Чарльз Гудійр
Мітчел Уілсон
Історія відкриття Чарльзом Гудійр
вулканізації гуми - одна з найбільш заплутаних і незбагненних історій. Цей
людина не мала права на успіх. Він не мав потрібними знаннями і підготовкою. Він
стикався з труднощами, перед якими спасував би будь-який інший. Часто він
навіть не знав, чого домагався.
Наполегливість Гудійр можна пояснити
тільки його безмежною вірою і тим, що ця віра надавала йому сили. Він сказав
одного разу: «У моїй роботі мене завжди підбадьорює думка, що все, що приватно і
невідомо і чого не можуть відкрити ніякі наукові дослідження, вірніше за все
буде відкрито тільки волею випадку людиною, найбільш наполегливим у пошуках і
самим уважним до всього, що має хоч найменше відношення до предмету
пошуків ».
Вишукування завели Гудійр в дрімучу гущавину
органічної хімії, і він йшов вперед наївно і безтурботно, як Гензель і Гретель
йшли через ліс до чаклунки. Органічна хімія була в той час ще в пелюшках.
Ніхто не знав про гумі чи «гумового» хімії більше Гудійр, а він рівним рахунком
нічого не знав. Гудійр просто вірив у свою щасливу зірку.
У 1735 році експедиція французьких
астрономів знайшла в Перу дерево, виділяють особливий сік, або смолу, яка була
безбарвної у своєму природному стані і володіла властивістю затвердівати в
променях сонця.
Тубільці виготовляли з смоли різні
предмети: взуття, посуд і т.д. Французи привезли ця речовина додому і
познайомили Європу з еластичною гумою, яка спочатку викликала
інтерес лише як чудасія. Джозеф Прістлі у листі до одного повідомляв, що він
користується нею для стирання помилок в рукописі. У чистому вигляді це речовина
мало такі властивості: при нагріванні воно ставало м'яким і
тягучим, а при низькій температурі твердне, як камінь.
Перша фабрика гуми була відкрита в
Відні в 1811 році. До 1820 французи навчилися виготовляти підтяжки і
підв'язки з гумових ниток, сплетених з бавовною. В Англії Макінтош придумав
класти тонкий шар гуми між двома шматками матерії і робити непромокальні
пальто, які під зимовим дощем ставали твердими, як броня; влітку ж їх
доводилося зберігати в підвалі. Приблизно в той же час один морський капітан
завіз до Сполучених Штатів і п'ять сотень пар жорсткої індійської взуття. Її стали носити
в дощову погоду поверх звичайних черевиків. Ця гумове взуття було дуже
незграбною, але тим не менше користувалася великим попитом у американців. У
Америці продавали до півмільйона пар на рік за ціною п'ять доларів за пару,
незважаючи на те, що ці «калоші» були неміцні.
Раптова популярність гуми в
Сполучених Штатах послужила причиною буму 1830 року. Житель Бостона Е.М. Чаффі
шукав речовина, що поліпшило б якість продукції, що ним шкіри. Він приступив
до дослідів, змішавши фунт сирої гуми з трьома квартами скипидару. Потім додав до
суміші сажі для надання їй кольору і блиску. Каландрові машина, яку він сам
сконструював, завдавала тонкий шар цієї суміші на матерію. У 1833 році разом
з кількома колегами він заснував компанію «Роксберрі Индиа Раббер» з основним
капіталом в 30 тисяч доларів. У 1835 році він отримав патенти на свою
змішувальну машину і каландр.
Справа мала феноменальний успіх. Через
два роки капітал компанії збільшився майже до 500 тисяч доларів. Чаффі
виготовляв даху для хатин і фургонів, головні убори, взуття, одяг. З'явилися
фабрики гуми в Бостоні, Фремінгеме, Салемі, Ліннея, Челсі, Стейтен-Айленді і
Троє. Цей бум отримав назву «гумовою лихоманки».
На друге літо гумовий одяг,
головні убори і даху фургонів перетворилися на рідке місиво і видавали такий
огидний запах, що їх доводилося закопувати в землю. До кінця 1836
людям, причетним до справи, стало цілком зрозуміло, що гумова промисловість
приречена на загибель, але широка публіка ще не знала, що втрати акціонерів
гумових фірм становили вже 2 мільйони доларів.
Незадовго до цього Чарльз Гудійр увійшов до
магазин «Роксберрі компані» в Нью-Йорку. Зробивши покупки, він вийшов з магазину,
не думаючи, що відтепер його переслідує по п'ятах тінь його майбутнього.
Гудійр придбав в магазині гумовий
рятувальний круг. Йому здавалося, що він може вдосконалити клапан, через
який в коло накачується повітря. Він і не підозрював, що в
удосконалення перш за все потребує матеріал, з якого виготовлений
коло, а не окремі його частини. Через три тижні він сконструював клапан,
працював у багато разів краще старого. Коли Гудійр прийшов зі своїм
винаходом в контору «Роксберрі Раббер», агент компанії сказав, що якщо він
хоче розбагатіти, нехай винайде спосіб удосконалити гуму. Гудійр
варто було б заткнути вуха і втекти геть, але він не втік, а прийняв цю раду
всерйоз.
Чарльз Гудійр народився в Нью-Хевен (штат
Коннектикут) у грудні 1800 гола. Коли йому виповнився двадцять один рік, він
став компаньйоном процвітаючої фірми залізних виробів «А. Гудійр і сини ».
Фірма проіснувала до 1836 року, коли крах банків змусив Гудійр закрити
підприємство. Ще до того, як це сталося, Чарльз вирішив розлучитися з
приреченим бізнесом і присвятити життя винахідництва. Але для своєї
діяльності він обрав галузь промисловості, яка наближалася до
банкрутства так само стрімко, як і фірма «А. Гудійр і сини ».
Він вважав гуму різновидом шкіри і
часто говорив про те, що необхідно «вилікувати» гуму, звівши таким чином
практично нерозв'язну проблему до чогось досить буденного. Але своєю
наївності Гудійр вважав, що зможе вирішити цю проблему в кілька місяців.
Він писав: «Я був в блаженному невіданні щодо труднощів, які мені
належало подолати. Але незабаром я переконався, що експерименти з еластичною
смолою зажадають зміни зими і літа, то є, щонайменше, дванадцяти
місяців, а то й більше, поки я можу з упевненістю сказати, що вироби не
розваляться ...»
Його вважають божевільним
Гудійр почав досліди з бразильською
еластичною смолою, виготовляючи будинку тонкі плівки за допомогою качалки для тіста.
Він змішував сиру смолу з будь-яким потрапляє під руку речовиною: сіллю, перцем,
цукром, піском, касторовою олією, навіть з супом - дотримуючись чудовому логічного
висновку, що рано чи пізно він перепробує все, що є на землі, і
нарешті наткнеться на вдале поєднання. Житель Нью-Хевена Ральф Стіл позичив
Гудійр грошей, і той відкрив на них лавку. На полицях красувалися сотні пар
калош. Але в перший же жаркий день вони розтанули і перетворилися на погано пахне
місиво.
Досі Гудійр використовував як
основи суміш, запропоновану макінтошем: еластичну смолу в скипидарі. Йому прийшло
на думку, що клейкість цієї суміші пояснюється присутністю скипидару. Він купив
партію гумової смоли і задумав цілу серію дослідів. Але не встиг він до них
приступити, як один з його підручних шматком гуми заклеїв дірку на штанях.
Чекаючи, поки гума затвердіє, він присів. Зреагувала Гудійр довелося
відрізати людину від штанів ...
Гудійр закрив свою крамницю і зайнявся
дослідами, змішуючи з гумовою смолою безліч речовин: ліщина, сир, чорнило і
все це нікуди не годилося, за винятком магнезії. Коли він зміщується фунт
магнезії з фунтом гумової смоли, вийшов матеріал біліше гумової смоли і
гнучкий і міцний, як шкіра. Він виготовив з нього обкладинки для книжок, чохли для
роялів, показав публіці, отримав гаряче схвалення, сміявся від радості - і
через місяць переконався, що його знову спіткала повна невдача. Тоді він продав
будинок, відвіз дружину і дітей у село, а сам поїхав до Нью-Йорка у пошуках підтримки
та фінансової допомоги. У Нью-Йорку він зустрів двох друзів. Один поступився йому
кімнату на Голдстріт під лабораторію. Другий друг, аптекар, погодився
відпускати йому в кредит будь-які хімікалії, які могли знадобитися.
У той час Гудійр думав, що його рецепт
з магнезією можна ще якось удосконалити. Він, що кипить суміш смоли і
магнезії у водному розчині негашеного вапна і отримував пласти гуми, яка
була набагато гладше і міцніше колишньою.
Газети вихваляли його як людину,
врятував гумову промисловість. Але через три тижні Гудійр виявив, що
однієї краплі самої слабкої кислоти - навіть яблучного соку - було достатньо, щоб
нейтралізувати негашене вапно і зруйнувати матеріал.
На наступному етапі пошуків Гудійр
відмовився від магнезії. «Чиста негашене вапно - ось в чому рішення питання»,
- Думав він. Але чиста негашене вапно не була вирішенням питання - вона
руйнувала гумову смолу.
Гудійр подобалося розписувати кольоровими
візерунками вироби з отриманих ним матеріалів; одного разу він спробував застосувати
бронзову фарбу. Але бронзовий колір йому не сподобався і він зняв фарбу царської
горілкою. Капля кислоти, яка потрапила на гуму, так знебарвилася матеріал, що Гудійр
відразу викинув зразок. Вид вигорілого плями не виходила з голови, і через
кілька днів він знайшов покинуту калошу ... На тому місці, куди потрапила крапля
кислоти, зникла так мучили Гудійр клейкість.
Царська горілка, яку застосовував Гудійр,
була не чим іншим, як азотною кислотою з деякою домішкою сірчаної кислоти.
Гудійр так слабо розбирався в хімії, що йому здавалося, ніби він має справу з
чистої азотною кислотою. Він піддав декілька шарів гуми обробці парами
кислотної суміші. Результат перевершував всі його попередні досягнення, і він
звернувся за патентом. Він орендував стару гумову фабрику в Стейтен-Айленді,
відкрив магазин на Бродвеї і готувався приступити до широкого виробництва, як
раптом вибухнув другу економічну кризу, розорив покровителів Гудійр.
Протягом усього двох місяців Гудійр знову впав у досконалу злидні.
До цього часу Гудійр вже фактично
винайшов процес виготовлення тонкою гумовою плівки, комерційне застосування
якої було цілком можливим. Але фінансовий крах кинув його в такий розпач,
що він не був у змозі оцінити досягнуті ним результати. Його сім'я
переїхала до нього в Нью-Йорк, і щоб прогодувати дітей і дружину, Гудійр довелося
закласти останні залишки свого майна. Гудійр часто зовсім слабшав від
голоду. У той час, з метою реклами, він зробив костюм з гумової матерії і
надягав його, куди б не йшов. Хтось запитав одного разу, як можна
розшукати Гудійр. Йому відповіли: «Якщо ви побачите людину в гумовому пальто,
гумових черевиках, гумовому циліндрі і з гумовим гаманцем у кишені, а в
гумовому гаманці жодного цента, то можете не сумніватися - це Гудійр ».
У вересні того ж 1837 Гудійр
знову приїхав в Роксберрі, де ще збереглася перший гумова фабрика,
тягнути жалюгідне існування. Чаффі, перший творець виробництва гуми в
країні, не втрачав віри в дивовижні властивості нового матеріалу. Він взяв Гудійр
на роботу і дозволив йому проводити на фабриці експерименти, застосовуючи «кислотний
лікування гуми ». Гудійр робив взуття і матерію такого гарної якості, що їх
купували навіть ті, хто раніше здригався при одному згадуванні гуми. Його
негайно засипали проханнями про продаж ліцензій, і Гудійр заробив щось
близько 5 тисяч доларів. Він зміг перевезти в Роксберрі сім'ю. До нього знову
повернулася удача.
Замовлення уряду Сполучених Штатів
на сто п'ятдесят поштових сумок з гуми увінчав його успіх. Гудійр виготовив
сумки і вивісив їх в крамниці для загального огляду.
Після напруженої роботи Гудійр вирішив
виїхати разом з сім'єю на відпочинок. Протягом його двотижневого відсутності стояла
спекотна погода. Коли Гудійр повернувся, він зрозумів, що фортуна знову покинула
його: сто п'ятдесят поштових сумок розтанули на спеці. Поверхня сумок вціліла,
і це доводило, що зверху гума дійсно була «вилікувати», але
внутрішні шари тканини, до яких не дісталися пари кислоти, стали липкими.
Контракт з урядом була ліквідована; покупці стали повертати і
інші товари. До кінця літа родина знову опинилася в злиднях.
Напередодні цього нового провалу Гудійр
взяв у помічники Натаніель М. Хейворд, майстри з фабрики Роксберрі. Хейворд
також придумав свій спосіб «лікування» гуми, який полягав у наступному:
еластична смола змішувалася з стовченої сіркою, потім суміш висушувалася на
сонце. Він назвав цей спосіб «соляризації». Ідея соляризації прийшла до
Хейворд уві сні. На подив Гудійр, гума Хейворд володіла тими ж
якостями, що і та, яку він робив сам. Він і не здогадувався, що, на
суті це була та ж сама гума, так як і в тому і в іншому випадку
застосовувалася сірка. Але тепер Гудійр вже так бідував, що часом не знав,
як знайти дах над головою та шматок хліба для сім'ї.
«Протягом чотирьох років я марно намагався
поліпшити матеріал, який до цих пір розоряв всіх, хто коли-небудь займався
його виробництвом. Багато хто вважали, що людина, яка вперто продовжував займатися
цим згубним справою, заслуговував на ті негаразди, які на нього нападали, і не
мав права на співчуття ». Тим не менше Гудійр продовжував роботу.
Гудійр натикається на удачу
У Гудійр був у Воберне шурин, до
з яким він і переїхав з родиною на правах бідного родича. Саме в ту
зиму Гудійр відкрив спосіб, відомий тепер під назвою «вулканізація».
«Я був вражений, зауваживши, що зразок
гуми, випадково залишений у нагрітої печі, обвуглився, немов шкіра. Я
спробував звернути увагу присутніх на це чудове явище ... так
як завжди еластична смола танула при високій температурі, але ніхто, крім
мене, не бачив нічого примітного в тому, що обвуглився шматочок гуми ...
Однак я ... зробив висновок, що якщо б вдалося в потрібний момент призупинити
процес обвуглювання, це позбавило б суміш від липкості. Після подальших
дослідів, проведених при високій температурі, я переконався, що мій висновок вірний ...
і, що надзвичайно важливо, - по краях обвуглені ділянки утворювалася
смужка що уникнула обвуглювання і абсолютно «вилікуваних гуми».
Гудійр зумів помітити цю тоненьку
смужку всього в декілька міліметрів шириною і здогадатися, що це
«Зцілення» гума. Ось чому цілком виправдані сказані ним згодом
слова: «Я визнаю, що мої відкриття не були підсумком наукового хімічного
дослідження, але в той же час не можу погодитися, що вони були лише, як
йдеться, чистою випадковістю. Я стверджую, що мої відкриття з'явилися
результатом наполегливості і спостережливості ».
Ось як описувала перші випробування
нового матеріалу дочка Гудійр: «Я випадково побачила, що батько тримає біля вогню
маленький шматочок гуми, і помітила, що того дня він був незвичайно
схвильований якимось відкриттям. Він вийшов з дому і прибив шматок цвяхом до стіни.
Стояли сильні холоди. Наступного ранку батько приніс цей шматочок у будинок і
переможно підняв його над головою. Гума була такою ж гнучкою, як і раніше.
Це доводило цінність відкриття ».
За першим випробуванням пішла ціла
серія інших, які Гудійр проводив за допомогою камінів, вогнищ і печей для
випалювання цегли, прагнучи точно встановити необхідну дозу тепла. Сусіди
вважали Гудійр славним, але безнадійно божевільного людиною.
Незабаром одна французька фірма запропонувала
йому вельми спокусливу суму за виключне право на використання у
Франції його способу обробки гуми парами азотної кислоти. Незважаючи на те,
що він був по вуха в боргах, а сім'я перебивалася на картоплі і диких коріння,
Гудійр відповів французькій фірмі, що не може прийняти її пропозицію, тому що
в даний час розробляє досконаліший спосіб. Його друзі не
сумнівалися, що він остаточно збожеволів.
«Взимку 1839/40 року, під час
тривалої лютої хуртовини, - писав він, - моя сім'я залишалася без їжі і
палива. Я згадав про тепле привітанні, яке не так давно отримав від
жителя Воберна О.В. Куліджа, і це навело мене на думку звернутися до нього, хоча
ми майже не були знайомі. Він жив за кілька миль від мене, і я, знесилений від
хвороби, в сильну заметіль вирушив до нього пішки. Де-не-як діставшись до будинку
містера Куліджа, я розповів йому про моє становище і надії, що покладаю на
своє відкриття. Він радо прийняв мене і забезпечив не лише необхідною сумою,
але і пристроями, які дали мені можливість продовжувати досліди ».
Гроші незабаром скінчилися, і Гудійр в
розпачі, взявши з собою кілька зразків матеріалу, пішки вирушив до
Бостон, згадавши про давнє обіцянку свого колишнього господаря в разі потреби
позичити йому п'ятдесят доларів.
«Коли я прибув до Бостона, господар
зустрів мене відмовою. Я поплентавсяв східну частину міста і зайшов до одного,
який залишив мене в себе на ніч. На наступний день, спозаранку, я знову
пішки відправився додому, за десять миль, і на порозі свого будинку дізнався, що мій
молодший дворічний хлопчик, який був цілком здоровий, коли я йшов,
зараз лежить при смерті ».
На додачу до всього місцевий торговець,
який обіцяв давати продукти в борг, відмовив Гудійр в кредиті.
«Тоді я звернувся за допомогою до свого
швагру Вільяму де Форест; він позичив мені п'ятдесят доларів. На ці гроші я
зміг поїхати до Нью-Йорка, щоб представити свій проект Вільяму Райдер, який
погодився дати гроші для виробництва гуми за умови, що прибуток буде
розділена порівну. Своїм успіхом я цілком зобов'язаний рішучості та наполегливості
цього мого друга, так само як і кмітливості та ретельності його брата містера Емері
Райдера. Але сталося так, що відразу ж після першої демонстрації нового
матеріалу Вільям Райдер збанкрутував, і я знову залишився без будь-яких коштів ».
Однак взимку 1841 до Гудійр стали
стікатися гроші. Новий матеріал володів відмінними якостями, і Гудійр
засипали пропозиціями про придбання патенту. Борги його складали в загальній
складності 35 тисяч доларів, але він зумів заплатити все, до останнього пенні.
Гудійр так ніколи і не отримав всіх належних йому грошей, тому що помилився
у розрахунках щодо своєї авторської частки і встановив дуже низьку цифру.
Вулканізація гуми послужила поштовхом
для розвитку електропромисловості, тому що гума є прекрасним
матеріалом для ізоляції. Ще за життя Гудійр в Сполучених Штатах, Англії,
Франції та Німеччині зросли корпусу величезних фабрик, на яких працювало більш
шістдесяти тисяч чоловік і виготовлялося п'ятсот видів різних гумових
виробів, в цілому на 8 мільйонів доларів на рік. Окрилений успіхом,
Гудійр став витрачати більше, ніж заробляв. Він помер в 1860 році, залишивши після
себе двісті тисяч доларів боргу, але друзі вже не вважали його божевільним.
«Гудйер Тайра енд Раббер» (Goodyear Tyre
and Rubber), гумовотехнічна фірма США. Заснована в 1898. Головний
виробник синтетичного каучуку в США, випускає також військову продукцію;
1-е місце в світі з виробництва шин. Обсяг продажів 10,8 млрд. дол., Чистий
прибуток 350 млн. дол., число зайнятих 114 тис. чоловік (кін. 1980-х рр..).
Список літератури
Мітчел Уілсон. Американські вчені та
винахідники. - М.: Знание, 1975.
Велика енциклопедія Кирила і Мефодія,
1998.
