Примерно через двадцать лет после того как ученые изобрели способ производства шелка из целлюлозы, обработанной азотной кислотой, появился новый вид искусственного шелка.
Его назвали ацетатным от латинского слова «ацетикум», что в переводе на русский язык означает уксусный.
Для производства ацетатного шелка требуются довольно дорогие химические вещества — уксусная кислота, уксусный ангидрид и ацетон в качестве растворителя.
Ацетон представляет собой бесцветную жидкость с резким характерным запахом и является прекрасным растворителем для многих органических веществ.
Из-за дороговизны ацетона широкое промышленное производство ацетатного шелка началось только после первой мировой войны, когда научились улавливать пары ацетона.
Ацетатный шелк изготовляют не из древесной целлюлозы, а из хлопковой. Но из хлопкового волокна можно вырабатывать ткани и без помощи химиков. Поэтому для производства ацетатного шелка берут хлопковый пух. Так называют в технике короткие волокна хлопка, которые не могут быть сняты хлопкоочистительными машинами с семян.
Хлопковый пух предварительно подвергают химической очистке. Для этой цели его кипятят со слабым раствором щелочи под давлением в несколько атмосфер. Отмытый хлопковый пух поступает на отбелку, затем еще несколько раз промывается водой я, наконец, сушится. Высушенный хлопковый пух загружают в большие закрытые сосуды (ацетиляторы), имеющие внутри вращающиеся лопасти — мешалки, и обрабатывают смесью уксусной кислоты, уксусного ангидрида и небольшого количества серной кислоты.
Целлюлоза вступает в химическую реакцию с уксусной кислотой и образует новое соединение, называемое ацетилцеллюлозой.
Затем мешалки ацетиляторов останавливают, и кашицеобразную массу оставляют в покое часов на 12—15, давая ацетилцеллюлозе созреть. Как и в производстве вискозы, созревание ускоряет превращение ацетилцеллюлозы в прядильный раствор.
Созревшую ацетилцеллюлозу перегружают в другие аппараты, в которые налита вода. Эти аппараты также снабжены быстровращающимися мешалками. Ацетилцеллюлоза, так же как и сливки в маслобойном барабане, сбивается в хлопья. Эта операция называется высаживанием.
Когда образование хлопьев заканчивается, мешалки останавливают. Ацетилцеллюлозу выгружают и отжимают. Отжатую массу тщательно промывают проточной водой. Промытую ацетилцеллюлозу сушат, измельчают и засыпают в баки-растворители.
Ацетилцеллюлоза растворяется в ацетоне или в смеси ацетона со спиртом.
Раствор ацетилцеллюлозы продавливают через тончайшие отверстия фильеры в короб, а сквозь короб продувают горячий воздух. Спирт и ацетон испаряются. Затвердевшую шелковую нить наматывают на бобины.
Ткани из ацетатного шелка плохо проводят тепло и электрический ток.
Этот шелк обладает замечательной способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. В купальном костюме из ацетатного шелка можно загорать на пляже так же хорошо, как и без костюма.
В годы первой послевоенной сталинской пятилетки ученые значительно усовершенствовали производство ацетатного шелка. Шелковые нити после прядения пропускают через ванны с раствором щелочи. Щелочь отнимает от шелка частицы уксусной кислоты.
После такой химической обработки нити вытягивают так, что их длина увеличивается в 8—10 раз.
Вытяжка заставляет молекулы целлюлозы располагаться вдоль нити. Это сильно увеличивает ее прочность.
Волокно ацетатного шелка имеет более матовый оттенок и большую влагоустойчивость по сравнению с другими видами искусственного шелка. Прочность его в мокром виде уменьшается всего на одну треть, тогда как у других видов шелка она уменьшается почти на 60 процентов.
Высокие достоинства ацетатного шелка обеспечили ему широкое применение. Выработка ацетатного шелка в настоящее время составляет около 22 процентов мирового производства искусственного волокна.
В соревновании с шелкопрядом химики одержали бесспорную победу. Они научились изготовлять шелк, волокна которого в несколько раз тоньше волокон натурального шелка. Шелковинка, которую выпускает шелкопряд, имеет в толщину 18 микронов. Нить медноаммиачного шелка тоньше паутины, ее толщина 2 микрона. Толщина ацетатного шелка — от 2 до 5 микронов, вискозного — 5 микронов.
По своей прочности нить искусственного ацетатного шелка немногим отличается от стальной проволоки одинакового сечения. Она выдерживает нагрузку в 100 килограммов на каждый квадратный миллиметр; шелковая нить выдерживает 126 килограммов.
Веревка, свитая из волокон ацетатного шелка толщиной примерно 2 сантиметра, может выдержать груз, равный весу груженого товарного вагона, — 30 с лишним тонн.
Это была победа химиков, пользовавшихся в качестве исходного сырья естественными волокнами — древесной или хлопковой целлюлозой.