Early Synthetic Polymers

I PRIMI POLIMERI SINTETICI


I polimeri sono presenti da molto tempo prima di noi. In effetti i polimeri sono antichi come la vita stessa, in quanto tutta la vita sulla terra è basata su tre tipi di polimeri, DNA, RNA e proteine. Questa pagina riguarda alcuni dei primi polimeri sintetici, ossia i polimeri realizzati dagli esseri umani, in particolar modo i derivati della cellulosa.

Il primissimo polimero sintetico è stato naturalmente il cuoio, un polimero naturale modificato, una forma reticolata artificialmente delle proteine che si trovano nella pelle degli animali. La concia della pelle è stata scoperta migliaia di anni fa, ma questa pagina tratta alcuni polimeri sintetici che comparvero un po’ più tardi. Sono i derivati della cellulosa. Sono anche derivati di un polimero naturale, la cellulosa. Hanno un posto particolare nella storia del polimero poiché la loro invenzione, in modi diversi, è stata la molla che ha dato il via all'invenzione dei polimeri sintetici che continua tutt'oggi.

I derivati della cellulosa sono forme di cellulosa, un polimero che si trova nel legno, nel cotone, e nella carta, che è stato modificato chimicamente. Gli scienziati dapprima hanno iniziato a produrli nella seconda metà del diciannovesimo secolo, molto prima di sapere effettivamente cosa fosse un polimero.


NITRATO DI CELLULOSA

Il primissimo polimero sintetico fu scoperto quando uno scienziato fece reagire la cellulosa sotto forma di cotone con l'acido nitrico. Il risultato fu il nitrato di cellulosa.

Spesso, non appena viene inventato qualche cosa, la prima cosa che si fa è cercare di scoprire come utilizzarla per uccidere le persone. E' il caso del nitrato di cellulosa. Il nitrato di cellulosa, chiamato anche fulmicotone, si rivelò un potente esplosivo. Sostituì ben presto la comune polvere da sparo come carica esplosiva nelle munizioni per fucili ed artiglieria. Funzionava così bene che nella Prima Guerra Mondiale, siamo stati capaci di uccidere dieci milioni di persone in soli quattro anni.

A voler essere corretti nei suoi confronti, il nitrato di cellulosa è stato utilizzato anche per scopi pacifici. Vedete anche all'epoca ci si preoccupava del fatto che i branchi di elefanti africani stavano scomparendo troppo velocemente, ed era necessario trovare un sostituto per l'avorio delle palle da biliardo. Il nitrato di cellulosa è anche un termoplastico, e fu subito utilizzato per produrre le palle da biliardo. L'unico problema era che ogni tanto una di queste esplodeva.

Il nitrato di cellulosa era anche utilizzato per realizzare uno dei primi materiali compositi contenenti polimeri, il vetro di sicurezza. Si trattava di un "sandwich" composto da un film di nitrato di cellulosa tra due strati di vetro. Il film di nitrato di cellulosa teneva insieme il vetro quando si rompeva. Si trattava di una grande scoperta per i vetri delle automobili. Il vetro si rompeva ugualmente, certo, ma i pezzi frantumati rimanevano attaccati al film di nitrato di cellulosa invece di volare sul viso dei passeggeri delle auto in caso di incidente.


ACETATO DI CELLULOSA

Se facciamo reagire la cellulosa con l'acido nitrico otteniamo il nitrato di cellulosa, ritengo che non sia difficile immaginare cosa succede quando facciamo reagire la cellulosa con l'acido acetico. Ebbene si, ragazzi, otteniamo l'acetato di cellulosa. Viene usato come fibra. Questa fibra viene utilizzata per realizzare le toghe in acetato usate durante il conferimento della laurea. Come termoplastico viene usato per le pellicole cinematrografiche. Prima si utilizzava il nitrato di cellulosa ma la combinazione di nitrato di cellulosa infiammabile ed i bulbi dei proiettori causava troppi incendi nei teatri. Non avete mai sentito di quei vecchi film che si deteriorano in quanto sono di una "partita in nitrato infiammabile"? Queste pellicole sono su pellicole in nitrato di cellulosa. L'acetato di cellulosa ha salvato la situazione, evitando gli incendi dei teatri, mantenendo più a lungo i vecchi film. Certo vorremmo che alcuni film si deteriorassero in fretta, purtroppo però oggi i nuovi film in poliestere stanno sostituendo la buona vecchia celluloide.

Naturalmente se il nitrato di cellulosa non se la passasse già così male l'acetato di cellulosa l'avrebbe sostituito per essere utilizzato anche per i vetri di sicurezza.


RAYON

Chiariamo subito una cosa per iniziare. Il nome "rayon" è stato utilizzato per molti polimeri diversi, ma oggi quando parliamo di rayon, parliamo normalmente dello xantato di cellulosa. Viene usato come fibra, per produrre gli abiti in rayon che voi conoscete, come le camicie Hawaiane. Il rayon originale effettivamente era il nostro vecchio amico nitrato di cellulosa, ma era infiammabile, ed è stato velocemente sostituito dall'acetato di cellulosa e dallo xantato di cellulosa.

Probabilmente vi state chiedendo, visto che la cellulosa permette di ottenere splendide fibre, perché modificarla quando si vogliono ottenere le fibre? Vedete, i filamenti di cellulosa che formano le fibre di cellulosa presentano un tessuto simile alla buccia della pesca. Niente di male ma la seta, d'altro canto presenta filamenti lisci che danno al tessuto il suo aspetto brillante. Una volta scoperto che le fibre in nitrato di cellulosa erano anch'esse brillanti, e potevano essere utilizzate per produrre abiti lucidi come seta, i derivati della cellulosa sono stati considerati come un possibile sostituto economico della seta molto costosa.


Ritorna all'Indice del Secondo Piano

Ritorna all'Indice della Macrogalleria


Copyright ©1995,1996|Department of Polymer Science|University of Southern Mississippi