ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 40
Скачиваний: 1
ПОРТНОЙ БЕЗ ИГОЛКИ
Да, химия полимеров сделала еще одно чудо — она позволила портным все реже и реже прибегать к иголке и наперстку.
Использование метода оклеивания вместо обычного прострачивания отдельных узлов костюма, пальто, платья оказалось очень прогрессивным. Так, производительность при изготовлении борта пиджака возросла на 77 процентов, а воротника — более чем на 180 процентов. А это значит, что один порт ной может сшить, вернее склеить, значитель но больше и нритом лучше, чище и прочнее.
Так как же осуществляется клеевая сбор ка одежды?
Раскроенная ткань помещается на спе циальные прессы, снабженные горячими по верхностями давления. Между соединяемы ми заготовками прокладываются в виде лент тоненькие пленочки клеящего синтетического материала. Для лучшего сцепления в момент наложения на ткань ленты ее смачивают спиртом. Наиболее широко используются клеи марок «ПВК-1» и «БФ-6». Последний, кстати оказать, ¡продается в хозяйственных магазинах и рекомендуется для склейки мате
149
рии в домашних условиях при ремонте одеж ды. В этом случае сложный пресс может быть заменен обычным утюгом.
Итак, собранный узел одежды поступает под пресс, выдерживается там некоторое время под давлением, и процесс химического сшивания окончен. Этот сложный пресс можно назвать химикомеханиче-ским порт ным. Он не только сшивает, но и фактически собирает детали костюма: подгибает края во ротника, производит прикрепление подклад ки и краев воротника к подворотнику. Одно временно заутюживает стойку в воротнике пальто, а в воротнике пиджака выполняет вспашку, то есть успевает выполнять многое из того, что почти не знакомо большинству читателей, но хорошо знакомо портным. Ведь эти операции исключительно трудоемки и ответственны.
Но швейникам одной склейки оказалось мало.
Ж а\ание выпускать больше изделий для советского человека, изделий лучшего каче ства заставило их обратиться к использованию токов высокой частоты! Большинству чита телей известно, что эти токи высокой часто ты используются и при термической обработ ке металлических изделий и даже в медици не для лечения простудных заболеваний (прибор «УВЧ»), Решили использовать их хи мики и швейники.
Химическая промышленность предостави ла в распоряжение наших швейников новые синтетические материалы. Речь идет о по
150
лихлорвиниловых, полиамидных, ацетилцеллюлозных, полиэтиленовых и других плен ках, из которых можно изготовить отличные дождевые плащи, накидки, рабочую одежду, галантерейные изделия, книжные переплеты.
Используя таки высокой частоты и неко торые другие приемы, удалось на особых прессах и машинах проводить сваривание непрерывным швом соединяемых деталей одежды.
Оказалось, что токи высокой частоты со здают местные разогревы, в которых поли мерный материал подплавляется, прочно соединяясь друг с другом.
Разогрев полимера в месте сварки проис ходит под действием раскачивания макро молекул токами высокой частоты. Более точ н о — за счет диэлектрических потерь в ди электрике, которым как раз и является сва риваемый полимер.
Насколько часто в полимере происходит колебание макромолекул, можно судить по частоте используемого тока. Она достигает примерно 40 мегагерц,— в одну секунду на правление течения тока меняется 40 миллио нов раз. Это огромная величина по сравнению с обычным переменным электрическим током, используемым в быту. Ведь его частота всего лишь 50 герц — в 800 тысяч раз меньше.
Для некоторых такое использование то ков высокой частоты было несколько неожи данно. И хотя в наш век бурного развития науки и техники, в век космических полетов пора бы перестать удивляться, мы все же
151
продолжаем это делать, восторгаясь гением человека-созидателя.
Мы назвали этот раздел «Соревнуясь с природой» и показали, что многое из того, что изготовлено руками человека, природе создать не под силу.
Человек, как правило, только используя высокое давление и температуру, с большой затратой энергии и сырья создает новые про дукты, которые, правда, во многих случаях все-таки оказываются еще не всегда лучше природных. В природе же простая живая клетка, даже самого низшего организма, ве дет свой синтез в исключительно легких ус ловиях и притом ¡весьма эффективно.
Натуральный каучук имеет строго регу лярную структуру, такую же структуру име ет хлопок, натуральная шерсть и шелк, а это -благоприятно сказывается на их качест ве. У природы есть чему поучиться.
Создать подобие биологического синтеза, идеалом которого является пример живой клетки, научиться синтезировать новые по лимеры без применения высоких давлений и температур, с малыми затратами труда, энер гии и реактивов, уметь не только вызвать реакцию полимеризации и остановить ее, научиться управлять ею, то есть управлять самим ростом макромолекулы, исключив элементы случайности,— вот к этому и призы вает академик В. А. Каргин, именно к этим задачам должно быть привлечено внимание химиков уже сегодня.
только ли
УГЛЕРОД?
В предыдущих главах рассказывалось о по лимерах «удивительного» атома — углерода.
Но только ли один углерод способен об разовывать полимерное вещество?
Нет. Этой способностью обладают и дру гие элементы менделеевской таблицы.
153
Для создания высокомолекулярного сое динения а\емент должен обладать по край ней мере двумя валентностями. Как бы дву мя «руками», которыми он может, соединя ясь, дать цепь главной валентности полимер ного вещества. Поэтому мы тщетно будем искать полимерное вещество, состоящее из элементов первой труппы таблицы Менделе ева. Одновалентные литий, калий, натрий на это не способны.
Вторая группа таблицы Менделеева ока зывается более интересной. Металл магний способен давать полимеры, но полимеры осо бых качеств и свойств. Так, всем известный цемент Сореля, получаемый взаимодействием окиси или гидроокиси матния с растворами хлористого магния, представляет собой по лимерное вещество.
В его формуле попеременно чередуются атомы матния и кислорода, а конечными группами макромолекул являются гидрок сильные группы и атомы хлора.
Вы обратили внимание, что металл маг ний образует макромолекулы совместно с атомами кислорода. Для металлов наблю дается увеличение полярности связи по срав нению с металлоидами, например углеродом,
и поэтому |
связь |
«металл — металл» |
менее |
прочна, чем |
связь |
атомов в цепочке |
«ме |
талл — кислород — металл...» |
|
Из представителей третьей группы изве стны многочисленные полимеры элемента бора. Например, из производных борной кис лоты и мочевины могут быть получены даже
154
полимеры, пригодные для изготовления пле нок и волокон! Но и здесь бор предпочитает образовывать длинную цепь, привлекая себе в помощники атомы кислорода или азота.
Другой представитель третьей группы—■ алюминий также дает полимеры, и послед ние достаточно хорошо известны широкому кругу читателей. Из этого синтетического ма
териала |
сделаны рубиновые подшипники |
в наших |
часах. |
Полимеры окиси алюминия знакомы нам как корунд, рубин, аметист, александрит и другие драгоценные камни. И они теперь не только добываются на приисках, но и син тезируются на химических заводах. Разу меется, для придания определенной окраски синтетическому ¡самоцвету в пудру окиси алюминия, из которой они делаются, вво дятся различные добавки: соли железа, хро ма и некоторых других металлов. Рождаются эти полимерные материалы в пламени горе ния водорода в кислороде при температуре
2500°С.
Но не только рубин является полимером. Обычные кальцийалюмйнантные цементы также высокомолекулярные вещества.
Особая склонность к образованию поли меров проявляется элементами четвертой группы.
Об углероде, этом «удивительном» атоме, было рассказано уже достаточно — ему фак тически посвящена вся ,книга.
Но у него есть братья по группе: крем ний, германий, олово, свинец, титан и др.
155
О полимерах кремния можно рассказывать очень много — это специальные резины, пре восходные смазочные масла, не застывающие при температурах —60°С и ниже. Это термо стойкие изоляционные материалы для элект рических машин и различного электрообо рудования. Соединения кремния опускают ся под землю, где надежно защищают фун даменты домов от грунтовых вод, и летают в заоблачных высотах: добавленные в тысяч ных долях процента к авиационному маслу, они надежно борются с явлением пенообразования в двигателе самолета на больших высотах.
Соединения кремния, пропитав одежду, делают ее непромокаемой. Введение же их в краску придало навсегда новый вид, на пример, зданию Моссовета в Москве, Рус скому музею в Ленинграде.
В области кремнийорганических полиме ров широко известны труды лауреата Ленин ской премии академика- К. А. Андри анова.
Полимеры олова и германия менее изве стны, но и они существуют. Цепь их главной валентности также построена из атомов ме талла и кислорода.
Примерам свинцового полимера может служить глицериново-свинцовая замазка. Многие читатели ее, наверное, не раз приме няли, не подозревая, что имеют дело с поли мером. Делается она так: берется свинцовый глет (окись свинца) и замешивается с гли церином. Вначале образуется полимерная мо-
156
лекула: свинец — глицерин — свинец — гли церин. При нагревании отдельные линейные молекулы сшиваются свинцом и образуется прочная пространственная структура. Она-то
и придает затвердевшей |
замазке высокую |
прочность. |
|
Из другого элемента этой же группы таб |
|
лицы Менделеева — титана |
химики синте |
зируют эфиры орто-титановой кислоты, из |
которых получают превосходные пленки, ¡вы держивающие достаточно продолжительное время температуру 500°С и выше. Например, полимерные лаки из высокомолекулярных соединений титана с добавкой слюды и алю миния выдерживают еще более высокую температуру— 1000°С. Считают, что в этих условиях атомы алюминия или же слюды даже упрочняют материал, производя сшив ку макромолекул полимеров этого типа.
Из элементов пятой группы также могут быть получены полимеры. Фосфор дает це лую гамму высокомолекулярных соединений и в содружестве с кислородом и в содруже стве с азотом; возможны и другие схемы построения полимерных цепей.
Из фосфора, азота и хлора построены, например, макромолекулы неорганического каучука.
Интересно, что хлор может быть заменен в реакциях этого вещества остатками спир тов, анилина или других аминов. Получен ные при этом вещества могут обладать самы ми разнообразными свойствами. Одни из та ких веществ предлагаются в качестве доба
157
вок к смазочным маслам для улучшения их качеств, другие могут быть использованы как пластификаторы для нитроцеллюлозы. Негорючесть полимеров данного класса хи мических соединений использована для при дания огнестойкости хлопковому волокну. При замене в неорганическом каучуке ато мов хлора на атомы фтора получаются кау чукоподобные вещества еще более интерес ных свойств.
Полимеры висмута растворимы в жирах, что позволяет использовать их ¡в химико-те рапевтических целях.
Элементы шестой группы также дают по лимеры. Линейные полимеры серы успешно используются в процессах вулканизации не которых сортов резины.
Волокнистые полимерные соединения се ры ¡с кислородом оказались пригодными для производства пленок.
Что касается элементов седьмой и вось мой групп, то и из них получены высокомо лекулярные соединения.
Итак, полимеры получаются не только из соединений углерода, и яркий пример это го— координационные полимеры. Они со стоят из чередующихся органических моле кул и атомов металла, соединенных друг с другом за счет координационных связей. Именно им и обязаны эти полимеры своим названием. Координационные полимеры яв ляются как бы переходным мостом между органическими и неорганическими высоко молекулярными ¡соединениями.
158