მანქანის საბურავების ტესტის ისტორია III: ქიმიკოსები მოძრაობაში

საბურავი არის მაღალტექნოლოგიური პროდუქტი, ათწლეულების ევოლუციის შედეგი.

თავიდან არც რეზინის მწარმოებლებმა და არც ქიმიკოსებმა იცოდნენ ნედლეულის ზუსტი ქიმიური შემადგენლობა და მოლეკულური სტრუქტურა, რომლითაც მუშაობდნენ და საბურავები საეჭვო ხარისხის იყო. მათი მთავარი პრობლემა არის მარტივი აბრაზია და ცვეთა, რაც ნიშნავს ძალიან ხანმოკლე მომსახურების ხანგრძლივობას. პირველი მსოფლიო ომის დაწყებამდე ცოტა ხნით ადრე, ქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს, რომ ნახშირბადის შავი, როგორც ნივთიერების დამატება სტრუქტურაში მნიშვნელოვნად გაზრდის სიმტკიცეს, ელასტიურობას და აბრაზიას წინააღმდეგობას. გოგირდი, ნახშირბადის შავი, თუთია, ისევე როგორც ეგრეთ წოდებული სილიციუმის დიოქსიდი ან კარგად ცნობილი კვარცი (სილიციუმის დიოქსიდი), რომელიც ბოლო დროს გამოიყენება როგორც დანამატი, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს რეზინის ქიმიური სტრუქტურის შეცვლასა და მის გაუმჯობესებაში. თვისებები და მათი გამოყენება ამ მიზნით ბრუნდება საბურავების ტექნოლოგიის განვითარების სხვადასხვა პერიოდებში. მაგრამ, როგორც ვთქვით, თავიდან საბურავის მოლეკულური სტრუქტურა სრული საიდუმლო იყო.

თუმცა, სინამდვილეში, ჯერ კიდევ 1829 წელს მაიკლ ფარადეიმ აღწერა რეზინის ძირითადი სამშენებლო ბლოკი ქიმიური ფორმულით C5H8, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იზოპრენი. 1860 წელს ქიმიკოსმა უილიამსმა მიიღო იგივე ფორმულის სითხე. 1882 წელს პირველად დამზადდა სინთეზური იზოპრენი, ხოლო 1911 წელს ქიმიკოსებმა ფრენსის მეთიუსმა და კარლ ჰარისმა დამოუკიდებლად აღმოაჩინეს, რომ იზოპრენის პოლიმერიზაცია შესაძლებელია, ხელოვნური რეზინის წარმატებული შექმნის პროცესი. სინამდვილეში, მეცნიერთა წარმატება მოდის იმ დროს, როდესაც ისინი უარს ამბობენ ბუნებრივი რეზინის ქიმიური ფორმულის სრულად კოპირებაზე.

Standard Oil და IG Farben

ჯერ კიდევ 1906 წელს გერმანული კომპანია Bayer- ის სპეციალისტებმა დაიწყეს ძლიერი პროგრამა სინთეზური რეზინის წარმოებისთვის. პირველი მსოფლიო ომის დროს, ბუნებრივი ნედლეულის სიმცირის გამო, დაიწყო ბაიერის მიერ შექმნილი საბურავების წარმოება ე.წ. მეთილის რეზინის საფუძველზე. ამასთან, პირველი მსოფლიო ომის შემდეგ, იგი შეწყდა მაღალი ფასის და იაფი ბუნებრივი პროდუქტის გამო. ამასთან, 20-იან წლებში კვლავ გაჩნდა ბუნებრივი რეზინის დეფიციტი, რამაც გამოიწვია ინტენსიური კვლევების ჩატარება სსრკ-ში, აშშ-სა და გერმანიაში.

ჯერ კიდევ 1907 წლის გაზაფხულზე, ფრიც ჰოფმანმა და დოქტორმა კარლ კუტელმა, ქვანახშირის ტარის გამოყენებით, შეიმუშავეს ტექნოლოგია იზოპრენის, მეთილის იზოპრენისა და აირისებრი ბუტადიენის საწყისი პროდუქტების მისაღებად, ხოლო საქმიანობის განვითარების შემდეგი ნაბიჯი იყო პოლიმერიზაცია. ამ ნივთიერებების მოლეკულები. პირველი მსოფლიო ომის შემდეგ, გიგანტური IG Farben-ის მკვლევარებმა, რომელიც ახლა მოიცავს ბაიერს, ყურადღება გაამახვილეს ბუტადიენის მონომერის პოლიმერიზაციაზე და შეძლეს შექმნან სინთეზური კაუჩუკი სახელად Buna, მოკლედ ბუტადიენისა და ნატრიუმის. 1929 წელს კონცერნი უკვე აწარმოებდა საბურავებს ეგრეთ წოდებული Buna S-ისგან, რომელშიც ჭვარტლს ემატებოდა. დუ პონტმა, თავის მხრივ, მოახდინა ნეოპრენის სინთეზირება, რომელსაც შემდეგ დუპრენი უწოდეს. 30-იან წლებში Standard Oil-ის ქიმიკოსებმა ნიუ ჯერსიდან, Exxon-ის წინამორბედმა, მოახერხეს ბუტადიენის სინთეზის პროცესის შემუშავება, ზეთის ძირითად პროდუქტად გამოყენებით. პარადოქსი ამ შემთხვევაში ის არის, რომ American Standard-ის თანამშრომლობა გერმანულ IG Farben-თან ამერიკულ კომპანიას საშუალებას აძლევს შექმნას სინთეზური რეზინის წარმოების პროცესი Buna S-ის მსგავსი და გახდეს მთავარი ფაქტორი აღნიშნულ შეთანხმებაში რეზინის პრობლემის გადასაჭრელად. აშშ მეორე მსოფლიო ომის დროს. თუმცა, ზოგადად, ქვეყანაში მრავალფუნქციური საბურავების შემცვლელების კვლევასა და განვითარებაში დომინირებს ოთხი ძირითადი კომპანია: Firestone Tyre & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tyre & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). მათი ერთობლივი ძალისხმევა ომის დროს აუცილებელი იყო ხარისხიანი სინთეტიკური პროდუქციის შესაქმნელად. 1941 წელს მათ და სტანდარტმა ხელი მოაწერეს შეთანხმებას პატენტებისა და ინფორმაციის გაცვლის შესახებ რუზველტის მიერ დაარსებული Rubber Reserve Company-ის იურისდიქციის ქვეშ და გახდა მაგალითი იმისა, თუ როგორ შეიძლება დიდი ბიზნესი და სახელმწიფო გაერთიანდეს სამხედრო მარაგების სახელით. უზარმაზარი სამუშაოსა და საჯარო სახსრების წყალობით, უკიდურესად მოკლე დროში აშენდა 51 ქარხანა მონომერებისა და მათ მიერ სინთეზირებული პოლიმერების წარმოებისთვის, რომლებიც აუცილებელია სინთეზური საბურავების წარმოებისთვის. ამ მიზნით გამოყენებული ტექნოლოგია დაფუძნებულია Buna S-ის წარმოების პროცესზე, რადგან მას შეუძლია საუკეთესოდ შეურიოს ბუნებრივი და სინთეზური რეზინი და გამოიყენოს ხელმისაწვდომი გადამამუშავებელი მანქანები.

საბჭოთა კავშირში, ომის დროს, 165 კოლმეურნეობამ ორი ტიპის dandelions მოაშენა და, მიუხედავად იმისა, რომ წარმოება არაეფექტური იყო და მოსავლიანობა ერთეულზე მცირე იყო, წარმოებულმა რეზინმა ხელი შეუწყო გამარჯვებას. დღეს ეს dandelion ითვლება ჰევეას ერთ – ერთ შესაძლო ალტერნატივად. ამ პროდუქტს ემატება სინთეზური ბუტადიენი ან სერგეი ლებედევის მიერ შექმნილი ე.წ. სოპრენი, რომელშიც ნედლეულად იყენებენ კარტოფილისგან მიღებულ სპირტს.

(მიდევნება)

ტექსტი: გეორგი კოლევი