Как начиналась нейлоновая эра

28 февраля 2035 года человечество будет отмечать 100-летние изобретения нейлона. В 1935 году химиком Уоллесом Хьюмом Каротерсом в исследовательском центре DuPont был синтезирован полиамид 6,6, который позже войдёт в историю как первый коммерчески успешный синтетический полимер под названием нейлон. Исследования продлились с 1927-го года и заняли 8 лет.

Двумя годами позже, 29 января 1938 года, в Германии другой учёный, Пол Шлак, создал нейлон 6, использовав молекулу на основе капролактама.

Коммерческое использование нейлона началось в 1938 году с производства зубных щёток с нейлоновой щетиной. Изготовление чулок началось позже: «нейлонки» были представлены на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке, а впервые поступили в свободную продажу в 1940-м году. Во время Второй Мировой войны почти всё производство нейлона было перенаправлено на военные цели — для производства парашютов и парашютных шнуров. Использование нейлона и других пластмасс в военное время значительно увеличило рынок новых материалов.

Роль компании DuPont

После Первой Мировой войны компания Дюпон начала эксперименты с созданием волокон на основе целлюлозы, в конечном итоге произведя полностью синтетическое волокно. Опыт DuPont с вискозой был важным этапом развития и последующего маркетинга нейлона.

Создание нейлона заняло 11 лет, начиная от первоначальной исследовательской программы в области полимеров в 1927 году до синтеза полиамида в 1938 году, незадолго до открытия Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1939 году. Химический департамент DuPont состоял из нескольких небольших исследовательских групп, которые были заняты «новаторскими исследованиями» в области химии и возможностями практического применения будущих новых материалов.

Химик Уоллес Хьюм Каротерс руководил исследовательской группой по полимерам. Первоначально в своих исследованиях он опирался и на теории немецкого химика Германа Штаудингера. Выбранное направление оказалось верным и в итоге привело к созданию новых полимеров.

Весной 1930-го года Каротерс и его команда синтезировали два новых полимера. Одним из них был неопрен, синтетический каучук, широко используемый во время Второй Мировой войны. Другой изначально был белой эластичной, но при этом прочной пастой, которая позже станет нейлоном. После этих открытий команда Каротерса вместо пространных научных изысканий сосредоточилась на  поиске «одной химической формулы, которая могла бы быть применена в промышленности».

Лишь в начале 1935-го года было синтезировано вещество под названием «полимер 6-6». Первый образец нейлона (nylon 6,6) был создан Уоллесом Каротерсом 28 февраля 1935 года на исследовательском заводе DuPont. Новый материал обладал всеми желаемыми параметрами упругости и прочности. Однако для коммерческого применения необходимо было разработать технологию, которая в будущем стала бы основой промышленного производства. Компания DuPont получила патент на полимер в сентябре 1938, и вскоре оказалась монополистом по производству нового волокна. Изобретатель нейлона,  Уоллес Каротерс покончил с собой за 16 месяцев до презентации нейлона, поэтому так и не смог увидеть плоды своего труда.

Производство нейлона требовало тесного межведомственного сотрудничества между тремя департаментами DuPont: Департаментом химических исследований, Департаментом аммиака и Департаментом вискозы. Некоторые из ключевых компонентов нейлона требовали использования химии высокого давления, чем занимался Департамент аммиака. Нейлон называли «подарком Департамента аммиака», который испытывал финансовые трудности. Реактивы для производства нейлона вскоре составили половину продаж Департамента аммиака и вскоре помогли ему выйти из периода Великой Депрессии, создавая рабочие места и принося доходы DuPont.

Нейлоновый проект DuPont продемонстрировал важность химической промышленности, помог создать рабочие места и способствовал продвижению технологий химического машиностроения. Фактически DuPont разработал химический завод, обеспечивший 1800 рабочих мест и использовал новейшие технологии того времени, которые до сих пор используются в качестве основы для химических заводов. Возможность быстро собрать большое количество химиков и инженеров стала огромным вкладом в успех нейлонового проекта DuPont. Первый завод по производству нейлона был расположен в Сифорде, штат Делавэр. Коммерческое производство нейлона было начато 15 декабря 1939 года. 26 октября 1995 завод Seaford был назван Американским химическим обществом Национальным Историческим химическим ориентиром.

Ранние маркетинговые стратегии DuPont

Важная часть популярности нейлона связана с маркетинговой стратегией DuPont. Компания позаботилась о том, чтобы подготовить рынок к выходу нового продукта и создать первоначальный спрос. Коммерческая презентация нейлона состоялась 27 октября 1938 года на заключительной сессии ежегодного «Форума по текущим проблемам» Herald Tribune в том же месте, где намечалось проведение Всемирной выставки в Нью-Йорке. Сообщение о «первом искусственном органическом текстильном волокне», полученном из «угля, воды и воздуха» и обещавшем быть «прочным как сталь, тонким как паутина», было с энтузиазмом встречено аудиторией, значительной часть которой были женщины среднего класса. Фраза «прочный как сталь, тонкий как паутина» «сделала» заголовки большинства газет.

Нейлон был представлен как часть «мира завтрашнего дня» на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1939-м году, а также был продемонстрирован на стенде DuPont «Удивительный мир химии» в рамках международной выставки Golden Gate в Сан-Франциско в том же 1939-м.

Уже фактически существовавшие на тот момент нейлоновые чулки ещё не поступали в избранные магазины на национальном рынке вплоть до 15 мая 1940-го года. Тем не менее, ограниченное количество было выпущено для продажи в Делавэре ранее этого дня. Первая официальная продажа нейлоновых чулок состоялась 24 октября 1939 года в Уилмингтоне, штат Делавэр. 4 000 пар нейлоновых чулок поступили в магазины, и все были проданы в течение 3-х часов.

Еще одним дополнительным бонусом маркетинговой кампании стало то, что она означала сокращение импорта шёлка из Японии — аргумент, который убедил многих осторожных клиентов. Нейлон был даже упомянут кабинетом президента Рузвельта, который обратил внимание на его «обширные и интересные экономические возможности» через 5 дней после того, как материал был представлен официально.

Однако предшествующие громкие рекламные объявления по поводу качеств нейлона начало создавать проблемы. Рекламные слоганы породили необоснованные ожидания, что нейлон будет лучшим чем шёлк: чудесное волокно, прочное как сталь, вещи из которого будут носиться вечно и на трикотаже из которого никогда не побегут стрелки («No More Runs»). Понимая опасность претензий, которые будут предъявлены к новаторским «прочным как сталь» чулкам, когда на них появятся стрелки, DuPont подкорректировал первоначальные рекламные объявления, особенно в той части, где утверждалось, что нейлон будет обладать прочностью стали.

Кроме того, руководители DuPont, рекламирующие нейлон как революционный искусственный материал, сначала не осознавали, что некоторые потребители испытывают чувство беспокойства и даже недоверия к синтетическим материалам. Особенно пагубной могла оказаться новость, которая бы раскрывала особенности производства нового полимера, указанные в патенте, в частности, что одним из способов получения нейлона может быть использование кадаверина (пентаметилендиамина, химического вещества, получаемого из останков). Хотя ученые утверждали, что кадаверин также добывался при нагревании угля, общественность часто отказывалась это слушать. Одна женщина вступила в конфронтацию с одним из ведущих учёных из DuPont и отказалась признать, что слухи не соответствуют действительности.

DuPont изменил стратегию рекламной кампании, подчеркнув, что нейлон сделан из «угля, воздуха и воды», и начал концентрироваться на эстетических свойствах нейлона, а не на его технических качествах. Таким образом, нейлон получил общественное одобрение и всё внимание переключилось на материально-потребительский аспект волокна и поддерживалось слоганами вроде «Если это нейлон, то это красивее» и «О! Как быстро он высыхает!».

Производство нейлонового волокна

После общенациональной презентации нейлона в 1940-м году, производство нового волокна было увеличено. В 1940-м году было произведено 1300 тонн. В течение первого года было продано 64 миллиона пар нейлоновых чулок. В 1941-м благодаря успеху всего предприятия, был открыт второй завод в Мартинсвилле, штат Вирджиния.

Нейлон позиционировался как прочное и нервущееся волокно, и чулки из него продавались почти в два раза дороже шёлковых чулок (4,27 доллара за фунт нейлона против 2,79 доллара за фунт шёлка). Продажи нейлоновых чулок были отчасти объёмными из-за изменений в женской моде. Как это объясняет Лорен Олдс: «К 1939 году подол отступил назад до колена, завершив десятилетие, как только оно началось». Более короткие юбки спровоцировали спрос на чулки, которые покрывали бы ноги гораздо выше прежнего уровня без использования подвязок для удержания.

Нейлоновые бунты

Однако начиная с 11 февраля 1942-го года производство нейлона было переориентировано с потребительского на военное. DuPont приостановил производство нейлоновых чулок и нейлонового нижнего белья, большая часть производимого нейлона во время Второй Мировой войны использовалась для изготовления парашютов и палаток. Хотя нейлоновые чулки, произведённые ещё до войны, можно было купить, они обычно продавались на черном рынке по цене около 20 долларов за пару.

Как только война закончилась, возвращения нейлонок ожидали с огромным нетерпением. Несмотря на то, что DuPont ежегодно обещал производить 360 миллионов пар чулок, имели место задержки с переходом от военной к потребительской промышленности. В 1946-м году спрос на нейлоновые чулки всё ещё не был удовлетворен, что привело к Нейлоновым бунтам. Имел место случай, когда около 40 000 человек выстроились в очередь в Питтсбурге, чтобы купить 13 000 пар нейлонок. Из-за дефицита новомодной нейлоновой ткани женщины разрезали нейлоновые палатки и парашюты, оставшиеся после войны, чтобы сшить блузки и свадебные платья.

В послевоенный период и вплоть до 1952-го года для изготовления чулок и нижнего белья использовалось 80% производимого в мире нейлона. Компания DuPont уделяла большое внимание удовлетворению потребностей гражданского населения и постоянно расширяла своё производство.

Причина стрелок на чулках — лондонский смог

Поскольку чулочно-носочные изделия из чистого нейлона продавались на всё более широком рынке, проблемы становились очевидными. Нейлоновые чулки оказались недолговечными в том смысле, что нить часто имела тенденцию к распусканию по длине, создавая «стрелки». Покупатели также сообщили, что чистый нейлоновый текстиль может быть некомфортным из-за недостаточной впитывающей способности нейлона. Влага оставалась внутри ткани в горячих и влажных зонах вместо того, чтобы отводиться и испаряться. Нейлоновые ткани также провоцировали зуд, на них образовывались зацепки, они искрились из-за накопления статического электричества по причине трения. Кроме того, в некоторых условиях чулки могли разлагаться на составляющие, превращаясь в исходные компоненты нейлона — воздух, углерод и воду. Ученые назвали причиной загрязнение воздуха, списав это на лондонский смог в 1952-м году, а также плохое качество воздуха в Нью-Йорке и Лос-Анджелесе.

Решением проблем, возникших из-за использования чистого нейлонового волокна, было смешивание нейлона с другими существующими на тот момент волокнами или полимерами, такими как хлопок, полиэстер и спандекс. Это привело к созданию широкого спектра смесовых тканей. Новые смесовые нити сохранили желательные свойства нейлона (эластичность, долговечность, способность окрашиваться), привели к снижению цен на одежду и сделали её доступной более широкому кругу покупателей. В 1950-м году Агентство по закупкам нью-йоркских квартирмейстеров (NYQMPA), которое разработало и испытало текстиль для армии и флота, взяло на себя обязательство разработать смесовую ткань из шерсти и нейлона. Они были не единственными, кто занимался созданием смесовых нитей из натуральных и синтетических волокон. Американский «Текстильный репортёр» назвал 1951-й год «Годом смешивания волокон». Среди смесовых тканей возникли такие как «Bunara» (шерсть-кролик-нейлон) и «Casmet» (шерсть-нейлон-мех). В Великобритании в ноябре 1951 года первое выступление на 198-й сессии Королевского общества поощрения искусства, промышленности и торговли было посвящено смесовому текстилю.

Департамент развития ткани DuPont расчётливо нацелился на  французских модельеров, поставляя им образцы тканей. В 1955 году такие дизайнеры как Коко Шанель, Жан Пату и Кристиан Диор продемонстрировали одежду, созданную из волокон DuPont, а модный фотограф Хорст П. Хорст был нанят для документирования использования тканей DuPont. Американские волокна сочетают в себе «творческие возможности и новые идей для моды, о которых до сих пор не мечтали».

Происхождение названия «нейлон»

Компания DuPont прошла долгий путь изобретения названия для своего нового продукта. В 1940-м году Джон У. Экельберри из DuPont заявил, что буквы «nyl» были произвольными, а «on» являлось копией суффиксов названий других волокон, таких как хлопок (cotton) и вискоза (rayon). В более поздней публикации DuPont (1978 год) объясняется, что изначально название должно было отражать «No-Run» («нет стрелок», в данном случае слово «run» использовалось в значении «unravel» — «нераспускаемый»), но было изменено, чтобы избежать возникновения необоснованных ожиданий к прочности. Поскольку чулки в действительности не были защищенными от образования стрелок, гласные были заменены и название было изменено на «nuron», но и это название позже снова претерпело трансформации и стало «nilon», «чтобы не было созвучности с названием нейронов». Для ясности в произношении «i» заменили на «y».

Пик и спад популярности нейлона

Несмотря на нехватку нефти в 1970-х годах, потребление нейлонового текстиля продолжало расти на 7,5% в год в период между 1960-ми и 1980-ми годами. Однако общее мировое производство синтетических волокон упало с 63% в 1965-м году до 45% к началу 1970-х. Привлекательность «новых» технологий исчезла, и нейлоновая ткань «вышла из моды в 1970-х». Кроме того, потребителей стали беспокоить экологические издержки, сопровождавшие весь производственный цикл: получение сырья (нефти), использование энергии при производстве, отходы, образующиеся при создании волокна, и вопросы утилизации отходов, которые не были биоразлагаемыми. Синтетические волокна утратили доминирующую позицию на рынке с 1950-х, и в 1960-х произошло очередное существенное падение. По состоянию на 2008-й год, нейлон продолжал составлять около 12% (8 миллионов фунтов) мирового производства синтетических волокон. Будучи одним из крупнейших семейств конструкционных полимеров, мировой спрос на нейлоновые смолы и соединения в 2013-м году оценивался примерно в 20,5 млрд. долларов США. Ожидается, что к 2020 году объём рынка достигнет 30 млрд. долларов США благодаря среднегодовому росту на 5,5%.

Хотя чистый нейлон имеет много недостатков и в настоящее время используется редко, его производные оказали заметное влияние и внесли свой вклад в развитие общества. Нейлон был революционным продуктом, начиная с научных открытий, связанных с производством пластмасс и полимеризацией, и заканчивая экономическим эффектом во время Великой депрессии 1930-х и изменениями в женской моде. Некий историк описывает нейлон как «объект желания», сравнивая его изобретение с Coca-Cola по значимости для потребителей.

Сфера применения нейлоновых волокон

Билл Питтендрей, Дюпон и другие люди и корпорации усердно работали в течение первых нескольких месяцев Второй Мировой войны, чтобы найти способ заменить в парашютах азиатский шёлк и коноплю на нейлон. Нейлон также использовался в производстве шин, палаток, верёвок, пончо и для других военных нужд. Он даже применялся для производства высококачественной бумаги американской валюты — долларов, которые традиционно делали на основе одной партии шёлка.

В начале войны хлопок составлял более 80% всех используемых и производимых волокон, а шерсть и другие волокна составляли почти все оставшиеся 20%. К августу 1945-го года синтетические волокна заняли 25% рынка за счёт уменьшения доли хлопка. После войны из-за нехватки как шёлка, так и нейлона нейлоновый материал, предназначенный для парашютов, иногда использовался для пошива платьев.

Эти изношенные нейлоновые чулки будут переработаны и превращены в парашюты для военных летчиков. 1942 год.

По сей день волокна нейлона 6 и 66 используются в производстве ковров. Также нейлон является одним из видов волокон, используемых в корде шин.