Из чего всё сделано? Рассказы о веществе

Вискоза, или Чем заменить хлопок и шёлк

Когда возникает проблема такого рода, на помощь зовут химиков. И правильно. Ведь «наука должна служить для пользы народной». Так говорил великий русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев.

Итак, нужны волокна для одежды. Такие же, как природные, или похожие на них. Где их взять? Или как их сделать? Видимо, химики 170 лет назад рассуждали так. Раз мы берём растительные волокна из хлопка и льна, то наверняка такие же волокна есть и в деревьях, из древесины которых делают бумагу. Тогда ещё химики не знали о полимерах, но уже умели получать целлюлозу, вываривая древесину и отделяя целлюлозу от других веществ, содержащихся в стволах и ветках деревьев.

В 1832 году французский химик Анри Браконно обнаружил, что если древесную целлюлозу обработать азотной кислотой, то получатся волокна, которые сгорают в мгновение ока. Так появился на свет искусственный материал нитроцеллюлоза, или нитроклетчатка. Через сорок лет его начали производить на многих заводах.

Лучшую нитроцеллюлозу получали все же из хлопка, именно её использовали в качестве бездымного пороха, потеснившего классический, известный ещё с тринадцатого века чёрный порох — смесь угля, серы и селитры Нитроцеллюлоза из древесины тоже нашла своё применение — из неё делали материал целлулоид, из которого, в свою очередь, изготавливали фотоплёнку и шарики для настольного тенниса. Говорят, что и теперь самые лучшие шарики для этой игры — из целлулоида.

А химики продолжали экспериментировать с целлюлозой. В 1889 году французский учёный Гильер де Шардоне сделал из неё первое искусственное волокно. Он растворил целлюлозу в смеси специальных химических веществ и получил вязкую массу, похожую на сгущённое молоко или на клей. А затем он продавил эту массу через очень маленькую дырочку. Тонкая струйка падала в ванну, наполненную кислотой, и под её действием превращалась в гибкую, твёрдую, блестящую нить. Это волокно назвали вискозой, произведя имя от латинского слова, означающего клей или вязкий. А ещё де Шардоне сделал из нитей вискозы первую искусственную ткань, названную искусственным шёлком. Спустя восемь лет вискозное волокно начали производить на заводах в Англии.

Красный бархатный занавес тоже сделан из вискозы. Вообще, вискозное волокно, если его обрабатывать разными способами, может быть жестким и мягким, блестящим и матовым. Вот почему из вискозы сегодня делают такие разные ткани

Прозрачный и шуршащий целлофан, в который заворачивают цветы и конфетки, — это вискоза, первое искусственное волокно, которое химики научились делать из древесины

Можно сказать, что синтез вискозы подтвердил блестящее предположение знаменитого английского физика Роберта Гука, которое он высказал более чем за двести лет до создания этого первого искусственного волокна. В 1655 году он опубликовал трактат, в котором сделал вот такое заявление: «Возможно, по-видимому, найти пути искусственно получать клейкую массу, аналогично тому, как она образуется у шелковичного червя, или даже ещё лучше. Если такая масса будет найдена, то, по-видимому, более лёгкой задачей будет найти путь вытягивания этой массы в тонкие нити. Я не буду указывать на пользу этого изобретения — она совершенно очевидна...»

Как вы думаете, что общего между бархатом, шуршащей, прозрачной бумагой, в которую заворачивают цветы, и кирзовыми сапогами? И то, и другое, и третье сделано из вискозы. Она может притвориться тончайшим и лёгким хлопком, а может — блестящим шёлком. Из неё получаются великолепные атласные и бархатные ткани. А если вязкий раствор продавливать не через круглое отверстие, а через длинную узкую щель, то получится плёнка — целлофан, наряд для красивых букетов. Сегодня под именем «вискоза» скрывается множество разных волокон. Ведь химики умеют добавлять в исходную массу всякие компоненты, чтобы получить материал с нужными свойствами. Но всех их роднит одно — вискозные волокна по своему строению близки к природной целлюлозе. Только природное волокно ворсистое и неровное, а вискозная нить — гладкая, блестящая и полупрозрачная.

Конечно, людям очень понравилось это волокно. Его имя мы до сих пор встречаем на этикетках, прикреплённых к одежде. Не говоря уже о том, что для его производства требовалось бросовое сырьё — опилки, отходы от обработки древесины и изготовления бумаги. Но вот что интересно. Химики долгое время работали с веществом, не зная, как оно устроено! Его химическую структуру определили лишь в 1934 году, когда заводы и фабрики уже много лет производили миллионы километров вискозной нити и тканей из неё. Потому что о том, что такое полимеры, в том числе и природные, мир узнал совсем недавно, по историческим меркам, чуть меньше ста лет назад. И это отдельная история, о которой стоит рассказать.