他是橡胶的“救星”,也是猪的“救命恩人”

作者:肖溪树来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-06-07

古德义拯救了橡胶的命运,也成就了足球的发展,而他却债台高筑,还成为了监狱的“常客”……

说起橡胶,几乎无人不晓!从汽车轮胎到工业输送带,从飞机油箱到日常的胶鞋……橡胶的应用随处可见。那么,是谁成就了橡胶的辉煌呢?

在橡胶工业的发展历史上,做出贡献的科学家不计其数。但科学界普遍认为,美国发明家古德义(Charles Goodyear)才是改变橡胶命运的“英雄”。

然而,要把橡胶的“救星”与猪的“恩人”联系在一起,还是让人有点摸不着头脑。那么,在这其中还隐藏有哪些故事呢?

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足球运动(网络图)

橡胶命运的大转折

在埃斯梅拉达斯这个地方生长着一种被称为“赫维”的树木。在该树干的表皮上切一道口子,就会从切口处流出牛乳状的白色液体,当与空气接触后就会逐渐凝固并变成黑色……玛雅印第安人将从这种树上采集的树脂称为“卡乌-丘克”,意思为“树木的眼泪”。

原来,这种会流泪的树就是每个叶柄上都长有三片小叶子的三叶橡胶树。天然橡胶是一种有机物质,是从热带丛林高大的三叶橡胶树切口中流出的“乳汁”凝固后获得的。三叶橡胶树原产于巴西亚马逊河流域马拉岳西部地区,主产巴西,其次是秘鲁、哥伦比亚、厄瓜多尔、圭亚那、委内瑞拉和玻利维亚。现已广泛分布于亚洲、非洲、大洋洲、拉丁美洲的40多个国家和地区。

人们把橡胶树流出的“乳汁”凝固后获得的具有弹性的黄色固体物质叫做生橡胶,这是最为原始的天然橡胶。因其具有很强的弹性和良好的可塑性,因此可以制作玩具和多种生活用品。早在11世纪以前,美洲土著居民就会用原始的方法生产橡胶了。到了15世纪,印第安人已经普遍使用生橡胶生活用品了……

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三叶橡胶树(网络图)

然而,生橡胶具有一个致命的缺点,那就是完全不能经受温度冷热的变化。比如,生橡胶制品遇冷变脆,而遇热又容易发粘,因此使得生橡胶的应用受到了很大的限制,当时的橡胶应用局限于防水功用,比如用来制造雨衣、雨靴和雨布之类的产品。

可是,如今的野生橡胶资源简直就是流淌着的“黑色金子”。对于盛产橡胶的国家来说,那得天独厚的橡胶资源曾经造就了一大批富庶之邦,同时也把橡胶树推到了财富争夺的前沿。

那么,古德义到底是如何改变橡胶命运的呢?

执着一念为橡胶

古德义出生在美国康涅狄格州的一个小城市,早年曾帮助父亲经营五金业,后改行制作和改良橡胶产品。古德义为制作和改良橡胶产品付出了极大的努力,并坚韧不拔地为之奋斗了许多年头,终于完成了“橡胶加硫法”的伟大科学技术发明,从而彻底改变了橡胶的命运。

古德义改良橡胶制品的道路并不是一帆风顺的。一般人在困难面前退却了,并迅速改行其它营生了。而古德义则义无返顾地选择了橡胶事业,居然不顾家计的窘迫和危机,只身投入到改进橡胶质量的行列中。由于橡胶的化学结构非常复杂,对于没有化学基础的古德义来说,研究橡胶简直就比登天还难。

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美国发明家古德义(Charles Goodyear)

十多年来,古德义曾尝试在生橡胶中掺入氧化镁,用石灰水对橡胶进行处理。同时,还进行了多种掺加物的试验,然而试验屡遭失败。挫折使他变得贫困不堪,幸好得到了一位朋友的善心帮助,使得他才再次摆脱了困境。

1839年的一天,古德义在用硫黄做试验时,竟然出现了奇迹。事情是这样的,当他把硫黄加到已经加热的橡胶中去的时候,立即发生了剧烈的反应,并放出了大量难闻的气体。由于臭气弥漫了整个屋子,使得试验不得不停了下来,样品也被放到了垃圾桶。

事后,古德义偶然在炉子旁边发现了一块慌乱中撒下的橡胶。谁能想到,这块橡胶竟然在受热时不发粘,即在高温下仍然具有很好的弹性。古德义马上敏感地意识到了自己的疏忽,于是赶紧找回了丢弃的硫化胶。古德义这个偶然的发现,挽回了他为之付出了艰辛劳动的伟大科学成果。

为了获得最佳性质的硫化橡胶,古德义反复进行了多次试验。从而对掺入橡胶的硫黄比例,加热到多少温度,以及何时停止加热等工艺条件进行了探索。于是,他在此期间试制出了几十种橡胶产品,因此确立了橡胶加硫的新方法。随后,古特义又用硫化橡胶制成了世界上的第一双橡胶防水鞋。

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古德义在实验室(网络图)

1844年,古德义获得了“橡胶加硫法”的专利权。然而,“橡胶加硫法”在当时并没有引起橡胶界的重视,“橡胶加硫法”专利推广也遇到了很大困难。

此时的古德义已是债台高筑,不得不在彷徨中等待时机,以让“橡胶加硫法”造福全人类。1851年,世界举办伦敦世博会的消息真是让古德义喜出望外。

他从朋友处借来了3万美元,就连妻子最后的一件宝石纪念品也被卖掉了。古德义总算走上了世博会的大舞台,他的硫化橡胶被置于美国展区的中心位置,并获得了无数人的点赞。

古德义关于硫化橡胶的发明,被美国《金属杂志》评为材料科学与工程领域历史上十个“最伟大事件”之一。古德义为橡胶工业的发展做出了开创性的贡献,被誉为是“橡胶之父”。

更令他意想不到的是,自己发明的橡胶居然拯救了成千上万头猪。

橡胶足球的诞生

2006年4月27日,一个装有猪膀胱球胆的古老足球被运抵德国汉堡市博物馆。这个最珍贵的足球距今已经近五百岁了,目前珍藏在英国斯特灵市史密斯博物馆。

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珍藏在英国斯特灵市史密斯博物馆的古老足球(网络图)

在现代足球的演化过程中,猪膀胱可是占有一席之地的哦!在中世纪的习俗中,有人把猪膀胱充上气进行运动游戏。

他们把充气的猪膀胱踢来踢去,就成为了早期的一种足球运动。从这个意义上来说,最早的足球就是一个猪膀胱了。不过,这种最早的膀胱足球并没有流传下来。

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猪膀胱足球(网络图)

到了中世纪,工匠们开始在猪膀胱外面缝制一层厚厚的鹿皮,从而制成更加坚固耐用的圆形足球。但是,由于猪膀胱的大小并不一致,因此当时每个国家的足球也都是不一样的。

尽管足球外层的鹿皮(或皮革)可以让膀胱球保持比较规范的形状,但并不能达到圆球形的标准,因此踢球时的行为具有不可预测性。   

古德义关于硫化橡胶的发明,也为足球的发展提供了一个全新的橡胶材料。1855年,古德义设计并制造了第一个橡胶足球,并开始在美国流行开来。

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第一个橡胶足球(网络图)

1862年,林登从吹制猪膀胱球胆中受到启发研发了第一个充气橡胶球囊。这项技术使足球具有了更圆的形状,同时也使足球拥有了更好的弹性和更持久的稳定性。

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充气橡胶球囊的发明者——林登(网络图)

古德义的发明为猪膀胱找到了更好的替代材料,而充气橡胶球囊的发明更是促进了足球生产的产业化。从此开始,发展足球事业,不用再大规模杀猪了。

如今,在体育运动的三大球类中,橡胶仍然拥有用武之地。对于通用橡胶球来说,一般是由球胆、骨架层和橡胶外皮构成的。其中的球胆通常由乳胶、天然橡胶或丁基橡胶制成,充气后可以保持一定的气压。

古德义不仅改变了橡胶的命运,而且也为足球事业做出了巨大贡献。如今,Goodyear已成为了橡胶界的一个不朽品牌!然而,发明并没有为古德义带来滚滚的财富,甚至让他债台高筑,还成为了监狱的“常客”……

参考文献

【1】现代快报.《无意中诞生的十大发明发现》,新浪网, 2006-03-09。

【2】 dy.163.com. 《第一个现代足球是怎么制作出来的?》,网易, 2016-12-01。

【3】张玉龙 李萍 主编.《橡胶品种与选用》,化学工业出版社,2011年10月版。

作者:河北省鸡泽县  苏更林

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