История кирзы

В дни празднования 60-летия Победы в Великой Отечественной войне появилось много публикаций, рассказывающих о подвигах солдат и работников тыла. К сожалению, история создания уникального материала – кирзы для солдатских сапог не получила достаточно полного и точного освещения. Ни в коей мере не умаляя заслуг людей, успешно и с полной отдачей трудившихся в тяжелейшие для нашего государства предвоенные годы, решавших, в частности, важнейшую задачу экипировки многомиллионной армии в очень сжатые сроки, следует восстановить цепочку отечественных приоритетов в области создания материалов для солдатской обуви. Научные и научно-популярные публикации свидетельствуют, что основополагающие исследовательские и практические работы в области создания этих материалов были сделаны еще в конце 19 – начале 20 в., перед Первой мировой войной, и исключительно отечественными учеными. Следующие за ними достойно развивали и воплощали в жизнь идеи и открытия предшественников. Действительно, настоящие солдатские кирзовые сапоги массового производства появились уже в Красной Армии, но в их создании, несомненно, использовались в качестве базовых идеи и опыт предыдущих  поколений отечественных ученых и практиков.

Документальный фонд Политехнического музея располагает материалами (ф. 87, 11 ед. хр.) одного из разработчиков кирзы в предвоенные годы, ученого-химика Александра Михайловича Хомутова, переданными им лично в дар музею накануне празднования 50-летия Победы в Великой Отечественной войне. Фонд содержит подлинники – автобиографию и описание истории создания кирзовых солдатских сапог, написанные А.М.Хомутовым собственноручно и датированные 1995 годом. Фонд имеет в своем составе подлинные фотографии, а также приглашение от Комитета по Ленинским премиям в области науки и техники при Совете Министров СССР (1962 г.) для замены документов старого образца (1942 г.) на новые, а также свидетельство (1962 г.) о присуждении Хомутову А.М. Государственной премии (взамен документа о присуждении Сталинской премии).

Лаконичный, весьма скромно и просто изложенный А.М.Хомутовым рассказ об истории создания солдатских кирзовых сапог и автобиография, типичная для людей этого поколения, позволяют достаточно полно понять глубинную причину уникальности и длительной востребованности материала под названием «КИРЗА», а также  выявить  истоки его возникновения и отечественные приоритеты, область современного материаловедения, в русле которой он развивался.

С незапамятных времен специально обработанная кожа животных служила прекрасным материалом для изделий технического и бытового назначения. Это касается обуви, галантереи, шорно-седельных, технических (ремни), дорожно-спортивных изделий. Долговечность, внешний вид, удобство обработки, гигиенические свойства – все это делает натуральную кожу первосортным материалом. Но многие страны с хорошо развитым животноводством, не испытывавшие недостатка в натуральном сырье (такие как Италия, Германия, США), первыми начали изучать возможности создания искусственных кож – суррогатов, которые без ущерба, без расточительства могли заменить натуральные. Несколько позднее подобные работы начали проводиться и в дореволюционной России.

В нашей стране широко распространен термин – кожимит, употребляемый для обозначения всевозможных заменителей кожи, имитации натуральной кожи (КОЖи ИМИТация). И по внешнему виду, и по составу, и по структуре искусственная кожа – всего лишь заменитель, который хорошо справляется с предложенной ему ролью. В дореволюционной России  вырабатывалась резиновая обувь, верх которой был выполнен из ткани, пропитанной раствором натурального каучука, а подошва – из листового каучука. Это было первое производство в России «мокростойкой» обуви целиком из заменителей кожи. Но пока еще из натуральных заменителей! После открытия процесса вулканизации, при котором натуральный каучук превращался в резину, начали появляться различные виды резиновых подошв. Идея создания пористой резины родилась в России.

На Парижской выставке 1900 года в русском павильоне впервые в мире демонстрировалась губка из резины. Позднее были предприняты  попытки  изготовления искусственной подошвы из войлока с пропиткой его животным клеем и продуктами реакции скипидара с серной кислотой. Привилегия на это изобретение (от 10 августа 1910 г.) принадлежит русскому учёному Михаилу Михайловичу Поморцеву.

Основой искусственных кож для верха обуви, как правило, являются прочные хлопчатобумажные ткани, пропитанные различными пленкообразующими веществами – каучуком, казеином, нитроцеллюлозой и др. К таким кожам относятся гранитоль, дерматин, ледерин, ворсит. Особняком стоит кирза и по своей легендарной истории, и по положению, занимаемому ею в материаловедческой структуре.

Дело в том, что гранитоль, дерматин, ледерин, ворсит имеют однослойную тканевую основу, а кирза – многослойную, что позволяет утверждать: кирза является композиционным материалом по всем требованиям современной материаловедческой науки и на всех основаниях.

Кирза имеет в основе многослойную прочную грубую техническую ткань того же названия, пропитанную пленкообразующим составом для предохранения от влаги. Лицевую поверхность кирзы имитируют под свиную кожу. Кирза применяется в качестве искусственного материала для замены натуральной кожи голенищ сапог и других изделий.

Поиск первого упоминания о кирзе в научной литературе привел к имени упомянутого выше Михаила Михайловича Поморцева. Ученый мир Петербурга познакомился с М.М. Поморцевым, когда он был еще совсем молодым исследователем, его прекрасную теоретическую подготовку, тягу к научной деятельности сразу оценил Д.И. Менделеев и пригласил участвовать в работе Русского физико-химического общества.

М.М. Поморцев проявил себя в совместных исследованиях с Н.С. Курнаковыми, В.Н.Ипатьевым по созданию синтетических заменителей натурального   каучука. Интерес к этим работам был связан с тем, что Россия не имела своего натурального каучука. Иностранные монополии, получавшие каучук из своих колоний, продавали его очень дорого. Уже тогда стало ясно, что каучук – это ноги автомобилей и аэропланов и тело аэростатов и дирижаблей.

С 1903 г. М.М.Поморцев стал проводить опыты с заменителями каучука, причем  только с теми, составляющие которых производились в России. Уже в 1904 г. он получил водонепроницаемый брезент, с успехом испытанный в качестве материала  чехлов для артиллерийских орудий и фуражных мешков. Работы над непромокаемыми тканями натолкнули М.М. Поморцева на поиск такого материала для пропитки, который придавал бы тканям свойства кожи. Михаил Михайлович нашел такой состав эмульсии, состоящей из смеси яичного желтка, канифоли и парафина, пропитал ею многослойную ткань – КЕРЗУ. Поморцев неожиданно получил ткань, непроницаемую для воды, но проницаемую для воздуха – уникальное сочетание свойств, характерное для натуральной кожи и определяющее её гигиенические качества. Сам заменитель кожи так и стал называться – «керза» (со временем буква «е» поменялась на «и»). По мнению Артиллерийского комитета, «керза» могла бы быть применена взамен кожи.

Она была успешно испытана во время русско-японской войны как материал для изготовления конской амуниции, сумок, чехлов и т.п. Образцы тканей, разработанных по методу М.М.Поморцева, экспонировались Министерством промышленности на международных выставках в Льеже (июль 1905 г.) и Милане (июнь 1906 г.). В Милане труд Михаила Михайловича был отмечен Золотой медалью. Кроме того, за разработку способов получения заменителей кожи он получил поощрительный отзыв на Воздухоплавательной выставке в Петербурге (1911 г.) и был награжден Малой серебряной медалью на Всероссийской гигиенической выставке в Петербурге в 1913 г. Когда началась Первая мировая война, М.М.Поморцев предложил безвозмездно использовать изобретённые им заменители кожи для изготовления солдатских сапог. По результатам испытаний опытных партий Военно-промышленный комитет рекомендовал изготовить крупную партию таких сапог для войск, но фабрикантам кожаной обуви это было невыгодно, и они всячески препятствовали передаче заказа, а после кончины Михаила Михайловича в 1916 г. и вовсе похоронили это дело. Кирзовые сапоги появились уже в Красной армии. Имя М.М.Поморцева – метеоролога, аэролога, конструктора ракет – занимает в истории отечественного воздухоплавания  одно из достойнейших мест. Имя же его как изобретателя кирзы со временем было практически «утеряно», и ссылки на его работы в материаловедческой и исторической литературе отсутствуют. Хотя исследования в этом направлении продолжались в течение всего XX века. Автор исследования о М.М. Поморцеве свидетельствует, что научные сотрудники НИИ кожи Министерства легкой промышленности в частных беседах уверяли его, что считают труды М.М.Поморцева базовыми в производстве заменителей кожи и его имя  чтут специалисты.

Производство кожзаменителей – сравнительно молодая отрасль. Первые заводы в СССР вступили в строй в 1930-е годы. Технология производства этих материалов в чем-то совпадала или была близка к технологии получения бумаги, технических тканей, картона, резины. Но были и отличия, проявлявшиеся в специфических требованиях к изделиям: конструкция обуви, механизм работы стопы, физико-механические свойства материала (для работы на изгиб и излом при беге и ходьбе, теплозащита). Требовалась серьезная научно-исследовательская база.  В 1931 г. решением советского правительства был создан государственный трест «Кожсуррогат» и одновременно Центральная научно-исследовательская лаборатория для проведения научных исследований.

Эта отрасль промышленности с середины 1930-х гг. развивалась как комплексная, непосредственно взаимодействуя с химической, нефтехимической, легкой и машиностроительной отраслями, распространяясь на авиационную, автомобильную, электронную, оборонную. Но в самом начале 1930-х гг. на фоне бурного развития всех отраслей народного хозяйства кожевенно-обувная промышленность явно буксовала, поскольку ей не хватало натурального сырья. Нужно было принять меры, чтобы обуть босую страну в удобную, практичную, доступную и дешевую обувь. Эта роль была предназначена кирзе.

Было ясно, что  освоение производства кирзы для удовлетворения массового спроса в 1920-е годы потребует для водоотталкивающей пропитки тканевой основы более распространенных веществ, чем применявшиеся М.М.Поморцевым канифоль, желток и парафин. В конце 1920-х гг. вернулись к работе с дорогим натуральным каучуком.  Затем пришла мысль о создании синтетического каучука.

Когда А.М.Бутлеров  во второй половине Х1Х в. создал  теорию химического строения, стал возможен научно обоснованный синтез веществ  по примеру природного синтеза.    В 1910 г. русский химик И.Л.Кондаков впервые доказал способность определенных простых молекул к полимеризации с образованием синтетического каучукоподобного вещества. В том же году другой русский химик С.В.Лебедев опубликовал материалы своего открытия.

Но в России тогда не заинтересовались открытием И.Л.Кондакова и С.В.Лебедева, а в Германии немецкий химик-органик А.В.Гофман на основании открытия С.В.Лебедева разработал  технологию получения синтетического каучука из каменноугольной смолы. В 1915-1916 гг. русский химик Б.В.Бызов получил патент на способ получения бутадиена из нефти и его полимеризацию.

В 1920-е годы ВСНХ СССР с целью освобождения от экономической зависимости от запада объявил конкурс на лучший метод синтеза каучука. Победил способ получения синтетического каучука из картофельного спирта, разработанный академиком С.В.Лебедевым. В 1932-1933 гг. были построены три завода по производству синтетического каучука, которые заложили базу мощной промышленности.

Созданный промышленный потенциал помог в короткие сроки перед самым началом Великой Отечественной войны изготовить сапоги с голенищами из кирзы с пропиткой из синтетического каучука и оснастить ими всю Красную армию. Для этого понадобилось разработать и испытать технологию получения водонепроницаемой пропитки с помощью отечественного синтетического каучука. Опробование часто проходило в боевых условиях, в частности, во время финской войны. Первые опыты были неудачны: кирза растрескивалась, плохо держала тепло и не «дышала».

Сочетание воздухопроницаемости с водонепроницаемостью, полученное М.М. Поморцевым при пропитке ткани натуральными веществами, при первых опытах применения синтетического каучука было утрачено, но в кратчайшие сроки технология получения кожзаменителя «кирза СК» была усовершенствована. К концу войны 10 млн. солдат – красноармейцев были обуты в кирзовые сапоги с хорошими гигиеническими свойствами.

10 апреля 1942 г. постановлением СНК СССР девяти работникам промышленности искусственных кож была присуждена Сталинская премия 2-й степени за комплекс работ по изобретению и внедрению в промышленность заменителей кожи для армейских сапог.

Следует вернуться к ранее сделанному предположению, что кирза кроме всего прочего интересна еще и тем, что по всем определениям принадлежит к классу композиционных материалов (КМ) и была разработана еще в те времена, когда это направление не развивалось интенсивно на строго научной основе. Пристальное внимание ученых, исследователей, конструкторов, инженеров, технологов композиционные материалы (КМ) стали привлекать только во второй половине ХХ века, когда с бурным развитием строительства, промышленного производства в новых направлениях обнаружилась нехватка не только природных, но и традиционных искусственных материалов.

Эти материалы являются результатом объемного сочетания разнородных компонентов, один из которых — матрица, связующее, а другой — наполнитель, арматура. И при этом композиции имеют свойства, которых не имеют отдельные составляющие. Наука о композиционных материалах как раздел материаловедения зародилась в 1960-е гг. В последние годы огромное количество современных слоистых КМ, составленных по принципу кирзы, применяются для изготовления канатов, ремней, спортивных товаров, касок и бронежилетов. Современные кирзовые сапоги используются не только на стройках и в сельском хозяйстве. В них можно действовать в зонах радиоактивного заражения и даже напалмовых пожаров.

Глезер Г.М. – кандидат технических наук, методист Политехнического музея