100 знаменитых изобретений
Шрифт:
Первым коммерческим изделием, поступившим на рынок, стали зубные щетки с нейлоновой щетиной. Их выпуск начался в 1938 году. Нейлоновые чулки были продемонстрированы в октябре 1939 г., а с начала 1940-го в г. Вилмингтон стало производиться нейлоновое волокно, которое трикотажные фабрики покупали для изготовления чулок. Благодаря взаимной договоренности торговых фирм чулки конкурирующих между собой производителей появились на рынке в один день: 15 мая 1940 года.
Массовое производство изделий из нейлона началось только после Второй мировой войны, в 1946 году. И хотя с тех пор появились многие другие полиамиды (капрон,
Если в 1939 г. мировое производство нейлона составило лишь 180 тонн, то в 1953 г. оно достигло 110 тыс. тонн.
Из нейлоновой пластмассы в 50-е годы прошлого века изготавливали судовые лопастные винты для судов малого и среднего тоннажа.
В 40–50-е годы XX в. появились и другие синтетические полиамидные волокна. Так, в СССР был наиболее распространен капрон. В качестве исходного сырья для его производства используется дешевый фенол, вырабатываемый из каменноугольной смолы. Из 1 т фенола можно получить около 0,5 т смолы, а из нее изготовить капрон в количестве, достаточном для изготовления 20–25 тыс. пар чулок. Капрон получают и из продуктов переработки нефти.
В 1953 г. впервые в мире в СССР в опытно-промышленном масштабе была осуществлена реакция полимеризации между этиленом и четыреххлористым углеродом и получен исходный продукт для промышленного производства волокна энант. Схема его производства была разработана коллективом ученых под руководством А. Н. Несмеянова.
По основным физико-механическим свойствам энант не только не уступал другим известным полиамидным волокнам, но и во многом превосходил капрон и нейлон.
В 50–60-е гг. прошлого века началось производство полиэфирных, полиакрилонитрильных синтетических волокон.
Полиэфирные волокна формируются из расплава полиэтилен-терефталата. Они обладают превосходной термостойкостью, сохраняя 50 % прочности при температуре 180 °C, огнестойки и атмосферостойкие. Устойчивы к действию растворителей и вредителей: моли, плесени и т. п. Нить из полиэфирных волокон используется для изготовления транспортерных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей, шлангов, в качестве основы для шин. Моноволокно применяется для производства сетки для бумагоделательных машин, струн для ракеток. В текстильной промышленности нить из полиэфирных волокон идет на изготовление трикотажа, тканей и т. п. К полиэфирным волокнам относится лавсан.
Полиакрилонитрильные волокна по своим свойствам близки к шерсти. Они устойчивы к действию кислот, щелочей, растворителей. Их применяют для изготовления верхнего трикотажа, ковров, тканей для костюмов. В смеси с хлопком и вискозным волокном полиакрилонитрильные волокна используют для изготовления белья, гардин, брезентов. В СССР эти волокна выпускались под торговым названием нитрон.
Многие синтетические волокна получают путем продавливания расплава или раствора полимера через фильеры диаметром от 50 до 500 микрометров в камеру с холодным воздухом, где происходит отвердение и превращение струек в волокно. Непрерывно образующуюся нить наматывают на бобину.
Отвердение ацетатных волокон происходит в среде горячего воздуха для испарения растворителя, а отвердение вискозных волокон – в осадительных ваннах со специальными жидкими реагентами. Вытяжка волокон на бобинах при формировании применяется для того, чтобы цепные полимерные
На свойства волокон влияют разными методами: изменением скорости выдавливания, состава и концентрации веществ в ванне, меняя температуру прядильного раствора, ванны или воздушной камеры, варьируя размеры отверстия фильер.
Важной характеристикой прочностных свойств волокна является разрывная длина, при которой волокно разрывается под действием собственной тяжести.
У природного хлопкового волокна она изменяется от 5 до 10 км, ацетатного шелка – от 12 до 14, натурального – от 30 до 35, вискозного волокна – до 50 км. Волокна из полиэфиров и полиамидов имеют большую прочность. Так у нейлона разрывная длина доходит до 80 км.
Синтетические волокна потеснили натуральные во многих областях. Общий объем их производства практически сравнялся.
Системы измерений
Русская народная пословица гласит: «Без меры и лаптя не сплетешь».
Люди давно столкнулись с необходимостью измерять длину тел, их вес и объем. Для этого требовалось создать системы измерений.
Для измерения длины применялись параметры разных частей человеческого тела. Так появились фут (ступня), пядь (длина ладони), локоть (расстояние от кончиков пальцев до локтя). А распространенный в англоязычных странах ярд получили, по одной из версий, измерив у одного английского короля расстояние от кончика носа до среднего пальца вытянутой руки.
С развитием связей между различными городами и странами стали возникать различные единицы измерения расстояния. Поскольку в то время не требовалась большая точность, расстояние измерялось во времени, за которое его может преодолеть пеший или конный человек, а также караван с товаром. Были и совсем курьезные, на современный взгляд, меры, например, на какое расстояние слышен лай собаки или количество выкуренных за время передвижения трубок.
В Вавилоне существовала такая мера длины как стадий. Он равнялся расстоянию, которое проходит человек спокойным шагом за время восхода солнца. Это равнялось примерно 185–195 метрам. Там же, в Вавилоне, была принята 60-ричная система счета. В частности, вавилоняне разделили расстояние, которое проходит Солнце по небосводу за день, на 180 частей, поскольку диск Солнца помещается в нем ровно 180 раз. Именно отсюда ведет свое начало деление окружности на 360 градусов.
Единицей площади в Древнем Риме был югер – участок, который могла вспахать за день пара волов.
Меры веса охватывали диапазон от аптечного грана (62,2–64,8 миллиграмма) до тонны (от лат. «бочка») – от 907 до 1016 кг. Одной из наиболее распространенных мер веса стал фунт. Его величина в различных странах колебалась от 317,62 грамма до 516 граммов.
В Киевской Руси существовала не только стройная система мер, но и государственный контроль за правильным их соблюдением. Самыми древними мерами длины на Руси были локоть и сажень. Существовали прямая и косая сажень. Прямая определялась размахом рук человека между кончиками пальцев и равнялась либо 152, либо 176 см. Косая определялась расстоянием от пальцев ноги до конца пальцев разноименной руки. В XVII в. в употребление вошел аршин – треть сажени, в свою очередь состоявший из 16 вершков. В 1835 г. размер сажени был определен в 7 футов, или 84 дюйма, что равнялось 213,36 сантиметра.