Исайя Смит Хайатт

Исайя Смит Хайатт (англ. Isaiah Smith Hyatt; 18 августа 1830, Сент-Луис, Миссури — 15 августа 1901, Чикаго, Иллинойс) — американский изобретатель, предприниматель и инженер-химик, наиболее известный как один из пионеров индустрии пластмасс. В 1869 году он совместно с братом Джоном Уэсли Хайаттом запатентовал и начал промышленное производство целлулоида — первого в мире коммерчески успешного термопластичного материала, ставшего предшественником современных полимеров.

Биография

Ранние годы и семья

Исайя Смит Хайатт родился в семье владельца кузнечной мастерской. Его отец, Джон Хайатт, был механиком-самоучкой, а мать, Элизабет Смит, происходила из семьи фермеров. С детства Исайя проявлял интерес к механике и химии, помогая отцу в мастерской. В 1846 году, после смерти отца, он переехал в Нью-Йорк, где устроился учеником в типографию. В свободное время он изучал химию по книгам и ставил домашние опыты.

В 1855 году Хайатт женился на Мэри Энн Стивенс, которая впоследствии помогала ему в лабораторных работах. У них родилось трое детей, двое из которых умерли в младенчестве.

Путь к изобретению целлулоида

В середине XIX века в бильярдной индустрии существовала острая проблема: шары изготавливались из слоновой кости, что вело к массовому истреблению слонов и удорожанию игры. В 1863 году одна из бильярдных компаний Нью-Йорка объявила конкурс на создание искусственного материала для шаров с призовым фондом в 10 000 долларов (около 200 000 долларов в ценах 2020 года).

Хайатт, узнав о конкурсе, начал эксперименты с коллодием — раствором нитроцеллюлозы в смеси эфира и спирта, который использовался в фотографии и медицине. После нескольких лет неудач он обнаружил, что при смешивании коллодия с камфорой образуется пластичная масса, застывающая в твёрдый, но упругий материал. В 1869 году он подал заявку на патент, а в 1870 году получил патент США № 105 338 на «новый материал для имитации слоновой кости».

Коммерциализация и конкуренция

В 1870 году братья Хайатт основали компанию «Hyatt Manufacturing Company» в Олбани (штат Нью-Йорк). Первоначально целлулоид использовался исключительно для бильярдных шаров, но вскоре сфера применения расширилась. В 1872 году компания переехала в Ньюарк (Нью-Джерси), где началось массовое производство.

В 1873 году на Всемирной выставке в Вене целлулоид получил золотую медаль, что привлекло внимание европейских промышленников. Однако в 1874 году разразился патентный конфликт с британским изобретателем Александром Парксом, который в 1856 году создал похожий материал — паркезин. Судебные разбирательства длились до 1880 года, и в итоге суд признал приоритет Хайатта, так как Паркс не смог наладить промышленное производство.

Последние годы жизни

В 1890-х годах здоровье Хайатта ухудшилось из-за хронического отравления парами камфоры и нитроцеллюлозы. Он отошёл от дел, передав управление компанией сыну. Последние годы жизни провёл в Чикаго, где умер от пневмонии в 1901 году. Похоронен на кладбище Грейсленд в Чикаго.

Изобретения и вклад в науку

Целлулоид

Целлулоид — это термопластичный материал на основе нитроцеллюлозы (до 70 % по массе), пластифицированной камфорой (около 30 %). Технология производства включала нагревание смеси под давлением с последующим формованием. Ключевые свойства целлулоида:

• Высокая пластичность при нагревании (возможность литья, прессования, штамповки);
• Способность имитировать слоновую кость, черепаховый панцирь, рог и янтарь;
• Низкая теплопроводность;
• Прозрачность в тонких слоях;
• Высокая горючесть (температура воспламенения около 150 °C).

Другие патенты

За свою жизнь Хайатт получил более 50 патентов, среди которых:

• Устройство для непрерывного прессования целлулоидных листов (1878);
• Метод нанесения целлулоидного покрытия на металлические поверхности (1881);
• Способ производства искусственного шёлка из целлулоида (1884, не нашёл коммерческого применения);
• Усовершенствованный фильтр для очистки воды (1892).

Влияние на развитие химии полимеров

Хайатт одним из первых осознал, что пластичность материалов можно регулировать добавлением пластификаторов (камфоры). Это открытие заложило основы современной технологии компаундирования полимеров. Он также разработал методы горячего прессования и каландрирования, которые позже стали стандартными в резиновой и пластмассовой промышленности.

Применение целлулоида

Бильярдные шары

Первое и наиболее известное применение. Шары из целлулоида были дешевле костяных, но со временем выяснилось, что при сильном ударе они могут воспламеняться из-за трения. В 1880-х годах Хайатт усовершенствовал рецептуру, добавив антипирены (фосфаты), что снизило горючесть.

Кино- и фотоплёнка

С 1885 года целлулоид начали использовать как основу для фотоплёнки. В 1889 году Джордж Истмен (компания Eastman Kodak) наладил выпуск целлулоидной плёнки для кинокамер. Это привело к взрывному росту кинематографа в начале XX века. Однако из-за высокой горючести целлулоидная плёнка стала причиной многих пожаров в кинотеатрах, что привело к её замене на ацетатную плёнку в 1940-х годах.

Предметы быта и галантерея

Целлулоид активно использовался для производства:

• Воротничков и манжет для рубашек (имитация ткани);
• Гребней, заколок и расчёсок (имитация черепахового панциря);
• Оправ для очков;
• Детских игрушек (куклы, погремушки);
• Клавиш для пианино и аккордеонов.

Медицина

В 1870-х годах целлулоид применяли для изготовления зубных протезов и искусственных глаз, так как материал был лёгким и не вызывал аллергии. Однако из-за горючести и выделения токсичных газов при горении от этой практики быстро отказались.

Промышленность и экономика

Компания Hyatt Manufacturing Company

К 1880 году предприятие Хайатта стало крупнейшим производителем пластмасс в мире, выпуская до 50 тонн целлулоида в год. Штат сотрудников достигал 300 человек. В 1885 году компания была переименована в «Celluloid Manufacturing Company», а в 1890 году — в «Celluloid Corporation». В 1900 году объём продаж составил 1,5 миллиона долларов (около 50 миллионов долларов в ценах 2020 года).

Конкуренция и упадок

В начале XX века целлулоид столкнулся с конкуренцией со стороны бакелита (1907) и ацетата целлюлозы (1920-е). Бакелит был негорючим и термостойким, что сделало его предпочтительным для электротехники. Ацетат целлюлозы был менее горюч и легче поддавался окрашиванию. После Второй мировой войны производство целлулоида резко сократилось, и к 1960-м годам он почти полностью исчез с рынка.

Критика и противоречия

Экологические последствия

Целлулоид не поддаётся биологическому разложению, а его производство связано с использованием токсичных растворителей (камфора, нитроцеллюлоза). В конце XIX века на предприятиях Хайатта нередки были случаи отравления рабочих, а также пожары, вызванные самовозгоранием отходов.

Патентные споры

Помимо конфликта с Парксом, Хайатт судился с американским изобретателем Джоном Карбоном, который в 1872 году запатентовал похожий состав. Судебные издержки подорвали финансовое положение компании в 1880-х годах.

Этические аспекты

Хайатт активно рекламировал целлулоид как «гуманную альтернативу» слоновой кости, однако на практике спрос на кость не снизился, так как целлулоидные изделия воспринимались как дешёвая подделка. Кроме того, массовое производство целлулоидных гребней и расчёсок привело к исчезновению некоторых ремёсел по обработке натуральных материалов.

Память и наследие

Признание в научном сообществе

В 1898 году Хайатт был избран почётным членом Американского химического общества. В 1900 году он получил медаль Эллиота Крессона от Института Франклина за «выдающиеся заслуги в области химии полимеров». В 1940 году его имя было включено в Зал славы изобретателей США (посмертно).

Музейные экспонаты

Крупнейшая коллекция изделий из целлулоида хранится в Музее науки и промышленности в Чикаго. В экспозиции представлены бильярдные шары, гребни, оправы для очков и образцы плёнки 1890-х годов.

Влияние на культуру

Целлулоид стал символом эпохи модерна и начала массового потребления. В литературе и кинематографе упоминания целлулоида часто связывают с хрупкостью и иллюзорностью прогресса (например, в романе Теодора Драйзера «Гений», 1915).

Источники

1. Friedel, R. (1983). Pioneer Plastic: The Making and Selling of Celluloid. University of Wisconsin Press.
2. Hyatt, I. S. (1870). Improvement in treating and molding pyroxyline. U.S. Patent No. 105,338.
3. Meikle, J. L. (1995). American Plastic: A Cultural History. Rutgers University Press.
4. Dictionary of American Biography (1932). Vol. 9, pp. 456-457. Charles Scribner's Sons.
5. Journal of the Society of Chemical Industry (1901). Vol. 20, pp. 847-848. Obituary of Isaiah Smith Hyatt.
6. The Celluloid Manufacturing Company (1890). Annual Report to Shareholders. New York Public Library Archives.