Butlerovovi studenti – A. E. Favorskij, N. K. Mariutsa, I. L. Kondakov, S. V. Lebeděv, B. V. Byzov, rozvíjející názory svého učitele, výrazně předběhli zahraniční vědce v rozvíjení teorie struktury umělých materiálů podobných gumě a vyvíjeli průmyslové metody pro jejich Výroba.

V roce 1930 byl v Leningradu postaven první pilotní závod na výrobu umělého kaučuku na světě. Zde byla v polotovárním měřítku testována a vylepšena metoda S.V. Lebedeva.

Nezapomenutelný Sergej Mironovič Kirov poskytl obrovskou pomoc při výstavbě závodu.

Průkopníci průmyslové výroby syntetického kaučuku museli překonat mnoho potíží. Polymerace neproběhla dobře – výsledný polymer sodno-divinylkaučuku rychle oxidoval na vzduchu a ztratil své cenné vlastnosti. Výsledkem byl výrobek, který sice svým vzhledem připomínal gumu, ale měl výrazně menší pevnost a ještě horší pevnost. Nedostatečná přilnavost syntetického kaučuku ovlivnila kvalitu kaučuku.

Pokud vezmete přírodní kaučuk a vulkanizujete ho sírou, získáte silnou, elastickou pryž. Když se pokusili vulkanizovat divinylkaučuk sodný za použití samotné síry, získaný kaučuk byl špatný a nestabilní. Mechanická pevnost nepřesahovala 6 kilogramů na centimetr čtvereční. Pak Lebeděv navrhl přidat saze. Zavedení sazí do kaučukových směsí vyrobených ze syntetického kaučuku okamžitě zvýšilo jejich pevnost 25-30krát. Takže s vytrvalostí charakteristickou pro sovětské lidi tým pilotního závodu překonal všechny potíže.

Když závod obdržel první blok syntetického kaučuku, dorazil S. M. Kirov a poblahopřál celému týmu pracovníků závodu k úspěšnému vyřešení nejdůležitějšího národohospodářského problému.

Inženýři a dělníci si tento významný den – 18. prosinec 1930 – pamatovali po celý život. Celý personál závodu se shromáždil v polymerační dílně. Lidé obklopili aparát v těsném kruhu, kde byla dokončena přeměna malých molekul divinylu na velké molekuly umělého kaučuku. Poslední minuty čekání jsou mučivé. Ale pak hlavní inženýr naznačil předákovi: otevřete víko polymerizátoru. Srdce začala bít rychleji. Všichni ztichli. Víko kádě pomalu sklouzlo dolů, vteřiny se zdály jako věčnost. Nakonec byla káď otevřena. Na jejím dně ležel jako obrovská modromodrá ledová kra téměř průhledný blok gumy. Vážila 60 kilogramů. Bouřlivá radost naplnila srdce přítomných. Lidé se objímali a pevně si potřásali rukama.

ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou výhody kořene mandragory?

Zcela vyřešen byl problém průmyslové výroby syntetického kaučuku z domácích surovin.

V moderním závodě na výrobu syntetického kaučuku se surový alkohol čerpá do trubicových přístrojů. Alkohol se v nich zahřívá. Alkohol se vaří a mění se v páru. Páry vstupují do kontaktních pecí. Uvnitř pecí jsou vysoké ocelové retorty, do kterých se nakládá katalyzátor. Tato zařízení se nazývají kontaktní zařízení, protože alkoholové páry přicházejí do kontaktu, tj. přicházejí do kontaktu s katalyzátorem.

Rozklad alkoholových par v kontaktních zařízeních se provádí při teplotě 450 stupňů. Reakci napomáhá nejen katalyzátor, ale i vysoká teplota. Při rozkladu alkoholu spolu s divinylem vznikají i další uhlovodíky.

Z tuny alkoholu se vyrobí 600 kilogramů divinylu. Zbývajících 400 kilogramů jsou nečistoty. Ztěžují přeměnu divinylu na gumu a je potřeba se jich zbavit. Divinylové páry jsou očišťující. Přijíždějí ve sloupcích o výšce 3-4patrové budovy. Sloupy se skládají z několika „pater“ – oddílů. Pohybem z komory do komory az kolony do kolony se některé složky plynné směsi mění v kapalinu, jiné jsou absorbovány speciálními látkami – absorbenty (“absorbent” – absorbér). Z čistících kolon vytéká bezbarvá kapalina — divinyl.

Vyčištěný divinyl vstupuje do autoklávů, ve kterých se vytváří teplota a tlak nezbytný pro polymeraci. Polymerace se provádí v přítomnosti katalyzátoru – kovového sodíku. Při vystavení sodíku začne tekutý divinyl houstnout. Jeho molekuly jsou spojeny do molekulárních řetězců, čímž vzniká velká molekula pevného kaučukového polymeru – sodík „zesíťuje“ malé divinylové molekuly do velké molekuly kaučuku. Při hutnění divinylu vzniká velké množství tepla. Aby byl vyroben dobrý polymer, je nutné odebrat část tepla, takže autoklávy jsou průběžně chlazeny.

Autoklávy pracují zcela tiše. V dílně je málo dělníků. Nakládají a vykládají autoklávy a monitorují autoregulátory.

Divinylkaučuk je obvykle bílo-šedá nebo žlutohnědá hustá hmota.

Výsledná pryž stále obsahuje některé škodlivé nečistoty – plyny a zbytky katalyzátorů. Převede se do vakuových mixérů. Jedná se o těsně uzavřené kotle, ze kterých je nepřetržitě odčerpáván vzduch. Snížený tlak odsává z pryže plynné nečistoty. V těchto stejných kotlích se do kaučuku přidává látka zvaná antioxidant. Je potřeba, aby byla pryž odolnější a chránila ji před oxidací vzdušným kyslíkem. Z vakuových míchaček se pryž přenáší na válce. Zde se promyje, aby se odstranily zbytky katalyzátoru, a sroluje se do plátů. Pryžové listy se suší, třídí a balí.

ČTĚTE VÍCE
Jak správně chovat tajfuna?

Se zavedením syntetického kaučuku do gumárenského průmyslu se objevily nové potíže. Proti novému typu suroviny pro gumárny se postavili konzervativní specialisté, alarmisté a skeptici. Snažili se zdiskreditovat syntetický kaučuk argumentem, že není možné nahradit přírodní kaučuk.

Sovětští vědci však vytrvale pracovali na zlepšení syntetického kaučuku. Lebeděv od samého začátku tvrdil, že syntetický kaučuk není pouze náhražkou přírodního kaučuku. Toto není surogát, to je plnohodnotný materiál.

Lebeděv poslal své studenty do továren na výrobu gumy. Pod jejich dohledem si výrobní pracovníci osvojili a zdokonalili způsoby výroby pryžových výrobků, především pneumatik a galusek z tuzemského syntetického kaučuku.

V roce 1933 uspořádala sovětská vláda automobilový závod Moskva-Kara-Kumy-Moskva o délce několika desítek tisíc kilometrů. Závodu se zúčastnily různé typy vozidel – osobní, nákladní, poštovní vozidla atd. Některá měla pneumatiky z přírodního kaučuku, jiná – syntetickou. Testy ukázaly, že pneumatiky Sodium Divinyl Rubber jsou odolnější než pneumatiky z přírodní pryže. Vydržely více než 100 tisíc kilometrů.

Automobilové pneumatiky vyrobené ze zahraničního přírodního kaučuku se opotřebovaly o 89 gramů na každých 100 ujetých kilometrů, pneumatiky vyrobené z tuzemského kaučuku se opotřebovaly o 84 gramů.

Pneumatiky vyrobené ze sodné divinylové pryže vykazovaly nejmenší opotřebení – pouhých 64 gramů!

Za vynikající služby při vytváření průmyslové metody výroby syntetického kaučuku udělila vláda SSSR akademika Lebeděva Leninův řád.

Podle způsobu navrženého Lebeděvem se syntetický kaučuk vyrábí z alkoholu.

Dříve se alkohol získával hlavně z brambor a obilí. Během let Stalinových pětiletých plánů bylo postaveno několik továren, které vyráběly alkohol z pilin. Vytříděné piliny se nasypou do digestoře a zahřejí párou. Poté se nalije slabá kyselina chlorovodíková nebo sírová a zahřívá se několik hodin na 200 stupňů. Většina dřeva se vlivem kyseliny mění v cukr.

Cukerný roztok se ošetří vápnem, aby se zbavil zbytků kyselin. Potom se roztok zahřívá na 4-5 stupňů po dobu 60-80 hodin a nepřetržitě se míchá. Po zahřátí se roztok zfiltruje, ochladí na teplotu kvašení 25 stupňů a přečerpá do fermentačních nádrží s přidáním kvasinek. Zde se během 24-36 hodin cukr pomocí kvasinek přemění na alkohol.

ČTĚTE VÍCE
Jaké řešení zabíjí plísně?

Z jedné tuny suchých pilin získáte 120 litrů lihu a ze 120 litrů lihu získáte 57 kilogramů divinylu nebo asi 45 kilogramů kaučuku.

Stejně tak se pomocí kvasnicových hub získává alkohol z odpadu celulózky – tzv. sulfitové louhy. Tyto likéry také obsahují cukernaté látky. Z jedné tuny sulfitových louhů se vyrobí 10 litrů alkoholu.

Další materiály k tématu

  • Hledejte katalyzátor
  • Galoše vyrobené z ropy, uhlí a vápna
  • Rozkaz soudruha Stalina
  • Tekutá guma
  • Edison se mýlil
  • Byl nalezen nový způsob
  • Lebeděv zahajuje výzkum
  • Jak rostly galoše na zahradě
  • Faradayova cesta
  • Boj o gumu