Válka matkou plastového pokroku: Nové materiály a technologie zrozené válkou

Období let 1939–1945 lze považovat za historický přelom ve vývoji plastů a kaučuku, tedy organických materiálů, bez nichž si lze současný svět jen těžko představit. Když druhá světová válka začala, soustředili se armádní i civilní technologové na využití v té době již existujících plastů, avšak poté, co se ukázalo, že bude zapotřebí nových druhů nekovových materiálů, začaly chemické laboratoře především v Německu a ve Spojených státech usilovně pracovat na jejich vývoji.

Náročné válečné podmínky pak prověřovaly kvalitu a použitelnost těchto materiálů ve vojenské i civilní praxi. Do povědomí širší veřejnosti se postupně dostávaly takové názvy jako bakelit, igelit, novodur, styropor, teflon, plexisklo, nylon, neopren, celuloid, celofán, vinyl či polythen. Všechny tyto plasty mají nějakým svým příběhem souvislost s druhou světovou válkou. Typickým příkladem je také dnes všeobecně známý PET, který získal svou celosvětovou popularitu v roce 1973 – právě tehdy přišly na svět první PET lahve. Málokdo ovšem ví, že původ tohoto materiálu sahá do roku 1941, kdy byl patentován v Anglii. 

Nedostatek kaučuku

Do doby vynálezu prvního plně syntetického plastu v podobě bakelitu, k němuž došlo roku 1907, používaly se výhradně přírodní organické materiály. Již v 19. století to byl zejména kaučuk a gutaperča. Surovinu pro jejich výrobu představoval takzvaný latex, tekutina vytékající z naříznutého kmene tropických stromů kaučukovníku a perčovníku. Válečná spotřeba kaučuku na výrobu pryžových (gumových) součástí vojenské techniky a výstroje však byla mimořádně vysoká a odříznutí Spojenců od zdroje přírodního kaučuku po japonské invazi do Malajsie a Singapuru vytvořilo silný tlak na výrobu syntetického kaučuku.

Právě boje druhé světové války tak nastolily orientaci gumárenského průmyslu na syntetické kaučuky. Pozornosti techniků a zbrojních inženýrů proto neunikl ani první, již před válkou vynalezený umělý kaučuk neopren, který měl lepší vlastnosti než jeho přírodní vzor. Není tedy překvapením, že veškerý neopren vyprodukovaný během války ve Spojených státech se dočkal využití pro vojenské účely.

Plexisklo či igelit

V časové posloupnosti objevů představovaly další skupinu polosyntetické plasty, založené rovněž na přírodních zdrojích, avšak vyžadující jejich chemické zpracování. Šlo zejména o relativně známý celuloid, jehož výroba spočívala v působení kyseliny dusičné a kafru na celulózu, tedy hlavní stavební látku dřeva. Během války se celuloid uplatnil zejména jako materiál na výrobu filmů.

Zatímco plasty jako bakelit jsou i v dnešní době zajímavým materiálem kvůli vysoké odolnosti proti hoření, vysoká hořlavost celuloidu naopak vedla k jeho postupnému zániku. Druhým známým plastem ze stejné kategorie byl galalit. Jeho výroba se zakládala na reakci kaseinu, bílkoviny obsažené v mléce, s formaldehydem. Za války však většina mléka plnila roli potraviny, a tak došlo k velkému útlumu výroby tohoto materiálu.

Naproti tomu plně syntetické plasty zažily obrovský rozmach. Například kvůli bezpečnosti se vítanou náhradou za běžné křemičité sklo stalo plexisklo, které se používalo zejména na kryty radarů a kokpitů letadel. PVC se zpočátku nabízel v tvrdé formě (novodur) na výrobu různých profilů, zejména potrubí, v měkčené formě se pak komerčně využíval od roku 1942, a to zejména na izolace elektrických vodičů jako náhrada za přírodní kaučuk. Pod obchodním názvem „igelit“ se tento materiál vyráběl v Německu v neslavně proslulém chemickém koncernu IG Farben, jenž úzce spolupracoval s nacisty. Měkčený PVC později přinesl na trh i zcela nový výrobek: laminovaný textil, v češtině známý pod názvem koženka. 

Na punčochy i padáky 

Přímo revolučním vynálezem se stal plast s obchodním názvem nylon, poprvé komerčně použitý v roce 1938. Ten v pravou dobu umožnil nahradit vlákna vyrobená z přírodních zdrojů, zejména hedvábí. Například pro Spojené státy představovalo jediného významného dodavatele hedvábí Japonsko, které však v roce 1941 z pochopitelných důvodů přerušilo vývoz. Tím došlo k ohrožení výroby padáků a lan, v civilním životě to pak vyvolalo nedostatek dámských punčoch.

Technologie zvlákňování nylonu tak měla pomoci jak vojákům na frontě, tak ženám doma. Výroba ovšem nestačila krýt armádní potřeby, a proto americká vláda v roce 1942 vyzvala k maximálnímu šetření s tímto materiálem, a dokonce byl nařízen sběr poškozených, již nepoužitelných punčoch. Ty pak byly roztaveny a znovu zvlákňovány. Šlo tak o první vynucenou recyklaci plastu.

Teflon pro atomovou bombu

Na počátku války byl britským chemickým gigantem ICI (Imperial Chemical Industries) uveden do výroby také polyetylen (Polythene). Do historie jeho použití se zapsal Američan Earl Tupper, který z něj během války vyvinul vzduchotěsně uzavíratelné dózy na potraviny. Významný počin v oblasti plastů znamenal i objev teflonu, rovněž spadající do období těsně před začátkem druhé světové války.

TIP: Život v polévce z plastů: Děsivá fakta o světových oceánech

Vynikající kluznost, chemická odolnost, elektroizolační vlastnosti a odolnost proti účinku vyšších teplot znamenaly zcela novou kombinaci materiálových vlastností. To okamžitě vzbudilo zájem konstruktérů ve vojenském i civilním sektoru a není jistě bez zajímavosti, že speciální modifikace teflonu použili Američané i při vývoji atomové bomby. Naproti tomu materiál označovaný zkratkou PAN, vyvinutý během války firmou DuPont ve formě vláken (orlon), je obecně méně známý. Dnes se z něj vyrábějí vysoce pevná uhlíková vlákna (nazývaná též karbonová), používaná například v leteckém průmyslu.