Джон Уэсли Хайатт

Джон Уэсли Хайатт (англ. John Wesley Hyatt; 28 ноября 1837, Старки, Нью-Йорк, США — 10 мая 1920, Уэст-Ориндж, Нью-Джерси, США) — американский изобретатель и предприниматель, наиболее известный как создатель первого коммерчески успешного синтетического пластика — целлулоида. Его работа в области полимеров и промышленного оборудования оказала значительное влияние на развитие химической промышленности и массового производства в конце XIX — начале XX века.

Биография

Ранние годы и образование

Джон Уэсли Хайатт родился 28 ноября 1837 года в небольшом городке Старки (округ Стьюбен, штат Нью-Йорк) в семье фермеров. Он был старшим из четырёх детей. Образование получил в местной сельской школе, где проявил интерес к механике и естественным наукам. В возрасте 16 лет Хайатт переехал в Иллинойс, где работал наборщиком в типографии, но вскоре вернулся в Нью-Йорк, чтобы заняться изобретательством.

Карьера и изобретения

В 1860-х годах Хайатт сосредоточился на решении практических инженерных задач. Его первым значительным изобретением стала усовершенствованная конструкция водяного колеса, запатентованная в 1865 году. Однако настоящий успех пришёл после объявления в 1863 году конкурса на замену слоновой кости для производства бильярдных шаров. Компания Phelan & Collender, производитель бильярдного оборудования, предложила приз в 10 000 долларов за материал, который мог бы заменить дорогую и редкую слоновую кость.

В 1869 году Хайатт совместно со своим братом Исайей Смитом Хайаттом (Isaiah Smith Hyatt) разработал состав на основе нитроцеллюлозы, камфоры и спирта. Этот материал, названный целлулоидом, был недорогим, легко поддавался формованию и имитировал внешний вид слоновой кости. В 1870 году братья получили патент США № 105 338 на «улучшенный состав для имитации слоновой кости». Хотя целлулоид не выиграл приз из-за нестабильности (он был горюч и мог трескаться), он стал первым коммерчески успешным синтетическим пластиком.

В 1872 году Хайатт основал компанию Albany Dental Plate Company (позже переименованную в Celluloid Manufacturing Company), которая начала массовое производство целлулоидных изделий: воротничков, манжет, гребней, пуговиц, кукол и других предметов быта. Компания процветала, и к 1890-м годам целлулоид использовался в фотографии (плёночные основы), производстве игрушек и медицинских инструментов.

Помимо целлулоида, Хайатт изобрёл несколько промышленных машин. В 1880-х годах он разработал первый автоматический станок для производства сахарных кубиков, что значительно упростило процесс упаковки сахара. Это изобретение принесло ему дополнительную известность и доходы.

Поздние годы и смерть

После продажи патентов на целлулоид в 1890-х годах Хайатт отошёл от активной предпринимательской деятельности. Он продолжал заниматься изобретательством, но его более поздние проекты (включая усовершенствование водопроводных систем и фильтров) не получили широкого распространения. Умер Джон Уэсли Хайатт 10 мая 1920 года в Уэст-Ориндже, штат Нью-Джерси, в возрасте 82 лет.

Вклад в науку и технику

Создание целлулоида

Целлулоид, изобретённый Хайаттом, стал первым термопластичным полимером, который можно было формовать под давлением и нагреванием. Его состав (нитроцеллюлоза, камфора и спирт) позволял получать прозрачные или окрашенные изделия, устойчивые к влаге и механическим воздействиям. Хотя целлулоид был горюч и со временем желтел, он нашёл широкое применение в производстве:

• Бильярдных шаров (заменил слоновую кость);
• Фотоплёнки (основа для киноплёнки, используемая до внедрения ацетата целлюлозы);
• Предметов личной гигиены (гребни, расчёски, зубные щётки);
• Игрушек (куклы, детали конструкторов);
• Медицинских инструментов (например, катетеры).

Изобретение Хайатта положило начало эре синтетических полимеров, которая в XX веке привела к созданию бакелита, нейлона, полиэтилена и других материалов.

Инженерные разработки

Хайатт также внёс вклад в механику и пищевую промышленность. Его станок для производства сахарных кубиков (запатентован в 1881 году) позволял автоматически прессовать влажный сахар в кубики стандартного размера, что заменило ручной труд. Это изобретение использовалось многими сахарными заводами в США и Европе до середины XX века.

Критика и ограничения

Несмотря на успех, изобретения Хайатта имели существенные недостатки. Целлулоид был легковоспламеняем и при горении выделял токсичные газы (оксиды азота). В начале XX века это привело к нескольким пожарам на фабриках, что способствовало замене целлулоида более безопасными материалами, такими как ацетат целлюлозы. Кроме того, процесс производства целлулоида был экологически небезопасен из-за использования нитроцеллюлозы (взрывчатое вещество) и камфоры (источник загрязнения).

В бильярдных шарах целлулоид иногда растрескивался при ударе, что вызывало недовольство игроков. Однако эти проблемы не помешали массовому распространению материала до 1950-х годов.

Наследие

Джон Уэсли Хайатт признан одним из пионеров полимерной промышленности. В 1914 году он получил медаль Перкина (Perkin Medal) от Американского химического общества за заслуги в области химической технологии. Его имя носит премия Джона Уэсли Хайатта, вручаемая Обществом инженеров-пластиков (Society of Plastics Engineers) за выдающиеся достижения в области переработки пластмасс.

Целлулоид, несмотря на свою устарелость, остаётся исторически важным материалом. Он стал предшественником современных термопластов и доказал возможность создания искусственных заменителей природных ресурсов (слоновая кость, рог, черепаховый панцирь). Изобретения Хайатта также способствовали развитию автоматизации в пищевой промышленности.

Интересные факты

• Хайатт изначально не был химиком — он получил лишь базовое школьное образование, но самостоятельно изучал химию и механику.
• Конкурс на замену слоновой кости был объявлен в 1863 году, но Хайатт представил свой материал только в 1869 году из-за сложностей с подбором пластификатора (камфоры).
• В 1870-х годах целлулоид использовался для производства первых искусственных жемчужин и кораллов, что вызвало протесты со стороны ювелирной индустрии.
• Станок для сахарных кубиков Хайатта был настолько эффективен, что к 1900 году более 90% сахара в США продавалось в кубиках.

Источники

• American Chemical Society. «John Wesley Hyatt and the Development of Celluloid». National Historic Chemical Landmarks, 1993.
• Friedel, R. «Pioneer Plastic: The Making and Selling of Celluloid». University of Wisconsin Press, 1983.
• Hyatt, J. W. «Improvement in Compositions for Imitating Ivory». US Patent No. 105,338, 1870.
• Plastics Historical Society. «John Wesley Hyatt (1837–1920)». Biographical notes, 2010.
• Смит, Д. «История пластика: от целлулоида до полимеров». Издательство «Наука», 2005.