Nieprzemakalna szkocka przemyślność - Charles Macintosh
Autor patentu na nieprzemakalny płaszcz urodził się 29 grudnia 1766 r. w Glasgow, w Szkocji, gdzie deszcze nie są rzadkością. Typowa brytyjska pogoda - pada praktycznie przez cały rok. Potrzeba uczynienia ubrań nieprzemakalnymi była tu powszechna. Parasole, owszem, spełniały swe zadanie, szukano jednak wygodniejszego rozwiązania.
Barwniki dla szkockich klanów
Zanim Charles Macintosh, syn przedsiębiorczego górala George’a Macintosha i Mary Moore, wymyślił pierwszy na świecie płaszcz przeciwdeszczowy, spędzał czas przeważnie w manufakturze ojca. Od zabaw z rówieśnikami wolał świat probówek, ekstraktów i roślin.
Często pomagał rodzicom w małej fabryce przy wytwarzaniu farb do barwienia jedwabiu i wełny, zbierał w okolicy potrzebne do produkcji porosty, takie jak np. te z gatunku rocella, i grzyby ochrolechia (z których uzyskiwał barwnik o nazwie cudbear). Był to roślinny surowiec, którego nie brakowało w okolicy. W laboratorium fabrycznym ojciec łączył związki zawierające orynę (alkilorezorcynole), aby w procesie fermentacji z amoniakiem uzyskiwać purpurowe i fioletowe barwniki. Były niezwykle cenione, bo używane do koloryzowania tartanów klanowych (tkanin w tzw. szkocką kratę, charakterystycznych dla całego regionu, w którym mieszkali Macintoshowie).
Charles miał w przyszłości przejąć manufakturę ojca, ale wcześniej wysłano go na studia. Po ukończeniu szkoły najpierw kształcił się na uniwersytecie w Glasgow, a następnie przeniósł się do Edynburga, gdzie został studentem chemii u odkrywcy m.in. magnezu i dwutlenku węgla, Josepha Blacka.
Dla chemików był to właśnie czas odkryć. Raz po raz pojawiały się informacje o nowych pierwiastkach i wyodrębnionych związkach chemicznych, a wkrótce naukowcy mieli sformułować najważniejsze prawa chemiczne. Wiedza ta rodziła się niemal na oczach Charlesa Macintosha, a on chłonął wszelkie nowe informacje.
Pierwszą pracę po ukończeniu nauki Charles znalazł jako sprzedawca u znajomego kupca z Glasgow. Miał tam zdobyć doświadczenie handlowe i nowych kontrahentów na barwniki ojca, lecz bardziej pochłaniały go zupełnie inne sprawy. Na własną rękę studiował, przeprowadzał eksperymenty chemiczne, warzył nowe mikstury do barwienia, a nawet korespondował z lekarzami i angielskimi naukowcami na temat chemicznych odkryć. Dokumentował również efekty swoich doświadczeń. Opisał m.in. spostrzeżenia na temat alkoholu, ałunu i prób uzyskania z roślin barwnika o nazwie błękit pruski.
Miał zaledwie 21 lat, gdy porzucił pracę handlowca i rozpoczął własną działalność. Zajął się produkcją soli, m.in. chlorku amonu, na które był wówczas duży popyt. A wkrótce opracował nowe techniki barwienia i zaprawiania tkanin za pomocą octanu ołowiu i octanu glinu.
W 1799 r. wspólnie z przyjacielem, Charlesem Tennantem, uzyskał proszek wybielający do tkanin i papieru. Pomysł, który opatentował Tennant, polegał na połączeniu chloru i wapnia. Formuła nowej substancji do bielenia tkanin była skuteczna, bezpieczna i tania. To wystarczyło, aby odnieść sukces, szczególnie że znane wcześniej sposoby były niezwykle czasochłonne - bielenie tkanin trwało nawet po cztery miesiące. Biznes rozwijał się tak dobrze, że wspólnicy otworzyli fabrykę wybielaczy w St. Rollox, w pobliżu Glasgow. Wynalazek proszku wybielającego uczynił z pary przyjaciół ludzi zamożnych.
Zainteresowania Charlesa z pewnością nie ograniczały się wyłącznie do technik barwierskich. Pomógł on także Jamesowi Beaumontowi Neilsonowi w udoskonaleniu procesu wytopu żelaza.
Neilson pracował nad usprawnieniem wielkiego pieca w hucie Wilsontown, niedaleko Glasgow. Inżynier podejrzewał, że kluczem do rozwiązania zagadnienia jest ogrzanie podmuchów chłodnego powierza. Nawiązał współpracę z Macintoshem i wspólnie przeprowadzili szereg eksperymentów. Do rozgrzania powietrza wykorzystali żeliwne nagrzewnice opalane węglem, co poprawiło sprawność pieca i obniżyło koszty produkcji.
Wynalazkiem w brytyjską pogodę
Po doświadczeniach z piecem hutniczym zajął się recyklingiem. Chodziło o wykorzystanie odpadów węglowo-gazowych, jakie powstawały podczas produkcji paliwa do ulicznych lamp gazowych.
Jednym z używanych wówczas paliw był gaz węglowy, a produkt uboczny - osad smołowy - stanowił bezużyteczne zanieczyszczenie środowiska. Dla młodego chemika surowce te okazały się interesującym materiałem do dalszych badań, zaś Glasgow Gas Works z dużą radością podpisało z nim w 1819 r. umowę na sprzedaż wszystkich niepotrzebnych im i uciążliwych odpadów.
Macintosh, który przejął niedawno po śmierci ojca manufakturę, zaczął eksperymentować z destylatami smoły, m.in. z benzyną ciężką, dla których szukał innego zastosowania niż tylko pochodnie. Zauważył, że benzyna ciężka znakomicie rozpuszcza kauczuk. I choć nie było to przełomowe odkrycie, to już kolejne przyniosło mu rozgłos, pieniądze i patent na technologię, stosowaną potem przez sto lat.
Chemik użył przygotowanego roztworu jako warstwy kryjącej i po prostu pomalował tkaninę kauczukiem rozpuszczonym w ciężkiej benzynie, a następnie skleił ją z inną tkaniną na zasadzie podobnej do łączenia warstw kanapki. W ten sposób powstał materiał z powłoką nieprzepuszczalną dla wody, jednak wciąż elastyczny i przyjemny w dotyku.
W czerwcu 1823 r. Charles Macintosh otrzymał patent nr 4804 na pierwszą metodę impregnacji konopi, lnu, wełny, bawełny, jedwabiu, skóry, papieru i innych substancji z wykorzystaniem roztworu kauczuku i benzyny ciężkiej nałożonego między dwie warstwy tkaniny.
Nowa technologia zrewolucjonizowała odzież przeciwdeszczową. Noszone wcześniej peleryny nasączano olejem, co powodowało, że były niewygodne, ciężkie, a przy tym roztaczały kiepski zapach. Wynalazek Macintosha, pozbawiony tych wad, musiał wzbudzić zainteresowanie. Na Wyspach Brytyjskich zawsze warto mieć coś, co skutecznie chroni przed deszczem.
Aby uświadomić sobie doniosłość wynalazku Szkota, warto w tym miejscu dodać, że kolejną po nim przełomową hydrofobową powłokę (teflonową) wymyślono sporo ponad sto lat później, bo dopiero w 1938 r. Do tego czasu metoda Charlesa pozostawała bezkonkurencyjna, o ile oczywiście nie wspominamy o cudownym hydrofobowym wynalazku natury, jakim są powierzchnie płatków kwiatu lotosu.
Do dziś płatki tej rośliny pozostają najlepszą, znaną nam, powłoką hydrofobową. Gdy kropla wody uderza w liść lotosu, ulega spłaszczeniu. Po odbiciu wraca do swojej sferycznej postaci i odpada od wodoodpornej powierzchni. Za efekt odpowiedzialny jest wysoki kąt zwilżania (większy niż 90 stopni), jaki powstaje na granicy styku powierzchni. Hydrofobową technikę kwiatu lotosu próbują dopiero w ostatnich latach odtworzyć badacze zajmujący się opracowywaniem nowych materiałów oraz nanotechnologiami, ale to inna historia.
Sprawdzone w Arktyce
Za swoje odkrycia Charles Macintosh jeszcze w 1823 r. został nagrodzony członkostwem w prestiżowym brytyjskim towarzystwie naukowym, Royal Society.
Trzeba jednak przyznać, iż nowy rodzaj impregnowanych tkanin nie wszystkim się podobał. Krawcy z Glasgow narzekali, że podczas szycia powstają w tych tkaninach dziury, co niszczy efekt nieprzemakalności. Zarzucano również Macintoshowi, że wykorzystał wcześniej opracowaną technologię Jamesa Syme’a, szkockiego chirurga. Syme jednak nie opatentował swojej metody, choć rzeczywiście opisał ją przed wynalazkiem Macintosha.
Przełomowa dla wynalazcy okazała się umowa z Royal Navy, brytyjską marynarką wojenną. W nieprzemakalne płaszcze Macintosha wyposażono odkrywcę i badacza Arktyki Johna Franklina oraz członków jego ekipy podczas drugiej wyprawy arktycznej, w 1824 r. Pozytywna opinia polarników oznaczała kontrakt i nowe zamówienia od armii brytyjskiej.
Macintosh nie szukał kontrahentów wśród krawców, których sympatii, jak widać, nie zdobył. Z zamówieniem w kieszeni otworzył własny zakład wytwórczy w Manchesterze i nawiązał współpracę z Hugh Hornby Birleyem, właścicielem fabryki bawełny oraz dyrektorem Manchester Gas Works. Razem rozpoczęli produkcję impregnowanej tkaniny oraz gotowych płaszczy nieprzemakalnych na masową skalę.
Oba produkty sprzedawano pod nazwą handlową "Mackintosh" - z dodatkową literą "k", odróżniającą markę od nazwiska wynalazcy. Pierwsze na świecie płaszcze przeciwdeszczowe nie były idealne. Latem, pod wpływem ciepła, kauczukowy impregnat stawał się zbyt lepki, a zimą, w ujemnych temperaturach - zbyt sztywny. Techniczne niedociągnięcia wymagały udoskonalenia. Tym razem z pomocą przyszedł Thomas Hancock, angielski inżynier samouk, który eksperymentował z kauczukiem i miał już na koncie wiele patentów związanych z gumą kauczukową.
W 1825 r. Macintosh udostępnił licencję Hancockowi, który pracował nad udoskonaleniem metody impregnacji. Z sukcesem, bo w 1831 r. Hancock miał już rozwiązania i został partnerem w Macintosh & Co. Dzięki zastosowaniu wulkanizacji gumy przy użyciu chlorku siarki Hancock rozwiązał problem podatności kauczuku na temperatury. Teraz przeciwdeszczowy Mac zachowywał swoje właściwości niezależnie od temperatury otoczenia, co satysfakcjonowało nabywców.
Pośmiertna doskonałość
Niestety, gdy w 1851 r. na Wielkiej Wystawie Światowej Expo w Londynie zaprezentowano niemal doskonały już płaszcz przeciwdeszczowy, Charles Macintosh nie żył, a firmą zarządzał jedyny syn, George.
Wynalazca zmarł w wieku 76 lat, w lipcu 1843 r. Jego nazwisko z czasem stało się w Wielkiej Brytanii synonimem określenia "płaszcz przeciwdeszczowy", podobnie jak u nas kiedyś mówiono i niekiedy wciąż mówi się "adidasy" na określony typ sportowych butów. Mackintoshe nosili brytyjscy żołnierze, policjanci i kolejarze (2). Jednym z pierwszych płaszczy przeciwdeszczowych dla ludności cywilnej był model do jazdy konno, z wewnętrznymi paskami, które zapobiegały łopotaniu ubioru na wietrze.
W ubraniach tej marki chodzi się do dziś na całym świecie (3). W ciągu nieomal dwóch wieków istnienia rangę brytyjskiej marki wspierały również ikony mody, jak Steve McQueen, a także Audrey Hepburn i George Peppard (para ta wystąpiła w Mackintoshach na planie filmu "Śniadanie u Tiffany’ego"). Dla filmowego porucznika Columbo (4) płaszcz Mac stał się wręcz znakiem rozpoznawczym.
Oryginalny Mac jest zrobiony z gumowanej bawełny, ma klejone szwy, co gwarantuje całkowitą nieprzemakalność, i w całości jest wykonany ręcznie. Gumowanie tkaniny odbywa się niezmiennie wg technologii Charlesa Macintosha i Thomasa Hancocka.
Mirosław Usidus
