изделия из которых используются и ныне, занимают определенное место в жизни человека.
      Сейчас природные материалы дополнены новыми, искусственно созданными человеком материалами — пластмассами.
      Велико многообразие получаемых из пластмасс изделий. Они есть и в автомобиле и в самолете. Они есть и в кармане взрослого и в сумке школьника. Они проникли и в быт и на производство, распространившись и на земле, и под землей, и на воде, и под водой. Они есть на пароходах. Без них уже не поднимается в воздух ни один самолет и не опускается под воду ни одна подводная лодка. Везде, где только появляется человек, эти новые материалы неотступно следуют за ним.
      Широко применение их в современной промышленности и технике.
      Прозрачность стекла и легкость дерева, прочность металла и красивый внешний вид — вот источники проникновения этого нового материала во все отрасли промышленности.
      Пластические массы в восемь раз легче свинца и в шесть раз легче меди. Даже алюминий, и тот в два раза тяжелее некоторых видов пластмасс. Следовательно, замена металла во всех возможных случаях пластмассами облегчает конструкцию, что особенно важно в самолетостроении и судостроении.
      Пластические массы обладают большим электрическим сопротивлением и поэтому широко применяются как электроизолирующий материал.
      Изделия из пластмассы изготовляются путем штампования, что во много раз сокращает операции обработки по сравнению с изготовлением тех же самых предметов из металла. При этом сразу получаются готовые изделия, не требующие даже окраски.
      В технике давно известны такие материалы, как металл и цемент.
      Из металла можно отливать любые изделия, причем эти изделия без труда удается снова переплавлять в слитки металла, а потом опять и опять повторять процесс отливки или переплавки.
      Другой материал — цемент имеет иные свойства. Если из цементного теста изготовить какое-либо изделие, то превратить это изделие снова в цементное тесто или в цемент невозможно.
      Подобное различие существует и у новых материалов — пластических масс.
      Одни пластмассы ведут себя как металл. Их можно размягчать нагревом, отливкой или другими способами превращать в разные изделия. При необходимости эти изделия легко опять переплавить в кусок пластической массы, чтобы потом изготовить новое изделие.
      Есть пластмассы, ведущие себя как цемент. Разогревом их можно размягчить и изготовить любое сложное изделие. Но как только такое изделие затвердеет, пластмассу уже никаким образом не удастся снова размягчить или расплавить нагревом.
      Механическая прочность пластмасс в некоторых случаях равна металлу. Но если учесть удельный вес, то прочность их в переводе на единицу веса превосходит прочность металла.
      Мировая техника знает не много других видов промышленности, которые развивались бы с такой быстротой, как промышленность пластических масс.
      В результате ряда химических реакций из молекул, находящихся в воздухе, в воде, в угле, в извести, получаются ценные искусственные материалы.
      Кристаллическое вещество фенол и газообразное вещество формальдегид — дают бакелитовую смолу, из которой делают и пластмассовые изделия и лаки.
      Кристаллическое вещество мочевина с формальдегидом образует другую смолу — это аминопласты.
      Из извести, угля и уксуса получают третью смолу.
      И это только небольшая часть новых смол. Они сочетают в себе свойства почти всех натуральных материалов. Среди природных материалов они не имеют себе равных по разнообразию свойств.
      Дерево — прекрасный материал, но оно горит и способно гнить.
      Железо удивительно прочно, однако это качество быстро теряется от разъедания кислородом воздуха.
      Стекло выделяется из всех материалов прозрачностью. Благодаря ему наше жилище наполнено солнечным светом, но и этот материал не лишен недостатков — он хрупок.
      Фенол и газообразное вещество — формальдегид, соединяясь химически, образуют пластическую массу, из которой вырабатываются тысячи всевозможных предметов и деталей машин
      Вместо горючего дерева и ржавеющего металла советские ученые создали материалы, не тонущие в воде, не горящие в огне, не ржавеющие и не гниющие в сырости. Создано новое, небьющееся органическое стекло, а старое, неорганическое стекло избавлено от его «болезни» — хрупкости — и наделено прочностью металла.
      Все эти чудесные превращения вещества осуществляются сейчас на многочисленных заводах нашей страны, и советские химики в этой области идут в первых рядах мировой науки.
     
      Искусственная кость
     
      Еще в конце прошлого века такие мелкие изделия, как пуговицы, пряжки, ручки, гребенки и т. п., вырабатывались из кости. Много кости расходовалось и на изготовление предметов украшения.
      Потребность в этом материале непрерывно росла, а источники, откуда черпалась кость, катастрофически убывали.
      Поставщиками ценной кости были слоны и черепахи. Из бивней слонов делались красивые изделия, но добыча бивней была связана с варварским истреблением ценных животных. Пуговицы из черепаховой кости также стоили жизни многим обладательницам красивого костяного панцыря.
      Чем реже встречалось то или иное существо, наделенное природой белой костью, тем дороже ценилась его кость.
      В сокровищнице турецкого султана хранится кубок, выточенный из клюва птицы. Этот уникальный кубок внешне напоминает изделие из слоновой кости, только величина его говорит за то, что птица, из клюва которой он сделан, сильно отличается от известных нам пород птиц.
      Редкая птица называется птицей-носорогом. Она и сейчас еще живет в некоторых местах Индии, а также на островах Цейлон и Суматра. Ее клюв имеет несоразмерную величину благодаря наросту и своеобразной форме.
      Костяной нарост на клюве птицы-носорога вполне может служить материалом для изготовления из него различных изделий. Но ввиду крайней редкости птиц-носорогов первая же сотня изделий из их клювов привела бы к полному исчезновению этих птиц.
      Вначале пластмассы робко заменяли натуральную кость, но потом они властно вошли в обиход всей нашей жизни.
      Путь к открытию этих материалов проложили русские ученые Н. Н. Зинин и А. М. Бутлеров.
      Знаменитый русский химик А. М. Бутлеров писал в 1864 году: «Можно ручаться за возможность синтетического получения каждого органического вещества». Бутлеров оказал величайшую услугу человечеству тем, что дал в руки ученых оружие, с помощью которого стало возможным строить вещество из невидимых атомов и молекул по заранее разработанному плану, т. е. производить такие химические «постройки», которые совершенно немыслимы были до этого.
      Созданная Бутлеровым теория химического строения вещества на протяжении десятилетий является неисчерпаемым источником открытий, имеющих практическое и теоретическое значение.
      Сам Бутлеров лабораторным путем получил формальдегид (продукт, образующийся в зеленом листе растения). Формальдегид — химически активное вещество. В соединении с белковым веществом он образует пластическую массу, названную галалитом.
      Химики, открывшие способ изготовления искусственной кости — галалита, избавили людей от неоправданного уничтожения слонов и черепах.
      Слово «галалит» в переводе с греческого языка означает «молочный камень», — так назвали новый материал, получаемый из творога.
      Обезжиренный и высушенный творог представляет собой белковое вещество — казеин, который измельчается до величины частиц манной крупы. Порошкообразная масса при смачивании водой набухает и становится пластичной, как глина, т. е. приобретает способность принимать различную форму. Однако такая масса негодна еще для выработки изделий. При высушивании она трескается, а от коды снова разбухает. Но если ее обработать формалином (40% водным раствором формальдегида), то творожистая масса приобретает ценное свойство: она становится рогоподобной. Красителями или осветлителями придают такому искусственному рогу цвет или прозрачность, т. е. свойства, которых не имеет настоящий рог.
      Галалит с успехом заменяет не только кость. В одних вещах этот новый материал трудно отличить от белой слоновой кости; в других он переливался золотом янтаря; в третьих окрашен в красивые цвета.
      Подобное казеину белковое вещество содержится в семенах некоторых растений, например, в бобах всем известной сои. Из этого белкового вещества тоже изготовляют теперь рогоподобный материал.
     
      Взрывающаяся вата
     
      Все знают хлопок, и вряд ли кто подумает, что его тонким и нежным волокнам можно придать опасные свойства. Хлопок даже горит плохо.
      Но вот хлопок обработали азотной кислотой. Внешне он почти не изменился, получилось нечто, похожее на вату, ее так и называют «коллодийная вата». Из этой ваты делают пироксилин — бездымный порох.
      Хлопок состоит из молекул целлюлозы, о которых мы рассказывали в связи с получением искусственных волокон из древесины и других растительных продуктов.
      Обрабатывая целлюлозу азотной кислотой, химики присоединяют к целлюлозной молекуле группы NO2, т. е. остатки молекулы азотной кислоты.
      Отчего же зависят взрывчатые свойства этого вещества?
      В молекуле нитроцеллюлозы оба атома кислорода, связанные с азотом, сидят на своих местах непрочно. Именно с этим и связана способность данного взрывчатого вещества сгорать без доступа воздуха.
      Атомы же азота играют роль «барьера». Они держат всю молекулу в напряженном состоянии. Кислород стремится к более прочному соединению с атомами углерода и водорода, но азот их сдерживает. Однако стоит только молекулу нитроцеллюлозы чуть нагреть ударом или теплом, как увеличивается колебательное движение атомов и атомных групп в молекуле. Это приводит к тому, что атомы азота уже больше не в состоянии удержать атомы кислорода. Они «перескакивают» ж углеродным и водородным атомам и, химически соединяясь с ними в молекулы углекислого газа и воды, приводят к сгоранию или взрыву всего вещества.
      Газы и пары воды, получающиеся в результате горения, занимают во много раз больший объем, чем твердое тело, и если перегруппировка атомов при этом произошла в закрытом пространстве, то получается взрыв.
      В молекулу целлюлозы путем нитрования можно ввести разное количество групп NO2. В зависимости от этого и применение нитроцеллюлозы различное.
      Нитроцеллюлоза, содержащая 13,0 — 13,5% азота, идет на выработку бездымного пороха.
      Когда количество азота в нитроцеллюлозе снижено до 11,8 — 12,3%, то из нее приготовляют лаки и пленки.
      Искусственный шелк требует нитроцеллюлозы с содержанием азота 10,2 — 11,7%, а целлулоид — 10,7 — 11,2%.
      Если содержание азота в нитроцеллюлозе составляет 13,5 — 14,1%, то из нее приготовляют пироксилин. Чем больше вводится в молекулу групп NO2, т. е. чем больше обогащается целлюлоза атомами кислорода, тем взрывоопаснее становится вещество.
      Пироксилин, спрессованный в шашки, применяется как сильное взрывчатое вещество. Прессованным пироксилином начиняют различные виды боеприпасов. Пироксилин применяют также для подрывных работ. Взрыв его сопровождается огромным выделением тепла. Образующиеся при взрыве газы с очень большой силой давят во все стороны и производят разрушение горных пород, скал и просто почвы.
      Если пироксилин смешать с нитроцеллюлозой, содержащей меньший процент азота, а затем обработать спиртом и эфиром, то получится желатинообразная масса, из которой приготовляют бездымный порох.
      Бездымный порох имеет силу взрыва меньшую, чем пироксилин, и применяется для стрельбы.
      В отличие от черного пороха, он не дает дыма при сгорании. Отсюда и его название — бездымный.
      Уступает черный порох бездымному и по силе взрыва.
      Поэтому снаряд, начиненный бездымным порохом, при стрельбе из орудия летит с большей скоростью.
      Нитроцеллюлоза входит в состав очень сильного взрывчатого вещества — динамита, в котором имеется также селитра, древесная мука и нитроглицерин.
     
      Изделия из горючего вещества
     
      Опасная вата — нитроцеллюлоза — оказалась необычайно ценным и интересным сырьем для мирной промышленности.
      Новые свойства приобретает коллодийная вата, если ее растворить в смеси спирта и эфира. Светлый и густой, как патока, раствор — это и готовый лак, и сырье, из которого получают прозрачные фото- и кинопленки.
      Ткани, покрытые коллодийным лаком, превращаются в искусственную кожу.
      Наконец, если коллодийную вату смешать со спиртом и камффорой, она превратится в полупрозрачное тесто — целлулоид.
      Так из горючего вещества делают пластическую массу, которая идет на изготовление детских кукол, чертежных принадлежностей, безосколочных стекол для автомобилей и других вещей.
      Интересно проследить, как волокнистый материал хлопка превращается в изящную гребенку, красивый портсигар или толстощекую куклу.
      На заводах в больших цехах, оборудованных сложной аппаратурой, работают огромные мешалки. В них перемешивается коллодийная вата со спиртовым раствором камфары. При смешении волокнистая структура исчезает и получается густая, желтовато-прозрачная масса целлулоидного теста. Теперь она начинает путешествовать по разным станкам и машинам, пока бесформенная масса не приобретает вид листов, трубок или стержней.
      При комнатной температуре целлулоид твердый, но при нагревании до 80 — 100° С он делается пластичным. Это свойство позволяет штамповать из целлулоида всевозможные изделия.
      Окраской и обработкой целлулоиду придается вид многих натуральных материалов. Он может иметь вид рога или слоновой кости; окраской же можно достигнуть эффекта мрамора или перламутра.
      Под давлением куски целлулоида легко соединяются, образуя монолитную, т. е. цельную, глыбу материала. Так под давлением 100 — 200 атмосфер получают прямоугольные «блоки», из которых на строгальных станках делают листы толщиной от 0,1 до 30 миллиметров.
     
      Безосколочное стекло
     
      Прозрачные листы полированного целлулоида — это органическое стекло. Оно прозрачно и не бьется как обычное стекло.
      Когда на улицах городов появились первые автомобили, то на них передние стекла пробовали заменять листом целлулоида.
      Но целлулоид оказался непригодным. Он коробится, отчего искажается изображение. Ровное шоссе кажется покрытым ухабами, предметы, находящиеся на краю дороги, вырастают прямо перед радиатором.
      Езда с таким стеклом, несмотря на его безопасность, невозможна. Однако затруднение все-таки было решено.
      Лист целлулоида стали вклеивать между двумя обыкновенными стеклами. Если все это спрессовать, то получается тройное стекло, его так и назвали «триплекс», что значит трехслойное.
      Такое стекло при ударе не рассыпается, оно дает лишь трещины. Отсутствие осколков делает его безопасным.
      С развитием быстрых видов транспорта безосколочные стекла стали применяться не только для остекления автомобилей, но и вагонов скорых поездов.
      Многослойное стекло при толщине 25 — 50 миллиметров очень прочно, его не может пробить даже пуля. Сила удара пули гасится первыми слоями стекла и целлулоида.
      Производство целлулоида в настоящее время сильно возросло. Вырабатываемым из него изделиям можно придать окраской и обработкой такой вид, что их трудно отличить от подобных же изделий из черепахи, рога, слоновой кости, перламутра, мрамора, кораллов и других природных материалов.
      Целлулоид хорошо противостоит химическим воздействиям кислот и щелочей. Он прекрасно растворяется в ацетоне, чем пользуются при склейке целлулоидных частей. Стоит только смочить края целлулоидных предметов ацетоном и соединить их, как происходит очень прочное склеивание.
      Перечисляя положительные свойства целлулоида, нельзя не остановиться на его одном большом недостатке. Целлулоид легко воспламеняется и очень быстро сгорает, выделяя при горении удушливые газы — продукты разложения нитроцеллюлозы и камфары. В борьбе с этим недостатком химики открыли новую, негорючую пластическую массу — целлон.
     
      Негорючий целлулоид
     
      Если хлопок обработать не азотной кислотой, а смесью уксусной кислоты и уксусного ангидрида, то получится вещество, которое называют ацетилцеллюлозой. С ней мы познакомились при описании искусственного волокна. Она не растворяется в отдельности ни в спирте, ни в бензоле, однако в смеси этих двух веществ при незначительном подогреве переходит в раствор.
      При охлаждении раствора ацетилцеллюлоза снова выпадает в виде хлопьев. Но стоит только перед охлаждением добавить к смеси такой растворитель, как, например, тетрахлорэтан, и добавить вещество, подобное камфаре в целлулоиде, то вся масса желатинируется с образованием однородной прозрачной пасты. После удаления избытка растворителя и после соответствующей обработки из нее можно получать пластины, пленки и другие полуфабрикаты.
      Новый материал был назван целлоном от слова «целлюлоза», являющейся основным веществом хлопка. Там, где раньше применялись слоновая кость, рог и панцирь черепахи, целлон стал с успехом заменять таковые во всех изделиях. Он выгодно отличается от целлулоида тем, что даже непосредственное прикосновение пламени к целлоновым изделиям не воспламеняет их. В отличие от целлулоида, целлон не желтеет на солнечном свете, что важно при использовании его как стекла. Целлоновые порошки хорошо прессуются в разные изделия при температуре 120 — 190° С.
      Целлоновая масса при разогреве становится жидкой. В таком виде ее можно разливать по формам, подобно металлическому литью. Таким способом из целлона получают различные изделия, независимо от того, маленькие они или большие, сложные или простые.
      Искусственные материалы выгодно отличаются от природных.
      Так, например, галалит можно обтачивать как кость и резать как дерево.
      Разогретое целлулоидное тесто настолько пластично, что из него можно штамповать изделия различной формы.
      Целлулоидный лист гнется, как тонкая доска, и склеивается, как бумага.
      Целлоновые прозрачные листы можно прибивать к раме гвоздями или крепить заклепками, они не трескаются и не ломаются.
      Все эти новые материалы обладают пластическими свойствами, т. е. способностью принимать любую форму при прессовании, поэтому их назвали одним общим именем — пластические массы.
     
      Синтетические смолы
     
      Янтарь давно привлекал внимание ученых. М. В. Ломоносов дал научное объяснение его происхождению. Он указал, что янтарь — это окаменевшая растительная смола.
      Природная смола обладает прекрасными пластическими свойствами. В разогретом виде ей можно придать любую форму.
      Воспроизведение такой смолы было мечтой химиков всего мира, но первенство досталось русскому ученому. Эту смолу получил А. М. Настюков в 1904 году.
      Несовершенными были еще тогда методы.
      Словно кузнец, использующий жар и удар, т. е. температуру и давление, сковывал русский ученый отдельные молекулы фенола и формальдегида в длинные молекулярные нити.
      Из фенола и растворенного в воде газообразного формальдегида впервые синтетическим путем была создана смола, подобной которой не существует в природе.
      Формальдегид жадно присоединяется к активным точкам молекулы фенола. Если молекула вещества имеет не больше двух активных точек, то формальдегид, присоединяясь к ним, образует линейные молекулы, т. е. молекулярные нити.
      При наличии же трех и больше активных точек образуются трехмерные молекулы.
      Вещества, построенные из линейных молекул, пластичны, т. е. они способны изменять форму под влиянием температуры и давления. Они же могут растворяться в соответствующих растворителях.
      Если такую смолу нагреть, то ускорится движение молекул и смола приобретет пластичность.
      Если прибавить к ней растворитель, то громадные молекулы тоже почувствуют себя свободнее и смола станет похожей на настоящую жидкость.
     
      В колбе налита прозрачная жидкость — стирол. Строение молекулы стирола изображено в левой части рисунка. Если мы подогреем нашу жидкость, а затем добавим в нее кислоту, то отдельные молекулы стирола будут срастаться в цепочки и образуют длинные молекулярные цепи. Получится линейный полимер — полистирол, это — вязкое вещество
     
      Совсем по-другому выглядит вещество, построенное из трехмерных молекул. В нем молекулы свободными активными точками срастаются как бы в одну гигантскую молекулу. Получается монолитный кусок нового материала, который мы называем пластмассой, хотя он нё имеет уже никакой пластичности и не способен растворяться в растворителях. Но эти свойства и представляют особенную ценность в готовых изделиях из синтетической смолы.
      Работы А. М. Настюкова продолжены были в России Е. И. Орловым, Г. С. Петровым и другими учеными. Но
      как уже не раз бывало в царской России, это русское открытие сначала побывало за границей, получило там промышленное применение, а потом вернулось к себе на родину с иностранным названием «бакелит».
      В 1914 году, после «апробирования за границей», русские промышленники начали выпуск в скромных размерах изделий из фенолоальдегидной смолы, названной «карболит».
      Лишь при Советской власти замечательное открытие русского ученого получило широкое промышленное распространение в нашей стране.
      Изделия из фенолоальдегидных смол знакомы сейчас каждому. Это и корпус электрического выключателя, и патрон для электролампы, и еще тысячи всевозможных изделий промышленного и бытового назначения.
     
      В колбе смешаны два вещества — фенол и формальдегид. Подогревом и добавкой кислоты эти вещества превращают в твердое состояние. Так получают трехмерный полимер — камнеподобное вещество, которому уже невозможно придать каким-либо образом вязкое состояние
     
      Слоистые пластики
     
      В заводских аппаратах в процессе выработки синтетической смолы первоначальный продукт получается жидким.
      При дальнейшей обработке жидкая смола становится гуще и тягучей; наконец, она затвердевает. Но эта смола состоит из линейных молекул. Она еще способна плавиться и растворяться в спирте, в ацетоне и в других растворителях.
      Если таким раствором пропитать бумагу, то после прессования образуется крепкий и очень плотный мате-86
      риал — гетинакс, нашедший широкое применение в качестве изоляционного и прокладочного материала. Прессование этой смолы при повышенной температуре способствует образованию трехмерных молекул. Смола становится твердой, неплавкой и нерастворимой, что и нужно для законченного изделия.
      Ткань, пропитанная раствором смолы, после прессования образует новый слоистый материал — текстолит. Из толстых листов текстолита делаются бесшумные шестерни, а также и подшипники, а из тонких — моторные лодки, торпедные катера и даже разборные дома.
      Из текстолита делают вкладыши подшипников для прокатных станов. В работе такие вкладыши лучше бронзовых и значительно экономичнее их. Подшипники из новых материалов применяются теперь в разных узлах таких крупных машин, как экскаваторы, бетономешалки, транспортеры, гидротурбины, насосы, камнедробилки.
     
      Пластмассы в технике связи и на транспорте
     
      Текстолит обладает втрое большей, чем металл, теплоемкостью и в 40 — 60 раз меньшей теплопроводностью. Он может найти широкое применение в самолетостроении.
      Пластмассовый фюзеляж (корпус самолета) при высотных полетах не будет нуждаться в дополнительной защите от холода и не изменится от неравномерного нагрева солнцем.
      Достоинства текстолита состоят в том, что он хорошо гнется и его можно соединять заклепочным швом подобно металлу.
      Наматывая «на валик» пропитанную раствором смолы бумагу или ткань, получают трубки любого диаметра. С помощью раствора смолы можно склеивать дерево и листы фанеры.
      Слоистые пластики прекрасно поглощают энергию механических колебаний, а это очень важно, например, когда необходимо в той или иной машине погасить вибрацию или уменьшить возникающие шумы. Вот почему слоистые пластики с большой пользой могут быть использованы при изготовлении плоскостей и даже фюзеляжей самолетов.
      Одной из задач современного самолетостроения является дальнейшее упрощение сборки самолета и улучшение его аэродинамических свойств. Пластмассовые крылья самолетов можно делать легко и быстро штампованием. Это не требует трудоемких заклепочных работ, каких требуют металлические крылья.
      В печати есть сообщения об испытании самолетов, выполненных из фенопластов с соответствующим наполнителем или из слоистых пластиков.
      Формовка самолетных деталей, как сообщают, при этом не требует больших давлений и температур. На изготовление и сборку пластмассового самолета требуется значительно меньше времени, чем на изготовление цельнометаллического. Гладкая поверхность снижает аэродинамические сопротивления, и скорость самолета повышается.
      Слоистые пластики не имеют себе соперников во внутренней отделке судов. Они легки, и ими, как фанерой, можно покрывать любые поверхности. Их негорючесть уменьшает возможность пожара в море. Они имеют гладкую, словно полированную, поверхность, которая нисколько не боится влаги и не изменяется от температурных и химических воздействий. На океанских пароходах пластмассами заменяют кафель, мрамор, стекло, что значительно увеличивает грузоподъемность судна. На пароходе имеется также множество деталей, изготовленных из пластических масс, их количество исчисляется тысячами.
      Замечательный новый материал — асбестит получился в результате сочетания раствора смолы и асбеста. Этот материал не боится кислот, из него делают химически стойкие трубы, трубопроводную арматуру, баки. Он применяется также для изготовления кислотостойкой аппаратуры: насосов, фильтрпрессов, вакуумфильтров, мешалок и т. п.
      Отвердевшую, но еще растворимую смолу можно превратить в порошок, из которого прессованием в формах получают различные технические детали и изделия.
      Синтетические смолы имеют многообразное применение.
      Из них можно вырабатывать тонкие пленки, крепкие волокна, цветные и прозрачные лаки, эластичные, как каучук, изделия и твердые, словно камни, предметы. Из синтетических смол приготовляют клей, который одинаково хорошо склеивает и дерево с деревом и металл с металлом.
      Синтетические смолы — прекрасная изоляция для проводов и кабелей. Такая изоляция обладает гибкостью подобно каучуковой и в то же время выгодно отличается от последней тем, что с течением времени не делается хрупкой, как каучук.
      Электротехники первыми стали применять в своей промышленности пластические массы.
      Высокие электроизолирующие свойства и способность легко превращаться в сложные изделия быстро обеспечили новому материалу широкую популярность.
      Раньше на изготовление телефонного аппарата шло лакированное дерево и никелированная латунь с изоляционными прокладками. Пластмассы в корне изменили это производство.
      Теперь телефонный аппарат изготовляется из пластмасс разного цвета.
      Синтетические смолы, состоящие из линейных молекул, используются теперь в производстве электротехнических деталей. Из них вырабатывают изделия для телефонии, радио, телеграфа, сигнализации, блокировки, а также многочисленные детали для аппаратов и машин. Способы производства изделий различные. Из синтетических смол изделия можно и отливать, и штамповать, и прессовать. Все это позволяло осуществить массовое производство мелких деталей, что в значительной мере способствовало быстрому развитию техники слабых токов — телефонии и радио.
      Синтетические смолы, состоящие из трехмерных молекул, хороши как материал для изготовления пластин, стержней, труб, распределительных пультов, щитов, а также как материал, подлежащий обработке на токарных и других станках.
     
      Винипласты
     
      Виниловые эфиры, открытые А. Е. Фаворским, были положены в основу производства синтетических смол. Это не родственники древесной или каменноугольной смолы, а совершенно новые вещества. Из них получают клеящие вещества, искусственным шелк и различные пластические массы. Сейчас производство этих видов продуктов широко развито во всем мире. Сырьем для получения новых смол служат газы ацетилен, этилен, хлористый водород, уксусная кислота и другие простые химические вещества.
      В зависимости от тех или иных веществ, изменяющих свойства исходных молекул, получаются разные синтетические смолы. Если в молекуле смолы в соответствующих местах будут находиться атомы, как, например, хлор или фтор, то это будут хлор- и фторвиниловые смолы; если же в соответствующих местах огромной молекулы будут находиться остатки, например, уксусной кислоты, то это будут винилацетатные смолы и т. д.
      Таков путь получения разных виниловых смол, отличающихся по виду и по свойствам.
      Из синтетических виниловых смол получают так называемые винипласты, имеющие большую химическую стойкость, малую растворимость и совершенно ничтожную способность поглощать воду.
      Изделия из таких пластмасс обычно штампуются, а с помощью выдавливания их в горячем состоянии (шприцевания) получаются трубки, стержни. Некоторые из новых смол можно лить под давлением, как металл, вытягивать в волокна и отливать в пленки.
      Прозрачные пленки из виниловых смол прекрасно окрашиваются в различные цвета. Изготовленные из хлорвиниловой смолы плащи и накидки легче и лучше резиновых. Такой плащ не боится солнца, на дожде не теряет крепости и не изменяет формы на морозе. В то же время он так тонок, что в свернутом виде может уложиться в кармане.
      Из этой пленки легко можно сделать, например, вещевой мешок. При необходимости его легко надуть воздухом и использовать как походную подушку или переплывать с ним водную преграду. Причем если в него сложить одежду, то можно быть спокойным: вода через пленку не пройдет, все содержимое мешка останется совершенно- сухим.
      Много бытовых изделий изготовляют теперь из нового материала — винипласта.
      Большое место занимает этот материал и в технике.
      Известно, какую важную роль играет защита металлов от тех или иных химических воздействий. Раньше металл защищали свинцом или резиной, теперь эту задачу во многих случаях с большим успехом выполняет винипласт из хлорвинила.
      Винипласт из хлорвинила стоек к кислотам, щелочам, солям и их растворам. Это один из универсальных химически стойких материалов, применяемых в технике.
      Детали и изделия, изготовленные из винипласта, легки, а по химической стойкости они превосходят изделия, изготовленные из свинца.
      Винипласт нашел себе применение также в типографском деле. Из винипластовой пленки толщиной до 0,5 миллиметра приготовляют клише. Такие клише позволяют делать много тысяч оттисков. Винипластовые клише прекрасно воспринимают типографскую краску и легко отдают ее бумаге.
      Винипласт хорошо пилится, строгается, обрабатывается ножом, гнется и штампуется. При нагреве до 100 — 140° ему можно придать любую форму. Трубы из винипласта легко гнутся.
      Особенная ценность этого нового материала состоит в том, что он может свариваться винипластом же. Посредством сварки изготовляют теперь множество винипластовых изделий. Нагрев сварочных прутков и свариваемых деталей производится струей горячего воздуха, нагретого до температуры примерно 170 — 180°. Подогрев воздуха осуществляется в специальной сварочной горелке, из сопла которой он и выходит. Воздух частично плавит кромки детали и сварочный пруток. Сварщик, нажимая рукой на винипластовый пруток, способствует сцеплению его с поверхностью свариваемого материала.
     
      Прозрачная броня
     
      Хрупкость — неотъемлемое свойство обычного силикатного стекла. И когда услышишь фразу: небьющееся стекло, то само слово «небьющееся» кажется несовместимым с хрупким стеклом. Однако такое стекло делают сейчас химики. В отличие от обыкновенного, его можно свертывать в рулоны, от ударов и при падении с ним ничего не делается. Новое стекло получается из синтетической смолы.
      Во время Великой Отечественной войны толстые стекла из прозрачной пластической массы, так называемой плексигласе, защищали наших летчиков и танкистов в боях. При толщине в несколько сантиметров они совершенно прозрачны. Эта легкая прозрачная броня выполняла в одно и то же время роль стекла и стали.
      Пластические свойства органического стекла таковы, что позволяют изготовлять из него прозрачные купола любой формы. Такого рода стекла, без металлических рам, применяются для устройства закрытых кабин самолетов. Это дает возможность увеличить поле зрения летчика.
      В судостроении плексигласс применяется для остекления рубок, кают и т. д. Не так давно из нового вида пластической массы был сделан «прозрачный» автомобиль. Кузов его столь прозрачен, что можно было видеть не только сидящих внутри, но и все оснащение, все механизмы автомобиля.
      Из такой пластмассы может быть изготовлен прозрачный аппарат или прибор, что позволит следить за процессом, происходящим внутри, обычно скрытым от наблюдения. Это особенно важно в научно-исследовательской работе. Новая пластмасса представляет собой синтетическую смолу, получаемую из виниловых эфиров акриловой кислоты. Ее так и назвали пластмассой из винилакрилата.
      Из этого органического стекла изготовляют линзы для фотоаппаратов, биноклей, микроскопов и других научных приборов. Такие линзы получаются или путем отливки или прессованием. Операция шлифовки при этом почти отсутствует.
      Органическое стекло поглощает световые лучи в два раза меньше обыкновенного, силикатного. Оно прозрачнее и легче последнего.
      Интересным свойством обладает органическое стекло с изогнутой поверхностью — будь то изогнутая поверхность листа или трубки.
      Представьте себе изогнутую трубку с внутренней полированной поверхностью. С одного конца ее помещен источник света. Свет не проходит через изогнутую стенку трубки, а отражаясь от полированной поверхности, проходит к другому концу трубки, словно течет по ней. Светиться — точнее говоря, рассеиваться — свет начинает, только попав на неполированный или матовый участок трубки. Это свойство органического стекла дает возможность получать любопытный эффект: источник света невидим, а сделанные на трубке матовые надписи или рисунки светятся! Следует учитывать при этом, что угол изгиба трубки или листа не должен превышать определенной величины.
      Весьма интересное применение могут найти в органическом стекле кристаллы иодхинина. Будучи введены в массу стекла, они, не уменьшая прозрачности, придаю! ему совершенно неожиданную способность «фильтровать» свет.
      Огни встречных автомашин ночью ослепляют водителей. Чтобы избежать этого, нужно фары и передние стекла автомашины сделать из органического стекла с включением кристаллов иодхинина. При этом необходимо ориентацию кристаллов в фарах сделать по горизонтальной, а в передних стеклах — по вертикальной оси, или наоборот. Скрещенное расположение кристаллов в стекле отфильтровывает свет встречной машины при полной видимости всех предметов на пути. Параллельное расположение кристаллов такого эффекта не дает.
     
      Новые смолы
     
      Чрезвычайно ценную смолу получают сейчас из угля, воды и воздуха. Эта смола называется полиамидной.
      Из каменного угля добывают фенол, который превращается -в капролактам — исходный продукт для получения смолы типа капрон, или так называемую адипиновую кислоту — один из исходных продуктов для выработки другого, нового вида синтетической смолы — анида.
      Азот и водород, выделяемые первый из воздуха, а второй из воды, превращаются в аммиак, при взаимодействии с которым та же адипиновая кислота дает другое исходное вещество для получения новой смолы — гексаметилендиамин.
      Адипиновая кислота и гексаметилендиамин при определенных условиях образуют синтетическую смолу — анид, размягчающуюся при температуре 250°. Из разогретой смолы можно отливать, как из расплавленного металла, разные изделия. После остывания такие изделия имеют высокую прочность.
      Из полиамидной смолы делают шкивы, бесшумные шестерни, прутки, стержни, болты, гайки.
      Новая смола обладает прекрасными электроизоляционными свойствами, поэтому ею изолируют провода. Прочность такой изоляции очень велика. Можно многократным изгибанием сломать медную проволоку внутри изоляции, но изоляционный слой при этом остается неповрежденным.
     
      Искусственные самоцветы
     
      Трудно теперь отличить по виду изделия из белой пластической массы от фарфора, из прозрачной — от хрусталя, из цветной — от драгоценного камня.
      Драгоценные камни рубины и сапфиры в природе встречаются редко, но их в настоящее время в больших количествах производят искусственным путем на заводах. Изучив состав природного рубина, химики научились сплавлять в пламени гремучего газа измельченную в порошок окись алюминия и соединения хрома. В результате чего получается искусственный рубин, качеством не отличающийся от природного, а величиной значительно крупнее.
      Искусственным путем можно получить и сапфир, представляющий собой окись алюминия, окрашенную соединениями железа и титана.
      Но наши химики создали цветные камни красивее, чем драгоценные природные камни. Эти искусственные самоцветы делаются из- аминопластов (так названа синтетическая смола, образованная химическим путем из мочевины и формальдегида). Исходные продукты для этой смолы получаются на заводах сравнительно просто: мочевина — из углекислоты и аммиака, а формальдегид — из древесного спирта. Все это дают химикам воздух, вода, уголь и электрическая энергия.
      Помимо украшений, из аминопластов изготовляют различно окрашенные чашки, тарелки, подстаканники, вазы и другие предметы.
      Из аминопластов изготовляют органические стекла, у которых хорошая прозрачность совмещается со свойством кварцевого стекла пропускать ультрафиолетовые лучи. Новое стекло вдвое легче кварцевого и силикатного.
      В изделиях из аминопластов прекрасно сочетаются яркость красок, тонкость отделки и изящество формы. Множество разных предметов, от красивого переплета книг до ожерелья, от сервировки стола и до панелей под черное дерево, — все это может быть выполнено из нового вида смолы.
      Цветные чашки, тарелки, подстаканники, вазы и тому подобные изделия, известные теперь каждому, в большинстве случаев делаются из аминопластов.
      Из этих же смол получают клеевые вещества, которые применяют для изготовления фанеры и для склеивания досок. Из сравнительно коротких досок, склеенных этим клеем, можно получать балки сечением от 20 до 65 сантиметров и длиной до 20 метров, что невозможно сделать из бревна. При низкой стоимости такие балки обладают прочностью большей, чем балка цельного сечения.
      Из аминопластов изготовляют мебель. Такая мебель гигиенична, ее можно без ущерба для качества промывать горячей водой.
      Придать форму куску того или иного вида пластической массы удается несколькими путями.
      Можно, например, порошкообразную пластмассу засыпать в матрицу и давлением при нагревании получить из этого порошка готовое изделие. Таким способом производят множество разных предметов и деталей. Так, например, делают рукоятки пистолетов, штепсели для электрических ламп и детали к радиоприемникам. Так прессуют ножны для штыков и детали к орудиям, части к автомашинам и самолетам, магазины для оружейных патронов и т. д.
      Выдавливанием можно производить трубы, листы, стержни. Эти изделия легко сверлить, резать, клеить, а некоторые даже сваривать пластмассой.
      Тонкие листы прозрачной пластмассы могут быть окрашены в разные цвета, что в свою очередь открывает перед окрашенной пленкой многочисленные области применения.
      Цветные пленки применяются в качестве сигнальных стекол светофора. Ими можно пользоваться как светофильтрами.
      Из многослойной окрашенной пленки делают очки для пилотов, совершающих ночные полеты. Такие очки позволяют глазам летчика быстро привыкнуть к темноте, еще в тот момент, когда он находится в помещении с ярким светом. Потом при взлете и в полете ночью пилот уже способен работать без очков. В очках привыкнуть к темноте ему потребовалось не больше двух минут, а без них глаза требуют для приспособления к ночному освещению в 10 — 15 раз больше времени.
      Легкость дерева и прочность стали обеспечили новым материалам широкое применение в автомобилестроении.
      Современный легковой автомобиль имеет около двухсот деталей, выполненных из пластических масс. Будучи значительно легче металлических, эти детали намного облегчают автомашину и тем самым способствуют увеличению скорости движения.
      Еще большее значение имеют пластмассы в самолетостроении. На любом самолете есть десятки изделий из пластических масс. Пластмассовые детали облегчают вес и повышают грузоподъемность самолета.
      Велико значение пластических масс в судостроении. Теперь невозможно себе представить на море судно, на котором не было бы изделий из пластмасс.
      Если взять пластическую массу, неразъедаемую морской водой, то она может служить материалом для изготовления корпусов магнитных мин. Из нее также возможно приготовить лак, не боящийся действия морской воды.
      Дюралюминий коррозирует в морской воде, а дерево, даже защищенное лаком, коробится и набухает. Пластики не повреждаются от морской воды, это особенно важно для гидросамолетов.
     
      Светящиеся пластмассы
     
      В последнее время химическим путем производят в необходимом количестве светящиеся пластические массы.
      Некоторые металлы обладают способностью светиться в темноте, будучи предварительно возбуждены действием ультрафиолетовых лучей.
      Введением этих веществ в пластмассы создают светящиеся составы.
      Из таких пластмасс изготовляют светящиеся циферблаты, шкалы и стрелки приборов; дверные ручки, которые не нужно нащупывать в темноте, — они светятся; телефоны и выключатели, которые не надо искать в темноте; специальные надписи, видимые в темноте, и т. д.
      Отделка стен светящимися пластмассами позволяла во время войны в бомбоубежищах иметь ровный свет, не зависящий от работы электростанций.
      Комбинированием светящихся составов удается регулировать их силу и продолжительность свечения з темноте.
     
      Универсальный клей
     
      Советскими химиками Г. С. Петровым, Г. Ш. Бродским, М. В. Выгодской, А. А. Пешехоновым, Т. М. Луковенко, А. С. Трахтером и А. С. Файнштейном из синтетической смолы создан универсальный клей. Этот клей получил широкое распространение, а изобретатели удостоены Сталинской премии.
      Новый клей по прочности соединения разных материалов не имеет себе равного.
      Две металлические пластинки, склеенные этим клеем, невозможно разорвать, как будто они сварены металлом. Прочно и надолго можно приклеить новым клеем стекло к дереву, фарфор к пластмассе, резину к металлу и т. д.
      Если вы случайно порвали костюм, то небольшое разодранное отверстие можно не зашивать нитками. Заплата, приклеенная универсальным клеем, держится очень прочно. Она не отстанет даже при стирке в горячей воде.
      Новый клей открывает возможность «шить» одежду без ниток. Новый клей продается населению в наших магазинах под маркой «БФ». Им можно склеить стеклянную посуду, приклеить новое дно в эмалированной кастрюле. Во всех случаях, где раньше требовалось припаять, сварить, пришить, склепать, сейчас можно применять новый клей. В склеенных местах части предметов как бы срастаются заново. Новый клей может годами сохраняться, не теряя своих замечательных свойств.
     
      Кремниевые пластики
     
      Среди химических элементов есть такой, который, подобно углероду, может образовывать большое количество соединений с водородом и кислородом, — это кремний. Такие кремнийорганические соединения весьма стойки. Они не разрушаются от химического воздействия и выдерживают температуру до 500° при давлении 100 атмосфер.
      В 1938 году советский ученый К. А. Андрианов превратил кремнийорганическое соединение в искусственную смолу.
      В настоящее время смолы, полученные на основе кремнийорганических соединений, приобрели очень большое значение.
      Ни вода, ни кислота, ни жар, ни мороз не страшны изделиям из этих смол. Они наделены свойствами, присущими самому кремнию. Из этих смол получают жароустойчивые лаки.
      Бетон, пропитанный такой смолой, становится непроницаем для ряда жидкостей, что особенно важно при строительстве резервуаров (хранилищ). Таким же способом можно создать долговечные строительные сооружения.
      Среди кремнийорганических смол имеются и такие, которые делают поверхности разных материалов несмачиваемыми водой.
      Ткань, обработанная кремнийорганическими смолами, становится не только несмачиваемой, но и непроницаемой для воды, такой же она остается и после стирки с мылом. Не изменяются свойства ткани даже после чистки ее спиртом или ацетоном.
      Работы профессора К. А. Андрианова и его школы являются крупным достижением советской химии.
     
      «Одежда» металлов
     
      Мы живем, не замечая всюду происходящего неугасимого, непрерывного «горения». Этому горению подвергается все, что сделано из железа. «Сгорают» железные крыши домов, рельсы, мосты, машины, домашние железные изделия. Имя такому пожару, протекающему без дыма и без пламени, — химическое окисление, известное всем как ржавление металла, или коррозия.
      Трудно поверить, чтобы железо горело. Сколько бы мы ни поджигали гвоздь, он гореть не будет.
      Но если температура пламени будет несколько тысяч градусов, то железо горит. Однако такое горение не страшно, так как сейчас высокие температуры на земле создаются только человеком и он умеет разумно ими пользоваться, зато огромные убытки приносит «горение» железа, идущее при обычной температуре. Это кислород уничтожает железные незащищенные изделия.
      Ржавчина подтачивает металлическое изделие, и оно выходит из строя. Ежедневно во всем мире от коррозии разрушаются тысячи тонн металлических изделий.
      Это в день, а коррозия не знает дней отдыха. Можно представить, какие разрушения она производит за год.
      Наиболее распространенной защитой металлических изделий от коррозии являются лаки и краски, образующие защитную пленку на поверхности покрываемого металла.
      Девяносто процентов всех металлов защищаются от коррозии лаками и красками. Это самый простой и самый дешевый способ защиты.
      Среди лаков пользовались известностью масляные лаки — это раствор природной смолы в высыхающих маслах с прибавлением летучих растворителей. При высыхании сначала из лака испаряются летучие растворители, а масла, поглощая кислород воздуха, окисляются; затем под действием света масло со смолами образует твердую прочную пленку.
      Масляные лаки, помимо дорогих природных смол, требуют высококачественных пищевых масел. Когда же научились готовить лаки из синтетических смол, то применением их уменьшили на одну треть расход пищевых масел.
      Лаки из синтетических смол разнообразны. Одни из них — цветные высококачественные лаки и эмали для покрытия металлических изделий. Другие — особо светлые отделочные лаки и белые эмали — применяются для окраски холодильников, медицинского оборудования и разных художественных изделий. Третьи — быстро сохнущие эмали из хлорвиниловых смол. Четвертые — фенольные лаки для наружных покрытий самолетов, автомашин и железнодорожных вагонов.
      Целлюлоза, из которой вырабатываются целлулоид, целлон, нитрошелк и ацетатный шелк, служит материалом также и для получения лаков. Древесина идет на помощь металлу. Из древесины получают нитроцеллюлозу и ацетилцеллюлозу, а из них после растворения готовят лаки.
      Целлюлозные лаки в противоположность масляным лакам быстро сохнут. В некоторых случаях они высыхают в 20 раз быстрее масляных. При высыхании образуется крепкая глянцевитая и нетрескающаяся пленка, хорошо сопротивляющаяся сырости, горячей воде и химическим воздействиям.
      Целлюлозные лаки изготовляются специально для металла, дерева, тканей и кожи. Они употребляются также в качестве защитного слоя для камня, картона, гипса, стекла, пластмасс и могут применяться для грунтовки.
      Ацетилцеллюлозные лаки по свойствам близки к нитроцеллюлозным, но обладают рядом присущих им ценных свойств: они не огнеопасны; будучи нанесены на какой-либо предмет, образуют пленку, которая с гладкой поверхности может быть снята в неповрежденном виде. Такая лаковая «одежда» предохраняет защищаемую поверхность от механических повреждений, от действия атмосферных осадков, от воды, жира, масла, керосина, бензина.
      Если в такой лак обмакнуть предмет, то он получается словно эмалированный. Совершенно безразлично, какие предметы обмакиваются — гладкие или шероховатые, — во всех случаях получаются ровные, гладкие поверхности, что особенно важно при производстве ручек для инструментов, для дверей, окон, ножей и т. п.
      Дерево, железо, цемент, простой картон превращаются с помощью такой «эмалировки» в материалы, имеющие вид слоновой кости, черного дерева, полированного металла и т. д.
      Ацетилцеллюлозный лак используют для консервирования ряда исторических вещей. Керамика, стекло, мозаичные, гончарные изделия, камень, дерево, янтарь и слоновая кость одинаково хорошо могут быть защищены покрытием из ацетилцеллюлозного лака.
      Этим лаком покрывают внутренние поверхности хранилищ для разных масел.
      Применяя окрашенные ацетилцеллюлозные лаки, можно делать цветными электрические лампочки, изготовлять сигнальные стекла для фонарей и т. п.
      Текучие лаки употребляются для вычерчивания различных кривых в метеорологических и других приборах.
      Густые же лаки могут применяться для образования толстого защитного покрытия вместо резиновой оболочки, например, на винтовых валах судов.
      Все это — далеко не полное перечисление областей применения целлюлозных лаков. С помощью этих лаков советская химия добилась продления «жизни» для миллионной армии станков, автомобилей, для десятков тысяч паровозов, самолетов, судов и других металлических конструкций, защищая их «одеждой» в виде тонкой пленки из синтетических смол и производных целлюлозы.
     
      Искусственная кожа
     
      Искусственная кожа сейчас встречается на каждом шагу. Ею обивают сиденья в автомобилях и автобусах, из нее делают чемоданы, сумки, портфели, а из специальных видов искусственной кожи шьют обувь.
      Обычные сорта искусственной кожи представляют собой ткани, покрытые специальным лаком. Окраской и тиснением им придают поверхность кожи, характерной для той или иной породы животных.
      Своим внешним видом такая кожа сходна с лучшими сортами натуральной, но она мало пригодна для шитья из нее обуви, так как, в отличие от натуральной, она не «дышит», т. е. не пропускает сквозь себя пары влаги и воздух.
      Советские специалисты создали искусственную кожу, которая по многим важным показателям превосходит кожу животных.
      Лауреат Сталинской премии А. М. Хомутов вместе с Н. Н. Легостаевым много лет трудился над проблемой создания хромо- и шевроподобной кожи. Проблема эта весьма сложная.
      К искусственной коже для верха обуви предъявляется слишком много требований. Она должна отлично противостоять климатическим изменениям всех времен года без потери красивого внешнего вида; быть эластичной, т. е. обладать способностью к растяжению, но не деформироваться в носке, иначе после непродолжительного времени обувь из такой кожи потеряет свою форму; она не должна пропускать воду снаружи, но в то же время необходимо, чтобы сквозь нее уходили наружу испарения тела и поступал внутрь обуви воздух. B добавление ко всему тонкая кожа должна обладать малой теплопроводностью, иначе ноге будет или слишком жарко на солнце, или она скоро замерзнет на морозе.
      И вот в новом виде искусственной кожи — в «ворсите» советские специалисты воплотили все требуемые качества.
      Название «ворсит» произошло от слова «ворс». Для изготовления искусственной кожи берется ворсистая ткань. Крохотные, высотой не более одного миллиметра, ворсинки покрывают всю ее поверхность. При нанесения на ткань лакового покрытия эти ворсинки образуют невидимые глазом поры, отчего кожа приобретает способность «дышать», т. е. пропускать сквозь себя испарения в воздух.
      Тонкие ворсинки не позволяют воде попасть снаружи внутрь, и в то же время они не препятствуют прохождению пара и воздуха через многочисленные микроскопические поры.
      «Ворсит» трудно отличить в изделиях от лучших сортов натуральной кожи, а стоимость его намного меньше.
     
      Чудесный песок
     
      Чудесный песок создали советские инженеры из искусственных смол. Фильтруя через этот песок морскую воду, можно очистить ее от растворенных солей, т. е. сделать годной для питья. А вода морей и океанов чрезмерно насыщена растворами солей. Так, например, в каждом литре воды, взятой из Каспийского или Балтийского морей, содержится много растворенных солей.
      Теперь есть возможность пароходу, уходящему в дальний рейс, получать пресную воду фильтрацией морской воды.
      В чем же заключается чудесное свойство «песка», впервые созданного советским инженером А. С. Смирновым?
      В воде соли находятся в виде частичек, на поверхности которых появляются заряженные положительным или отрицательным электричеством атомы, называемые ионами.
      Зерна искусственного песка также несут на своей поверхности те или иные электрически заряженные атомы. Иными словами, химики одевают эти зерна в электрическую одежду.
      Словно колючками ощетинивается каждое зерно своими электрически заряженными атомами.
      Одни зерна «одевают» в «одежду» из положительных зарядов, они приобретают способность вылавливать из раствора отрицательно заряженные ионы — эти зерна называются катионитами.
      Другие, несущие на своей поверхности отрицательно заряженные частицы, освобождают фильтруемый раствор от положительно заряженных ионов, они называются анионитами.
      Общее название такого «песка» — иониты.
      Поистине поразительно их действие. С помощью ионитов можно очищать воду, питающую паровые котлы, от всех растворенных в ней солей. Вода речная или артезианская содержит много солей кальция, магния, а также кремнекислоты. Если такую воду часто кипятить в каком-либо сосуде, то на внутренней поверхности этого сосуда образуется твердый осадок — накипь. Вред такой накипи в чайнике или самоваре можно и не заметить. Но в паровом котле накипь — явное зло. Отлагаясь на поверхности нагрева металлических труб, она уменьшает теплопроводность металла, а тем самым вызывает перерасход топлива. Так, например, при толщине накипи 0,5 миллиметра расход топлива увеличивается до 1%, а толщина накипи около 5 миллиметров доводит перерасход топлива до 8%. Накипь может привести даже к аварии котла.
      Многие металлы редки не потому, что их мало в земной коре, а потому, что они рассеяны повсюду и содержатся в горной породе в крайне незначительных количествах. Чтобы добыть граммы таких металлов, необходимо из недр земли выдать на поверхность тонны породы.
      Отделение металла из горных пород или из природных растворов весьма затруднено. И в этом случае иониты необычайно упрощают метод добычи редких металлов. Если металл или соли этих металлов содержатся в природных растворах, то их отделяют фильтрацией через слой ионитов. Из горных же пород металл сначала выщелачивают, а потом также выделяют из раствора с помощью ионитов.
      Так теперь извлекают ванадий, молибден, платину, палладий, добывают цирконий, золото, серебро, очищают висмут от меди, никель от хрома и разделяют редкие элементы.
      В сточных водах, сбрасываемых от кинокопировальных фабрик, и в промывных водах, идущих из цехов серебрения, а также в химических растворах, стекающих из электролизных ванн, находится серебро. Концентрация его в этих водах ничтожна, однако общее количество теряемого таким образом серебра составляет 10 — 12% всего серебра, потребляемого в производстве. Иониты и здесь приносят большую пользу. С их помощью извлекают из растворов до 90% серебра, находящегося в сточных водах. Таким же путем извлекают теперь из сточных вод медь, никель и другие ценные металлы.
      При травлении медных или бронзовых изделий в промывных водах терялось раньше около 40 килограммов меди на каждую тонну перерабатываемой меди. Ныне почти все эти потери улавливаются с помощью ионитов.
      Раньше на производстве искусственного волокна по медноаммиачному способу уносилось со сточными водами и терялось много меди. Теперь эту медь извлекают с помощью ионитов.
      Иониты в наши дни широко применяются в промышленности. Химическая промышленность использует их в качестве катализаторов при образовании синтетических смол и других органических веществ.
      Сахарная промышленность использует иониты для извлечения сахара из осадков, которые раньше выбрасывались. Таким образом удается теперь снизить потери сахара с 10 — 12% до 2 — 3%, что дает нашему государству дополнительно десятки тысяч тонн сахара в год.
      Ионитами сейчас очищают и концентрируют витамины, извлекают и разделяют аминокислоты, с их помощью производят точный химический анализ, словом, применение ионитов в настоящее время весьма разнообразно.
     
      Материалы будущего
     
      Пластмассы — это материалы не только настоящего, но и будущего. Несмотря на немноголетнее существование, они стали вездесущими. Они выгодно отличаются от природных материалов своими особенными свойствами.
      В природе нет таких замечательных материалов, как плексигласе, сочетающий прозрачность стекла с крепостью и гибкостью стали; бакелит, обладающий прочностью металла, но в два раза легче алюминия; текстолит, одинаково применимый в качестве подшипника прокатного стана и в качестве материала для пропеллеров; карболит, по обработке имеющий все свойства дерева, а по способности отливки, прессовке и механической обработке — свойства металла. Сейчас пластмассы сочетают в себе свойства почти всех натуральных материалов.
      Замена металла пластическими массами высвобождает много станков и инструментов, так как отпадает целый ряд операций: сверловка, фрезеровка, шлифовка и другие, остается одна лишь операция — штамповка на прессе.
      Заменяя металл, пластмассы, кроме экономии, позволяют облегчить конструкцию. Так, например, при среднем удельном весе пластических масс 1,3, одной тонной пластмасс при одинаковых габаритах изделия можно заменить или 6 тонн латуни, или 9 тонн свинца, или 6,5 тонны бронзы, или 5,6 тонны меди, или 2 тонны алюминия. Какое это имеет значение в авиации и в судостроении в смысле увеличения грузоподъемности, ясно, конечно, без пояснений.
      Изделиям из пластмасс может быть придана кислотоупорность свинца и твердость камня, легкость дерева и прочность стали; они могут быть прозрачны, как стекло, и гибки, как бумага. А ведь это только начало. Впереди еще много открытий. У синтетических материалов большое будущее.
      Промышленность пластических масс в Советском Союзе насчитывает немногим более 20 лет. Несмотря на это, в годы Великой Отечественной войны она обеспечила продукцией потребность военного производства. За годы войны эта промышленность увеличила выпуск, значительно развив производство органического стекла и других важнейших видов пластических масс.
      В четвертой пятилетке для обеспечения гигантского роста автомобилестроения, электропромышленности и других отраслей народного хозяйства производство почти всех видов пластических масс увеличилось в несколько раз по сравнению с 1940 годом.
      В пятом пятилетии намечается дальнейший большой рост промышленности пластических масс.
      То, что создано у нас в промышленности пластмасс до настоящего времени, это только первые шаги.
      Но безграничны возможности создания новых, еще более ценных материалов в СССР.
      «Раньше весь человеческий ум, весь его гений творил только для того, — писал Владимир Ильич Ленин, — чтобы дать одним все блага техники и культуры, а других лишить самого необходимого — просвещения и развития. Теперь же все чудеса техники, все завоевания культуры станут общенародным достоянием, и отныне никогда человеческий ум и гений не будут обращены в средства насилия, в средства эксплуатации» (В. И. Ленин, Соч., т. 26, стр. 436).
      Советская наука — это наука созидания. Она верой и правдой служит делу мира, всеми силами помогает советскому народу в осуществлении его заветной цели — построении коммунизма. В США, а также и в других капиталистических странах наука служит узко корыстным интересам эксплуататоров, отвратительному делу капиталистической наживы, изуверским планам империалистов, готовящих новую войну.
      Наши специалисты решают задачу использования топливных ресурсов — угля, торфа, сланцев — в качестве химического сырья, подлежащего сжиганию лишь после того, как предварительно полученные из него газ, смола и другие вещества будут переработаны в ценные химические продукты.
      XIX съезд партии ставит перед нашими учеными задачу: развивать дальше передовую советскую науку, занять первое место в мировой науке, направлять усилия ученых на более быстрое решение научных проблем использования громадных природных ресурсов нашей страны, укреплять творческое содружество науки с производством, имея в виду, что это содружество обогащает науку опытом практики, а практическим работникам помогает быстрее решать стоящие перед ними задачи.
      Советским ученым предстоит большая работа над научными проблемами использования громадных природных ресурсов нашей Родины. Советская наука призвана всемерно содействовать осуществлению великой программы строительства коммунизма. Роль науки в борьбе за технический прогресс огромна. Своими открытиями она помогает советскому народу полнее раскрывать и лучше использовать богатства и силы природы.
      В послевоенный период наши ученые успешно решили много научных проблем большого народнохозяйственного значения. Свидетельством этого являются успешное проектирование и осуществление не имеющих себе равных по величине и сложности гидротехнических сооружений, строительство высотных домов, разработка и выпуск сложнейших машин и оборудования.
      В директивах XIX съезда партии по пятому пятилетнему плану выдвигается задача: улучшить работу научно-исследовательских институтов и научную работу высших учебных заведений, полнее использовать научные силы для решения важнейших вопросов развития народного хозяйства, обобщения передового опыта, обеспечивая широкое практическое применение научных открытий; всемерно содействовать ученым в разработке ими теоретических проблем во всех областях знания и укреплять связь науки с производством.
      Вдохновляемые решениями XIX съезда Коммунистической партии, работники химической промышленности вместе со всем советским народом борются за выполнение пятого пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР. В химической промышленности предстоит достигнуть высоких темпов роста производства соды, синтетического каучука и минеральных удобрений. Производство соды кальцинированной увеличивается по сравнению с 1950 годом примерно на 84%, соды каустической — на 79%, каучука синтетического — на 82% и минеральных удобрений — на 88%. Необходимо значительно увеличить мощности по производству аммиака, серной кислоты, синтетического каучука, синтетического спирта, соды, минеральных удобрений, химических средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и по производству удобрений в гранулированном виде, обеспечивающих большой прирост урожайности сельскохозяйственных культур. Необходимо также увеличить производство пластических масс, красителей, сырья для искусственного шелка, расширить ассортимент химических продуктов и развить производство синтетических материалов — заменителей цветных металлов.
     
     
      III. ЭЛАСТИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
     
      Молекулы-гиганты
     
      В неорганическом мире различные химические соединения — соли, кислоты, щелочи — имеют молекулы, состоящие из нескольких атомов.
      Совсем не то в мире органическом, где молекулы достигают сотен, тысяч, а иногда и миллионов атомов. Из молекул-гигантов построены искусственное волокно, пластические массы, лаки, клей, пленки, синтетический каучук и другие материалы.
      Эти вещества, созданные химическим путем нашими учеными, зачастую лучше своих «естественных» собратьев.
      Синтетический каучук, например, превзошел в некоторых свойствах натуральный тем, что не боится холода, не «стареет», т. е. не делается ломким на воздухе, не портится от меди и не разрушается химическими жидкостями. Таким же путем советские химики создали даже прозрачный каучук.
      Молекулы каучука имеют нитевидное строение, но эти молекулы-нити сильно изогнуты и закручены. Таким образом, кусок каучука образно можно представить себе в виде клубка перепутанных пружинок. Этот клубок при сжатии или растяжении изменяет форму лишь до того момента, пока к нему приложена сила извне. Однако стоит только внешнее воздействие прекратить, как «пру-жинки»-молекулы примут прежнее положение. Так ведут себя молекулы в куске эластичного каучука.
      Но вот мы ввели в состав каучука серу и начали нагревать смесь. Атомы серы под воздействием температуры присоединяются к атомам каучуковых молекул и связывают эти молекулы-«пружинки» между собой. Получается так называемая резина.
      Резина прочнее каучука, так как в новом веществе молекулы укрупнены. Можно в каучук добавить серы больше, чем это требуется для получения резины. При нагревании такая смесь образует новое вещество — эбонит. Эбонит не растворяется и не набухает, он тверд, как камень. Его твердость зависит от строения вещества. Молекулы каучука в нем почти по воем возможным местам химически связаны атомами серы, отчего вещество утратило эластичность, потеряло растворимость и вместо этого приобрело твердость.
     
      Природный каучук
     
      Современная техника не может существовать без каучука. Каучук — это шины автомобиля, самолета и велосипеда, это изоляция проводов, это приводные ремни, это водолазные костюмы, это баллоны аэростатов, это галоши, плащи, обувь, шланги, прокладки, пробки, надувные лодки, противогазы и многое другое.
      Сотни килограммов каучука требуются для оснащения каждого автомобиля танка, самолета И десятки тонн этого материала расходуются на оборудование одного корабля
      В природе немного таких материалов, как каучук, которые бы имели столь разнообразные и такие же ценные свойства.
      Сотни тысяч автомашин, десятки тысяч самолетов имеют шины, в которых сочетаются воздухонепроницаемость и эластичность каучука.
      На фабриках и заводах широко используется стойкость каучука к газам и химическим жидкостям. Общеизвестна и водонепроницаемость каучука. Все эти свойства обеспечили ему господство над другими материалами в воздухе, на земле, под землей, на воде и под водой. Каучук сейчас стал вездесущим.
      В 1830 году потребление каучука во всем мире составляло лишь 25 тонн в год. Первые изделия из каучука обладали многими недостатками: на холоде они твердели и ломались, а от тепла становились липкими. От этих недостатков избавила каучук добавка серы, при нагревании с которой каучук превращается в резину. Процесс превращения каучука в резину называется вулканизацией. Вулканизация наделила каучук упругостью, стойкостью и другими ценными качествами и открыла перед ним двери во все отрасли промышленности. Современная техника довела потребление каучука во всем мире до миллиона тонн в год и требует все больше и больше этого замечательного материала.
      Первыми в мире познакомились с каучуком индейцы, жившие на громадном пространстве по реке Амазонке, в Южной Америке. Там в густом, переплетенном лианами тропическом лесу росло каучуконосное дерево — бразильская гевея. Надрезом коры этого дерева индейцы добывали сок, из которого выделяли каучук в виде твердых липких кусочков. Этот сок они назвали као-чу, что в переводе означает слезы дерева.
      Много лет назад индейцы научились делать из каучука липкие мячики и отливать галоши на собственных ногах.
      В Европе тогда никто еще не имел представления ни о галошах, ни о резиновом мячике, ни вообще о каучуке. В 1493 году Колумб, возвратившись из Америки, привез с собой в Европу первые индейские галоши и мяч, с которым играли индейцы. Однако эти вещи никого не заинтересовали и были сданы в музей.
      Растительный организм гевеи — удивительная «фабрика» в природе, где молекулы каучука вырабатываются из углекислого газа и воды.
      Тысячи молекул углекислого газа требуется «разломить» на атомы в зеленом листе растения, чтобы из «осколков» построить одну только молекулу каучука, содержащую десятки тысяч атомов углерода и сотни тысяч атомов водорода.
      Капиталисты зверски эксплуатируют колониальные народы на каучуковых плантациях. Лихорадочно готовясь к новой войне, главные империалистические страны стараются прибрать к своим рукам как можно больше источников каучука.
      Царская Россия не имела своего каучука и находилась в экономической зависимости от других стран. Молодая Советская республика не могла оставаться в зависимости от капиталистических стран, а народное хозяйство СССР требовало много каучука. Он был необходим, как железо, нефть, хлопок и лес. Поэтому нашим правительством была поставлена задача — в течение ближайших лет освободить страну от ввозимого из-за границы дорогого каучука и найти источники для добычи его внутри Советского Союза.
      Началось замечательное соревнование. Ботаники и агрономы разыскивали и насаждали каучуконосные растения, а химики изучали «архитектурные» детали молекулы каучука и готовились к созданию синтетического каучука.
      Вскоре Советская страна Получила свой каучук в достаточном количестве.
     
      Каучук из опилок
     
      Работы по синтезу каучука велись всеми учеными мира. Однако решить эту грандиознейшую проблему удалось только выдающемуся советскому ученому академику С. В. Лебедеву.
      По предложению знаменитого химика Героя Социалистического Труда академика А. Е. Фаворского Лебедев начал заниматься изучением вопросов, связанных с получением синтетического каучука, давно, и в этом направлении он работал до конца своей жизни.
      Лебедеву было известно, что растения, вырабатывая углеводород, превращают его на юге в каучук, содержащийся в млечном соке, а на севере — в липкие пахучие смолы. Но углеводород, называемый изопреном, из которого в растениях строится молекула каучука, в заводских условиях получить трудно и дорого. Поэтому С. В. Лебедев не стал подражать природе. Он нашел, что другой углеводород — бутадиен, который называется еще и дивинилом, тоже может превращаться в каучук.
      В молекуле бутадиена содержится всего 10 атомов — четыре атома углерода и шесть атомов водорода. В гигантской же молекуле каучука, полученной из бутадиена, насчитываются тысячи атомов. Иными словами, каждая молекула каучука составлена из нескольких сотен молекул бутадиена. Но это — не механическое сложение бутадиеновых молекул. Соединенные химически, они образуют новое вещество, качественно отличное от исходного.
      Советское Правительство отпустило крупные средства на развитие этих работ, и они были успешно завершены.
      Начиная с 1931 года в ряде городов нашей страны со сказочной быстротой выросли заводские корпуса, трубы и башни первых в мире заводов синтетического каучука, а через год была выдана первая партия каучука.
      Синтетический каучук по методу С. В. Лебедева получается из винного спирта.
      Он может производиться в любых количествах и в различных районах страны, так как винный спирт может получаться из картофеля, из древесных опилок и даже из соломы. Средний урожай картофеля с гектара составляет 18 тонн. Из этого количества можно выработать 2000 литров спирта. Из тонны опилок или соломы получается до 150 литров спирта.
      Процесс производства синтетического каучука из спирта можно разбить на 3 части: 1) получение бутадиена из спирта; 2) очистка бутадиена от примесей и 3) получение из бутадиена каучука.
      Нелегко превратить спирт в бутадиен, но в том и заключается заслуга С. В. Лебедева, что он разработал аппаратуру и способ, позволяющие получать значительные количества бутадиена из каждого килограмма спирта. Для этой цели Лебедев использовал высокую температуру и ускорители реакций — катализаторы, от воздействия которых молекулы спирта разбиваются и из осколков двух спиртовых молекул образуется новое химическое вещество — бутадиен.
      На следующем этапе процесса необходимо очистить бутадиен от остатков спирта и других газообразных примесей, так как каучук образуется только из чистого бутадиена. Чтобы разделить разные газы, химики призвали на помощь холод. Каждое из веществ может испаряться и сжижаться только при одной, строго ему присущей температуре. Пропуская газообразную смесь через холодильник, «можно так отрегулировать температуру, что бутадиен останется в газообразном виде, а примеси превратятся в жидкости.
      Так отделяется самая большая часть примесей, но часть из них все-таки уходит с бутадиеном. Это такие примеси, которые с помощью температуры не отделишь, так как они сжижаются почти при такой же температуре, как и бутадиен, поэтому их удаляют иным способом, 118
      Когда бутадиен чист, то жидкие молекулы его, соединяясь в цепочки, образуют упругое и мягкое вещество — каучук. Процесс этот называется «полимеризация» (приставка «поли» означает — несколько, много), т. е. соединение многих молекул.
      Чтобы ускорить процесс образования гигантских молекул каучука из бутадиена, полимеризацию проводят под давлением и с натриевым катализатором. Полученный каучук содержит ненужные газообразные продукты, которые удаляются при перемешивании на вакууммешалках. Синтетический каучук требует также очистки и от остатков катализатора. Эту очистку производят промывкой во время вальцевания. Разрезанный на куски каучук месится на рифленых вальцах, при этом производится непрерывная поливка водой. Вода образует с натрием щелочь, которая уносится водой.
      Несколько очищенных партий каучука смешиваются вместе для получения более однородного продукта и поступают на сушку. После сушки каучук раскатывается в листы и отправляется на резиновые заводы для переработки.
      Бутадиеновый синтетический каучук — упругое, мягкое вещество, белого или желто-серого цвета.
      Наши химики разработали и другие методы производства синтетического каучука. По методу профессора Б. В. Бызова синтетический каучук получается из нефти. Способ этот основан на способности углеводородов нефти при нагревании расщепляться с образованием газообразных продуктов: этилена, бутилена, бутана. Каждый из них может быть превращен в бутадиен, а из последнего вырабатывается синтетический каучук.
      Сырьем для синтетического каучука могут служить также известняк и уголь. Этот метод разработан советским ученым Героем Социалистического Труда Н. Д. Зелинским.
      Известняк прокаливанием во вращающихся печах переводится в негашеную известь, которая потом при взаимодействии с углем превращается в куски серого камня, носящего название карбида кальция.
      Действием воды на карбид кальция получают газ ацетилен. Ацетилен очищают от примесей. В специальных аппаратах с помощью катализаторов его превращают в так называемый моновинилацетилен и затем в новый вид синтетического каучука.
      Какие разительные переходы: уголь и известь переводятся в камень! Камень — в газ! Газ — в жидкость! А жидкость — в каучук!
      Новый синтетический каучук интересен еще тем, что он не требует серы для вулканизации. По шлангу, сделанному из такого синтетического каучука, можно переливать бензин, керосин, нефть, которых так боятся изделия натурального каучука.
      Новый каучук в сыром виде не обладает липкостью, как природный, а в изделиях он не «стареет».
      Синтетический каучук открыл новую эру в области синтетических материалов. В отличие от природного каучука он необычно выгоден.
      На выработке 100 тысяч тонн синтетического каучука занято более тысячи рабочих на протяжении года. А чтобы такое же количество каучука собрать с каучуконосных деревьев, необходимо иметь плантацию с миллионами каучуконосов, на которой в колониальных странах в течение нескольких лет трудится около 100 тысяч рабочих.
     
      Применение синтетического каучука в технике
     
      Природа вырабатывает лишь один вид изопренового каучука, который называется натуральным (от латинского названия природы — натура).
      Советские ученые создали много разновидностей синтетического каучука. Каждый из них имеет свои особенности, каждый из них находит разное применение: одни для бытовых изделий — обувь, одежда и т. п., другие в промышленности и технике. Так, например, из бутадиенового синтетического каучука вырабатывают автомобильные и авиационные шины.
      Третий вид синтетического каучука — тиокол не портится от керосина и масел, он, следовательно, незаменим при изготовлении шлангов, по которым транспортируются продукты нефти, из него делают и печатные валы к типографским машинам.
      Каучуковые изделия на самолете больше чем где-либо подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, а от такого воздействия природный каучук стареет, т. е. постепенно делается хрупким и ломким. Новый вид синтетического каучука не боится солнечного света.
      Среди синтетических каучуков есть и такие, которые легче природного. Это бутадиеновый и некоторые другие.
      Каучук даже в очень тонком слое не пропускает воду и газы. Поэтому из него вырабатывают тонкостенные
      Схема производства синтетического каучука из нефти шары-зонды. Эти шары наполняют легким газом и пускают в атмосферу. Там они увлекаются потоком воздуха. Наблюдая их движение с земли, судят о направлении и скорости воздушных течений.
      Шары-зонды посылаются в верхние слои атмосферы и с приборами. По показаниям этих приборов или по радиосигналам, даваемым ими, узнают на земле о температуре воздуха и давлении на разных высотах и в различных слоях атмосферы.
      Газонаполненные шары могут выполнять задания и в мирных условиях и во время военных действий.
      Шары-зонды и детские воздушные шарики — это как бы маленькие модели больших воздушных кораблей.
      Воздушные шары широко используются для исследования атмосферы, а в случае надобности и для наблюдения.
      Из каучука делают резиновые нити. Способ изготовления нитей из каучука может быть и механическим, когда широкая полоса тонкой резины разрезается на нити, и химическим, когда раствор каучука продавливается через соответствующие фильеры и по выходе из них превращается в эластичные нити.
      Конечно, из резиновых нитей нецелесообразно изготовлять ткани. Но из таких нитей, помимо многочисленных изделий галантереи и трикотажа, делают еще эластичные канаты, несущие большую службу в разных отраслях народного хозяйства. Такие канаты используются для транспортировки планеров, они нужны как амортизаторы и т. д.
      Ценное изобретение — складные и надувные резиновые лодки. Они легки и занимают мало места, поэтому незаменимы в походах и при водных переправах.
      Совсем недавно каучукоподобное вещество нашло новое и интересное применение. Из эластичной массы, названной формопластом, теперь делают формы для отливки гипсовых архитектурных украшений. До этого форма изготовлялась из дерева и других материалов. Служили такие формы недолго. В них удавалось выполнить несколько десятков отливок, а после этого требовалось делать новую форму.
      Формопласт позволяет без малейшего искажения отливать в одной форме около 2000 изделий, потом массу можно расплавить и снова сделать форму для отливки нового изделия.
      Формопласт позволяет отливать архитектурные детали и лепные изделия даже из цемента, что невозможно
      было сделать раньше, а это намного упрощает производство сложных деталей в любом месте страны, куда только можно послать такие формы.
     
      * * *
     
      Более ста лет ждали народы России от своих ученых решения задачи — создания своего отечественного каучука, но только при Советской власти в условиях социалистического хозяйства это стало возможным. Проблема синтетического каучука решена в СССР в крупном производственном масштабе. Решена от начала и до конца нашими отечественными учеными и инженерами, среди которых имя Сергея Васильевича Лебедева и его учеников занимает почетное место.
      В феврале 1931 года И. В. Сталин говорил: «У нас имеется в стране всё, кроме разве каучука. Но через год-два и каучук мы будем иметь в своём распоряжении». И действительно, в короткий срок наша резиновая промышленность полностью освободилась от импорта натурального каучука. СССР стал первым в мире государством, создавшим промышленность синтетического каучука.
      Наша промышленность полностью обеспечивает существующие потребности в синтетическом каучуке. Производство его непрерывно растет, так как народное хозяйство Советского Союза развивается быстрыми темпами. В 1955 году предусматривается увеличить производство синтетического каучука по сравнению с 1950 годом на 82%.
      В нашей стране многие замечательные ученые и талантливые изобретатели работают над созданием новых химических материалов современной техники и материалов будущего.
     
      ЗАКЛЮЧЕНИЕ
     
      Различны цели в использовании новых материалов в СССР, в странах народной демократии и в капиталистических странах.
      В СССР и странах народной демократии использование новых материалов ведет к быстрому и непрерывному повышению материального и культурного уровня миллионов трудящихся. В руках советских людей новые материалы служат средством невиданного еще до сих пор технического прогресса и дальнейшего быстрого роста производительных сил нашей страны.
      В капиталистических странах производство новых материалов несет страдания, нужду и унижения для миллионов трудящихся, грабеж колониальных народов. Новые материалы в руках империалистов являются источником производства смертоносных орудий, орудием шантажа и насилия, подготовки новой войны. В странах капитала трудящиеся не уверены в завтрашнем дне. Там идет бешеная гонка вооружений, свертывается гражданское производство, растут цены и налоги, падает реальная заработная плата, увеличивается армия безработных и дальнейшее обнищание рабочего класса. В капиталистических странах более половины национального дохода присваивается эксплуататорскими классами.
      В СССР три четверти национального дохода получают трудящиеся для удовлетворения своих личных материальных и культурных потребностей, а остальная часть идет на расширение социалистического производства и на другие общегосударственные и общественные нужды. В пятой пятилетке будет неуклонно осуществляться снижение розничных цен на предметы массового потребления. Реальная заработная плата рабочих и служащих, денежные и натуральные доходы колхозников намного возрастут.
      В капиталистических странах все сильнее и шире проявляется разрушительное действие основного экономического закона современного капитализма, главные черты и требования которого — это обеспечение максимальной капиталистической прибыли путем эксплуатации, разорения и обнищания большинства населения данной страны, путем закабаления и систематического ограбления народов других стран, особенно отсталых стран, наконец, путем войн и милитаризации народного хозяйства, используемых для обеспечения наивысших прибылей. Капиталисты вводят новую технику лишь в том случае, если это сулит им максимум прибыли.
      Совершенно иное положение в стране социализма. В Советском Союзе обеспечение максимального удовлетворения постоянно растущих материальных и культурных потребностей всего общества, — это цель социалистического производства; непрерывный рост и совершенствование социалистического производства на базе высшей техники, — это средство для достижения цели. Таков основной экономический закон социализма.
      История показывает, что за 35 лет Советской власти наша страна достигла такого промышленного прогресса, для достижения которого капиталистическим странам потребовались столетия.
      Вспомним, что из себя представляла наша промышленность, когда партия взяла курс на индустриализацию страны, — говорил в своей речи 8 августа 1953 года Г. М. Маленков.
      Накануне XIV съезда партии — в 1924/25 хозяйственном году — в Советском Союзе выплавлялось только 1 миллион 868 тысяч тонн стали, добывалось всего 16 миллионов 520 тысяч тонн угля, электростанции вырабатывали менее 3 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. По производству черных и цветных металлов, добыче угля, нефти и производству электроэнергии мы стояли на последнем месте по сравнению с крупными капиталистическими государствами. У нас не было тракторной, автомобильной, авиационной и станкостроительной промышленности, не было сколько-нибудь серьезной химической промышленности и производства сельскохозяйственных машин.
      Теперь, — говорит Г. М. Маленков, — наша страна имеет мощную, технически совершенную тяжелую индустрию. За двадцать восемь лет, прошедших после XIV съезда партии, выпуск промышленной продукции возрос в- 29 раз. Сейчас производится больше, чем в 1924/25 году: стали — в 21 раз, угля — в 19 раз, электроэнергии — в 45 раз. Еще более высокими темпами росли химическая промышленность и машиностроение, большинство отраслей которых создано заново.
      За это время созданы новые индустриальные центры в Поволжье, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, в районах европейского Севера, в Казахстане, в республиках Средней Азии и Закавказья. Мы имеем развитую тяжелую промышленность во всех экономических районах нашей страны.
      Задания пятого пятилетнего плана нашей промышленностью успешно выполняются. Объем промышленного производства в 1953 году будет примерно в два с половиной раза больше, чем в довоенном 1940 году.
      Рост производства продукции основных отраслей тяжелой промышленности характеризуется следующими данными. В 1953 году будет произведено: стали свыше 38 миллионов тоны, или в два с лишним раза больше, чем в 1940 году; угля будет добыто свыше 320 миллионов тонн, или на 93 процента больше, чем в 1940 году; нефти будет добыто свыше 52 миллионов тонн, или почти на 70 процентов больше, чем в 1940 году; цемента будет произведено свыше 16 миллионов тонн, или почти в 3 раза больше, чем в 1940 году; электроэнергии будет выработано 133 миллиарда киловатт-часов, или в 2,8 раза больше, чем в 1940 году. Продукция химической промышленности в 1953 году возрастет по сравнению с 1940 годом в 3 раза, производство машин и оборудования — в 3,8 раза.
      В 1953 году будет произведено: хлопчатобумажных тканей 5 миллиардов 300 (миллионов метров, или на 34 процента больше, чем в 1940 году; шерстяных тканей свыше 200 миллионов метров, или примерно на 70 процентов больше, чем в 1940 году; шелковых тканей свыше 400 миллионов метров, или в пять с лишним раз больше, чем в 1940 году; сахара 3 миллиона 600 тысяч тонн, или почти на 70 процентов больше, чем в 1940 году; животного масла 400 тысяч тонн, что почти на 80 процентов превысит довоенный уровень промышленного производства животного масла. Эти данные наглядно свидетельствуют об успехах, достигнутых нашей промышленностью.
      Благодаря индустриализации страны и коллективизации сельского хозяйства в Советском Союзе создана прочная экономическая база, позволившая еще накануне Великой Отечественной войны оснастить все роды войск первоклассным вооружением, а в ходе войны обеспечить быструю организацию военного производства и снабжение фронта всем необходимым, в том числе и новыми материалами современной техники для разгрома врага.
      В Уставе партии, принятом на XIX съезде, подчеркивается, что одной из главных задач Коммунистической партии Советского Союза является всемерное укрепление активной обороны Советской Родины от агрессивных действий ее врагов.
      Подготовка страны к активной обороне далеко выходит за рамки чисто военных вопросов. Эта подготовка ведется в экономическом, политическом, идеологическом, научно-техническом и собственно военном отношении, охватывая все области жизни и деятельности государства и народа.
      Одной из важнейших задач подготовки страны к активной обороне является укрепление мощи и повышение боевой готовности Советских Вооруженных Сил, воспитание и обучение военных кадров на опыте Великой Отечественной войны, на основе широкого и всестороннего использования последних достижений советской науки и техники.
      Советские воины могут быть уверены в том, что наши ученые, вдохновляемые великими идеями Коммунистической партии, с честью выполнят возложенные на них задачи, используют все достижения науки в производстве новых материалов в целях дальнейшего укрепления могущества нашей социалистической Родины.