История нефти. «Чёрное золото» – универсальный продукт

Благодаря усилиям Генри Форда перед Первой мировой войной началось бурное развитие автомобильной промышленности сначала на основе натурального, затем – и синтетического каучука. Потом, лет через 20, это производство было освоено в Советском Союзе, Англии, Германии. В эти же годы появилось промышленное производство полистирола и поливинилхлорида, являющихся прекрасными электроизолирующими материалами, а также полиметилметакрилата – основы оргстекла.
После войны возобновилось производство полиамидного волокна и тканей (капрон, нейлон), начатое ещё до войны. В 50-х годах XX века было разработано полиэфирное волокно и освоено производство тканей на его основе под названием лавсан или полиэтилентерефталат. Полипропилен и нитрон – искусственная шерсть из полиакрилонитрила – тоже входят в список синтетических волокон, которые использует современный человек для одежды и производственной деятельности.
В середине 1950-х годов появились полимерные материалы на основе полиолефинов и прежде всего полипропилена и полиэтилена низкого давления, а также стереорегулярных полимеров, способных к кристаллизации. Затем были внедрены в массовое производство полиуретаны, поролон и полисилоксаны.
При этом пластик практически не разлагается в природе. Он может лежать столетиями. А если он все-таки распадается под воздействием солнечного света, воды и ветра, то выбрасывает содержащиеся внутри парниковые газы, а также выщелачивающие химические вещества, добавляемые в процессе производства, обратно в окружающую среду. И это в любом случае оборачивается экологической катастрофой. И когда он не разлагается, и когда он разлагается.
Помочь может производство биоразлагаемого пластика. Причем его не обязательно делать из биологических источников, таких как кукурузный крахмал. Его надо делать из полимеров, которые могут достаточно эффективно разрушаться микробами в воде и почве.
Уже сейчас полилактиды используются для изготовления одноразовых предметов, таких как чашки, столовые приборы и трубочки, которые могут более эффективно разлагаться при попадании в окружающую среду.
В 2016 году исследователи обнаружили бактерии, поедающие пластик, а другие группы нашли червей, поедающих полиэтилен (это гусеница большой восковой моли). Они также обнаружили ферменты, которые могут быть созданы для расщепления пластиковых отходов.
     
Синтетические волокна и ткани
 
Первым идею получить нить, аналогичную нити шелкопряда, озвучил французский учёный Реомюр ещё в 1734 году. Правда, в истории он остался как создатель температурной шкалы Реомюра. И только полтора столетия спустя, в 1890 году во французском городе Безансоне было открыто производство по переработке нитрата целлюлозы, в результате чего получили первое в мире синтетическое волокно.
С 1891 года технология производства вискозы изменилась. Благодаря разработкам английских учёных Кросса и Бивана началось промышленное производство вискозного полотна, и за 10 лет его начали производить в промышленных объёмах.
Появление в первой половине XX века синтетических полимерных волокон стало настоящим прорывом в лёгкой промышленности. Добавление синтетики к натуральному волокну позволило добиться новых качеств массовой одежды: она стала доступнее, проще в уходе и чистке, повысилась её износостойкость. И даже мода стала другой, появился феномен «быстрой моды», когда модные тенденции обновляются несколько раз за сезон.
Вплоть до 1950-х годов шла разработка и совершенствование способов производства волокон из синтетических материалов.
С 1940-х до 1970-х годов развивался синтез волокнообразующих полимеров и мономеров, началась разработка способов изготовления волокон из расплавов искусственных полимеров. Появились так называемые классические искусственные волокна.
С 1970 по 1990 год разрабатываются и производятся в промышленных масштабах модифицированные волокна. Искусственные волокна становятся самостоятельным видом продукции, а не как добавка к натуральным волокнам, их используют во многих сферах промышленности. Начинается разработка волокон из синтетических материалов третьего поколения, отличающихся сверхпрочностью, сверхмодульностью, термостойкостью, невозгораемостью, устойчивостью к воздействию химических соединений, эластомерностью и т. д.
До наших дней идёт разработка многотоннажных волокон, так называемых волокон четвертого поколения, в том числе на основе растительного сырья, создаются полимеры и мономеры на основе биохимического синтеза. В это же время проходят исследования новых методов производства полимеров, а также волокон на основе процессов биомиметики и генной инженерии.
У тканей есть определённая классификация. Они делятся на искусственные и синтетические. Искусственные делают из природных соединений целлюлозного происхождения (дерево, солома). Так получают вискозу и ацетат. Они хорошо пропускают воздух и всегда остаются сухими, но сильно мнутся. Синтетические – это переработанные отходы нефти, каменного угля и природного газа. Имеют способность пропускать воду, но не пропускают воздух.
 
 
Французский ученый Реомюр
 
Полиуретановые ткани создаются химическим методом из растворов, сплавов. Первое промышленное производство полиуретановых нитей было начато в США в 1958 году, в 1962–1964 годах полиуретановые нити появились в Европе, в 1963 году – в Японии. Первое производство полиуретановых волокон «спандекс» в СССР было организовано в 1975 году. Сейчас их применяют в строительстве, декоре, шьют различную обувь, спортивные вещи, полотно для мебели.
Такие ткани напоминают резину, при этом износостойкие, упругие, дышащие. Способны растягиваться в несколько раз, возвращаясь в начальное состояние. Вещи не мнутся, имеют стойкий цвет. Однако при высокой температуре теряют эластичность. Восприимчивы к ультрафиолету, и под воздействием прямых солнечных лучей ткань может выгореть. Также полиуретан не выдерживает контакта с хлором. После намокания его следует насухо вытирать, чтобы не допустить образования разводов. Стирку надо проводить без отжима, при минимальном режиме.
Полиамидные ткани делают из нефти угля или газа. К ним относятся капрон и нейлон. Применяют в медицине, автопроме, производстве рыболовных сетей, туристического снаряжения.
Изделия из них прочные, не теряют форму, при этом лёгкие. Им не требуется особенного ухода. Однако они выцветают от пота, не впитывают влагу, сильно электризуются, не держат тепло, неустойчивы к высоким температурам.
Из них шьют носки, колготки, леггинсы, термобельё.
Полиэфирные ткани получают путём переработки нефтяных продуктов и использованной тары. Это лавсан и полиэстер. Это самые распространенные и востребованные синтетические волокна (и ткани) в промышленности.
Из них делают искусственный мех, шьют платья, костюмы, куртки, пальто, домашний текстиль, детские вещи, нижнее бельё. А кроме того, делают ковровые покрытия и автомобильные шины.