Процесот на бакарна свила - основна идеја и историски развој
3.1 Основна идеја и историски развој
Кратка верзија
Обидите да се произведе бесконечно долга пајакова нишка од основниот материјал на сите растенија, целулозата, датираат од 17 век. Се надевавме на влакно, чиишто влакна одговараат на свилената нишка на свилените црви (Реумор, HOOKE). Со откривањето на полисахаридната целулоза, пронајден е ветувачки почетен материјал кој, преку хемиски модификации, на крајот може да се користи како континуирана вртена нишка за производство на "вискоза". Првите патенти беа доделени на Свон во 1883 и 1884 година, кои направија нишки од целулозен нитрат со прскање концентрирана оцетна киселина и произведоа филаменти за растечката индустрија на блескаво ламби. На почетокот на 20 век, конечно беа воспоставени технички зрели процеси (процес на вискоза, бакарна свила), што овозможи индустриска обработка на „вештачка свила“.
Целосна верзија:
Основната идеја на процесот на бакарна свила е да се произведе синтетичко текстилно влакно од основниот градежен блок на сите растенија, целулозата. Предноста на ова влакно е во тоа што, за разлика од природните влакна (памук, лен, лен), неговиот облик може да се смени скоро произволно. Влакното имено може да се смени во должината, дијаметарот, дури и во шупливо влакно. На овој начин може да се произведе и целулозен филм, кој се користи во медицината како важна мембрана за миење крв.
Историскиот развој на процесот на бакарна свила започна со идејата за вештачко производство на благородната, мазна, бесконечна нишка испорачана од свилена буба. Ова веќе го изрази Реомур во 1734 година, кој предложи гумени раствори како почетен материјал за ова. Уште во 1665 година Хук објави научна работа за микроскопски набудувања на објекти од природата.
Целта на научниците беше да произведат влакна што личат на природна свила што е можно повеќе по своите својства. Направени се обиди за производство на влакна од желатин, казеин и албумин, но својствата на овие не беа корисни. Проблемот тука беше, природната свила ? протеин ? да се реплицира. Оваа синтеза на вештачки протеини не успеа до задоволителен степен.
Само со откривањето на целулозата како почетен материјал за производство на вискоза се отвори начин за производство на вештачки влакна. Целулозата сега е повеќекратен шеќер.За разлика од природната свила (протеин), која е составена од различни индивидуални аминокиселини, целулозата е составена од многу идентични единици на глукоза. Затоа е погрешно да се нарекуваат влакна направени вештачки од целулозен вискоза, бидејќи како јаглени хидрати целулозата е јасно различна од протеините. Карактеристиките на влакната на целулозните влакна се исти? особено во дијаметар на влакна ? природната свила. Како резултат на тоа, започнаа напорите за вештачко производство на употребливи влакна што можат да се вртат од целулоза со внесување на нитроцелулоза, дериват на целулоза, во раствор.
Грофот Шардонет сега се смета за основач на индустријата за вештачка свила. За прв пат го демонстрираше производството на својата вештачка свила на светската изложба во Париз во 1889 година. На долг рок, се покажа дека е невозможно да се заобиколи денитрацијата што веќе ја користеше Сван, иако тоа предизвика значително слабеење и голема загуба на телесната тежина на оригиналната нишка на нитроцелулоза; сепак, до денес ниту еден друг метод не успеал да ја елиминира експлозивноста.
И во Германија, вештачката свила помина низ производство на ламби со блескаво светло. Тука, фабриката за блескаво ламби во Риниш, Фермери & Ко во Обербрух близу Ахен, произведува нишки на ламба за блескаво од целулозни раствори во амонијак од бакар оксид, од 1892 година. Претходните обиди на Вестон во Англија (1882) и Деспасис во Франција во 1890 година немаа никаков ефект. Германската фабрика го зеде првиот основен патент за производство на бакарна свила под алијасот Поли во 1897 година, по што следеа многу други патенти од Фремери и Урбан, како и од Бронерт.
Во меѓувреме, напорите за развој на нови процеси со вискоза исто така беа крунисани со успех во Англија кога во 1891 година, Крос, Бејан и Бидл објавија реакција на алкална целулоза со јаглерод дисулфид за да формираат соединение растворливо во вода, основа на целиот свет процес на вискоза. Во 1898 година, Старн предложил раствори на амониум соли како бањи за врнежи. Овие дела на англиските пронаоѓачи добија важно продолжение во првите патенти за производство на ацетати на целулоза во 1894 година.
Техничкиот успех беше, се разбира, сè до Ледерер во 1899 година, а потоа во 1901 година со фабриката за бои Фрид. Bayer & Co одобри. Решение за предење што беше од техничка важност можеше да се произведе само од таканаречените ацети растворливи во ацетон, за кои Мајлс 1904 како и Фридр. Bayer & Co го покажа патот во 1905 година. Првите вртења на патенти на ацетат свила ги направија Вагнер во 1901 година и Морк, Литл и Вокер во 1902 година.
Од малите почетоци, се појави брзо растечката индустрија за вештачка свила. Шардонет основал фабрики во Франција (Безансон) и Швајцарија (Спрејтенбах); Во Германија, „Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A.G.“ (бакарна свила) и во 1900 година „Vereinigte Kunstseidenfabriken A.G.“ во Франкфурт a. М. (нитро свила). Подружни фабрики беа основани и во други земји, како за „Шардонет“, така и за бакарна свила.
Откривањето на процесот на вискоза го донесе следниот пресврт, кога компанијата Кортолдс во Англија и вештачката свила и ацетат на Фирст Гвидо Донерсмарк во Сидосау ги добија патентите за вискоза од Крос и Старн околу крајот на векот. Во Германија во 1905 година, Милер и Копе ја откриле „Милербад“ (киселина со додадена сол) како вртена бања за вискозна свила, а потоа во 1911 година Вереинигте Гланцстоф-Фабрикен А.Г. фабриката Сидоусау и процесот на вискоза; компанијата го напушти процесот на бакар и конечно се сврте кон производство на свила од вискоза.
Следните години донесоа безброј значајни подобрувања во сите области, од кои некои се наведени подолу. Развојот на таканаречениот процес на центрифугирање се врти, кој се заснова на пронајдокот на центрифугата за вртење од страна на Топам во 1900 година, треба да се спомене како основен аспект.
Процесот на бакарна свила доби нов поттик со трансферот на процесот на извлекување на предење за нитро свила од Ленер од 1890 година во швајцарски раствори од Тиле во 1901 година. Овој пронаоѓач го подобри процесот во бројни патенти; по оваа основа компанијата J. P. Bemberg A.G. кој ја конструирал машината за предење во 1907 година, чии основни делови се користат и денес.
Потребата за лакови од ацетил целулоза за време на војната доведе, особено од страна на Антантата, до формирање големи фабрики од браќата Дрејфус, кои по неговото прекинување, го презедоа фабричкото производство на ацетатна свила во Спондон (Англија); во соработка со Клавел (Базел), кој заедно со другите истражувачи (особено Грин во Англија), научи како да се надминат проблемите со боење, тие го изградија британскиот Celanese Comp. и нејзините подружници ја започнаа првата голема и успешна компанија за ацетат свила.
Бројни други деривати на целулоза се испробани и за производство на вискоза. Таканаречената етерска свила (алкил целулоза) од Лилиенфелд можеби имала шанса за успех. Но, производството на свила од вискоза беше дополнително развиено; Тука, по војната, се користеше процес на вртење на извлекување со обработка на „неисчистена вискоза“, при што може да се постигнат исклучително фини титри; Понатаму, треба да се спомене вртењето на вискозни раствори во силна сулфурна киселина според Лилиенфелд, при што јачината може да се зголеми енормно. Конечно, треба да се спомене производството на тубуларен вискоза од регенерирана целулоза и вискоза.
Оваа претстава за историскиот развој не тврди дека е целосна. Единствено се обиде да ги пронајде главните линии на големиот подем во скицирани линии за да се прикаже макотрпната градежна работа што беше неопходна за да се постигне денешното значење на вештачка свила.