Кто придумал вулканизацию резины
История открытия Чарльзом Гудийром вулканизации резины – одна из самых запутанных и непостижимых историй. Этот человек не имел права на успех. Он не обладал нужными знаниями и подготовкой. Он сталкивался с трудностями, перед которыми спасовал бы любой другой. Часто он даже не знал, чего добивался.
Настойчивость Гудийра можно объяснить только его безграничной верой и тем, что эта вера придавала ему силы. Он сказал однажды: «В моей работе меня всегда подбадривает мысль, что все, что скрыто и неизвестно и чего не могут открыть никакие научные исследования, вернее всего будет открыто только волею случая человеком, самым настойчивым в поисках и самым внимательным ко всему, имеющему хоть малейшее отношение к предмету поисков».
Изыскания завели Гудийра в дремучую чащу органической химии, и он шел вперед наивно и беспечно, как Гензель и Гретель шли через лес к колдунье. Органическая химия была в то время еще в пеленках. Никто не знал о резине или «резиновой» химии больше Гудийра, а он ровным счетом ничего не знал. Гудийр просто верил в свою счастливую звезду.
В 1735 году экспедиция французских астрономов нашла в Перу дерево, выделявшее особый сок, или смолу, которая была бесцветной в своем естественном состоянии и обладала свойством затвердевать в лучах солнца.
Туземцы изготовляли из смолы различные предметы: обувь, посуду и т.д. Французы привезли это вещество домой и познакомили Европу с эластичной резиной, которая на первых порах вызвала интерес лишь как диковинка. Джозеф Пристли в письме к другу сообщал, что он пользуется ею для стирания ошибок в рукописи. В чистом виде это вещество обладало следующими свойствами: при нагревании оно становилось мягким и тягучим, а при низкой температуре затвердевало, как камень.
Первая фабрика резины была открыта в Вене в 1811 году. К 1820 году французы научились изготовлять подтяжки и подвязки из резиновых нитей, сплетенных с хлопком. В Англии Макинтош придумал класть тонкий слой резины между двумя кусками материи и делать непромокаемые пальто, которые под зимним дождем становились твердыми, как броня; летом же их приходилось хранить в подвале. Примерно в то же время один морской капитан завез в Соединенные Штаты пятьсот пар жесткой индийской обуви. Ее стали носить в дождливую погоду поверх обычных башмаков. Эта резиновая обувь была очень неуклюжей, но тем не менее пользовалась большим спросом у американцев. В Америке продавали до полумиллиона пар в год по цене пять долларов за пару, несмотря на то, что эти «галоши» были непрочны.
Внезапная популярность резины в Соединенных Штатах послужила причиной бума 1830 года. Житель Бостона Е.М. Чаффи искал вещество, которое улучшило бы качество производимой им кожи. Он приступил к опытам, смешав фунт сырой резины с тремя квартами скипидара. Затем прибавил к смеси сажи для придания ей цвета и блеска. Каландровая машина, которую он сам сконструировал, наносила тонкий слой этой смеси на материю. В 1833 году вместе с несколькими коллегами он основал компанию «Роксберри Индиа Раббер» с основным капиталом в 30 тысяч долларов. В 1835 году он получил патенты на свою смесительную машину и каландр.
Дело имело феноменальный успех. Через два года капитал компании увеличился почти до 500 тысяч долларов. Чаффи изготовлял крыши для хижин и фургонов, головные уборы, обувь, одежду. Появились фабрики резины в Бостоне, Фрэмингэме, Салеме, Линне, Челси, Стейтен-Айленде и Трое. Этот бум получил название «резиновой лихорадки».
На второе лето резиновая одежда, головные уборы и крыши фургонов превратились в жидкое месиво и издавали такой отвратительный запах, что их приходилось зарывать в землю. К концу 1836 года людям, причастным к делу, стало совершенно ясно, что резиновая промышленность обречена на гибель, но широкая публика еще не знала, что потери акционеров резиновых фирм составляли уже 2 миллиона долларов.
Незадолго до этого Чарльз Гудийр вошел в магазин «Роксберри компани» в Нью-Йорке. Сделав покупки, он вышел из магазина, не помышляя, что отныне его преследует по пятам тень его будущего.
Гудийр приобрел в магазине резиновый спасательный круг. Ему казалось, что он может усовершенствовать клапан, через который в круг накачивается воздух. Он и не подозревал, что в усовершенствовании прежде всего нуждается материал, из которого изготовлен круг, а не отдельные его части. Через три недели он сконструировал клапан, работавший во много раз лучше старого. Когда Гудийр пришел со своим изобретением в контору «Роксберри Раббер», агент компании сказал, что если он хочет разбогатеть, пусть изобретет способ усовершенствовать резину. Гудийру следовало бы заткнуть уши и удрать прочь, но он не удрал, а принял этот совет всерьез.
Чарльз Гудийр родился в Нью-Хэвене (штат Коннектикут) в декабре 1800 гола. Когда ему исполнился двадцать один год, он стал компаньоном процветающей фирмы скобяных изделий «А. Гудийр и сыновья». Фирма просуществовала до 1836 года, когда крах банков вынудил Гудийра закрыть предприятие. Еще до того, как это произошло, Чарльз решил расстаться с обреченным бизнесом и посвятить жизнь изобретательству. Но для своей деятельности он избрал отрасль промышленности, которая приближалась к банкротству так же стремительно, как и фирма «А. Гудийр и сыновья».
Он считал резину разновидностью кожи и часто говорил о том, что необходимо «вылечить» резину, сведя таким образом практически неразрешимую проблему к чему-то довольно обыденному. Но своей наивности Гудийр полагал, что сможет решить эту проблему в несколько месяцев. Он писал: «Я был в блаженном неведении относительно трудностей, которые мне предстояло преодолеть. Но вскоре я убедился, что эксперименты с эластичной смолой потребуют смены зимы и лета, то есть, по меньшей мере, двенадцати месяцев, а то и больше, пока я смогу с уверенностью сказать, что изделия не развалятся. »
ЕГО СЧИТАЮТ СУМАСШЕДШИМ.
Гудийр начал опыты с бразильской эластичной смолой, изготовляя дома тонкие пленки при помощи скалки для теста. Он смешивал сырую смолу с любым попадавшимся под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом – следуя великолепному логическому заключению, что рано или поздно он перепробует все, что есть на земле, и наконец наткнется на удачное сочетание. Житель Нью-Хэвена Ральф Стил одолжил Гудийру денег, и тот открыл на них лавку. На полках красовались сотни пар галош. Но в первый же жаркий день они растаяли и превратились в дурно пахнущее месиво.
До сих пор Гудийр использовал в качестве основы смесь, предложенную Макинтошем: эластичную смолу в скипидаре. Ему пришло в голову, что липкость этой смеси объясняется присутствием скипидара. Он купил партию резиновой смолы и задумал целую серию опытов. Но не успел он к ним приступить, как один из его подручных куском резины заклеил дырку на брюках. Поджидая, пока резина затвердеет, он присел. Подоспевшему Гудийру пришлось отрезать человека от брюк.
Гудийр закрыл свою лавку и занялся опытами, смешивая с резиновой смолой множество веществ: орешник, сыр, чернила и все это никуда не годилось, за исключением магнезии. Когда он смещал фунт магнезии с фунтом резиновой смолы, получился материал белее резиновой смолы и гибкий и прочный, как кожа. Он изготовил из него обложки для книг, чехлы для роялей, показал публике, получил горячее одобрение, смеялся от радости – и через месяц убедился, что его вновь постигла полная неудача. Тогда он продал дом, отвез жену и детей в деревню, а сам поехал в Нью-Йорк в поисках поддержки и финансовой помощи. В Нью-Йорке он встретил двух друзей. Один уступил ему комнату на Голдстрит под лабораторию. Второй друг, аптекарь, согласился отпускать ему в кредит любые химикалии, которые могли понадобиться.
В то время Гудийр думал, что его рецепт с магнезией можно еще как-то усовершенствовать. Он кипятил смесь смолы и магнезии в водном растворе негашеной извести и получал пласты резины, которая была гораздо глаже и прочнее прежней.
Газеты восхваляли его как человека, спасшего резиновую промышленность. Но через три недели Гудийр обнаружил, что одной капли самой слабой кислоты – даже яблочного сока – было достаточно, чтобы нейтрализовать негашеную известь и разрушить материал.
На следующем этапе поисков Гудийр отказался от магнезии. «Чистая негашеная известь – вот в чем решение вопроса», – думал он. Но чистая негашеная известь не была решением вопроса – она разрушала резиновую смолу.
Гудийру нравилось расписывать цветными узорами изделия из полученных им материалов; однажды он попробовал применить бронзовую краску. Но бронзовый цвет ему не понравился и он снял краску царской водкой. Капля кислоты, попавшая на резину, так обесцветила материал, что Гудийр сразу выбросил образец. Вид выгоревшего пятна не выходил из головы, и спустя несколько дней он отыскал заброшенную галошу. На том месте, куда попала капля кислоты, исчезла так мучившая Гудийра липкость.
Царская водка, которую применял Гудийр, была не чем иным, как азотной кислотой с некоторой примесью серной кислоты. Гудийр так слабо разбирался в химии, что ему казалось, будто он имеет дело с чистой азотной кислотой. Он подверг несколько пластов резины обработке парами кислотной смеси. Результат превосходил все его предыдущие достижения, и он обратился за патентом. Он арендовал старую резиновую фабрику в Стейтен-Айленде, открыл магазин на Бродвее и готовился приступить к широкому производству, как вдруг разразился второй экономический кризис, разоривший покровителей Гудийра. В течение всего двух месяцев Гудийр снова впал в совершенную нищету.
К этому времени Гудийр уже фактически изобрел процесс изготовления тонкой резиновой пленки, коммерческое применение которой было вполне возможным. Но финансовый крах поверг его в такое отчаяние, что он не был в состоянии оценить достигнутые им результаты. Его семья переехала к нему в Нью-Йорк, и чтобы прокормить детей и жену, Гудийру пришлось заложить последние остатки своего имущества. Гудийр часто совсем ослабевал от голода. В то время, в целях рекламы, он сделал костюм из резиновой материи и надевал его, куда бы ни отправлялся. Кто-то спросил однажды, как можно разыскать Гудийра. Ему ответили: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком в кармане, а в резиновом кошельке ни одного цента, то можете не сомневаться – это Гудийр».
В сентябре того же 1837 года Гудийр снова приехал в Роксберри, где еще сохранилась первая резиновая фабрика, влачившая жалкое существование. Чаффи, первый создатель производства резины в стране, не терял веры в удивительные свойства нового материала. Он взял Гудийра на работу и разрешил ему проводить на фабрике эксперименты, применяя «кислотное лечение резины». Гудийр делал обувь и материю такого хорошего качества, что их покупали даже те, кто раньше вздрагивал при одном упоминании резины. Его немедленно засыпали просьбами о продаже лицензий, и Гудийр заработал что-то около 5 тысяч долларов. Он смог перевезти в Роксберри семью. К нему снова вернулась удача.
Заказ правительства Соединенных Штатов на сто пятьдесят почтовых сумок из резины увенчал его успех. Гудийр изготовил сумки и вывесил их в лавке для всеобщего обозрения.
После напряженной работы Гудийр решил уехать вместе с семьей на отдых. В течение его двухнедельного отсутствия стояла знойная погода. Когда Гудийр вернулся, он понял, что фортуна снова покинула его: сто пятьдесят почтовых сумок растаяли на жаре. Поверхность сумок уцелела, и это доказывало, что сверху резина действительно была «вылечена», но внутренние слои ткани, до которых не добрались пары кислоты, стали липкими. Контракт с правительством был ликвидирован; покупатели стали возвращать и другие товары. К концу лета семья снова оказалась в нищете.
Накануне этого нового провала Гудийр взял в помощники Натаниела М. Хейворда, мастера с фабрики Роксберри. Хейворд также придумал свой способ «излечения» резины, который заключался в следующем: эластичная смола смешивалась с истолченной серой, затем смесь высушивалась на солнце. Он назвал этот способ «соляризацией». Идея соляризации пришла к Хейворду во сне. К удивлению Гудийра, резина Хейворда обладала теми же качествами, что и та, которую делал он сам. Он и не догадывался, что, по существу это была та же самая резина, так как и в том и в другом случае применялась сера. Но теперь Гудийр уже так бедствовал, что временами не знал, как найти крышу над головой и кусок хлеба для семьи.
«В течение четырех лет я тщетно пытался улучшить материал, который до сих пор разорял всех, кто когда-либо занимался его производством. Многие полагали, что человек, упорно продолжавший заниматься этим гиблым делом, заслуживал те невзгоды, которые на него обрушивались, и не имел права на сострадание». Тем не менее Гудийр продолжал работу.
ГУДИЙР НАТЫКАЕТСЯ НА УДАЧУ.
У Гудийра был в Воберне шурин, к которому он и переехал с семьей на правах бедного родственника. Именно в ту зиму Гудийр открыл способ, известный теперь под названием «вулканизация».
«Я был поражен, заметив, что образец резины, случайно оставленный у нагретой печки, обуглился, словно кожа. Я попробовал обратить внимание присутствующих на это замечательное явление. так как обычно эластичная смола таяла при высокой температуре, но никто, кроме меня, не видел ничего примечательного в том, что обуглился кусочек резины. Однако я. сделал вывод, что если бы удалось в нужный момент приостановить процесс обугливания, это избавило бы смесь от липкости. После дальнейших опытов, проведенных при высокой температуре, я убедился, что мой вывод верен. и, что необычайно важно, – по краям обуглившегося участка образовывалась полоска избежавшей обугливания и совершенно «излеченной резины».
Гудийр сумел заметить эту тоненькую полоску всего в несколько миллиметров шириной и догадаться, что это «исцеленная» резина. Вот почему вполне оправданы сказанные им впоследствии слова: «Я признаю, что мои открытия не являлись итогом научного химического исследования, но в то же время не могу согласиться, что они были лишь, как говорится, чистой случайностью. Я утверждаю, что мои открытия явились результатом настойчивости и наблюдательности».
Вот как описывала первые испытания нового материала дочь Гудийра: «Я случайно увидела, что отец держит у огня маленький кусочек резины, и заметила, что в тот день он был необычайно взволнован каким-то открытием. Он вышел из дома и прибил кусок гвоздем к стене. Стояли сильные холода. На следующее утро отец принес этот кусочек в дом и торжествующе поднял его над головой. Резина была такой же гибкой, как и раньше. Это доказывало ценность открытия».
За первым испытанием последовала целая серия других, которые Гудийр проводил при помощи каминов, костров и печей для обжига кирпичей, стремясь точно установить необходимую дозу тепла. Соседи считали Гудийра славным, но безнадежно помешанным человеком.
Вскоре одна французская фирма предложила ему весьма соблазнительную сумму за исключительное право на использование во Франции его способа обработки резины парами азотной кислоты. Несмотря на то, что он был по уши в долгах, а семья перебивалась на картофеле и диких кореньях, Гудийр ответил французской фирме, что не может принять ее предложение, так как в настоящее время разрабатывает более совершенный способ. Его друзья не сомневались, что он окончательно спятил.
«Зимой 1839/40 года, во время продолжительной лютой метели, – писал он, – моя семья оставалась без пищи и топлива. Я вспомнил о теплом приветствии, которое не так давно получил от жителя Воберна О.В. Кулиджа, и это навело меня на мысль обратиться к нему, хотя мы почти не были знакомы. Он жил в нескольких милях от меня, и я, ослабевший от болезни, в сильную метель отправился к нему пешком. Кое-как добравшись до дома мистера Кулиджа, я поведал ему о моем положении и надеждах, которые возлагаю на свое открытие. Он радушно принял меня и снабдил не только необходимой суммой, но и приспособлениями, которые дали мне возможность продолжать опыты».
Деньги вскоре кончились, и Гудийр в отчаянии, взяв с собой несколько образцов материала, пешком отправился в Бостон, вспомнив о давнем обещании своего бывшего хозяина в случае нужды одолжить ему пятьдесят долларов.
«Когда я прибыл в Бостон, хозяин встретил меня отказом. Я поплелся в восточную часть города и зашел к другу, который оставил меня у себя на ночь. На следующий день, спозаранку, я опять пешком отправился домой, за десять миль, и на пороге своего дома узнал, что мой младший двухлетний сынишка, который был совершенно здоров, когда я уходил, сейчас лежит при смерти».
В довершение всего местный торговец, который обещал давать продукты в долг, отказал Гудийрам в кредите.
«Тогда я обратился за помощью к своему шурину Уильяму де Форесту; он одолжил мне пятьдесят долларов. На эти деньги я смог поехать в Нью-Йорк, чтобы представить свой проект Уильяму Райдеру, который согласился дать деньги для производства резины при условии, что прибыль будет разделена поровну. Своим успехом я целиком обязан решительности и настойчивости этого моего друга, равно как и смекалке и усердию его брата мистера Эмери Райдера. Но случилось так, что сразу же после первой демонстрации нового материала Уильям Райдер обанкротился, и я снова остался без всяких средств».
Однако зимой 1841 года к Гудийру стали стекаться деньги. Новый материал обладал отличными качествами, и Гудийра засыпали предложениями о покупке патента. Долги его составляли в общей сложности 35 тысяч долларов, но он сумел заплатить все, до последнего пенни. Гудийр так никогда и не получил всех причитающихся ему денег, потому что ошибся в расчетах относительно своей авторской доли и установил слишком низкую цифру.
Вулканизация резины послужила толчком для развития электропромышленности, так как резина является прекрасным материалом для изоляции. Еще при жизни Гудийра в Соединенных Штатах, Англии, Франции и Германии выросли корпуса огромных фабрик, на которых работало более шестидесяти тысяч человек и изготовлялось пятьсот видов различных резиновых изделий, в общей сложности на 8 миллионов долларов в год. Окрыленный успехом, Гудийр стал тратить больше, чем зарабатывал. Он умер в 1860 году, оставив после себя двести тысяч долларов долгу, но друзья уже не считали его сумасшедшим.
«Гудийер Тайр энд Раббер» (Goodyear Tyre and Rubber), резинотехническая фирма США. Основана в 1898. Главный производитель синтетического каучука в США, выпускает также военную продукцию; 1-е место в мире по производству шин. Объем продаж 10,8 млрд. дол., чистая прибыль 350 млн. дол., число занятых 114 тыс. человек (кон. 1980-х гг.)
Вулканизация является одной из существенных операций каучукового производства.
Изобретателем способа вулканизации считают американца Чарльза Гудьира (1800–1860), который с 1830 года пытался создать материал, способный оставаться эластичным и прочным в жару и холод. Он обрабатывал резиновую смолу кислотой, кипятил ее в магнезии, добавлял различные вещества, однако все его изделия превращались в липкую массу в первый же жаркий день. Открытие пришло к изобретателю случайно.
В 1839 году, работая на Массачусетской резиновой фабрике, он однажды уронил на раскаленную плиту ком резины, перемешанной с серой. Вопреки ожиданию, она не расплавилась, а наоборот, обуглилась, словно кожа. В первом своем патенте он предложил подвергать каучук воздействию нитрита меди и царской водки. Впоследствии изобретатель обнаружил, что резина становится невосприимчивой к температурным воздействиям при добавлении серы и свинца. После многочисленных испытаний Гудьир нашел оптимальный режим вулканизации; он смешал каучук, серу и свинцовый порошок и нагрел эту смесь до определенной температуры, в результате чего получилась резина, которая не изменяла свои свойства ни под влиянием солнечных лучей, ни под воздействием холода. Самой необыкновенной ее особенностью являлась упругость.
15 июня 1844 года он запатентовал способ вулканизации резины. Это изобретение, по мнению многих историков, поставило Чарльза Гудьира в один ряд с другими великими создателями автомобиля. А открытое явление по превращению каучука в резину получило название в честь бога огня Вулкана - вулканизация.
Для вулканизации резины прежде употребляли одну серу, но потом было предложено множество веществ, содержащих в составе серу: сернистые щелочи, сернистый кальций, сернистые мышьяк, сурьма, свинец, ртуть серноватисто-свинцовая, цинковые соли, хлористая сера и др. Таким образом, процесс вулканизации сделал возможным использование каучука в производстве, что дало толчок к промышленному производству резины и автомобильных покрышек. Начало применению каучука в шинной промышленности положили, сами того не подозревая, англичанин Роберт Вильям Томсон, который в 1846 году изобрёл «патентованные воздушные колеса», и ирландский ветеринар Джон Бойд Денлоб, натянувший каучуковую трубку на колесо велосипеда своего маленького сына.
По всему миру быстро стали множиться заводы и фабрики бытовых резиновых изделий, сильно возрос спрос на каучук в связи с развитием транспорта, особенно в автомобильной промышленности.
Крупнейшим производителем резинотехнических изделий является американская компания "Гудьир тайр энд раббер", известная прежде всего своими автомобильными покрышками. Ей принадлежат также торговые марки "Dunlop", "Fulda", "Kelly", "Debica", "Sava". История фирмы началась в 1898 году в США, когда братья Фрэнк и Чарлз Сейберлинги основали в Арконе (штат Огайо) компанию по производству шин для велосипедов и грузовиков. Новейшая история GoodYear ознаменована, прежде всего, появлением в 1992 году дождевых шин Aquatread. Идея разделить протектор глубокой центральной канавкой для лучшего водоотвода оказалась революционной. В настоящее время компания представлена на шести континентах. CoodYear продает свои шины в 185 странах. GoodYear отождествляется с безусловно высоким качеством и ведущими позициями в шинной промышленности мира.
В России первое крупное предприятие резиновой промышленности было основано в Петербурге в 1860 году, впоследствии названное "Треугольником" (с 1922 года "Красный треугольник"). За ним были основаны и другие русские заводы резиновых изделий: "Каучук" и "Богатырь" в Москве, "Проводник" в Риге и другие.
Сегодня лидирующие позиции по объемам производства всех видов шин России занимают компании «Сибур–Русские шины», «Нижнекамскшина» и «Amtel-Vredestein» (в совокупности 92,2% от общего объема производства).
Современная шинная промышленность требует постоянного обновления оборудования и технологии, так как требования к шинам стремительно повышаются. Например, в 1980-е годы легковые радиальные шины категории S (скорость до 180 км/час) являли собой одно из достижений технического прогресса, в 1990-х годах их заменили шины категории Н (скорость 210 км/час), а в настоящее время рынок требует шины категории Z (240 км/час). Для таких скоростей важнейшим эксплуатационным фактором становится силовая неоднородность. Сегодня используются новые материалы: высокопрочный текстильный корд, металлокорд, новые типы каучуков и техуглерода, кремнекислотные наполнители и другие химикатные добавки. В России только на шинных заводах «АК «Сибур» производятся такие уникальные виды шинной продукции, как цельнометаллокордные шины с металлокордом в каркасе (ЦМК, All steel), шинопневматические муфты для буровых установок, массивные шины и шины «Суперэластик».
Имя человека, разработавшего способ вулканизации каучука, сейчас незаслуженно забыто. Звали его Чарльз Гудьир — именно он впервые, смешав каучук с серой, получил устойчивую резину. Но вместо славы и денег он снискал себе лишь судебную тяжбу. И все потому, что у него украли его изобретение. Попытаемся восстановить историческую справедливость.
Еще когда автор этих строк учился на биологическом факультете МГУ, научный руководитель часто говорил ему следующее:
"Никогда не обсуждайте с коллегами ваши идеи относительно перспективы исследований. А то ведь люди — они такие: моментально своруют идею, выполнят работу и потом будут говорить, что сами это придумали".
Похоже, это действительно так — история науки знает немало примеров подобного "воровства идей". И, кстати, не только идей, но и изобретений.
Об одном таком печальном случае я и хочу рассказать в этой статье. Сегодня мы постоянно пользуемся резиновыми изделиями, но редко задумываемся о том, кто же впервые смог превратить
- липкий,
- мягкий
- и нестабильный
каучук в устойчивую вулканизированную резину. Действительно, вспомнить имя этого человека непросто хотя бы потому, что о нем незаслуженно забыли. А впервые это удалось американскому изобретателю Чарльзу Гудьиру.
Как Чарльз Гудьир пришел к своему открытию
Чарльз Нельсон Гудьир (возможны и другие варианты произношения его фамилии — Гудийр, Гудиер, англ. Charles Nelson Goodyear) родился в Нью-Хэйвен, штат Коннектикут (США) в семье торговца скобяными изделиями Амоса Гудьира в 1800 году. Он был шестым ребенком в семье, но, тем не менее, у его родителей нашлись деньги, что бы дать ему образование. После школы юный Чарльз некоторое время изучал основы скобяного дела в Филадальфии, а потом, вернувшись, стал партнером отца по бизнесу.
Его дела шли достаточно успешно. В августе 1824 года Гудьир женился на Клариссе Бичер, женщине с необыкновенно сильным характером и добрым нравом. Она являлась для него одной из самых серьезных опор в жизни. Два года спустя семья переехала в Филадельфию, где Чарльз открыл скобяной магазин. Тем не менее, в 1830 году у него начались первые неудачи — в связи с экономическим кризисом спрос на скобяные изделия упал. Семье Гудьиров грозило полное разорение (ведь бизнес был семейным), однако Чарльзу тогда удалось найти выход из положения.
Дело в том, что тогда Америку и Европу захлестнула так называемая "каучуковая лихорадка". Сок каучуконосных растений, таких например, как гевея (Hevea), казался отличным сырьем для изготовления
- непромокаемой одежды и обуви,
- гибких трубок,
- клапанов
- и других товаров.
Повсюду стали возникать фабрики, изготавливающие резиновые изделия, и магазины, ими торгующие. Но, увы, публика быстро разочаровалась в одежде, становящейся твердой, как кость, зимой и липко-жидкой в жару. Дело в том, что натуральный каучук оказался весьма нестабильным материалом — его свойства зависели от температуры.
В итоге ни одна из молодых "резиновых" компаний, основанных в те годы, не выжила. Инвесторы теряли миллионы и думали, как же им спастись от разорения. И вот тут то явился Гудьир.
Впрочем, началось все с того, что он сам попал в долговую тюрьму — его магазин разорился и он не смог отдать кредиты. Поскольку сидеть без дела в этом не самом приятном заведении было скучно, то Чарльз занялся исследованием свойств каучука. Сначала он тщательно изучал каждую газетную статью, имеющую отношение к этому новому материалу. В результате его осенило — если каучук является от природы клейким веществом, то его можно, нагрев, дабы увеличить способность к адсорбции, смешать с сухим порошком, который устранит его клейкость.
Первые эксперименты по вулканизации каучука Гудьир делал в тюрьме
Вскоре Гудьир перешел от теории к практике. Еще в тюрьме он провел ряд экспериментов. И первые результаты его вполне удовлетворили — нагревая каучук с некоторым количеством магнезии, Гудьир получил красивое белое соединение, которое, по-видимому, не обладало чрезмерной пластичностью. Однако, выйдя из тюрьмы и попробовав таким образом сделать набойки для туфель, Чарльз понял, что ошибся — материал продолжал оставаться мягким.
В течении последующих лет Гудьир проводил эксперименты по смешиванию каучука с другими веществами при высоких температурах. Что только не шло в ход —
- скипидар,
- азотная кислота,
- негашеная известь,
- оксид цинка.
За все это время Чарльз успел открыть фабрику по производству резиновой одежды, разбогатеть, разориться, еще несколько раз побывать в долговой тюрьме и серьезно подорвать здоровье, работая с ядовитыми веществами. Однако получить годный для изделий каучук ему так и не удалось.
Прогресс наметился лишь в 1838 году, когда Гудьир встретил Натаниэля Хэйворда, владельца завода в штате Мичиган. Тот рассказал ему, что экспериментировал с добавлением в каучук серы. Некоторое время спустя Гудьир сам перебрался в город Вобурн к Хэйворду, где продолжил свои эксперименты с капризным материалом. Изобретатель несколько раз пытался добавить в него серу, однако ему долго не удавалось этого — видимо, потому, что он нагревал его при недостаточно высокой температуре. Но вскоре он добился-таки результата и получил то, что сейчас называют вулканизированным каучуком.
Версии об открытии вулканизации каучука Гудьиром
Некоторые утверждают, что Гудьир систематически проводил эксперименты со смесью каучука с серой на открытом пламени, в котором наблюдал то, что в данном случае этот капризный материал не плавился, как обычно, а обугливался, и на краях обугленных областей были превосходно завулканизировавшиеся участки.
Другие источники говорят о том, что каучуковая смесь случайно попала на горячую плиту. Интересно, что сам изобретатель в своих мемуарах говорил о том, что процесс вулканизации был открыт им не как результат применения классического научного метода, однако это не было и случайностью. Скорее, это было результатом экспериментальной деятельности и наблюдений.
Тем не менее, от открытия до получения патента было еще далеко. Лишь в 1844 году, когда процесс вулканизации был доведен до совершенства, изобретатель наконец-то получил патент.
Как у Гудьира украли его изобретение
При этом он и не подозревал, что на другой стороне Атлантики, в Великобритании, двумя неделями раньше подобный патент был выдан Томасу Хенкоку, сотруднику компании "Charles Macintosh&Company".
Не подозревал он также и о том, что в "Макинтоше" узнали о результатах экспериментов Гудьира сразу же после того, как было сделано открытие. И сообщил им об этом тот человек, которого Чарльз считал своим другом — Дж. Хаскинс из Roxbury Rubber Company, который часто одалживал изобретателю деньги. Специально ли Хаскинс выдал секрет своим партнерам из Великобритании или случайно, неизвестно.
Ну, а Гудьиру, наконец-то начало везти — ему удалось открыть фабрику по вулканизации каучука. Позже он получил приглашение на первую Всемирную Выставку в Лондон, которая прошла в 1851 году. Посетив ее, он узнал о патенте Хэнкока и о фактической краже своего открытия. Тем не менее, Хэнкок не желал признаваться в плагиате: он утверждал, что открыл способ вулканизации независимо. Гудьиру ничего не оставалось делать, как обратиться в суд.
Однако, хоть Чарльз и потратил 25 тысяч долларов на услуги адвокатов, отстоять приоритет изобретения ему не удалось. И это при том, что в процессе разбирательства Хэнкок признался, что начал эксперименты, уже имея на руках образец вулканизированной резины Гудьира. Суд пришел к компромиссному решению — Хэнкок был признан изобретателем вулканизации в Великобритании, а Гудьир — в США.
Изобретатель вулканизации каучука оставил наследникам огромные долги
После всех этих потрясений Чарльз Гудьир так и не смог наладить свой бизнес, да и его потомки тоже — когда он скончался в 1860 году, то оставил наследникам лишь долги, общая сумма которых достигала 200 тысяч долларов (огромные деньги по тем временам!). Кстати, незадолго до смерти изобретатель вулканизации лишился своего патента — для того, что бы продлить срок его действия, нужно было заплатить, а денег у него уже тогда не было. Поэтому с 1858 года единственным обладателями патента на вулканизацию осталась ненавистная Гудьиру компания "Charles Macintosh&Company", сотрудник которой украл его изобретение.
Впрочем, некоторая доля славы (правда, увы, посмертной) изобретателю вулканизации все-таки досталась — в 1898 году, почти через сорок лет после его смерти, была основана компания, названная в его честь, Goodyear Tire and Rubber Company.
Подобным действием основатели этой фирмы давали понять, что признают приоритет Гудьира. А в 1976 году имя Гудьира было торжественно запечатлено на персональной табличке в Национальном Зале Славы Изобретателей (США). В родном же городе Чарльза, Нью-Хэйвене, до сих пор функционирует начальная школа, носящая его имя.
Эта история до сих пор служит предостережением для всех ученых и изобретателей — о своих идеях и экспериментах нельзя говорить никому, даже близким друзьям. Они, как выясняется, тоже оказываются ненадежными, когда речь идет о деньгах и славе. Был бы Гудьир чуть более скрытным, никто бы не смог отнять у него славу первооткрывателя вулканизации каучука и все причитающиеся к ней дивиденды.
Кстати, справедливости ради, сейчас выяснилось, что и Чарльз Нельсон Гудьир не был первооткрывателем вулканизации. Исследования археологов показали, что этот процесс был известен древним майя еще в конце первого тысячелетия до нашей эры. Они использовали его при изготовлении мячей для игры в аналог современного футбола. Однако имя того, кто впервые додумался смешать каучук с серой при нагревании, история не сохранила. Да и патент, судя по всему, он зарегистрировать не догадался…
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Вещество, открытое по чистой случайности. Натуральный каучук был слишком нестабильным, чтобы использовать его в промышленности. И лишь процесс вулканизации, придуманный Чарльзом Нельсоном Гудиером, сделал резину эластичной и износоустойчивой.
Еще в третьем веке нашей эры майя делали мячи из каучука. Они надрезали деревья, собирали сочащееся из разреза в коре молочко и высушивали. В результате получалась более-менее плотная масса. Моряки, впервые прибывшие в Америку в 1492 году, находили изделия из каучука: во время своего второго путешествия в Новый Свет Христофор Колумб наблюдал за индейцами, игравшими с эластичным мячом. А коренные народы, населявшие нынешнюю Мексику, в 16 веке использовали каучук. Они покрывали им ткань, делая ее непромокаемой. А в Азии каучук использовали как «птичий клей» — вязкую субстанцию использовали, чтобы ловить птиц.
Лишь в 1734 году натуралист Шарль Мари де ла Кондамин понял, какую пользу может принести каучук. Но за время транспортировки в Старый Свет сок каучукового дерева становился вязким и жестким и не годился для дальнейшей переработки.
Кроме того, в жару вещество становилось липким, а в мороз ломким. Целый ряд исследователей проводили эксперименты с каучуковым сырьем, стараясь улучшить его свойства. Одним из этих ученых был Чарльз Нельсон Гудиер.
Открытие вулканизации.
шинная фабрика Goodyeat в 1889 году. Изначально на ней производилась соломенная рогожа.
Гудиер тоже взялся за производство резиновых изделий. Но успеха ему это не принесло — прежде всего потому, что его товары не переносили летнюю жару. Из-за своей неплатежеспособности химик несколько раз оказывался в тюрьме. Но он не оставлял свои эксперименты с каучуком, и наконец в 1839 году добился прорыва: он нагрел каучук и смешал его со смолой, получив вещество, практически не имеющее запаха, которое и в жару и в холод оставалось эластичным и стабильным. Гудиер изобрел процесс вулканизации и создал самую первую резину.
Легенда гласит, будто прорыв был достигнут случайно: якобы, Гудиер просто забыл о своем эксперименте и оставил его в печи. Однако достоверного подтверждения этой истории нет. В 1844 году он получил патент на вулканизацию. После этого он начал производить мебель и предметы обихода из резины. В 1851 году он создал эбонит, а в 1855 году — первый резиновый презерватив, который поступил в серийное производство в 1870 году и изначально был 2 миллиметра толщиной. Но все его изобретения так и не принесли ему богатства — Гудиер оставался бедняком до самой своей смерти в 1860 году.
Шины, накачиваемые воздухом.
В 1888 году ветеринар Джон Бойд Данлоп создал аналог современных шин, накачиваемых воздухом. Идея изобретения пришла к нему, когда он увидел своего сына, едущего по каменной мостовой на трехколесном велосипеде, оснащенном шинами из жесткой резины. Такие шины добавляли скорости, но не делали езду комфортнее. Данлоп склеил вместе тонкие полоски резины и накачал их при помощи насоса для мячей. В качестве вентиля он использовал верхнюю часть детской соски. Так был изобретен первый в истории амортизатор.
В 1889 году изобретение Данлопа приглянулось одному гонщику, который с его помощью сумел обойти своих соперников и выиграть множество велосоревнований. Данлоп запатентовал идею и продолжил совершенствовать свое изобретение. В 1890 году он наконец открыл в Дублине свою первую фабрику. Некоторое время спустя он продал патент Уильяму Харви дю Кросу. Сам Данлоп так и не разбогател на своем изобретении. Но экспериментаторов не становилось меньше. В 1889 году Эдуар Мишлен создал сменную шину с камерой. Основоположницу нынешних вело- и автошин.
Больше всего Колумб, по возвращению из своего первого плавания, удивил испанский двор непонятными тяжелыми шариками черного цвета, которые, ударяясь о землю, подпрыгивали необыкновенно высоко. Зеваки были поражены, двор был в восторге, церковь обсуждала, нет ли здесь влияния дьявольских сил, ученые пробовали разгадать эту странную загадку.
Через какое-то время, однако, шарики пришли в полную негодность, и человечество надолго забыло об этих игрушках. Да и век географических открытий не переставлял поражать диковинками, и внимание публики быстро переключалось на иные чудеса.
Через 300 лет после Колумба, однако, французская экспедиция в Южной Америке обнаружила дерево гевею, застывающий млечный сок которого, латекс, индейцы использовали для изготовления тех самых шаров. А еще индейцы делали из него обувь, которая оказалась непромокаемой и эластичной, сосуды для воды и укрывались застывшими кусками сока гевеи от дождя.
О чем Шарль Мари де ла Кондамин в 1734 году сделал доклад в Парижской академии наук, сопроводив выступление демонстрацией самого предмета. Каучук (это индейское слово прижилось, хотя сам Кондамин назвал его "резина", от латинского resina - смола) был прекрасен и интересен, всем ученым было очевидно, что его применение чем-то поможет человечеству, но угадываемые перспективы никак не воплощались во что-то дельное.
Впрочем, в 1770 английский химик Престли нашел-таки каучуку применение: было обнаружено, что он отлично может стирать грифельные изображения.Сейчас мы прекрасно понимаем, что дело никак не могло ограничиться ластиком - но это мы, и это - сейчас, а в те далекие годы попытки экспериментировать с этим материалом были уделом редких чудаков с весьма скромными шансами хоть на какой-то успех.
Хотя подтяжки все-таки придумали - в 1820 году, когда англичанин Торстон, наконец, привел средства для поддержания штанов к современному нам эквиваленту подтяжек, французы спустя несколько месяцев уже щеголяли в подтяжках фасона Торстона с каучуковой вставкой, которые делали этот аксессуар куда как удобнее, чем тканевый оригинал.
Первый масштабный всплеск восторга, однако, был связан с именем шотландца Макинтоша, который в 1823 придумал водонепроницаемый плащ, поместив тонкий слой каучука между двумя кусками ткани. Он обессмертил свое имя этим изобретением, но мгновенно вспыхнувшая и охватившая все континенты мода на макинтоши сменилась разочарованием: в холод плащи трескались и ломались, в жару расползались и теряли форму, таяли. Та же самая беда обрушила и довольно кратковременный всплеск интереса к надеванию поверх обуви неуклюжих "лаптей" из каучука - галош, который тогда, впрочем, за пределы Америки не вышел.
Чуть позже случился и еще один всплеск эпидемического характера, благодаря изобретенной англичанином Чаффи прорезиненной ткани (растворенный в скипидаре каучук, смешанный с серой, "намазывали" на ткань).Казалось, прорыв случился - потому что прорезиненная ткань завоёвывала поклонников миллионами: открыто было массовое производство одежды, обуви, головных уборов, даже крыш для фургонов и домов
Увы, все закончилось так, как и должно было закончиться: зимой вся одежда и крыши "сломались", летом - растеклись, издавая при этом ужасное зловоние.
Пыл чудаков-экспериментаторов, однако, нисколько не был охлажден - а следующий наш герой, американец Чарльз Нельсон Гудьир, был чудаком из чудаков, про которого современники говаривали: "Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться - это Гудьир". Наверное, история бизнесмена Гудьира и его веры в конечный успех достойна отдельного рассказа, но заметим лишь, что важнейший шаг к своему открытию он сделал в филадельфийской тюрьме, куда его заточили кредиторы.
Любителям темы о гуманизации или ужесточении пенитенциарной системы сообщим так же, что одно из важнейших открытий в истории человечества сделано было в тюрьме не теоретически, а экспериментально, у Гудьира была возможность нагревать "индейский каучук" с магнезией. Это стало началом прорыва в изобретении технологии вулканизации, после которой победное шествие резины по планете остановить уже было невозможно. Кстати, Goodyear Tire and Rubber Company не имеет отношения к первооткрывателю - она создана почти через 40 лет после его смерти и названа в его честь.
Мало кому нужный до того и очень дешевый каучук вдруг стал вдруг нужен всем и одновременно.Бразилия, располагавшая крупнейшими в мире площадями с каучуконосами, переживала экономический бум. Император Педру II, который остался в памяти не только как монарх разумный, но и как монарх крайне жестокий, издал указ, по которому вывоз за пределы страны семян гевеи карался смертью.
Тем не менее некий Уикхэм, которого молва именует шпионом, смог в 1876 году тайно вывезти 70 тысяч семян гевеи, и в английских колониях в Юго-Восточной Азии были заведены, как тогда писали, "альтернативные плантации", которые скоро стали поставлять на мировой рынок каучук по более низкой, нежели бразильский, цене. Резиновые изделия открывали для себя все новые и новые рынки. Революционным событием стало изобретение и массовое внедрение банальной ныне резинки для трусов. Фантастическую популярность набирали и шины на резиновом ходу, внедрение которых сопровождалось обязательными курьезами, вроде требований для возницы непрестанно трубить в рожок, предупреждая пешеходов о своем приближении, так как, в отличии от металлических колес, резиновые были "бесшумными".
В Москве был издан указ об оснащении экипажей на резиновом ходу специальным номерным знаком, дабы обрызганный грязью из-под шин (якобы она разбрызгивалась много сильнее, чем из-под деревянных или металлических колес) смог бы увидеть номер и предъявить потом претензии к обидчику.
Мир, между тем, искал и находил все новые и новые способы применения этому удивительному материалу - в первые годы ХХ века номенклатура резиновых изделий насчитывала уже более 40 тысяч наименований. Романтическая история природного каучука завешается в конце 30-х г.г. прошлого века: благодаря открытию Лебедева (открытие было совершено еще в 1910 году и много лет "шлифовалось") СССР начал производство искусственного каучука в 1932 году. В 1936 году начато аналогичное производство в Германии, а к началу 40-го года - в Бельгии, США, Англии и Франции.
История резины в СССР любопытна еще и тем, что за год до серийного выпуска искусственного каучука товарищ Сталин, делу которого по части импортозамещения мы и по сей день верны, дал указ найти свой, местный каучуконос, чтобы никак не зависеть от поставок гевеи, английской или бразильской. В итоге удалось найти казахский одуванчик, кок-сагыз. Правда, не гевея, но - все-таки. Была дана команда всячески культивировать это растение, чем и занималось немалое количество людей и институтов. За празднованием начала производства синтетического каучука приказ о культивировании кок-сагыза отменить забыли, и более двух десятилетий мы всей страной, с серьезными лицами, выращивали это стратегическое сырье.
Отрезвление наступило в 1954 году. С тех пор кок-сагыз более не культивируется.Невозможно, конечно, используя термин "резиновое изделие", ничего не сказать про резиновый презерватив - тем более что он-то и был одним из самых первых изделий, которое пришло людям на ум после изобретения процесса вулканизации, и выпущен был в 1855 году.
К концу того десятилетия это изделие, которое поначалу было многоразовым (что подавалось как маркетинговое преимущество перед кожаными), выглядело как небольшой колпачок и делалось на заказ (не стану утомлять читателя анатомическими подробностями снятия мерки) выпускалось уже на каждом резиновом заводе на планете (в том числе и на заводе в Санкт-Петербурге, который был открыт в 1860 году).
В 1877 году в Англии появилась первая в мире фирма, которая избрала производство презервативов своей специализацией. В 1900 году в Нью-Йорке уже 45% женщин использовали презервативы регулярно - при резком противодействии моралистов и, как ни странно, феминисток.
Россия сегодня производит около 50 тысяч наименований резиновых изделий (сравните в 40 тысячами в мире на заре прошлого века), а сколько их производит мир, никто даже не берется подсчитать, так как потребности в этом чудесном материале, по словам специалистов, растут лавинообразно.
Читайте также: