Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КАУЧУКА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 9
1.1. Исторические аспекты появления натурального каучука и использования его человеком 9
1.2. Возникновение отечественной резиновой промышленности 25
1.3. Исторические этапы исследований отечественной флоры на каучуконосность 29
1.4. Характеристика растений, используемых в СССР при производстве натурального каучука 34
ГЛАВА II. ИСТОРИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА 43
2.1. Разработка отечественной технологии переработки каучуконосных растений 43
2.2. Технологические схемы переработки каучуконосов 47
ГЛАВА III. ИСТОРИЯ УФИМСКОГО ЗАВОДА НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА 66
3.1. Исторические аспекты создания Уфимского завода «Натуркаучук» 66
3.2. Технологические основы производства натурального каучука на Уфимском заводе «Натуркаучук» 71
3.3. Реорганизация Уфимского завода «Натуркаучук» 76
ГЛАВА IV. ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА НА ТЕРРИТОРИИ БАШКОРТОСТАНА 78
4.1. Исторические аспекты зарождения и развития возделывания коксагыза на территории Башкортостана 78
4.2.Управление предприятиями по заготовке растительного сырья и переработке его в натуральный каучук 101
4.3. Деятельность башкирской научно-исследовательской полеводческой станции в области развития каучуконосных растений 103
4.4. Особенности приема и хранения семян и корней кок-сагыза на контрактационно-заготовительных пунктах. 108
4.5. Применение установок по первичной переработке корней кок-сагыза на контрактационно-заготовительных пунктах 111
4.6. Руководящие, инженерно-технические и рабочие кадры Уфимского завода натурального каучука и Башкирской заготовительной конторы в 1941 - 1952 гг 117
ВЫВОДЫ 130
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 131
ПРИЛОЖЕНИЯ 141
- Исторические аспекты появления натурального каучука и использования его человеком
- Разработка отечественной технологии переработки каучуконосных растений
- Исторические аспекты создания Уфимского завода «Натуркаучук»
Введение к работе
В первые годы образования Советского государства стала очевидной необходимость создания промышленных предприятий вдали от неспокойных западных границ. Особенно это касалось химической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности.
В период с 1918 по 1928 годы Советское государство приняло ряд основополагающих государственных документов по созданию мощной индустриальной базы на востоке страны. В первой пятилетке огромные средства правительство СССР направило на поиск и разработку новых видов химического сырья в Урало-Поволжском регионе.
Таким образом, создавались прекрасные предпосылки для быстрой организации нефтеперерабатывающих и химических предприятий в Башкирском регионе. К тому же, с началом Великой Отечественной Войны многие предприятия химической промышленности были эвакуированы с западных республик и областей СССР в Урало-Поволжский регион.
В настоящей работе подробно исследована история возникновения и развития предприятий химической промышленности на примере Уфимского завода «Натуркаучук», который начал функционировать в 1942 г. на базе Московского опытного завода натурального каучука и оборудования завода натурального каучука из г. Ливны Орловской области. Пуск этого завода был предопределен тем, что с одной стороны, стране требовались все возрастающие количества каучука для производства автомобильных и авиационных шин, и наличием сырья в виде культивируемого в Башкирии с 1936 г. каучуконосного растения - кок-сагыза, с другой стороны.
В Башкирской АССР успешно работал Всесоюзный научно-исследовательский институт каучука и гуттаперчи с целым рядом опытных станций, эвакуированных из других регионов. Их работа была направлена на повышения урожайности каучуконосов и совершенствования технологии получения из них сырья для резино-технической промышленности. В эти
5 годы в Башкирии функционировал трест «Расткаучкук» с большим числом контрактационно-заготовительных контор, которые обеспечивали сырьем Уфимский завод натурального каучука.
В целом в стране работали около 300 предприятий по производству натурального каучука, которые на 100% обеспечивали потребности промышленных предприятий страны в этом продукте. В целом, выращивание каучуконосов и получение каучука из них являлось трудоемким процессом, и уже с начала 1930-х годов в СССР велись активные поиски методов получения синтетического каучука.
В связи с промышленным освоением получения бутадиена-1,3 из этилового спирта по методу Лебедева, востребованность предприятий типа Уфимского завода натурального каучука в стране отпала. Поэтому эти заводы были реорганизованы, главным образом, в предприятия по восстановлению и ремонту автошин - так называемые регенератные заводы.
Так, например, в г. Уфе Регенератный завод просуществовал в период с 1953 - 1956 гг. на базе Уфимского завода «Натуркаучук».
Актуальность темы
В настоящее время производство синтетических каучуков на базе нефтехимического сырья является одной из наиболее высокоразвитых и экспортно-ориентированных отраслей отечественной промышленности. Однако научно необоснованное, нерегулируемое и нерациональное извлечение из недр минерального сырья и топлива может в скором времени привести к тому, что предприятия отрасли синтетического каучука потеряют свою сырьевую базу. Известно, что в 1920-х гг. в СССР существовала целая отрасль промышленности производства натурального каучука из отечественного возобновляемого сырья - каучуконосов. К сожалению, в настоящее время технология этого процесса все больше и больше предается забвению. Между тем, расчеты специалистов показывают, что в последние годы становится экономически выгодным производить натуральный каучук
из растительного сырья, особенно в тех регионах России, где имеется производство автошин и другой продукции, в состав которой входит натуральный каучук. Рентабельность производства каучука заметно увеличивается при использовании технологии совместного получения его со спиртами, продуктами для производства биологически активных веществ и кормами для животноводства. В этой связи, анализ альтернативных методов и источников получения каучуков и других химических продуктов является актуальной и важной задачей для обеспечения промышленной безопасности страны.
Цель работы.
- исследование исторических этапов возникновения и становления
отечественного производства и применения каучука из растительного сырья;
- исследование основных направлений поиска отечественного
растительного сырья для получения натурального каучука, спирта и инулина;
исследование основных этапов организации строительства Уфимского завода натурального каучука;
анализ структуры управления предприятиями по заготовке растительного сырья и переработке его в натуральный каучук;
анализ основных технико-экономических показателей производственной деятельности Уфимского завода «Натуркаучук» в 1941— 1953 гг.;
анализ технико-технологических аспектов отечественного производства натурального каучука, спирта и других химических продуктов из растительного сырья;
исследование проблем, связанных с реорганизацией завода «Натуркаучук»;
- сравнительный анализ качества резин из натурального каучука,
полученного на базе растительного сырья и синтетических аналогов;
7 - прогнозирование перспективности производства натурального каучука из растительного сырья на современном этапе технического развития и рекомендации по разработке инновационных технологий комплексной переработки растительной биомассы.
Научная новизна работы.
Впервые исследованы исторические этапы формирования в СССР отрасли промышленности по производству натурального каучука из отечественного растительного сырья в 1920-1950-х гг.
Установлены этапы возникновения, становления, развития и реорганизации Уфимского завода «Натуркаучук».
Исследованы исторические аспекты становления и развития научной деятельности в Башкирии в области поиска и культивирования отечественных каучуконосных растений в 1936-1956 гг.
Исследованы технические и технико-экономические результаты модернизации оборудования и процесса производства натурального каучука, спирта, инулина и других химических продуктов, а также рассмотрены агротехнические мероприятия, направленные на улучшение качества отечественного растительного сырья.
Осуществлен системный анализ формирования сети контрактацией но-заготовительных контор для обеспечения растительным сырьем предприятий по производству натурального каучука.
Исследованы этапы формирования структуры управления процессами разработки и производства натурального каучука и химической продукции из растительного сырья; выявлена роль руководителей предприятий, сотрудников научно-исследовательских учреждений, а также коллективов контрактационно-заготовительных контор в интенсификации процесса освоения производственных мощностей за счет внедрения в производство новых технологий, реализации программ организационно-технических мероприятий, совершенствования процессов и оборудования, модернизации
8 и реконструкции действующих промышленных предприятий «Главрасткаучука».
Практическая значимость работы.
Результаты работы представляют интерес в области использования альтернативных источников для производства натурального каучука, спиртов, инулина и другой продукции, с целью экономии нефтехимического сырья.
Материалы диссертационной работы используются Научно-исследовательским институтом истории науки и техники (г. Уфа) при подготовке многотомной монографии по истории химической и нефтехимической промышленности Урало-Поволжья, при чтении лекций студентам технологического факультета Уфимского государственного нефтяного технического университета и гуманитарного факультета Башкирского государственного аграрного университета.
Исторические аспекты появления натурального каучука и использования его человеком
Первое знакомство европейцев с каучуком относится ко времени открытия Америки, когда спутники Колумба обратили внимание на некоторые изделия индейцев, для изготовления которых последние применяли эластичную «черную смолу», добываемую из сока дерева «улакулюиль».
Хотя деревья, содержащие каучук, кроме тропической Америки, произрастают в экваториальной полосе других частей света, каучук не был известен ни в Африке, ни в Азии. До сих пор при раскопках древних памятников не было обнаружено никаких следов знакомства с каучуком. Даже в Египте, по-видимому, не знали каучука, хотя некоторые каучуконосы в изобилии произрастают в верховьях Нила. Только в Мексике при раскопках находили изделия из каучука, главным образом, мячи, служившие, по всей вероятности, для ритуальных целей [1].
Первое литературное упоминание о каучуке относится к 1521 г.[2]. Колумбом были вывезены первые образцы, как каучука, так и изделий из него, хранившиеся как редкость в музеях. Но этим, по видимому, в то время удовлетворились, так как никаких подробностей об этом веществе не встречается в трудах ученых того времени вплоть до 1735 г.[3].
В этом году Французской Академией наук для измерения дуги меридиана, была снаряжена в Южную Америку экспедиция, которой суждено было сыграть решающую роль в истории каучука. Участник этой экспедиции французский ученый Ла Кондамин воспользовался пребыванием в неизученных странах Америки для ознакомления с их достопримечательностями. Заинтересовавшись каучуком, Ла Кондамин собрал в лесах на склонах Андов, в Эквадоре, образцы «темной смолистой массы», тщательно изучил флору страны и подробно разузнал о добыче и применении каучука в Бразилии. Весь собранный материал был им представлен в Академию Наук в 1736 г.
Ла Кондамин в своем докладе, описывая каучук, говорит, что дерево, из которого добывается каучук, носит название «Heve». При надрезе его коры вытекает белый сок, постоянно темнеющий и твердеющий на воздухе. «Такие же деревья, - пишет далее Ла Кондамин, - растут по берегам Амазонки, и индейцы называют добываемую из них смолу «.шучу», из которой они делают непроницаемые для воды сапоги, по внешнему виду весьма похожие на настоящие кожаные. Точно также из сока этих деревьев делаются бутылки - высушиванием его на глиняных формах. Впоследствии формы разбиваются, и глина удаляется через горлышко» [4].
Изготовление таких бутылок, о которых пишет Ла Кондамин, имело значение для резиновой промышленности: способ изготовления бутылок был положен в основу применяющегося до сего времени метода получения каучука «para» в Бразилии, а сами бутылки служили материалом для изготовления первых резиновых изделий в Европе.
Новое вещество привлекло внимание знаменитого английского химика Дж. Пристлея, применившего его в 1770 г. как материал для стирания написанного карандашом и давшего ему название {(Indian Rubber», то есть «индийский ластик».
Из туземного названия «каучу», о котором упоминает в своем докладе Ла Кондамин, произошел термин «каучук», который принят в настоящее время в науке. Слово «каучу» или, вернее «каа-очу» означает «слезы дерева» (от «Саа» - дерево и «O-chu» - течь, плакать).
Практическое использование каучука стало возможным лишь в первой половине XIX в., после того как были изучены его основные свойства, изобретены первые машины для его обработки (Томас Гэнкок, 1836 г.) [5]и в особенности после открытия Чарльзом Гудьиром в 1836-1839 гг. метода вулканизации [6].
Однако первые попытки промышленного применения каучука начались еще до открытия вулканизации. Первая в мире резиновая фабрика была основана в 1823 г. в Глазго (Англия) Ч. Макинтошем (впоследствии она была перенесена в Манчестер и существует поныне). Вскоре отдельные резиновые фабрики появились и в других странах: кроме непромокаемой одежды, на них выпускались галоши, трубки, мешки и другие изделия. Но так как эти товары производились из невулканизированного каучука, они обладали невысоким качеством (липкость в теплую погоду, затвердевание на холоде, неприятный запах и т. д.), и поэтому особым успехом не пользовались.
Широкое промышленное применение каучука началось во второй половине XVIII века, и начале XIX существовало уже несколько фабрик, перерабатывающих каучук. Исходным сырьем служили растворы каучука, из которых приготовлялись различные врачебные принадлежности, спасательные круги и т. п. главным же объектом производства были пропитанные каучуковыми растворами ткани для дождевых плащей, почтовых мешков, брезентов и т. п.
Но все же производство изделий из каучуков развивалось медленно и до 1840 года ежегодное мировое потребление не превышало 400 тонн; объяснялось это, с одной стороны, тем, что растворы каучука имели довольно ограниченную сферу применения, а с другой - очень низким качеством изделий. Изделия из каучука были слишком чувствительны к колебаниям температуры: во время морозов они твердели, теряли эластичность и делались ломкими; в жаркую погоду они издавали неприятный запах и становились липкими.
Разработка отечественной технологии переработки каучуконосных растений
В ткани каучуконосных растений каучук включен в виде твердых или полужидких образований.
Задачей производства являлось отделение каучука от тканей растений. Это может быть выполнено:
а) механическим способом - путем измельчения тканей и последующего отделения их от каучука;
б) химическим способом - путем химического разрушения тканей при помощи реагентов (щелочей), не влияющих на каучук, с последующим выделением каучука из образующейся жидкой смеси (суспензии).
К химическим методам относится также экстракционный метод: каучук переводят в раствор при помощи растворителей, не действующих на другие компоненты растительного сырья, с последующим выделением каучука из растворов.
Таким образом, методы получения каучука и гуттаперчи могут быть разделены на две группы - механический и химический. Наряду с ними могут применяться и комбинированные химико-механические методы.
Для выделения полезного продукта - каучука - необходимо возможно полнее нарушить его связь с соответствующими элементами растительной ткани. В известной мере этому способствует предварительное дробление или разрыхление сырья, которое применяется как подготовительная операция и при химических методах производства.
Следовательно, технологический процесс получения каучука или гуттаперчи должен был всегда состоять из двух стадий - подготовки сырья и выделения каучука.
Механический метод. Подготовка сырья. Первый этап подготовки заключается в удалении из сырья механических примесей: камней, грязи, соломы, посторонних растений и других загрязнений. Эту операцию можно было производить с помощью обычной аппаратуры, применяемой для таких же целей в других отраслях промышленности.
Второй этап заключался в разрыхлении сырья путем его дробления, резания, запаривания (с удалением растворимых в воде веществ).
При построении этих процессов и выборе аппаратуры необходимо было учитывать все особенности перерабатываемого сырья, как в отношении его физической структуры, так и в отношении химического состава.
Так, например, корни тау-сагыза, имеющие прочные каучуковые нити, нужно было предварительно разрезать и тем облегчить последующее измельчение на молотковой дробилке.
В корнях кок-сагыза и крым-сагыза количество водорастворимых веществ доходит до 60%, а в коре бересклета их содержится всего 20-25% (на абс. сухой вес). Очевидно, что обработка горячей водой корней кок-сагыза и крым-сагыза представляла определенный интерес. Помимо того, что таким путем из корней может быть удалено до 60% посторонних веществ, корни, благодаря такой обработке, становятся легко разрушаемыми при последующем механическом воздействии.
Выделение концентрата каучука. Из предварительно подготовленного (очищенного, раздробленного и разваренного, в зависимости от надобности) сырья должен быть выделен концентрат каучука.
Способы выделения концентрата основаны на различиях в физических свойствах каучука и элементов растительных тканей, что иллюстрируется следующим сопоставлением свойств этих составных частей и методов разделения.
Исторические аспекты создания Уфимского завода «Натуркаучук»
За короткое время в СССР под посевы кок-сагыза, тау-сагыза, крым-сагыза и других каучуконосов были отведены площади в 500 тыс. га земли более чем в 15 областях. Принятые меры позволили к 1942 г. выработать 50000 т каучука [45].
Увеличение числа колхозов и совхозов, добивающихся высоких урожаев корней и семян каучуконосных растений, привело к необходимости строительства большого числа больших и малых заводов по переработке корней каучуконосных растений, с целью получения натурального каучука. В целом в СССР функционировало около 300 предприятий, производящих натуральный каучук. По имеющимся архивным данным известно, что существовали заводы натурального каучука в городах Ливны, Данков, Плавск (Тульская область), Москва, Тамбов др. С началом Великой Отечественной Войны многие предприятия и учреждения с Западных регионов СССР были эвакуированы на территорию Урало-Поволжского региона. Московский опытный завод натурального каучука Постановлением ГКО № 780 - ее от 13.10.1941 г. и оборудование завода натурального каучука г. Ливны Орловской области Распоряжением Совета Эвакуации № 13843 - сэ от 5.09.1941 г. были эвакуированы в г. Черниковск БАССР (ныне Орджоникидзевский район г. Уфы) [46] и размещавшийся на территории завода № 417, а ВНИИК и Г и Курская опытная станция каучуконосов в г. Бирск (ныне районный центр Республики Башкортостан). Так началось развитие каучуковой промышленности в БАССР [47].
Заместителем Наркомата Резиновой Промышленности СССР Н. Н. Калмыковым 16 октября 1942 г. была утверждена сводная смета по строительству Уфимского завода «Натуркаучук» в сумме 5303,8 тыс. руб.
Помимо ускоренного монтажа и пуска поступившего из г. Ливны оборудования по переработке растительного сырья, шло интенсивное строительство новых цехов. Несмотря на тяжелое военное время, Уфимский завод «Натуркаучук» был смонтирован в очень короткие сроки. В ноябре 1942 г. завод приступил к переработке сырья - кок-сагыза, а с апреля 1943 г. коллектив завода перевыполняет производственный план. Так, план апреля был выполнен на 120%, мая - на 105%, июня - на 104,5%. В период с 1943-1945 гг. завод производил большое для того периода количество натурального каучука (таблицы 17, 18, 19).
