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Charles Goodyear: le père de la vulcanisation


Charles Goodyear était un inventeur américain, chimiste autodidacte et ingénieur de fabrication qui a découvert le processus de vulcanisation du caoutchouc. La société bien connue Goodyear Tire and Rubber Company a été nommée en son honneur après sa mort.

Charles est né le 29 décembre 1800 à New Haven, Connecticut. Son travail révolutionnaire sur le caoutchouc commencerait par son expérimentation dans 1834. 5 ans plus tard, il découvrait accidentellement le processus connu sous le nom de vulcanisation.

Malgré l'importance de sa découverte, Goodyear aurait du mal à breveter le caoutchouc vulcanisé jusqu'en 1844. Il mourrait sans le sou sur le 19 juillet 1860 a New York. La Goodyear Tire and Rubber Company a été fondée en son nom en 1898.

Les premières années

Charles Goodyear est né à New Haven, Connecticut. Il était le fils d'Amasa et Cynthia Bateman Goodyear et l'aîné de six enfants. Son père était en fait un descendant de Stephen Goodyear. Stephen, de Londres, en Angleterre, était censé être l'un des fondateurs de la colonie de New Haven à 1638.

Charles quitterait la maison 1814 se rendre à Philadelphie pour apprendre le métier du matériel. Ici, il travaillerait très dur jusqu'à ce qu'il soit 21 quand il est revenu dans le Connecticut. À son retour, Charles a conclu un partenariat avec l'entreprise de son père à Naugatuck.

L'équipe père et fils commencerait alors à fabriquer des boutons en ivoire et en métal ainsi que d'autres outils agricoles.

Dans Août 1824, Charles épouserait Clarissa Beecher. Quelques années plus tard, la jeune famille déménage à nouveau à Philadelphie. Ici, Charles a ouvert sa première quincaillerie. C'est ici que se déroulera la majeure partie de son début de carrière.

À ce stade de sa vie, Charles se spécialise dans la fabrication d'outils agricoles. À ce moment-là, il y avait eu une méfiance à l'égard des outils agricoles fabriqués dans le pays. La plupart des consommateurs ont préféré importer des marchandises de l'Empire britannique. Ce quartier commençait à décliner et Charles découvrirait qu'il dirigeait bientôt une entreprise plutôt prospère.

Son succès a grandi et grandi jusqu'à ce que sa santé le laisse tomber 1829. Charles a été frappé de dyspepsie. Cela ne devait pas être la fin de ses malheurs, cependant. L'échec de plusieurs entreprises commerciales a également gravement nui à son entreprise. Son entreprise a connu des difficultés mais a finalement été obligée de faire faillite.

Peu de temps après dans environ 1831 et 1832, Charles Goodyear entendrait parler de la gomme élastique. Il est devenu obsédé par le matériel, lisant chaque article qui paraissait dans les journaux à ce sujet.

Gommez le matériau Wonder

Une entreprise américaine, la Roxbury India Rubber Company basée à Boston, avait également commencé à expérimenter ce nouveau matériau. Ils pensaient avoir trouvé des moyens de fabriquer des produits à partir de celui-ci.

Certains de ces premiers produits Roxbury ont attiré l'attention de Goodyear. Peu de temps après, Goodyear se rendrait à New York et se retrouverait initié aux gilets de sauvetage. Il fut immédiatement frappé par le fait que le tube utilisé pour le gonflage n'était ni très efficace ni bien fait.

De retour chez lui à Philadelphie, il a commencé à fabriquer des tubes avec ses propres valves design. Il retournerait à nouveau à New York et entrerait dans un magasin de détail de la Roxbury India Rubber Company.

Charles Goodyear a montré au gérant du magasin sa toute nouvelle valve mais le gérant du magasin a secoué la tête. Bien qu'impressionné par la conception, il a informé Charles que l'entreprise n'était pas sur le marché des vannes à ce moment-là. En fait, ils auraient la chance de rester en affaires dans un avenir pas si lointain.

Le directeur a montré à Goodyear exactement pourquoi. Ils avaient des étagères sur des étagères de produits en caoutchouc qui avaient commencé à fondre par temps chaud. Des milliers de dollars d'autres marchandises étaient également retournés en grandes quantités. La plupart commençaient à pourrir, les rendant ainsi complètement inutiles.

Les administrateurs de la société s'étaient même réunis en pleine nuit pour enterrer £20,000 valeur de rebuts gâtés dans une fosse.

La fièvre du caoutchouc

Au début Années 1830 une «fièvre du caoutchouc» s'était emparée des États-Unis et s'était calmée presque aussitôt qu'elle avait commencé. Au début, les consommateurs ont été séduits par le nouveau matériau miracle du Brésil. La gomme pouvait apparemment être formée et moulée dans presque n'importe quoi et elle était imperméable.

Des usines avaient commencé à surgir partout pour tirer profit du nouvel engouement. Mais les produits fabriqués se sont avérés inférieurs à la plus haute qualité. Le public s'est mis en colère contre la tendance des gencives à geler dur en hiver et à se transformer en colle en été.

Pas une seule des usines de caoutchouc en démarrage ne survivrait plus de 5 ans. Les investisseurs perdraient des millions de dollars. Tout le monde semblait d'accord pour dire que le caoutchouc était fait en Amérique.

Charles fut déçu et empocha sa petite valve. Il a également examiné les produits en caoutchouc en question. Il avait joué avec de petits morceaux dans son enfance, mais maintenant, l'étrange matière prenait une nouvelle affinité dans son esprit.

Charles Goodyear, cependant, décida d'expérimenter cette gomme pour voir s'il pouvait guérir ces problèmes. "Il n'y a probablement pas d'autre substance inerte", dira-t-il plus tard, "qui excite autant l'esprit."

Goodyear a rapidement emballé ses affaires et est rentré, une fois de plus, chez lui à Philadelphie. Malheureusement, pas à une réception de bienvenue.

Va en prison, ne passe pas va

Un ancien créancier l'a fait arrêter et emprisonner. Ce ne devait pas être sa dernière visite en prison comme il s'est avéré. Pendant son séjour, Goodyear a demandé à sa femme de lui apporter des lots de caoutchouc brut et son rouleau à pâtisserie pour expérimenter. Et donc, c'est là, dans sa cellule de prison, que Goodyear commencerait son travail révolutionnaire sur le caoutchouc.

À ce stade, la gomme était relativement peu coûteuse et il passait son temps à la chauffer et à la travailler avec ses mains. Goodyear a estimé que si le caoutchouc était un adhésif naturel, ne pourrait-il pas ajouter de la poudre sèche pour le rendre moins collant?

Il a en outre postulé qu'il devrait ajouter une substance semblable au talc comme la poudre de magnésie. Charles a réussi à incorporer une certaine quantité de cette poudre pour produire un beau composé blanc qui semblait, en effet, être moins collant que la normale.

Charles pensait qu'il était sur un gagnant. Il a même réussi à obtenir un investissement d'amis d'enfance à New Haven. Goodyear et sa famille ont commencé à fabriquer des centaines de paires de couvre-chaussures en caoutchouc séché à la magnésie dans leur cuisine.

Avant de pouvoir les mettre sur le marché, cependant, les chaussures ont commencé à s'affaisser en une pâte informe en été.

Une combinaison de plaintes de ses voisins et de découragement des investisseurs, Goodyear a décidé de déplacer ses expériences ailleurs. Charles vendait les meubles de sa famille, les plaçait dans une pension tranquille et déménageait à New York.

Une fois là-bas, un ami lui a donné la chambre du quatrième étage dans le grenier pour devenir son laboratoire. Avec le temps, son beau-frère lui rendrait visite et lui ferait des leçons sur ses enfants affamés. Il a également rappelé à Goodyear que le caoutchouc était mort.

«Je suis l'homme pour le ramener», rétorquait Goodyear avec défi.

Charles Goodyear commence ses expériences

Dans son laboratoire de fortune, Goodyear a décidé de mélanger le caoutchouc avec de la chaux vive et de le faire bouillir dans un mélange de chaux vive et d'eau. Cette technique avait des résultats surprenants et semblait résoudre le problème.

Son succès a été rapidement remarqué et il a reçu une renommée internationale. Un salon professionnel de New York lui a même décerné une médaille pour sa solution visant à faire perdre à India Rubber son caractère collant.

Charles Goodyear était naturellement heureux jusqu'à ce que ce soit, il a remarqué un nouveau problème. Il a observé qu'une faible goutte d'acide suffisait à neutraliser l'alcali et à ramollir le caoutchouc. Découragé, Goodyear a poursuivi ses expériences.

À une occasion, il a appliqué de l'acide nitrique sur un échantillon de caoutchouc. Cela a eu un effet étrange sur le caoutchouc, le rendant lisse et aussi sec qu'un chiffon. Ce durcissement de surface était considérablement meilleur que quiconque n'avait jamais fait auparavant.

Pendant tout ce temps, Charles a fait de nombreuses expériences avec l'acide nitrique et l'oxyde de plomb. L'exposition à ces types de produits chimiques commençait à nuire à sa santé. Il a failli suffoquer des vapeurs produites dans son laboratoire. Heureusement, il a survécu, mais l'épisode a entraîné une fièvre qui a presque coûté la vie.

Le nouveau succès de Charles a attiré l'attention d'un homme d'affaires new-yorkais. Goodyear a été avancé de plusieurs milliers de dollars pour commencer la production.

Boum et buste

L'entreprise a commencé à fabriquer des vêtements, des gilets de sauvetage, des chaussures en caoutchouc et d'autres produits en caoutchouc. Ils avaient également une grande usine avec des machines spéciales, construite à Staten Island, où il a déménagé sa famille et avait à nouveau sa propre maison.

Malheureusement, la panique financière 1837 anéanti son soutien et l'entreprise embryonnaire et laissé Charles et son soutien sans le sou.

Le prochain mouvement de Charles était de se rendre à Boston. Ici, il fit la connaissance de J. Haskins de la Roxbury Rubber Company. Ils deviendraient des amis très proches au fil du temps. Haskins prêterait de l'argent à Goodyear et offrirait aide et soutien à l'inventeur.

Il a également fait la connaissance d'un certain M. Chaffer. Il était également très gentil avec Goodyear et prêt à écouter ses projets et à offrir son aide. M. Chaffer a noté que la plupart des problèmes de Goodyear avec le caoutchouc pourraient être le solvant qu'il utilisait. Il a inventé une machine pour aider à mélanger le caoutchouc par des moyens mécaniques plutôt que chimiques.

Les produits fabriqués de cette manière étaient beaux à regarder et il semblait, comme auparavant, que toutes les difficultés étaient surmontées.

Goodyear a également développé à cette époque une nouvelle technique de fabrication de chaussures en caoutchouc. Il a même reçu un brevet qu'il a vendu à la Providence Company dans le Rhode Island. Mais, comme auparavant, une méthode pour traiter le caoutchouc afin qu'il puisse résister aux températures chaudes et froides et aux acides restait encore à découvrir.

Ainsi, tous les produits en caoutchouc produits devenaient constamment collants, se décomposaient et étaient renvoyés aux fabricants.

Vulcanisation

La vulcanisation est un processus chimique par lequel les propriétés physiques du caoutchouc naturel ou synthétique sont améliorées. Le caoutchouc vulcanisé a une résistance à la traction beaucoup plus élevée que le caoutchouc non traité et a une grande résistance au gonflement, à l'abrasion et est élastique sur une grande plage de températures.

La méthode la plus élémentaire pour réaliser la vulcanisation consiste à utiliser un mélange de soufre et de chaleur sur le caoutchouc. Le processus a été découvert dans 1839 par Charles Goodyear après de nombreuses années d'essais et d'erreurs.

Ses expériences ont également noté les fonctions importantes de certaines substances supplémentaires dans le processus. Un tel matériau, appelé accélérateur, peut provoquer une vulcanisation beaucoup plus rapide à des températures plus basses.

Les réactions entre le caoutchouc et le soufre ne sont pas entièrement comprises mais dans le produit final. Le soufre n'est pas dissous ou dispersé dans le caoutchouc, il semble plutôt se combiner chimiquement. Cela semble se produire principalement sous la forme de réticulations, ou ponts, entre les molécules à longue chaîne du caoutchouc.

Les pratiques modernes de vulcanisation se produisent entre des températures de 130 à 180 degrés Celsius. Du soufre et des accélérateurs sont également ajoutés. Le caoutchouc moderne contient également généralement du noir de carbone ou de l'oxyde de zinc. Ces deux matériaux n'agissent pas seulement comme des prolongateurs, mais améliorent également la qualité du caoutchouc final.

Des anti-oxydants sont également couramment inclus pour retarder la détérioration causée par l'oxygène et l'ozone.

Certains caoutchoucs synthétiques ne sont pas vulcanisés par le soufre mais donnent des produits satisfaisants lors d'un traitement similaire avec des oxydes métalliques ou des peroxydes organiques.

Sa grande découverte

Plusieurs années plus tôt, Charles Goodyear avait lancé une petite usine à Springfield, Massachusetts. Il y déplaça ses activités principales en 1842. Cette usine était principalement dirigée par les frères Nelson et Henry de Charles.

Enfin, Charles a découvert que la vapeur sous pression, appliquée pendant quatre à six heures à environ 132 degrés Celsius, lui a donné les résultats les plus uniformes.

Le beau-frère de Charles, était un riche fabricant de laine qui s'est également impliqué dans les affaires de Goodyear. Son beau-frère s'est intéressé après que Charles lui ait dit que les fils de caoutchouc entrelacés produiraient l'effet froncé à la mode qui était populaire dans les chemises pour hommes.

Deux usines de «frottis» ont ainsi été précipitées en production. Cela aiderait le caoutchouc à devenir un succès mondial.

Charles Goodyear a continué à rendre le processus pratique. je 1844, à Springfield, le processus était suffisamment perfectionné pour qu'il puisse obtenir un brevet.

La première vulcanisation du caoutchouc est considérée comme l'une des «premières» majeures qui contribuent au surnom de la ville de Springfield, «la ville des premiers».

Dans 1844, Henry, le frère de Goodyear, a introduit le mélange mécanique du mélange à la place de l'utilisation de solvants.

Poursuites en matière de brevets

Goodyear a envoyé plusieurs échantillons de sa gomme traitée à la chaleur et au soufre à des sociétés britanniques de caoutchouc dans le but de stimuler les affaires à l'étranger. Ces échantillons ont été envoyés sans plus de détails. Un échantillon a été mis en possession d'un célèbre pionnier anglais du caoutchouc, Thomas Hancock.

Thomas essayait de rendre le caoutchouc imperméable depuis plus 20 ans. Après un examen attentif, Hancock a remarqué une «prolifération» de soufre jaune sur l'échantillon de Goodyear. En utilisant cet indice, Hancock a procédé à une ingénierie inverse du processus et a `` réinventé '' la vulcanisation en 1843.

Goodyear a tenté de déposer son brevet britannique peu de temps après pour constater que Hancock l'avait battu. Un procès suivrait bientôt.

Si Goodyear devait gagner la poursuite, il se serait fait accepter son propre brevet et se voir accorder des redevances sur les produits de Hancock. Il y avait aussi un autre rival au Royaume-Uni. Stephen Moulton qui avait également déposé son propre brevet pour le procédé.

Les deux hommes avaient examiné les échantillons de Goodyear en 1842.

Hancock a offert à Goodyear une demi-part de son propre brevet dans une tentative d'abandonner la poursuite. Goodyear, sentant le sang, refusa. En fait, le terme même de vulcanisation avait été inventé par l'un des associés de Hancocks de Vulcain, le dieu romain du feu.

Au cours des poursuites qui ont suivi, les chimistes ont témoigné que le processus n'aurait pas pu être deviné en l'étudiant simplement. Goodyear a perdu ses poursuites.

Malgré cela, Charles Goodyear restera optimiste en écrivant plus tard:

«En réfléchissant au passé, en ce qui concerne ces branches d'industrie, l'écrivain n'est pas disposé à se repentir et à dire qu'il a planté et que d'autres ont récolté les fruits. Les avantages d'une carrière dans la vie ne doivent pas être estimés exclusivement par la norme des dollars et des cents, comme cela se fait trop souvent. L'homme a juste raison de regretter quand il sème et que personne ne récolte.

Plus tard la vie et la mort

Charles Goodyear est mort le 1er juillet 1860. Malheureusement, il est mort en route pour voir sa fille mourante. Lorsqu'il est finalement arrivé à New York, il a été informé de sa mort et s'est ensuite effondré.

Quand il est mort en 1860, Charles était là $200,000 endetté. Heureusement pour sa famille, les redevances accumulées les ont finalement mis à l'aise. Son fils, Charles Junior, hérite du talent inventif de Charles et va construire une petite fortune faite de machines de cordonnerie. La trépointe Goodyear, une technique de fabrication de chaussures, porte également le nom de son fils.

Charles a été transporté d'urgence à l'hôtel Fifth Avenue, New York, où il est mort à la 59 ans. Charles Goodyear a ensuite été enterré au cimetière de Grove Street, à New Haven.

Plus particulièrement pour nous aujourd'hui, près de quatre décennies après sa mort, la Goodyear Tire and Rubber Company a été fondée. Il a été nommé en son honneur par son fondateur, Frank Seiberling. En dehors de son homonyme, ni Charles lui-même ni sa famille n'ont de lien avec cette entreprise de plusieurs milliards de dollars.

Goodyear est l'une des plus grandes entreprises de caoutchouc au monde. Le seul descendant direct des entreprises modernes de Goodyear est United States Rubber, qui a absorbé il y a des années une petite entreprise qu'il occupait autrefois en tant que directeur.

L'héritage de Goodyear

Le gouvernement français a fait de Charles un chevalier de la Légion d'honneur en 1855.

Charles Goodyear a été intronisé au National Inventors Hall of Fame en février 1976. À Woburn, Massachusetts, il y a même une école élémentaire nommée en son honneur.

Il existe une médaille Charles Goodyear décernée par la division caoutchouc de l'ACS. Cette médaille honore les inventeurs, les innovateurs et les développeurs dont les contributions ont entraîné un changement significatif dans la nature de l'industrie du caoutchouc.

Il est intéressant de penser qu'aujourd'hui il y a un arbre à caoutchouc cultivé pour deux êtres humains sur terre. Des millions de «trayeurs» d'arbres récoltent la récolte. Les États-Unis, à eux seuls, en importent près de la moitié et en synthétisent autant ou plus à partir du pétrole.

Des centaines de milliers de moyens de subsistance américains sont basés sur la fabrication du caoutchouc et c'est une industrie de plusieurs milliards de dollars dans le monde. Toutes ces personnes ont un petit inventeur robuste et tenace d'il y a près de deux siècles.

«La vie», écrit Charles Goodyear, «ne doit pas être estimée exclusivement par la norme des dollars et des cents. Je ne suis pas disposé à me plaindre d'avoir planté et que d'autres ont cueilli les fruits. Un homme n'a de raison de regretter que lorsqu'il sème et que personne ne récolte.


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