Чем тоньше, тем прочнее

До сих пор говорилась только о трубах широких и узких, которые можно получать из стекла, о тонких листах стекла и о штабиках. А что будет, если, раскалив стеклянную палочку или трубку над пламенем горелки, растянуть ее до толщины волоса?

Раньше считали, что чем тоньше стекло, тем оно более хрупко. Но когда научились получать штабики не толще волоса, они против всяких ожиданий перестали ломаться, сделавшись очень прочными и гибкими. Их можно завязывать в узлы и наматывать на катушки. Оказалось, что чем тоньше стеклянная нить, тем она прочнее. Поэтому, если раньше было принято говорить: «Где тонко, там и рвется»,— доказывая это на разных материалах, то про стеклянную нить мы вынуждены говорить: «Чем тоньше, тем прочнее!»
Какой же предельной тонкости  могут достигнуть стеклянные нити?

В природе самой тонкой нитью считается паутинка. Как известно, это очень тонкая и прочная нить. Она выдерживает тяжесть большого паука. Шелковая нить из кокона, который вьют гусеницы шелкопряда, в три раза толще паутинной. А стеклянные нити, которые научились получать стеклоделы, в пять раз тоньше паутинки и в пятьдесят раз тоньше человеческого волоса. Стеклянная нить так тонка, что ее почти не видно простым глазом, и в то же время она очень прочна. Если из таких нитей свить нитку толщиной всего с человеческий волос, то она выдержит гораздо больший вес, чем паутинка или шелковая нить. А если сплести канат, то крепость стеклянных канатов больше, чем стальных, и в то же время они гибки, как льняные канаты. Их можно завязывать в узлы, наматывать на вал. К тому же они не боятся ни высоких температур, ни действия кислот и щелочей, не гниют в воде.

Еще в глубокой древности были известны стеклянные нити. В Египте их получали простым вытягиванием расплавленной массы стекла. Ими украшали различные сосуды. Венецианские мастера тоже украшали свои изделия стеклянными нитями, но они были довольно толстыми и хрупкими.

Чтобы приготовить стеклянную нить, очень тонкую и, следовательно, очень прочную, оказалось, надо растягивать расплавленное стекло со скоростью полета пули. В нашей стране такая большая скорость была достигнута еще за несколько лет до второй мировой войны, и уже тогда советские машины вытягивали стеклянную нить со скоростью, превышающей скорость американских машин на пять метров в секунду.

Вначале из стеклянных нитей изготовляли стеклянную вату и пряжу. Из пряжи делали стеклянные ткани. Однако эта ткань была еще слишком груба, чтобы можно было делать из нее одежду. Поэтому из нее ткали портьеры, театральные занавесы и чехлы. Кроме того, стеклянная вата и ткань нашли применение в химической промышленности, так как стекло трудно поддается действию кислот и щелочей. Эти материалы возможно использовать и в электротехнике, потому что стекло является хорошим изолятором. Ученые не остановились на достигнутом. Они прекрасно понимали, что чем выше будет скорость вытягивания стекла, тем тоньше будет нить, а следовательно, и больше прочность волокна.

Много было поставлено опытов, затрачено усилий и времени, пока не удалось победить все трудности. В Институте стекла коллектив работников разработал замечательный способ изготовления непрерывной тончайшей нити для производства пряжи и тканей. Для этой цели приготовляются стеклянные шарики диаметром в 20 миллиметров. Непрерывной вереницей скатываются эти шарики в раскаленную печь и там плавятся. Дно печи с мелкими отверстиями пропускает серебристые струйки расплавленного стекла. Эти струйки подхватываются под печью быстро вращающимся барабаном и, растягиваясь, наматываются на него.

Из шарика с диаметром в 20 миллиметров удается намотать 160 километров стеклянной нити, которая в 50 раз тоньше человеческого волоса.

Такая нить слишком тонка для использования в текстильной промышленности. Поэтому тут же стоит специальное приспособление, которое скручивает вместе 15—20 нитей в одну нитку. Из таких ниток выделывают стеклянные ткани, применение которых весьма разнообразно. Стеклянная ткань не горит, — из нее выгодно делать театральные занавесы и декоративные ковры. Из нее также можно делать белье, которое будет гораздо теплее, потому что стекло меньше пропускает тепла, чем хлопчатобумажная ткань. К тому же такое белье не мнется, не горит, не изнашивается при стирке.

В настоящее время все шире применяют штапельные ткани. Штапельное волокно бывает пластмассовое или стеклянное.

Стеклянное штапельное волокно получают из расплавленного стекла, которое непосредственно из ванны протекает через тончайшее сито из сверхпрочного металлического сплава прямо под печь. Здесь еще  висящие стеклянные нити обдуваются нагретым воздухом, остывают и наматываются на барабан. Получается нить в десять раз тоньше шерстяной и в семь раз тоньше хлопковой. Эти машины работают скорее, чем машины, питаемые стеклянными шариками.

Некрашеная стеклянная ткань обладает замечательными световыми свойствами. Она настолько бела, что ее решили использовать для современных экранов кинотеатров. Такие экраны применяются для стереокино.

Из нитей более толстых делается стеклянная вата и войлок. Стеклянная вата — это сбитые в комок нити стекла. Она очень легка, задерживает тепло, не пропускает звук. Поэтому стеклянную вату стали часто употреблять при строительстве зданий. Если в квартире стены имеют прослойку из стеклянной ваты, то в комнатах не слышно, что делается у соседей. Она заглушает звук в три раза больше, чем войлок, и в два раза лучше, чем простая кирпичная кладка. В одном кубическом метре стеклянной ваты содержится 960 литров воздуха, поэтому она задерживает тепло и в таких комнатах гораздо теплее. Ко всему этому, стеклянная вата не боится огня и не гниет.

Стеклянный войлок — это стеклянная вата, проклеенная жидким стеклом. Он задерживает тепло и звук еще лучше, чем стеклянная вата, и употребляется как тепловая изоляция в холодильниках и паропроводах. Тонкий слой стеклянного войлока или стеклянной ткани, проложенный между подошвой и стелькой, может утеплить простой ботинок настолько, что он станет теплее валенка.