Целлулоид что это за материал

Целлулоиды класс материалов, производимых путем смешивания нитроцеллюлоза и камфора, часто с добавлением красителей и других агентов. Когда-то гораздо более распространенные, общие современные применения целлулоида: мячи для настольного теннисамузыкальные инструменты, гребни, оргтехника и медиаторы. [1] [2]

Содержание

История

Целлулоид возник в 1856 году, когда Александр Паркс созданный Parkesine, обычно считается первым термопласт. [3] В 1869 г. Дэниел Спилл, который принял фирму Паркса, переименовал Parkesine в Xylonite. В том же году, Джон Уэсли Хаятт запатентовано в Патентное ведомство США как целлулоид. Целлулоид легко был формованный и сформированный, и сначала он широко использовался как слоновая кость замена.

Основное использование было в кино и киноиндустрии, где использовалась только целлулоидная пленка до принятия ацетат защитная пленка в 1950-х годах. Целлулоид легко воспламеняется, его сложно и дорого производить, и он больше не используется.

Нитроцеллюлоза

Пластмассы на основе нитроцеллюлозы немного старше целлулоида. Коллодий, изобретенный в 1848 году и используемый в качестве перевязки для ран и эмульсии для фотопластинок, высушивается до целлулоидной пленки.

Александр Паркс

Первый целлулоид в качестве насыпного материала для формования предметов был изготовлен в 1855 году в г. Бирмингем, Англия, автор Александр Паркс, который так и не смог увидеть полное воплощение своего изобретения после того, как его фирма обанкротилась из-за затрат на расширение. [4] Паркес запатентовал свое открытие как Паркезин в 1862 году после того, как понял, что твердый остаток остается после испарения растворителя из фотографического коллодия. [5]

В том же году Паркс запатентовал его в качестве водонепроницаемого материала для тканых тканей. Позже Паркес продемонстрировал Паркезин на Международной выставке 1862 года в Лондоне, где он был награжден бронзовой медалью за свои усилия. Внедрение Parkesine обычно считается рождением пластмассы промышленность. [4] Паркезин был сделан из целлюлоза лечится с азотная кислота и растворитель. Его часто называют синтетической слоновой костью. Компания Parkesine прекратила торговлю в 1868 году. Картины Parkesine принадлежат Историческое общество пластмасс Лондона. На стене завода Паркезин в Хакни, Лондон. [6]

Джон Уэсли Хаятт

В 1860-х годах американец, Джон Уэсли Хаятт, приобрела патент Паркса и начала эксперименты с нитратом целлюлозы с целью производства бильярдные шары, которые до этого времени делались из слоновая кость. Он использовал ткань, пыль из слоновой кости и шеллак, а 6 апреля 1869 г. запатентовал способ покрытия бильярдных шаров с добавлением коллодия. При поддержке Питера Киннера и других инвесторов, [7] Hyatt сформировала Олбани Бильярдная Компания (1868–1986) в Олбани, Нью-Йорк, чтобы произвести продукт. В 1870 году Джон и его брат Исайя запатентовали процесс изготовления «рогоподобного материала» с включением нитрата целлюлозы и камфары. [8] Александр Паркс и Дэниел Спилл (Смотри ниже) перечисляли камфору во время своих более ранних экспериментов, называя полученную смесь «ксилонитом», но именно братья Хаятт осознали ценность камфары и ее использование в качестве пластификатора для нитрата целлюлозы. Исайя Хаятт назвал свой материал «целлулоидом» в 1872 году.

Дэниел Спилл и юридические споры

Английский изобретатель Дэниел Спилл работал с Парксом и основал компанию Xylonite Co., чтобы получить патенты Паркса, описывая новые пластиковые изделия как Целлулоид. Он возражал против требований Хяттов и преследовал братьев по ряду судебных дел в период с 1877 по 1884 год. Первоначально судья вынес решение в пользу Спилла, но в конечном итоге было решено, что ни одна из сторон не имеет исключительных прав и является настоящим изобретателем целлулоида Ксилонитом был Александр Паркес из-за его упоминания камфары в его более ранних экспериментах и ​​патентах. [9] Судья постановил, что производство целлулоида может быть продолжено как в British Xylonite Company Spill, так и в компании Hyatts Celluloid Manufacturing Company.

Название Целлулоид фактически началось как товарный знак компании по производству целлулоидов, сначала в Олбани, штат Нью-Йорк, а затем в Ньюарк, Нью-Джерси, которая производила целлулоиды, запатентованные Джоном Уэсли Хаяттом. Компания Hyatt использовала тепло и давление, чтобы упростить производство этих соединений. Со временем термин «целлулоид» стал общепринятым для обозначения этого типа пластика. В 1878 году Hyatt смогла запатентовать процесс литья под давлением термопластов, хотя потребовалось еще пятьдесят лет, прежде чем он стал коммерчески доступным, а в более поздние годы целлулоид использовался в качестве основы для фотопленка. [10]

Фотография

Английский фотограф Джон Карбатт в 1879 году основала завод по производству сухих пластин Keystone с целью производства сухих пластин из желатина. [11] Компания по производству целлулоидов получила контракт на эту работу, которая была сделана путем тонкого нарезания слоев целлулоидных блоков и последующего удаления следов срезов нагретыми прижимными пластинами. После этого полоски целлулоида были покрыты эмульсией светочувствительного желатина. Точно не известно, сколько времени потребовалось Карбуту, чтобы стандартизировать свой процесс, но это произошло не позднее 1888 года. Лист пленки Карбутта шириной 15 дюймов (380 мм) использовался Уильям Диксон для раннего Эдисон кинофильм эксперименты на цилиндрическом барабанном кинетографе. Однако целлулоид основа фильма производство таким образом все еще считалось слишком жестким для нужд киносъемки.

К 1889 году более гибкие целлулоиды для фотопленка были разработаны, и оба Ганнибал Гудвин и Компания Eastman Kodak получены патенты на кинопродукцию. (Анско, которая приобрела патент Гудвина после его смерти, в конечном итоге выиграла дело о нарушении патентных прав против Kodak). Эта способность производить фотографические изображения на гибкий материал (в отличие от стеклянной или металлической пластины) был решающим шагом на пути к появлению кино.

Использует

Большинство кино- и фотографических фильмов до повсеместного перехода на ацетатные пленки в 1950-х годах были сделаны из целлулоида. О его высокой воспламеняемости ходили легенды, поскольку он самовзрывался при воздействии температур выше 150 ° C перед горячим лучом кинопроектора. В то время как целлулоидная пленка была стандартом для 35-миллиметровых театральных постановок примерно до 1950 года, кинофильмы для любительского использования, такие как 16-миллиметровые и 8-миллиметровые пленки, были на ацетатной «основе безопасности», по крайней мере, в США.

Целлулоид используется для производства более дешевых ювелирных изделий, шкатулок для драгоценностей, аксессуаров для волос и многих предметов, которые раньше изготавливались из слоновой кости, рога или других дорогих продуктов животного происхождения. [1] Его часто называли «слоновая кость» или «французская слоновая кость». Для этого во Франции была разработана форма целлулоида, в которой были нанесены линии, чтобы он напоминал слоновая кость. [12] Он также использовался для украшения туалетных столиков, кукол, рамок для картин, брелоков, шляпных булавок, пуговиц, пряжек, деталей струнных инструментов, аккордеоны, перьевые ручки, ручки для столовых приборов и кухонные принадлежности. Основным недостатком материала было то, что он был легковоспламеняющимся. Вскоре его настигла Бакелит и Каталин. Настольный теннис мячи были сделаны из целлулоида до 2014 года. «Братья Паркер. сделал несколько версий [из дьявол] из полого целлулоида, который из-за своегобез трения’свойства, вращаются даже быстрее, чем сталь «. [13]

Полочные часы и другие предметы мебели часто покрывали целлулоидом, как и фанера. Этот целлулоид был напечатан так, чтобы он выглядел как дорогая древесина или материалы, такие как мрамор или гранит. В Сет Томас Часовая компания назвала свой целлулоидный материал для часов «адамантином». Целлулоид позволил часовщикам создать типичный для позднего викторианского стиля черный цвет. каминные часы Таким образом, деревянный футляр выглядел из черного мрамора, а различные столбы и другие декоративные элементы футляра выглядели как полудрагоценные камни. [14]

Целлулоид также был популярным материалом при строительстве правила слайдов. В основном он использовался для покрытия поверхностей деревянных логарифмических линейок, например, в ранние A.W. Faber правила, а также конечные части курсора, например, в Койфель и Эссер правила.

Целлулоид по-прежнему используется для изготовления музыкальных инструментов, особенно аккордеонов и гитар. Целлулоид очень прочен, его легко формовать в сложных формах, а также он имеет отличные акустические характеристики в качестве покрытия для деревянных рам, поскольку он не блокирует естественные поры древесины. Инструменты, покрытые целлулоидом, можно легко распознать по типичному материалу. перламутр-подобный пылающий узор. Толстые целлулоидные панели готовят в водяная баня что превращает их в вещество, напоминающее кожу. Затем панели переворачивают в форму и дают затвердеть в течение трех месяцев.

Формулировка

Типичный состав целлулоида может содержать от 70 до 80 частей нитроцеллюлоза, нитрованный до 11% азот, 30 частей камфора, От 0 до 14 частей краситель, От 1 до 5 частей этиловый спирт, плюс стабилизаторы и другие агенты для повышения стабильности и снижения воспламеняемости.

Производство

Целлулоид изготавливается из смеси химических веществ, таких как нитроцеллюлоза, камфора, спирт, а также красителей и наполнителей в зависимости от желаемого продукта. Первым шагом является превращение сырой целлюлозы в нитроцеллюлозу путем проведения нитрование реакция. Это достигается путем воздействия на волокна целлюлозы водного раствора азотной кислоты; гидроксильные группы (-OH) затем будут заменены нитратными группами (-ONO₂) на целлюлозной цепи. В результате реакции могут образовываться смешанные продукты в зависимости от степени замещения азота или процентного содержания азота в каждой молекуле целлюлозы; Нитрат целлюлозы содержит 2,8 молекулы азота на молекулу целлюлозы. Было определено, что серная кислота также должна использоваться в реакции, чтобы, во-первых, катализировать группы азотной кислоты, чтобы она могла позволить замещение на целлюлозе, и, во-вторых, позволить группам легко и равномерно присоединиться к волокна, создавая нитроцеллюлозу лучшего качества. Затем продукт необходимо промыть, чтобы смыть все свободные кислоты, которые не вступили в реакцию с волокнами, высушить и замешать. В это время добавляется раствор 50% камфоры в спирте, который затем изменяет структуру макромолекул нитроцеллюлозы на гомогенный гель из нитроцеллюлозы и камфоры. Химическая структура не совсем понятна, но установлено, что это одна молекула камфоры на каждую единицу глюкозы. После перемешивания масса прессуется в блоки под высоким давлением, а затем изготавливается для конкретного использования. [15]

Опасности для окружающей среды

Ухудшение

Существует множество источников разрушения целлулоида, таких как термические, химические, фотохимические и физические. Самый главный недостаток заключается в том, что по мере старения целлулоида молекулы камфары «выдавливаются» из массы из-за непосильного давления, используемого при производстве. Это давление заставляет молекулы нитроцеллюлозы связываться друг с другом или кристаллизоваться, и это приводит к выталкиванию молекул камфоры из материала. После воздействия окружающей среды камфора может подвергаться сублимация при комнатной температуре, оставляя пластик в виде хрупкой нитроцеллюлозы. Кроме того, при воздействии избыточного тепла нитратные группы могут отламываться и выделять азотные газы, такие как оксид азота и оксид азота, [16] в воздух.

Другим фактором, который может вызвать это, является избыточная влажность, которая может ускорить разрушение нитроцеллюлозы из-за присутствия нитратных групп, либо недавно фрагментированных от тепла, либо все еще удерживаемых в виде свободной кислоты от производства. Оба эти источника способствуют накоплению азотной кислоты. Другая форма разрушения, фотохимическое разрушение, является серьезным для целлулоида, потому что он поглощает ультрафиолетовый свет хорошо. Поглощенный свет приводит к разрыву цепи и ее жесткости. [15]

Источник

Целлулоид

Пластмассы (пластики) — это общее название группы материалов на основе природных, синтетических или искусственных полимеров. Пласмасса при нагревании размягчается, принимает заданную форму и сохраняет её, остывая. Первую пластмассу, названную позднее целлулоидом, получил Александр Паркс в 1855 г.

Вещество из клетки

В мирном русле

В 1855 г. английский металлург Александр Паркс, растворив нитроклетчатку в спирте, получил первую пластмассу — паркезин, и в 1866 г. основал фирму по его производству. Но качество продукции Паркса оказалось низким, и фирма обанкротилась.

В 1869 г. американец Джон Хайат усовершенствовал паркезин, добавив к нему камфару — вещество, входящее в состав эфирных масел некоторых растений (натуральную камфару получают из смолы и древесины камфарного лавра, растущего в Японии и Китае). Камфара сыграла роль пластификатора — вещества, повышающего пластичность полимера. Из полученного материала, названного целлулоидом, Хайат намеревался делать лишь бильярдные шары, которые раньше вытачивались из драгоценной слоновой кости.

Широкая дорога

Но бильярдные шары оказались лишь малой частью широкой области применения, которую нашёл целлулоид в XIX в. Изначально прозрачный целлулоид в ряде случаев использовали как заменитель стекла, например, из него делали пластины для получения фотографических негативов, а позднее — гибкую фото- и киноплёнку. С добавлением различных красителей целлулоид имитировал дорогие материалы: слоновую кость, черепаховый панцирь, рог, китовый ус, перламутр, янтарь, малахит, кораллы. Из целлулоида штамповались разные галантерейные и канцелярские товары, детские игрушки. Главный недостаток целлулоида — высокая горючесть, из-за чего его нельзя использовать в строительстве.

Развитие идеи

Следующий пластик — целлофан — получил в 1902 г. француз X. Де Шардоне на основе смеси целлюлозы с раствором едкого натра — вискозы. В XX в. научились производить пластмассы с заданными качествами: степенью твёрдости, термостойкостью, пластичностью. Их получали не только из природных полимеров (целлюлозы, каучука), но и путём полимеризации обычных веществ. Полимеризация — это процесс искусственного соединения молекул в длинные полимерные цепи. Так из этилена (продукта переработки угля, нефти или природного газа) получен синтетический полимер полиэтилен. В 1906 г. появился первый полностью искусственный полимер — бакелитовая смола. Из неё делали пластиковые корпуса для первых электротехнических приборов.

Источник

Что делают из целлулоида?

Что делают из целлулоида?

Шарики для пинг-понга и вкладыши для придания жесткости воротничкам.

Кинопленку из целлулоида не делают уже давно. Основной ингредиент целлулоида – нитрат целлюлозы; современная же кинопленка производится из ацетата целлюлозы.

Целлулоид принято считать первым пластиком. В строго технических терминах это термопластмасса, то есть каждый раз при повторном нагревании ей можно придать практически любую форму.

Целлулоид состоит из нитрата целлюлозы и камфоры. В природе целлюлоза встречается в клеточных стенках растений. Камфору же получают из камфорного лавра; ее можно отличить по характерному запаху нафталина, шарики которого, кстати говоря, из нее и делают.

Впервые в истории целлулоид был получен в английском городе Бирмингем Александром Парксом, который запатентовал его для использования при производстве водонепроницаемой одежды. А еще целлулоид стал дешевым заменителем слоновой кости: из него начали делать бильярдные шары и искусственные зубы.

В силу своей пластичности целлулоид сделал возможным кино – ведь жесткие стеклянные пластины не проходят через проектор. Правда, с другой стороны, целлулоид – штука не только жутко горючая, но и быстро разлагающаяся, что сильно затрудняет хранение. Поэтому в наши дни использование целлулоида значительно сократилось.

На смену целлулоиду пришли более стабильные пластики: ацетат целлюлозы (получаемый из древесной массы) и полиэтилен (побочный продукт при производстве бензина).

Нитрат целлюлозы (или нитроцеллюлоза) был изобретен случайно в 1846 году Кристианом Шёнбайном – человеком, шестью годами ранее открывшим озон.

Многочисленные взрывы с человеческими жертвами произошли также во Франции, России и Германии. Стабильный продукт удалось получить лишь через сорок лет, в 1889 году, когда английские химики Джеймс Дьюар и Фредерик Абель на основе нитроцеллюлозы и нитроглицерина разработали кордит.

Семью годами ранее Дьюар изобрел термос.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Что делают хамелеоны?

Что делают хамелеоны? Они вовсе не меняют свой цвет в зависимости от окружающего фона.Никогда не меняли и никогда не будут. Абсолютный миф. Полная выдумка. Наглая ложь.Окрас хамелеона зависит от его эмоционального состояния. И если цвет вдруг совпадет с окружающим фоном,

Из чего делают скрипичные струны?

Из чего делают скрипичные струны? Скрипичные струны не делают – и никогда не делали – из кошачьих жил.Это миф, пущенный в Средневековье итальянскими скрипичных дел мастерами, которые обнаружили, что идеальный материал для струн – это овечьи кишки. А чтобы защитить свое

СПЛИН ВТОРЫХ НОМЕРОВ: ЧТО ДЕЛАЮТ МЛАДШИЕ?

СПЛИН ВТОРЫХ НОМЕРОВ: ЧТО ДЕЛАЮТ МЛАДШИЕ? Раньше в королевских семьях дела обстояли гораздо проще. Старший сын наследовал отцовский трон. Принцессы предназначались для выгодных браков, а если повезёт, то и для династических союзов, призванных укрепить позиции

Источник

Целлулоид как замена слоновой кости, или Спаситель слонов

Сейчас, когда практически каждый человек может взять в руки кий и сыграть в бильярд, нам сложно представить, что всего лишь полтора столетия назад это было элитарным и недоступным большинству развлечением. Дело в том, что существовал лишь один, очень дорогой материал для изготовления бильярдных шаров — слоновая кость. Изменил ситуацию один изобретательный помощник печатника, заодно положив начало истории термопластиков, сыгравших (и до сих пор играющих) огромную роль в истории нашей цивилизации.

Заметив, что после высыхания он образует тонкую эластичную пленку, Паркс запатентовал его для изготовления водонепроницаемой одежды. В 1862 году на Большой выставке в Лондоне Паркс представил пуговицы и другие изделия из материала под названием «паркезин», который получался из раствора нитроцеллюлозы после испарения растворителя при нагревании. В горячем виде паркезину можно было придать любую форму. Публика проявила интерес, и в 1866 году Паркс основал компанию по производству паркезина. а через два года разорился, не добившись приемлемого качества материала.

Впрочем, его бильярдные шары весьма отдаленно напоминали слоновую кость. Но однажды в печатной мастерской он обратил внимание на бутылочку с высохшим коллодием, отметив его консистенцию и твердость. Он попробовал покрывать свои шары смесью коллодия и костяной пыли, а также внес еще несколько усовершенствований, сделав шары более круглыми. И в 1869 году, по-прежнему действуя методом проб и ошибок, он добавил в коллодий камфору — вещество, добываемое из камфорного лавра. Получившийся материал почти идеально имитировал слоновую кость и к тому же оказался термопластичным — собственно, это и был первый в мире полусинтетический термопластик, названный целлулоидом. История умалчивает, получил ли Хайат обещанную премию, но уж слоны-то точно были благодарны изобретателю.

Источник

Целлулоид

Полезное

Смотреть что такое «Целлулоид» в других словарях:

ЦЕЛЛУЛОИД — ЦЕЛЛУЛОИД, твердый пластик, изобретенный американским ученым Джоном Хайеттом (1837 1920) в 1869 г. Хайетт получил этот искусственный материал, смешивая нитрат целлюлозы с красителями и наполнителями в камфарно спиртовом растворе. При нагреве его… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЦЕЛЛУЛОИД — пластмасса на основе пластифицированного нитрата целлюлозы. Применяется, напр., для остекления приборов, изготовления канцелярских товаров, игрушек и др. Из за горючести заменяется другими пластмассами … Большой Энциклопедический словарь

ЦЕЛЛУЛОИД — (или целлюлоид), целлулоида, мн. нет, муж. (от лат. cellula клетка и греч. eidos вид). Твердое и эластичное блестящее роговидное вещество, получаемое из целлюлозы и служащее для изготовления кинематографических лент, фотографических пластинок и… … Толковый словарь Ушакова

ЦЕЛЛУЛОИД — ЦЕЛЛУЛОИД, а, муж. Прозрачная пластмасса из целлюлозы. | прил. целлулоидный, ая, ое и целлулоидовый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

целлулоид — сущ., кол во синонимов: 3 • пластмасса (36) • целлон (2) • целлюлоид (1) Словарь … Словарь синонимов

Целлулоид — ЦЕЛЛУЛОИД, пластмасса на основе пластифицированного нитрата целлюлозы (коллоксилина). Применяется, например, для остекления приборов, изготовления канцелярских и галантерейных товаров, игрушек и др. Из за горючести заменяется другими пластмассами … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ЦЕЛЛУЛОИД — пластмасса на основе пластифицированного нитрата целлюлозы; обладает высокими диэлектрическими свойствами, легко поддаётся прессованию и механической обработке, хорошо окрашивается в любые цвета, весьма огнеопасен. Прозрачный неокрашенный Ц. в… … Большая политехническая энциклопедия

Целлулоид — Мячи для настольного тенниса Целлулоид (от целлюлоза, фр. cellulose от лат. cellula «клетка») … Википедия

целлулоид — (целлюлоза гр. eidos вид) пластическая масса на основе нитроцеллюлозы и пластификатора; примен. для остекления приборов, изготовления планшетов, линеек, клавиатуры муз. изделий и пишущих машинок, игрушек и др.; горючесть целлулоида обусловливает… … Словарь иностранных слов русского языка

целлулоид — а; м. [от лат. cellula клетка и греч. eidos вид] Твёрдое пластическое легко воспламеняющееся вещество из нитроцеллюлозы (широко использовалась ранее на изготовление галантерейных изделий, игрушек и т.п.). Подворотнички из целлулоида. ◁… … Энциклопедический словарь

Источник