Մեքենայի անվադողերի փորձարկման պատմություն III. Քիմիկոսները շարժման մեջ

Անվադողը բարձր տեխնոլոգիական արտադրանք է, որը տասնամյակների էվոլյուցիայի արդյունք է:

Սկզբում ոչ կաուչուկ արտադրողները, ոչ քիմիկոսները չգիտեին այն հումքի ճշգրիտ քիմիական բաղադրությունը և մոլեկուլային կառուցվածքը, որոնցով աշխատում էին, իսկ անվադողերը կասկածելի որակի էին: Նրանց հիմնական խնդիրը հեշտ քայքայումն ու մաշվածությունն է, ինչը նշանակում է շատ կարճ ծառայության ժամկետ: Առաջին համաշխարհային պատերազմի բռնկումից կարճ ժամանակ առաջ քիմիկոսները հայտնաբերեցին, որ ածխածնի սևը որպես նյութ ավելացնելը կառուցվածքին մեծապես մեծացնում է ամրությունը, առաձգականությունը և քայքայումի դիմադրությունը: Կաուչուկի քիմիական կառուցվածքը փոխելու և դրա բարելավման գործում էական դեր են խաղում ծծումբը, ածխածնի սևը, ցինկը, ինչպես նաև, այսպես կոչված, սիլիցիումի երկօքսիդը կամ հայտնի քվարցը (սիլիցիումի երկօքսիդ), որը վերջերս օգտագործվում է որպես հավելում։ հատկությունները, և դրանց օգտագործումն այդ նպատակով վերադառնում է անվադողերի տեխնոլոգիայի զարգացման տարբեր ժամանակաշրջաններին: Բայց, ինչպես ասացինք, սկզբում անվադողի մոլեկուլային կառուցվածքը լրիվ առեղծված էր։

Սակայն, փաստորեն, դեռ 1829 թվականին Մայքլ Ֆարադեյը նկարագրել է ռետինի հիմնական շինանյութը C5H8 քիմիական բանաձևով կամ այլ կերպ ասած՝ իզոպրենով։ 1860 թվականին քիմիկոս Ուիլյամսը ստացավ նույն բանաձևի հեղուկ։ 1882 թվականին առաջին անգամ ստեղծվեց սինթետիկ իզոպրենը, իսկ 1911 թվականին քիմիկոսներ Ֆրենսիս Մեթյուզը և Կառլ Հարիսը ինքնուրույն հայտնաբերեցին, որ իզոպրենը կարող է պոլիմերացվել, ինչը արհեստական կաուչուկի հաջող ստեղծման գործընթացն է: Փաստորեն, գիտնականների հաջողությունը գալիս է այն ժամանակ, երբ նրանք հրաժարվում են ամբողջությամբ պատճենել բնական կաուչուկի քիմիական բանաձեւը։

Standard Oil և IG Farben

Դեռ 1906 թվականին գերմանական Bayer ընկերության մասնագետները գործարկել են սինթետիկ կաուչուկի արտադրության հզոր ծրագիր։ Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ բնական հումքի բացակայության պատճառով սկսվեց «Բայերի» ստեղծած, այսպես կոչված, մեթիլ կաուչուկի հիման վրա անվադողերի արտադրությունը։ Այնուամենայնիվ, այն դադարեցվեց Առաջին համաշխարհային պատերազմից հետո՝ իր բարձր գնի և մատչելի բնական արտադրանքի պատճառով: Սակայն 20-ական թվականներին կրկին առաջացավ բնական կաուչուկի պակաս, ինչը հանգեցրեց ԽՍՀՄ-ում, ԱՄՆ-ում և Գերմանիայում ինտենսիվ հետազոտությունների սկզբին։

Դեռևս 1907 թվականի գարնանը Ֆրից Հոֆմանը և դոկտոր Կառլ Կուտելը, օգտագործելով ածխի խեժը, մշակեցին իզոպրենի, մեթիլիզոպրենի և գազային բութադիենի սկզբնական արտադրանքի ստացման տեխնոլոգիա, և գործունեության զարգացման հաջորդ քայլը պոլիմերացումն էր: այս նյութերի մոլեկուլները: Առաջին համաշխարհային պատերազմից հետո հսկա IG Farben-ի հետազոտողները, որն այժմ ներառում է Bayer-ը, կենտրոնացել են բութադիենի մոնոմերի պոլիմերացման վրա և հաջողվել է ստեղծել սինթետիկ կաուչուկ, որը կոչվում է Buna, որը կրճատ է՝ բութադիեն և նատրիում: 1929 թվականին կոնցեռնն արդեն անվադողեր էր արտադրում այսպես կոչված Buna S-ից, որոնց մեջ մուր էր ավելացվել։ Դյու Պոնն իր հերթին սինթեզել է նեոպրեն, որն այնուհետև անվանվել է դուպրեն։ 30-ական թվականներին Standard Oil-ի քիմիկոսները Նյու Ջերսիից, Exxon-ի նախորդը, հաջողեցին մշակել բութադիենի սինթեզի գործընթաց՝ օգտագործելով նավթը որպես հիմնական արտադրանք: Այս դեպքում պարադոքսն այն է, որ American Standard-ի համագործակցությունը գերմանական IG Farben-ի հետ թույլ է տալիս ամերիկյան ընկերությանը ստեղծել սինթետիկ կաուչուկի արտադրության գործընթաց, որը նման է Buna S-ին և դառնալ կաուչուկի խնդիրը լուծելու նշված համաձայնության հիմնական գործոնը: ԱՄՆ-ը Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ. Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, չորս խոշոր ընկերություններ գերակշռում են երկրում բազմաֆունկցիոնալ անվադողերի փոխարինողների հետազոտությունն ու մշակումը. Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal): Պատերազմի ժամանակ նրանց համատեղ ջանքերն անհրաժեշտ էին որակյալ սինթետիկ արտադրանք ստեղծելու համար։ 1941 թվականին նրանք և Ստանդարտը ստորագրեցին համաձայնագիր՝ փոխանակելու արտոնագրեր և տեղեկատվություն Ռուզվելտի կողմից հիմնադրված Rubber Reserve ընկերության իրավասության ներքո և դարձավ օրինակ, թե ինչպես խոշոր բիզնեսն ու պետությունը կարող են միավորվել հանուն ռազմական մատակարարումների: Հսկայական աշխատանքի և հանրային միջոցների շնորհիվ չափազանց կարճ ժամանակում կառուցվել են մոնոմերների և դրանց կողմից սինթեզված պոլիմերների արտադրության 51 գործարան, որոնք անհրաժեշտ են սինթետիկ անվադողերի արտադրության համար։ Այս նպատակով օգտագործվող տեխնոլոգիան հիմնված է Buna S-ի արտադրության գործընթացի վրա, քանի որ այն կարող է լավագույնս խառնել բնական և սինթետիկ կաուչուկը և օգտագործել հասանելի մշակման մեքենաներ:

Խորհրդային Միությունում պատերազմի ժամանակ 165 կոլտնտեսություններում աճեցրեցին երկու տեսակի խտուտիկներ, և չնայած արտադրությունն անարդյունավետ էր, իսկ մեկ միավոր մակերեսի բերքատվությունը ցածր, արտադրված կաուչուկը նպաստեց հաղթանակին: Այսօր այս խտուտիկը համարվում է hevea-ի հնարավոր այլընտրանքներից մեկը: Այս արտադրանքում ավելացվել է Սերգեյ Լեբեդևի ստեղծած սինթետիկ բութադիեն կամ այսպես կոչված սոպրեն, որը որպես հումք օգտագործում է կարտոֆիլից ստացված սպիրտ։

(հետևել)

Տեքստ ՝ Գեորգի Կոլև