Нитроцеллюлоза
Имена | |||
---|---|---|---|
Другие имена Нитрат целлюлозы; Флэш-бумага; Флэш-хлопок; Флэш-строка; Пистолетная вата; Коллодий; Пироксилин | |||
Идентификаторы | |||
ХимическийПаук |
| ||
НЕКОТОРЫЙ | |||
Характеристики | |||
( С 66Ч 9 (НЕТ 2 ) 5 ) н (мононитроцеллюлоза) ( С | |||
Появление | Желтовато-белые хлопчатобумажные нити. | ||
Температура плавления | От 160 до 170 ° C (от 320 до 338 ° F; от 433 до 443 К) (воспламеняется) | ||
Опасности | |||
NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
точка возгорания | 4,4 ° С (39,9 ° F; 277,5 К) | ||
Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛД 50 ( средняя доза ) | 10 мг/кг (мыши, внутривенно ) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Нитроцеллюлоза (также известная как нитрат целлюлозы , флэш-бумага , флэш-хлопок , пороховая вата , пироксилин и флэш-нитка , в зависимости от формы) представляет собой легковоспламеняющееся соединение, образующееся в результате нитрования целлюлозы под воздействием смеси азотной и серной кислот . Одним из первых его основных применений было использование пороха в качестве пороха в огнестрельном оружии. Он также использовался для замены пороха в качестве взрывчатого вещества низкого порядка в горнодобывающей промышленности и других целях. В форме коллодия он также был важным компонентом первых фотографических эмульсий, использование которых произвело революцию в фотографии 1860-х годов. В 20 веке его приспособили для автомобильных лаков и клеев .
Производство
[ редактировать ]В этом процессе используется смесь азотной и серной кислот для преобразования целлюлозы в нитроцеллюлозу. [2] Важное значение имеет качество целлюлозы. Гемицеллюлоза , лигнин , пентозаны и минеральные соли дают низшие нитроцеллюлозы. Говоря точным химическим языком, нитроцеллюлоза — это не нитросоединение , а нитратный эфир . Повторяющаяся единица глюкозы (ангидроглюкоза) в целлюлозной цепи имеет три ОН - группы, каждая из которых может образовывать нитратный эфир. Таким образом, нитроцеллюлоза может обозначать мононитроцеллюлозу , динитроцеллюлозу и тринитроцеллюлозу или их смесь. Нитроцеллюлозы имеют меньшее количество ОН-групп, чем исходная целлюлоза, и не образуют водородных связей . Общим следствием является то, что нитроцеллюлоза растворима в органических растворителях, таких как ацетон и сложные эфиры; например, этилацетат , метилацетат , этилкарбонат . [3] Большинство лаков готовят из динитрата, тогда как взрывчатые вещества состоят в основном из тринитрата. [4] [5]
Химическое уравнение образования тринитрата:
- 3 HNO 3 + C 6 H 7 (OH) 3 O 2 C 6 H 7 (ONO 2 ) 3 O 2 + 3 H 2 O
Выходы составляют около 85%, причем потери объясняются полным окислением целлюлозы до щавелевой кислоты .
Использовать
[ редактировать ]Основное применение нитрата целлюлозы — производство лаков и покрытий, взрывчатых веществ и целлулоида . [6]
В составе лаков и покрытий нитроцеллюлоза хорошо растворяется в органических растворителях, которые при испарении оставляют бесцветную прозрачную гибкую пленку. [4] Нитроцеллюлозные лаки используются для отделки мебели и музыкальных инструментов. [7]
Guncotton, растворенный примерно на 25% в ацетоне , образует лак, используемый на предварительных этапах отделки древесины для получения твердого покрытия с глубоким блеском. [8] Обычно это наносится первый слой, затем его шлифуют, а затем наносят другие покрытия, которые сцепляются с ним.
Лак для ногтей содержит нитроцеллюлозу, так как он недорогой, быстро высыхает до твердой пленки и не повреждает кожу. [9]
Применение взрывчатых веществ разнообразно, и содержание нитратов обычно выше в порохах, чем в покрытиях. [6] В космических полетах нитроцеллюлоза использовалась Copenhagen Suborbitals в нескольких миссиях в качестве средства сброса компонентов ракеты / космической капсулы и развертывания систем восстановления. Однако после нескольких миссий и полетов оказалось, что он не обладает желаемыми взрывчатыми свойствами в условиях, близких к вакууму. [10] В 2014 году спускаемый аппарат на комету Philae не смог раскрыть свои гарпуны, поскольку его двигательные заряды из нитроцеллюлозы весом 0,3 грамма не сработали во время приземления. [11]
Другое использование
[ редактировать ]Коллодий, раствор нитроцеллюлозы, сегодня используется для местного применения на коже, например, для жидкой кожи , а также для нанесения салициловой кислоты , активного ингредиента средства для удаления бородавок Compound W. [12] [13] [ нужна ссылка ]
Лабораторное использование
[ редактировать ]- Мембранные фильтры, изготовленные из сетки нитроцеллюлозных нитей различной пористости, используются в лабораторных процедурах для удержания частиц и улавливания клеток в жидких или газообразных растворах и, наоборот, получения фильтратов, свободных от частиц. [14]
- , Нитроцеллюлозное предметное стекло нитроцеллюлозная мембрана или нитроцеллюлозная бумага представляют собой липкую мембрану, используемую для иммобилизации нуклеиновых кислот в Саузерн-блоттинге и Нозерн-блоттинге . Он также используется для иммобилизации белков в вестерн-блоттинге и атомно-силовой микроскопии. [15] из-за его неспецифического сродства к аминокислотам . Нитроцеллюлоза широко используется в качестве носителя в диагностических тестах, в которых происходит связывание антиген-антитело; например, тесты на беременность , тесты на U-альбумин и тесты на СРБ . Ионы глицина и хлорида повышают эффективность переноса белков.
- В радоновых испытаниях для травления альфа-треков используется нитроцеллюлоза.
- Адольф Ноэ разработал метод очистки угольных шариков с помощью нитроцеллюлозы. [16]
- Его используют для покрытия игральных карт и скрепления скоб в офисных степлерах .
Хобби
[ редактировать ]- В 1846 году было обнаружено, что нитрованная целлюлоза растворима в эфире и спирте . Раствор получил название коллодий и вскоре стал использоваться в качестве повязки для ран. [17] [18]
- В 1851 году Фредерик Скотт Арчер изобрел метод влажного коллодия в качестве замены белка в первых фотоэмульсиях , связывая светочувствительные галогениды серебра со стеклянной пластинкой. [19]
- Флеш-бумага фокусников представляет собой листы бумаги, состоящие из чистой нитроцеллюлозы, которые горят практически мгновенно яркой вспышкой, не оставляя пепла и дыма.
- Будучи носителем криптографических одноразовых блокнотов , они делают утилизацию блокнота полной, безопасной и эффективной.
- Нитроцеллюлозный лак наносят методом центрифугирования на алюминиевые или стеклянные диски, затем на токарном станке вырезают канавку для изготовления одноразовых граммофонных пластинок, которые используются в качестве мастеров для прессования или для игры в танцевальных клубах. Их называют ацетатными дисками .
- В зависимости от процесса производства нитроцеллюлоза этерифицируется в разной степени для настольного тенниса . Мячи , медиаторы для гитар и некоторые фотопленки имеют довольно низкий уровень этерификации и горят сравнительно медленно с некоторым обуглившимся остатком.
Историческое использование
[ редактировать ]Ранние работы по нитрованию целлюлозы
[ редактировать ]В 1832 году Анри Браконно обнаружил, что азотная кислота в сочетании с крахмалом или древесными волокнами образует легкий горючий взрывчатый материал, который он назвал ксилоидином . [20] Несколько лет спустя, в 1838 году, другой французский химик, Теофиль-Жюль Пелуз (учитель Асканио Собреро и Альфреда Нобеля ), таким же образом обращался с бумагой и картоном. [21] Жан-Батист Дюма получил похожее вещество, которое назвал нитрамидином . [22]
Ганкоттон
[ редактировать ]Около 1846 года Кристиан Фридрих Шёнбейн , немецко-швейцарский химик, открыл более практичную формулу. [23] Работая на кухне своего дома в Базеле смесь азотной кислоты (HNO 3 ) и серной кислоты (H 2 SO 4 , он пролил на кухонный стол ). Он потянулся за ближайшей тканью, хлопчатобумажным фартуком, и вытер ее. Он повесил фартук на дверцу печи сушиться, и как только он высох, произошла вспышка и фартук загорелся. Его метод приготовления был первым, получившим широкое распространение. Метод заключался в том, чтобы погрузить одну часть тонкой ваты в 15 частей равной смеси серной и азотной кислот. Через две минуты вату снимали и промывали в холодной воде для установления уровня этерификации и удаления всех остатков кислоты. Затем хлопок медленно сушили при температуре ниже 40 °C (104 °F). Шёнбейн сотрудничал с франкфуртским профессором Рудольфом Кристианом Беттгером , который независимо открыл этот процесс в том же году.
По совпадению, третий химик, профессор Брауншвейга Ф. Дж. Отто, также произвел пушечный хлопок в 1846 году и первым опубликовал этот процесс, к большому разочарованию Шенбейна и Беттгера. [24] [ нужна полная цитата ]
промышленное производство взрывчатого вещества началось на специально построенном заводе Marsh Works в Фавершаме, Кент Патентные права на производство пушечного хлопка были получены компанией John Hall & Son в 1846 году, а годом позже . Производственный процесс не был должным образом понятен, и было принято мало мер безопасности. Серьезный взрыв в июле привел к гибели почти двух десятков рабочих, что привело к немедленному закрытию завода. Производство Guncotton прекратилось более чем на 15 лет, пока не была разработана более безопасная процедура. [25]
Британский химик Фредерик Огастес Абель разработал первый безопасный процесс производства пушечного хлопка, который он запатентовал в 1865 году. Время стирки и сушки нитроцеллюлозы было увеличено до 48 часов и повторено восемь раз. Кислотную смесь заменили на две части серной кислоты на одну часть азотной. Нитрованием можно управлять, регулируя концентрацию кислоты и температуру реакции. Нитроцеллюлоза растворима в смеси этанола и эфира до концентрации азота более 12%. Растворимую нитроцеллюлозу или ее раствор иногда называют коллодием . [26]
Пороховая вата, содержащая более 13% азота (иногда называемая нерастворимой нитроцеллюлозой), была приготовлена путем длительного воздействия горячих концентрированных кислот. [26] для ограниченного использования в качестве бризантного взрывчатого вещества или для боеголовок подводного оружия, такого как морские мины и торпеды . [27] Безопасное и устойчивое производство пушечного хлопка началось на Королевских пороховых заводах Уолтемского аббатства в 1860-х годах, и этот материал быстро стал доминирующим взрывчатым веществом, став стандартом для военных боеголовок, хотя он оставался слишком мощным, чтобы его можно было использовать в качестве топлива. В конечном итоге были приготовлены более стабильные и медленнее горящие смеси коллодия с использованием менее концентрированных кислот при более низких температурах для бездымного пороха в огнестрельном оружии . Первый практический бездымный порох из нитроцеллюлозы для огнестрельного оружия и артиллерийских боеприпасов был изобретен французским химиком Полем Вьей в 1884 году.
Жюль Верн с оптимизмом смотрел на развитие пушечного хлопка. Он несколько раз упоминал это вещество в своих романах. Его авантюристы носили огнестрельное оружие, в котором использовалось это вещество. В его книге «С Земли на Луну » для запуска снаряда в космос использовалась пушечная вата.
Из-за своего пушистого и почти белого вида нитроцеллюлозные изделия часто называют хлопком, например, лаковым хлопком, целлулоидным хлопком и пушечным хлопком. [4]
Guncotton изначально изготавливался из хлопка (в качестве источника целлюлозы), но в современных методах используется высокопереработанная целлюлоза из древесной массы . Хранить пороховую вату опасно, но опасность, которую она представляет, можно свести к минимуму, храня ее смоченной различными жидкостями, например спиртом. По этой причине в отчетах об использовании пушечного хлопка, датируемых началом 20 века, упоминается «мокрый пушечный хлопок».
Сила пушечного хлопка делала его пригодным для взрывных работ. Как побудитель снаряда, он производил примерно в шесть раз больше газа, чем аналогичный объем черного пороха , производил меньше дыма и меньше нагревался.
Артиллерийские снаряды, начиненные пушечной ватой, широко использовались во время Гражданской войны в США , и их использование было одной из причин, по которой конфликт рассматривался как «первая современная война». [28] В сочетании с казнозарядной артиллерией такие фугасные снаряды могли нанести больший урон, чем предыдущие сплошные ядра.
Во время Первой мировой войны британские власти не спешили с внедрением гранат, а солдаты на фронте импровизировали, наполняя консервные банки с пайками оружейной ватой , металлоломом и обычным запалом. [29]
Дальнейшие исследования показали важность стирки закисленного хлопка. Непромытая нитроцеллюлоза (иногда называемая пироцеллюлозой) может самопроизвольно воспламениться и взорваться при комнатной температуре , поскольку испарение воды приводит к концентрации непрореагировавшей кислоты. [27]
Фильм
[ редактировать ]В 1855 году первый искусственный пластик — нитроцеллюлозу (торговую марку «Паркезин» создал Александр Паркс из целлюлозы, обработанной азотной кислотой и растворителем, , запатентованную в 1862 году). В 1868 году американский изобретатель Джон Уэсли Хаятт разработал пластиковый материал, который он назвал Целлулоид , улучшив изобретение Паркса, пластифицировав нитроцеллюлозу камфорой , чтобы ее можно было перерабатывать в фотопленку . В коммерческих целях он использовался как «целлулоид», легковоспламеняющийся пластик, который до середины 20 века служил основой для лаков и фотопленки. [8]
2 мая 1887 года Ганнибал Гудвин подал патент на «фотопленку и процесс ее производства… особенно в отношении роликовых фотоаппаратов», но патент не был выдан до 13 сентября 1898 года. [30] Тем временем Джордж Истман уже начал производство рулонной пленки по собственному процессу.
Нитроцеллюлоза использовалась в качестве первой гибкой основы пленки , начиная с Eastman Kodak продукции в августе 1889 года. Камфора используется в качестве пластификатора для нитроцеллюлозной пленки, часто называемой нитратной пленкой. Патент Гудвина был продан компании Ansco , которая успешно подала в суд на Eastman Kodak за нарушение патента и в 1914 году получила от Goodwin Film компенсацию в размере 5 000 000 долларов. [31]
Нитратная пленка возгорается
[ редактировать ]Катастрофические пожары, связанные с целлулоидной или «нитратной пленкой», стали обычным явлением в киноиндустрии на протяжении всей эпохи немого кино и в течение многих лет после появления звукового кино . [32] возгорания проекторов и самовозгорание В начале-середине 20 века нитратных материалов, хранившихся в хранилищах студий и других постройках, часто обвиняли в разрушении или серьезном повреждении кинотеатров, причинении множества серьезных травм и смертей, а также в превращении в пепел мастер-негативов и оригиналов. отпечатки десятков тысяч экранных титров, [33] превратив многие из них в потерянные фильмы . Даже в тех случаях, когда запасы нитратов не вызывали разрушительного пожара, когда пламя из других источников распространялось на большие близлежащие коллекции пленок, возникающее в результате возгорание значительно усиливало пожары и существенно увеличивало масштабы их ущерба.
В 1914 году — в том же году, когда Goodwin Film получила от Kodak 5 000 000 долларов за нарушение патентных прав — пожары нитратной пленки уничтожили значительную часть ранней кинематографической истории Соединенных Штатов. Только в том году произошло пять разрушительных пожаров на четырех крупных студиях и кинозаводе. Миллионы футов пленки сгорели 19 марта в компании Eclair Moving Picture в Форт-Ли, штат Нью-Джерси . [34] Позже в том же месяце еще много катушек и банок с негативами и отпечатками также сгорели в студии Эдисона в Нью-Йорке, в Бронксе; с другой стороны, 13 мая пожар на Universal Pictures «кинофабрике» Colonial Hall на Манхэттене уничтожил еще одну обширную коллекцию. [35] [36] И снова, 13 июня в Филадельфии, пожар и серия взрывов вспыхнули внутри кинохранилища компании Lubin Manufacturing Company площадью 186 квадратных метров (2000 квадратных футов) и быстро уничтожили практически все материалы этой студии, выпущенные до 1914 года. каталог. [37] Затем, 9 декабря, второй пожар произошел в компании Edison в другом месте, на ее кинопроцессорном комплексе в Вест-Ориндже, штат Нью-Джерси . Этот катастрофический пожар начался внутри здания кинопросмотра и причинил материальный ущерб на сумму более 7 000 000 долларов (213 000 000 долларов сегодня). [38] Даже после того, как кинотехнология изменилась, архивы старых фильмов оставались уязвимыми; сгорело В результате пожара в хранилище MGM в 1965 году множество фильмов, которым было несколько десятилетий.
Использование летучей нитроцеллюлозной пленки для кинофильмов побудило многие кинотеатры обеспечить противопожарную защиту своих кинозалов настенными покрытиями из асбеста . Эти дополнения призваны предотвратить или хотя бы задержать распространение пламени за пределы зон проекции. В обучающий фильм для киномехаников вошли кадры контролируемого возгорания катушки с нитратной пленкой, которая продолжала гореть даже при полном погружении в воду. [39] Однажды загоревшись, потушить его крайне сложно. В отличие от большинства других легковоспламеняющихся материалов, нитроцеллюлоза не нуждается в источнике воздуха для продолжения горения, поскольку в ее молекулярной структуре содержится достаточно кислорода для поддержания пламени. По этой причине погружение горящей пленки в воду может не погасить ее, а фактически увеличить количество образующегося дыма. [40] [41] Из соображений общественной безопасности лондонское метро запретило перевозку фильмов по своей системе до тех пор, пока не будут введены защитные пленки.
пожары в кинотеатрах, вызванные возгоранием нитроцеллюлозной пленки Также часто происходили . В Ирландии в 1926 году его обвинили в трагедии в кинотеатре «Дромколлихер» в графстве Лимерик, в которой погибло 48 человек. Затем в 1929 году в кинотеатре «Глен» в Пейсли, Шотландия , в результате пожара, связанного с фильмом, погибло 69 детей. Сегодня проецирование нитратной пленки встречается редко, обычно строго регулируется и требует строгих мер предосторожности, включая дополнительную подготовку киномехаников по вопросам здоровья и безопасности. Специальный проектор, сертифицированный для просмотра нитратных пленок, имеет множество модификаций, в том числе помещение подающей и приемной катушек в толстые металлические крышки с небольшими прорезями, позволяющими пропускать через них пленку. Проектор дополнительно модифицирован для размещения нескольких огнетушителей с насадками, направленными на кинозатвор. Огнетушители автоматически срабатывают, если кусок пленки возле ворот начинает гореть. Хотя такое срабатывание, скорее всего, повредит или уничтожит значительную часть компонентов проектора, оно сдержит возгорание и предотвратит гораздо больший ущерб. В проекционных помещениях также может потребоваться установка автоматических металлических крышек для проекционных окон, предотвращающих распространение огня на проекционные помещения. аудитория . Сегодня театр Драйдена в музее Джорджа Истмана — один из немногих театров в мире, который способен безопасно проецировать нитратные фильмы и регулярно демонстрирует их публике. [42] [43] BFI Southbank в Лондоне — единственный кинотеатр в Великобритании, имеющий лицензию на показ фильмов «Нитрат». [44]
Использование нитратной пленки и надвигающаяся угроза ее огненного потенциала, конечно, не ограничивались сферой кинофильмов или коммерческой фотосъемки. Пленка также использовалась в течение многих лет в области медицины, где ее опасный характер был наиболее острым, особенно при ее применении в рентгеновской фотографии. [8] В 1929 году несколько тонн хранившейся рентгеновской пленки воспламенились от пара из сломанной отопительной трубы в Кливлендской клинике в Огайо . Эта трагедия унесла жизни 123 человек во время пожара и еще несколько человек погибли несколько дней спустя, когда госпитализированные жертвы умерли из-за вдыхания чрезмерного количества дыма от горящей пленки, который был пропитан токсичными газами, такими как диоксид серы и цианистый водород . [45] [46] Связанные с этим пожары в других медицинских учреждениях привели к растущему отказу от использования нитроцеллюлозы для рентгеновских лучей к 1933 году, почти за два десятилетия до того, как ее использование было прекращено для кинофильмов в пользу пленки из ацетата целлюлозы , более известной как «защитная пленка».
Разложение нитроцеллюлозы и новые «страховочные» запасы
[ редактировать ]Было обнаружено, что нитроцеллюлоза постепенно разлагается, выделяя азотную кислоту и дополнительно катализируя разложение (в конечном итоге превращаясь в легковоспламеняющийся порошок). Десятилетия спустя было обнаружено хранение при низких температурах как средство задержки этих реакций на неопределенный срок. Многие фильмы, снятые в начале 20-го века, были потеряны из-за этого ускоряющегося самокатализируемого распада или из-за пожаров на складах студии, а многие другие были намеренно уничтожены специально, чтобы избежать риска возгорания. Спасение старых фильмов — серьезная проблема для киноархивистов (см. Сохранение фильмов ).
Основу нитроцеллюлозной пленки производства Kodak можно отличить по наличию слова «нитрат» темными буквами вдоль одного края; слово, написанное только четкими буквами на темном фоне, указывает на происхождение от оригинального негатива или проекционного отпечатка на нитратной основе, но сама пленка в руке может быть более поздним отпечатком или копией негатива, сделанным на защитной пленке. Ацетатная пленка, произведенная в эпоху, когда нитратные пленки еще использовались, имела по одному краю темными буквами маркировку «Безопасность» или «Защитная пленка». Кинопленки диаметром 8 , 9,5 и 16 мм , предназначенные для любительского и другого нетеатрального использования, никогда не производились на нитратной основе на Западе, но ходят слухи, что нитратная пленка толщиной 16 мм производилась в бывшем Советском Союзе и Китае. [47]
Нитраты доминировали на рынке 35-миллиметровой кинопленки профессионального использования с момента зарождения отрасли до начала 1950-х годов. В то время как защитная пленка на основе ацетата целлюлозы, особенно диацетат целлюлозы и пропионат ацетата целлюлозы, производилась в калибре для мелкосерийного использования в нишевых приложениях (таких как печать рекламы и других коротких фильмов, чтобы их можно было отправлять по почте без необходимости в целях пожарной безопасности), первые поколения основы защитной пленки имели два основных недостатка по сравнению с нитратом: ее производство было намного дороже, и она была значительно менее долговечна при многократном проецировании. Стоимость мер предосторожности, связанных с использованием нитрата, была значительно ниже, чем стоимость использования любой из защитных основ, доступных до 1948 года. Эти недостатки были в конечном итоге преодолены с выпуском пленки на основе триацетата целлюлозы компанией Eastman Kodak в 1948 году. [48] Триацетат целлюлозы очень быстро вытеснил нитраты в качестве основной основы киноиндустрии. Хотя Kodak ранее прекратила выпуск некоторых запасов нитратной пленки, она прекратила производство различных нитратных рулонных пленок в 1950 году и прекратила производство нитратной 35-миллиметровой кинопленки в 1951 году. [49]
Решающее преимущество триацетата целлюлозы перед нитратом заключалось в том, что он представлял не большую опасность возгорания, чем бумага (материал часто называют «негорючим»: это правда, но он горюч, просто не в такой летучей и не такой летучей форме). опасен, как нитрат), при этом по стоимости и долговечности он почти соответствовал нитрату. Она использовалась почти исключительно во всех размерах пленки до 1980-х годов, когда пленка из полиэстера / ПЭТ начала вытеснять ее для промежуточной и раздельной печати. [50]
Полиэстер гораздо более устойчив к деградации полимера, чем нитрат или триацетат. Хотя триацетат разлагается не так опасно, как нитрат, он все же подвержен процессу, известному как деацетилирование, который архивариусы часто называют «синдромом уксуса» (из-за запаха уксусной кислоты разлагающейся пленки), в результате чего пленка разлагается. сжимаются, деформируются, становятся хрупкими и в конечном итоге становятся непригодными для использования. [51] ПЭТ, как и мононитрат целлюлозы, менее склонен к растяжению, чем другие доступные пластики. [50] К концу 1990-х годов полиэстер почти полностью вытеснил триацетат для производства промежуточных элементов и печатных изданий.
Триацетат по-прежнему используется для большинства негативов фотоаппаратов, поскольку его можно «невидимо» соединить с помощью растворителей во время сборки негатива, в то время как полиэфирную пленку обычно сращивают с помощью заплаток клейкой ленты, которые оставляют видимые следы в области кадра. Однако ультразвуковая сварка в области линии кадра может быть незаметной. Кроме того, полиэфирная пленка настолько прочна, что не сломается при растяжении и может привести к серьезному повреждению дорогостоящих механизмов камеры или проектора в случае замятия пленки, тогда как триацетатная пленка легко рвется, что снижает риск повреждения. Многие были против использования полиэстера для выпуска отпечатков по этой причине, а также потому, что ультразвуковые сварочные аппараты очень дороги и выходят за рамки бюджетов многих небольших кинотеатров. Однако на практике это оказалось не такой большой проблемой, как опасались. Скорее, с увеличением использования автоматизированных систем длительного воспроизведения в кинотеатрах более высокая прочность полиэстера стала значительным преимуществом в снижении риска прерывания показа фильма из-за перерыва в фильме. [ нужна ссылка ]
Несмотря на опасность самоокисления, нитрат по-прежнему высоко ценится, поскольку исходный материал более прозрачен, чем запасной материал, а в более старых пленках в эмульсии использовалось более плотное серебро. В результате такой комбинации получается заметно более яркое изображение с высоким коэффициентом контрастности. [52]
Ткань
[ редактировать ]Растворимость нитроцеллюлозы легла в основу первого « искусственного шелка » Жоржа Одемара в 1855 году, который он назвал « Вискоза ». [ нужна ссылка ] . Однако Илер де Шардонне был первым, кто запатентовал нитроцеллюлозное волокно, продаваемое как «искусственный шелк» на Парижской выставке 1889 года . [53] Коммерческое производство началось в 1891 году, но результат оказался легковоспламеняющимся и более дорогим, чем ацетат целлюлозы или медно-аммонийный вискоза. Из-за этого затруднительного положения производство прекратилось в начале 1900-х годов. Нитроцеллюлозу некоторое время называли «тещиным шелком». [54]
Фрэнк Гастингс Гриффин изобрел двойную годету — специальный процесс прядения с растяжением, который превратил искусственный шелк в вискозу, что сделало его пригодным для использования во многих промышленных продуктах, таких как шнуры для шин и одежда. [55] Натан Розенштейн изобрел «процесс спунизирования», с помощью которого он превратил вискозу из твердого волокна в ткань. Это позволило вискозе стать популярным сырьем для текстиля.
Покрытия
[ редактировать ]Нитроцеллюлозный лак, производимый (среди прочих) компанией DuPont , на протяжении многих лет был основным материалом для окраски автомобилей. Долговечность отделки, сложность «многоэтапной» современной отделки и другие факторы, включая экологические нормы, побудили производителей выбирать более новые технологии. Он оставался фаворитом любителей как по историческим причинам, так и из-за легкости, с которой можно получить профессиональную отделку. Большинство автомобильных красок для ретуши по-прежнему изготавливаются из лака из-за его быстрого высыхания, простоты нанесения и превосходных адгезионных свойств - независимо от материала, использованного для первоначальной отделки. Гитары иногда имели одинаковые цветовые коды с нынешними автомобилями. Он вышел из моды для массового производства по ряду причин, включая экологические нормы и стоимость нанесения по сравнению с «поли» отделкой. Однако Gibson по-прежнему использует нитроцеллюлозные лаки на всех своих гитарах, как и Fender при воспроизведении исторически точных гитар. Нитроцеллюлозный лак со временем желтеет и трескается, и мастерские по индивидуальному заказу воспроизводят это старение, чтобы инструменты выглядели винтажными. Гитары, производимые небольшими мастерскими (мастерскими), также часто используют «нитро», поскольку оно имеет почти мифический статус среди гитаристов.
Опасности
[ редактировать ]Из-за своей взрывной природы не все применения нитроцеллюлозы были успешными. В 1869 году, когда слоны были истреблены браконьерами и оказались на грани исчезновения, бильярдная индустрия предложила приз в размере 10 000 долларов США тому, кто придумает лучшую замену бильярдным шарам из слоновой кости . Джон Уэсли Хаятт создал победившую замену, которую он создал из изобретенного им нового материала, названного камфорной нитроцеллюлозой — первого термопластика , более известного как целлулоид . Изобретение недолго пользовалось популярностью, но шары Hyatt были чрезвычайно легковоспламеняющимися, и иногда части внешней оболочки взрывались при ударе. Владелец бильярдного салона в Колорадо написал Хаятту о взрывных тенденциях, заявив, что лично он не особо возражает, если не считать того факта, что каждый мужчина в его салоне сразу же вытащил пистолет при звуке. [56] [57] Процесс, используемый Хаяттом для производства бильярдных шаров, запатентованный в 1881 году. [58] заключался в помещении массы нитроцеллюлозы в резиновый мешок, который затем помещался в цилиндр с жидкостью и нагревался. К жидкости в цилиндре было приложено давление, что привело к равномерному сжатию нитроцеллюлозной массы, сжимающему ее в однородную сферу по мере испарения растворителей при нагревании. Затем шар охладили и превратили в однородную сферу. Ввиду взрывных результатов этот процесс получил название «метод пистолета Хаятта». [59]
Считается, что перегретый контейнер с сухой нитроцеллюлозой стал первоначальной причиной взрывов в Тяньцзине в 2015 году . [60]
См. также
[ редактировать ]- Пентаэритриттетранитрат (ТЭН), родственное взрывчатое вещество.
- Мужайтесь
- Нитроглицерин
- Нитрокрахмал
- RE-фактор
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Индекс Merck (11-е изд.). п. 8022.
- ^ «Как сделать флэш-бумагу и флэш-вату из хозяйственных товаров» . vadcpa.com/Val/Projects.php . Проверено 11 января 2022 г.
- ^ Уильямс, Марк; Редди, Гунда; Куинн, Майкл; Джонсон, Марк С. (20 мая 2015 г.). Оценка токсичности химических веществ военного назначения для дикой природы | НаукаДирект . Эльзевир Наука. ISBN 9780128000205 . Проверено 22 июля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Бальзер, Клаус; Хоппе, Лутц; Эйхер, Тео; Перемены, Мартин; Астаймер, Ханс-Иоахим; Штайнмайер, Ганс; Аллен, Джон М. (2004). «Эфиры целлюлозы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a05_419.pub2 . ISBN 9783527303854 .
- ^ Урбанский, Тадеуш (1965). Химия и технология взрывчатых веществ . Том. 1. Оксфорд: Пергамон Пресс. стр. 20–21.
- ^ Перейти обратно: а б Сондерс, CW; Тейлор, LT (1990). «Обзор синтеза, химии и анализа нитроцеллюлозы». Журнал энергетических материалов . 8 (3): 149–203. Бибкод : 1990JEnM....8..149S . дои : 10.1080/07370659008012572 .
- ^ «Что такое «повреждение стенда»?» . Архивировано из оригинала 30 марта 2008 года . Проверено 15 января 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Нитроцеллюлоза» . Дау Кемикал. Архивировано из оригинала 22 июля 2017 года . Проверено 19 января 2014 г.
- ^ Шнайдер, Гюнтер; Гохла, Свен; Шрайбер, Йорг; Каден, Вальтрауд; Шёнрок, Уве; Шмидт-Леверкюне, Хартмут; Кушель, Аннегрет; Пецитис, Ксения; Папе, Вольфганг; Иппен, Хельмут; Диембек, Уолтер (2000). «Косметика для кожи». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a24_219 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
- ^ Бенгтсон, Кристиан фон (21 октября 2013 г.). «В космосе никто не услышит взрыва нитроцеллюлозы» . Проводной .
- ^ Дюрсинг, Томас (13 ноября 2014 г.). «ЕКА написало датским ракетостроителям о проблеме со взрывчаткой на Филах» [ЕКА написало датским ракетостроителям о проблеме со взрывчаткой на Филах]. Инженер (на датском языке) . Проверено 13 ноября 2014 г.
- ^ «Универсальная жидкая повязка New-Skin®» .
- ^ «Жидкость для быстрого удаления бородавок Compound W®» .
- ^ «Мембранные фильтры Sartorius» . 143.
- ^ Креплак Л.; и др. (2007). «Атомно-силовая микроскопия поверхности уротелия млекопитающих» . Журнал молекулярной биологии . 374 (2): 365–373. дои : 10.1016/j.jmb.2007.09.040 . ПМК 2096708 . ПМИД 17936789 .
- ^ Краус, Э.Дж. (сентябрь 1939 г.). «Адольф Карл Ноэ». Ботанический вестник . 101 (1): 231. Бибкод : 1939Sci....89..379C . дои : 10.1086/334861 . JSTOR 2472034 . S2CID 84787772 .
- ^ Шёнбейн, CF (1849 г.). «Об эфирном клее или вяжущих веществах и их использовании в хирургии» . Ланцет . 1 (1333): 289–290. дои : 10.1016/s0140-6736(02)66777-7 .
- ^ Мейнард, Джон Паркер (1848). «Открытие и применение нового жидкого лейкопластыря» . Бостонский медицинский и хирургический журнал . 38 (9): 178–183. дои : 10.1056/nejm184803290380903 .
- ^ Леггат, Р. «Коллодионный процесс» . История фотографии .
- ^ Браконно, Анри (1833). «О превращении нескольких растительных веществ в новое вещество» . Анналы химии и физики . 52 : 290–294.
На странице 293 Браконнот называет нитроцеллюлозу ксилоидином.
- ^ Пелуз, Теофиль-Жюль (1838). «О продуктах действия концентрированной азотной кислоты на крахмал и древесину» . Отчеты . 7 :713–715.
- ^ Дюма, Жан-Батист (1843). Трактат по химии, прикладной к искусствам . Полет. 6. Париж: Беше Жен. п. 90.
Несколько лет назад г-н Браконно признал, что концентрированная азотная кислота превращает крахмал, древесину, целлюлозу и некоторые другие вещества в материал, который он назвал ксилоидином, а я назову нитрамидином. [Несколько лет назад г-н Браконно признал, что концентрированная азотная кислота превращает крахмал, древесину, целлюлозу и некоторые другие вещества в материал, который он назвал ксилоидином, а я назову нитрамидином.]
- ↑ Шенбейн впервые сообщил о своем открытии Naturforschende Gesellschaft в Базеле , Швейцария, 11 марта 1846 года:
- Шёнбейн, Кристиан Фридрих (11 марта 1846 г.). «Уведомление об изменении растительных волокон и некоторых других органических веществ» . Отчет о переговорах Общества естественных исследований в Базеле . 7 :26-27.
- Шёнбейн, Кристиан Фридрих (27 мая 1846 г.). «Ueber Schiesswolle» [О пороховом хлопке]. Отчет о переговорах Общества естественных исследований в Базеле . 7:27 .
- Шёнбейн, Кристиан Фридрих (1846). «Письмо г-на Шенбайна г-ну Дюма» . Отчеты . 23 :678–679.
- ^ Itzehoer Wochenblatt , 29 октября 1846 г., полковник. 1626 и далее.
- ^ Понтинг, Клайв (2011). Порох: взрывная история – от алхимиков Китая до полей сражений в Европе . Случайный дом. ISBN 9781448128112 .
- ^ Перейти обратно: а б Браун, солдаты (1998). Большой взрыв: история взрывчатых веществ . Издательство Саттон. п. 132 . ISBN 978-0-7509-1878-7 .
- ^ Беннетт, Мэтью (17 февраля 2011 г.). «Взрывчатка на войне» . История Би-би-си . Проверено 9 апреля 2021 г.
- ^ Вествелл, Ян (2008). Самая полная иллюстрированная история Первой мировой войны . Дом Гермеса. п. 131. ИСБН 978-0-681-54134-4 .
- ^ Патент США 610861.
- ^ «Концерн Kodak выплатит большую выплату компании Goodwin» . Нью-Йорк Таймс . 27 марта 1914 года . Проверено 18 сентября 2010 г.
Между компаниями Goodwin Film and Camera Company и Eastman Kodak Company достигнуто мировое соглашение по иску, поданному первой в Федеральный окружной суд об учете прибыли, полученной от продажи фотопленок, изготовленных по патенту, полученному компанией Goodwin Film and Camera Company и Eastman Kodak Company. покойный преподобный Ганнибал Гудвин из Ньюарка в 1898 году. Подробности этого не были объявлены, но предполагается, что он предусматривает выплату крупной суммы денег ...
- ^ Кахана, Йорам (2016). «Опасная красота: нитратные пленки возвращаются в Голливуд благодаря HFPA» , новостная статья в Интернете, Голливудская ассоциация иностранной прессы (HFPA) / «Золотой глобус», Западный Голливуд, Калифорния, опубликовано 9 ноября 2016 г. Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ «Большое пламя Любина» , Variety , 19 июня 1914 г., стр. 20. Интернет-архив (далее «ИА»), Сан-Франциско, Калифорния. Проверено 10 октября 2021 г.
- ^ «Эклерный завод Бернс» , Motography (Чикаго), 4 апреля 1914 г., стр. 243. IA Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «Кинофильмы горят вместе со студией Эдисона», The New York Times , 29 марта 1914 г., стр. 13. Исторические газеты ProQuest (далее именуемые «ProQuest»), Анн-Арбор, Мичиган, доступ по подписке через библиотеку Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
- ^ «Фабрика Universal, опустошенная катастрофическим пожаром» , New York Clipper , 23 мая 1914 г., стр. 15. IA Проверено 11 октября 2021 г.
- ^ «Большой пожар на заводе Любина» , The Moving Picture World , 27 июня 1914 г., стр. 1803. IA Проверено 10 октября 2021 года. См. страницу Википедии « Пожар в хранилище Любина в 1914 году ».
- ^ «Пожар возник в здании, в котором проверялись фильмы», New York World ( Манхэттен ), 10 декабря 1914 г., стр. 1. ПроКвест.
- ^ Кермод, Марк (1 мая 2012 г.). Хороший, плохой и мультиплекс . Случайный дом. п. 3. ISBN 9780099543497 .
- ^ Брошюра по охране труда и технике безопасности/целлюлоза.pdf
- ^ [ мертвая ссылка ] Интересная дискуссия о фильмах NC. Архивировано 17 декабря 2014 г. в Wayback Machine.
- ^ «Нитратная пленка: если она не исчезла, то она все еще здесь!» . Хранилища Про-Тек . 4 июня 2015 года. Архивировано из оригинала 12 марта 2016 года . Проверено 11 марта 2016 г.
- ^ «О театре Драйдена» . Музей Джорджа Истмана . Архивировано из оригинала 12 марта 2016 года . Проверено 11 марта 2016 г.
- ^ «Все о… нитратной пленке» . БФИ . 26 августа 2022 г. Проверено 5 августа 2024 г.
- ^ Клифтон, Брэд. «Рентгеновский пожар в клинике Кливленда в 1929 году» . Кливленд Исторический . Проверено 1 апреля 2015 г.
- ^ Файнштейн, Джон и Шэрон Конвей (1978). «Исторический фильм, затерянный в огне», Washington Post , 8 декабря 1978 г., стр. 1А. ПроКвест. В этой статье о пожаре пленки на складе Национального архива в Суитленде, штат Мэриленд , в 1978 году описываются некоторые токсичные газы, выделяющиеся при сжигании нитратной пленки.
- ^ Кливленд, Дэвид (2002). «Не пытайтесь сделать это дома: некоторые мысли о нитратной пленке, особенно применительно к домашним киносистемам». В Смитере, Роджер; Суровец, Екатерина (ред.). Этот фильм опасен: праздник нитратного фильма . Брюссель: ФИАФ. п. 196. ИСБН 978-2-9600296-0-4 .
- ^ Фордайс, Чарльз; и др. (октябрь 1948 г.). «Улучшенная поддержка безопасных кинофильмов». Журнал Общества киноинженеров . 51 (4): 331–350. дои : 10.5594/j11731 .
- ^ Шейнбрук, Роберт Л. (2016). Создание пленки Kodak (Расширенное второе изд.). Рочестер, Нью-Йорк: Роберт Л. Шейнбрук. п. 82. ИСБН 978-0-615-41825-4 .
- ^ Перейти обратно: а б Ван Шил, Джордж Дж. (февраль 1980 г.). «Использование основы полиэфирной пленки в киноиндустрии — исследование рынка» . Журнал СМПТЭ . 89 (2): 106–110. дои : 10.5594/j00526 .
- ^ Греко, Джоанн (12 ноября 2018 г.). «Спасение старых фильмов» . Дистилляции . 4 (3). Институт истории науки : 36–39 . Проверено 23 апреля 2020 г.
- ^ Кейс, Джаред. «Art Talk: Фотошоу нитратов» . Ютуб . Архивировано из оригинала 6 мая 2015 года . Проверено 10 марта 2015 г.
- ^ Гаррет, Альфред (1963). Вспышка гения . Принстон, Нью-Джерси: D. Van Nostand Company, Inc., стр. 48–49 .
- ^ Время-Жизнь (1991). Изобретательский гений . Нью-Йорк: Книги Time-Life. п. 52 . ISBN 978-0-8094-7699-2 .
- ^ Кук, Бонни Л. (25 сентября 2016 г.). «Ф. Гастингс Гриффин-младший, 95 лет, юрист и звездный спортсмен» . www.philly.com . Проверено 4 августа 2018 г.
- ^ Связи , Джеймс Берк , Том 9, «Обратный отсчет», 29:00–31:45, 1978 г.
- ^ Соединенные Штаты. Комитет национальных ресурсов (1941 г.). Исследование: национальный ресурс . УСГПО. п. 29.
- ^ Патент США 239792.
- ^ Уорден, Эдвард Чонси (1911). Нитроцеллюлозная промышленность . Том. 2. Компания Д. Ван Ностранда. стр. 726–727.
- ^ «Китайские следователи установили причину взрыва в Тяньцзине» . Новости химии и техники . 8 февраля 2016 г.
Непосредственной причиной аварии стало самовозгорание чрезмерно сухой нитроцеллюлозы, хранившейся в перегревшейся таре.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- СМИ, связанные с нитроцеллюлозой, на Викискладе?
- Gun Cotton в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
- Видео о нитроцеллюлозной бумаге (также известной как флэш-бумага)
- Целлюлоза, нитрат (нитроцеллюлоза) — ChemSub Online
- Как сделать нитроцеллюлозу, которая работает