Вы никогда не задумывались о том, почему автомобильные шины черные? Почему нельзя изготавливать белые, зеленые или даже модные розовые колеса, которые точно понравились бы некоторым представительницам прекрасного пола? Оказывается, черный цвет на сегодняшний день является единственным возможным. Хотите узнать почему?
Первые модели автомобилей были оснащены шинами светлых цветов
Машины очень изменились с тех пор, как был и презентован первый автомобиль Ford Model T. Разумеется, современные шины, равно как и сами колеса, отличаются размерами, общей структурой и сложностью сборки. Но если вы следите за развитием автомобилестроения, то наверняка заметили, что машины начала 20-го века была «обуты» в светлую резину. Привычные нам шины черного цвета появились несколькими годами позже.
Черный цвет не для стиля, а для долговечности
Шины изготавливали из каучука, который имел светлый оттенок — именно поэтому первая резина имела желтоватый цвет. Эта технология производства соблюдалась вплоть до 1917 года. А затем начала использоваться тонкозернистая сажа, которая и придала шинам угольно-черный оттенок.
Кстати, сделано это было далеко не из модных соображений. Даже небольшое количество углеродистой сажи в десятки раз повышало износостойкость материала.
Например, первые покрышки из светлой резины могли выдержать максимум 8000 км. Но химик Джек Кениг экспериментальным путем определил, а затем и доказал, что после добавления сажи шины могут выдержать от 12 до 30 тысяч километров. Только представьте, как часто приходилось менять шины владельцам первых автомобилей. Сегодня даже самая дешевая резина может служить более 3-5 лет (в зависимости от способа и интенсивности эксплуатации).
В составе современных шин содержится более 30% углеродистой сажи, что и объясняет их цвет. Кстати, этот компонент не только увеличивает срок службы резины, но также и защищает ее от воздействия тепла и ультрафиолетовых лучей, улучшает сцепление колес с поверхностью дороги.
Именно поэтому первые модели покрышек были двухцветными. В те времена сажа являлась труднодоступным материалом, поэтому ее добавляли лишь в ту часть шин, которая непосредственно контактировала с асфальтом — именно она и была черной.
Что такое углеродная сажа?
Углеродная сажа — продукт неполного сгорания углеводорода. Дым, образующийся в результате реакции, содержит мелкие частицы той самой сажи.
В свое время использовались совершенно разные методы производства вещества. Например, сначала компонент добывали с помощью масляных ламп — их пламя попадало на холодную поверхность, оставляя после себя разводы из летучей порошкообразной сажи, которую затем аккуратно счищали и сохраняли. Первоначально полученная таким образом черная смесь использовалась для изготовления чернил. Но производить тысячи тонн сажи (а именно это и было необходимо для покрышек) подобным образом было невозможно.
В 1970 годах ученые изобрели новый способ добычи. Природный газ сжигали, применяя металлические каналы и систему водяного охлаждения — таким образом можно было получать сажу в промышленных масштабах. К сожалению, подобное производство вряд ли можно было назвать экологически чистым, ведь дым, продуцируемый заводами и содержащий массу вредных веществ, разносился ветром на несколько километров.
На сегодняшний день производство сажи стало более безопасным. В специальные печи закачивается газ или нефть — здесь они и сгорают, смешиваясь с предварительно разогретым кислородом. При воздействии высоких температур первоначально сырье превращается в газ, который затем пропускается сквозь систему охлаждения — мелкодисперсная сажа оседает на стенках. Кстати, она действительно очень мелкая, ведь для того, чтобы рассмотреть структуру компонента приходится использовать электронный микроскоп.
Сажа — компонент не только шин
На сегодняшний день существует множество разновидностей сажи. От марки этого компонента зависит качество резины и, соответственно, цена покрышек.
К слову, тонкозернистую сажу добавляют не только в шины — она входит в состав других резиновых изделий, в частности, подушек двигателя, резиновых лент конвейеров, приводных ремней и т. д.
Черные покрышки и Первая мировая война
Считается, что определенную роль в данной ситуации сыграла Первая мировая война. Еще до ее начала химиками было сделано интересное открытие: если добавить в каучук смесь оксидов цинка и меди, то прочность резины повышается. Тем не менее сложная экономическая ситуация не дала возможности запустить производство.
Дело в том, что и цинк, и медь использовались для производства латуни. Шла война, заводы не могли позволить себе жертвовать латунью, необходимой для получения пуль и прочих боеприпасов, пытаясь усовершенствовать автомобильные покрышки. Именно поэтому производители резины вынуждены были искать другие методы усовершенствования шин — так на рынке появилась углеродистая сажа. По окончании войны заводы уже вовсю использовали углеродистые смеси и не собирались возвращаться к применению оксидов меди и цинка.
К слову, первые черные шины появились в 1917 году — их рекламировали как приспособления, которые подойдут для поездок по любым дорогам при любых погодных условиях.
Crayola и ее роль в развитии автомобильной промышленности
Слышали ли вы когда-нибудь о компании Binney & Smith? Когда-то два компаньона основали фирму Crayola, производящую различные краски, карандаши, маркеры и прочие канцелярские принадлежности. Компания добывала сажу с помощью масляных ламп.
Но как только стало известно, что сажа — это не только краситель, но и вещество, стабилизирующее структуру резины, владельцы Binney & Smith решили попытаться усовершенствовать производство. Именно их усилия привели к появлению канальцевого метода производства сажи. В скором времени компания уже подписывала контракты с автомобильными заводами изо всех уголков мира.
Сажа используется и по сегодняшний день. За долгие столетия ученые так и не обнаружили лучшей и более доступной альтернативы этому веществу. Возможно, оно и к лучшему, ведь иначе шины могли бы иметь не стильный черный, а какой-нибудь другой, менее классический и универсальный цвет.
