Bugün öğrendim ki: Karbon siyahı, lastiklere eklenen ve sadece siyah renklerini vermekle kalmayıp aynı zamanda dayanıklılıklarını artırmaya yardımcı olan kimyasal bir maddedir. Dahası, lastiklerin sırt ve kayışlarından ısıyı uzaklaştırır, bu da jantların ömrünün uzamasına yardımcı olur.
1908 yılında Ford Model T fabrikadan ilk çıktığından beri lastik teknolojisi çok yol kat etti. Modern lastikler sadece boyut, bileşim ve genel yapı olarak değil, aynı zamanda renk olarak da farklıdır. Bunun nedeni ilk lastiklerin beyaz olması ve ancak I. Dünya Savaşı sırasında siyaha dönüşmesidir. İşte nedeni.
Lastik rengi muhtemelen kimsenin çok fazla düşünmediği bir şey olduğu için, beni bu yola sokan şeyin ne olduğunu söylemeliyim. Babam Mart ayında Detroit'i ziyarete geldiğinde onu Ford Piquette Avenue Plant Müzesi'ne, ilk Ford'a ait fabrika ve Model T'nin tasarlandığı ve ilk olarak monte edildiği kutsal yere götürdüm.
Orada bazı Model T'lerin beyaz lastikleri olduğunu, diğerlerinin ise bugün gördüğümüz gibi siyah kauçukla kaplı tekerlekleri olduğunu fark ettim. Bu yüzden daha fazla şey öğrenmek istedim ve lastik üreticisi Michelin ile iletişime geçtim.
Şirket temsilcisi, "Orijinal lastikler, kauçuğun doğal rengi nedeniyle daha açık bir tona sahipti," dedi. "Kauçuk bileşimine [yaklaşık 1917'de] karbon siyahı [ince üretilmiş bir kurum] eklendi ve aşınma direncinde on kat artış sağladı."
Bu artan uzun ömür, ödüllü kimya mühendisi Jack Koenig tarafından da doğrulanıyor. Koenig, Polimerlerin Spektroskopisi adlı kitabında, karbon siyahı içermeyen bir lastiğin "5.000 milden az gideceğini" söylüyor. Çoğu lastiğin yılda 12.000 ile 15.000 mil arasında kullanıldığını ve üç veya dört yıl veya daha fazla dayanması gerektiğini düşünürsek, bu sayının ne kadar düşük olduğunu anlıyoruz.
Michelin sözcüsü, karbon siyahının bugün lastiklerde kullanılan kauçuğun bileşiminin yaklaşık dörtte birini veya yüzde 30'unu oluşturduğunu ve onları daha aşınmaya dayanıklı hale getirmenin yanı sıra lastiklere siyah rengini veren malzemenin, çatlamaya neden olabilen ultraviyole ışınlarına karşı da iyi bir koruma sağladığını, ayrıca kavrama ve genel yol tutuşunu da iyileştirdiğini söyledi.
Lastik şirketi Coker da, "Beyaz Yanaklı Lastiklerin Tarihi ve Zaman Çizelgesi" başlıklı bir blog yazısında lastiklerin siyah görünümünün karbon siyahına bağlı olduğunu belirterek, karbon siyahının güçlendirici özelliklerinin önemli olduğunu belirtti. Goodyear'ın Hug the Road blogu da, ozona karşı iyileştirilmiş direnci ve diş ve bantlardan ısıyı uzaklaştırmaya yardımcı olmak için artırılmış iletkenliği siyahlaştırıcı malzemenin faydaları olarak gösteriyor.
Şimdi şöyle bir soru sormakta fayda var:
Karbon Siyahı Nedir?
Karbon siyahı, eksik yanma geçirmiş bir hidrokarbonun ürünüdür ve "dumanı" neredeyse tamamen element karbonundan oluşan ince siyah parçacıklar olarak yakalanmıştır.
Yıllar boyunca çeşitli şekillerde üretilmiştir. Karbon siyahı üreticisi Orion Engineered Carbons'a göre, en eski işlemlerden biri, bir yağ lambasının alevini soğuk bir yüzeye çarptırmasını ve bu yüzeyden çıkan toz halindeki kurumun kazınmasını içeriyor. Bu toz halindeki kuruma isli karaboya deniyordu ve yüzyıllardır mürekkep olarak kullanılıyordu.
Ancak 1870'lerde, heyecan verici Developments in Rubber Technology, Volume 1 adlı kitapta belirtildiği gibi, Kanal Prosesi adı verilen bir atılım gerçekleşti. Temelde doğal gazı suyla soğutulmuş H şeklinde metal kanallara karşı yakmayı ve karbon birikintilerini toplamayı içeriyordu. Bu yeni süreç ve özellikle bu süreçte elde edilen daha ince parçacıklar, otomotiv endüstrisi için daha güçlü lastikler elde etmede önemli bir adım oldu, bunu Orion Engineered Carbons broşüründe belirtiyor:
Kanal Siyahından elde edilen daha ince parçacıklar, lastik ömrünü birkaç on bin mil kadar artırmayı mümkün kıldı. Geriye dönüp bakıldığında, otomotiv endüstrisi hızlı büyümesinde Kanal Siyahı üretiminin keşfi ve geliştirilmesine çok şey borçlu.
Ancak kanal siyahı, aşağıdaki resimde gördüğünüz gibi, özellikle verimli veya çevre dostu değildi. Bunlara "sıcak evler" deniyordu ve dumanları kilometrelerce görülebiliyordu.
Günümüzde karbon siyahı elde etmenin birincil yöntemi, ağır yağ veya doğal gaz besleme malzemesinin alınıp, doğal gazın ve önceden ısıtılmış havanın yandığı bir fırına enjekte edilmesini içeren "fırın işlemi" olarak adlandırılıyor (aşağıdaki resme bakın). Bu reaksiyonun yüksek sıcaklıkları, besleme malzemesinin "çatlaması" ve suyla soğutulup gazdan küçük karbon siyahı parçacıkları olarak filtrelenen duman haline gelmesine neden olur.
Elde edilen ince toz daha sonra su ve bir bağlayıcı madde yardımıyla daha kolay taşıma ve nakliye için peletlere dönüştürülüyor.
Karbon siyahı tozu son derece ince olup, malzemenin gerçek şeklini görmek için bir elektron mikroskobu kullanılması gerekir. Elektron mikroskobu, genel olarak 10 nanometre ile 500 nanometre arasında değişen ve çeşitli şekillerde zincirler halinde kaynaşmış küçük parçacıkları ortaya çıkarır. Önemli karbon siyahı üreticisi Birla Carbon'a göre, parçacıkların büyüklüğü, kaynaşmış "kümeler"in büyüklüğü ve genel şekli, bir kauçuğun aşınma direnci, çekme dayanımı, siyahlığı, iletkenliği ve hava koşullarına dayanıklılığı gibi özellikleri etkiler.
Farklı karbon siyahı sınıfları, yüzey alanlarına ve kauçuğun kürlenme hızına etkilerine göre kategorize edilir. İşte motor yatakları, konveyör bantları ve yüksek performanslı lastikler gibi çeşitli kauçuk uygulamaları için kullanılan farklı sınıfların bir bakışı.
I. Dünya Savaşı Tedarik Kıtlığı Siyah Lastiklerin Nedeni Olabilir
Lastiklerin siyah renk almasının tarihi karmaşık ve büyüleyici, ama aynı zamanda biraz da bulanık. Ford Piquette tesisinin mütevelli heyeti üyesi ve aynı zamanda rehber olan Jack Seavitt ile görüştüm. Daha sonra meslektaşlarının bunun nasıl olduğuna dair farklı hikayeleri olduğunu kabul etmesine rağmen, onun görüşüne göre lastikler I. Dünya Savaşı mühimmat kıtlığı nedeniyle siyaha dönmüş olabilir.
Özellikle 1900'lerin başlarında lastik üreticileri, kauçuğa magnezyum oksit ekleyerek mukavemetini artırabileceklerini keşfettiklerini söyledi. "Ancak I. Dünya Savaşı sırasında mühimmat endüstrisinde magnezyum oksitine ihtiyaç vardı," dedi ve bunun itici güç olarak kullanıldığını ve top mermileri için pirinç de kıt olduğunu söyledi. "Bu yüzden otomotiv endüstrisine: Artık pirinç kullanamazsınız ve lastiklerde magnezyum oksit kullanamazsınız, dediler."
"Bu yüzden başka bir şey bulmaları söylendi ve buldukları şey karbon siyahtı."
Anlattığı hikayeden emin olmayarak Seavitt, ekibinin biraz daha gerçek kontrolü yapacağını ve henüz geri dönüş almadığımı söylemesine rağmen Seavitt'in hikayesi, I. Dünya Savaşı'nın siyah lastiklere etkisine dair biraz daha araştırma yapmam için bana ilham verdi. Ve bulduğum şey, haklı olabileceği yönünde.
İnternette biraz gezinti yapmak beni boya kalemleri ve keçeli kalemlerin üreticisi Crayola'ya götürdü. Crayola, Edwin Binney ve C. Harold Smith'in adını alan Binney & Smith şirketine ait bir marka idi. Bu ikili, New York merkezli Peekskill Chemical Works'ün kurucusu Joseph Binney'in sırasıyla oğlu ve yeğeniydi. Peekskill Chemical Works, kömür ve isli karaboya - yanmakta olan yağdan çıkan kurum birikintilerini toplayarak elde edilen yukarıda bahsedilen koyu siyah toza - satıyordu. Bu malzeme pigmentler ve mürekkepler yapmak için kullanılıyordu.
Joseph emekli olduktan sonra Edwin ve C. Harold Binney & Smith'i kurduktan sonra şirket, Amerika genelindeki ahırları süslemek için kullanılan kırmızı oksit boyasıyla tanındı ve yüzyılın başında, Binney & Smith, sınıflarda kullanılan tozsuz tebeşir ve "Crayola" markalı uygun fiyatlı boya kalemleri gibi yenilikleri tanıttı. Daha da önemlisi, o zamana kadar Binney & Smith, doğal gaz bazlı karbon siyahı üretiminde dünya lideri olmuştu ve "Peerless" markası altında mürekkep olarak satıyordu. Bu marka, 1900 Paris Sergisi'nde altın ödül kazandı.
Binney ve Smith, Edwin Binney'in 1890'da aldığı "karbon siyahı üretimi için cihaz" gibi patentler aracılığıyla karbon siyahının üretim süreçlerinde bile iyileştirmeler yaptı. Üretim sürecindeki bu iyileştirmeler ve Pensilvanya'daki petrol patlaması sırasında keşfedilen doğal gaz bolluğu, lastik endüstrisinde bir devrimin yolunu açtı.
American Society for Testing and Materials'ın Standardization News gazetesinde 1992 yılında yazılan ve Michelin kalite güvence yöneticisi Jeffery A. Melsom tarafından kaleme alınan bir makaleye göre, İngiliz lastik endüstrisinin kurucusu Thomas Hancock ve vulkanizasyon işlemini keşfeden Charles Goodyear, 1830'lardan kalma, lastiğe renklendirmek için isli karaboyu eklemeyi içeren patentlere sahipti, ancak lastiklerin rengi ancak daha sonra değişti.
Yazar Jeffery A. Melsom, karbon siyahının gerçek lastik güçlendirme faydalarının 1904 yılında Silvertown, İngiltere merkezli India Rubber, Gutta Percha and Telegraph Cable Company'nin kimyageri S.C. Mote tarafından keşfedildiğini söylüyor.
"Ancak 1912'ye kadar," diye yazıyor Melsom, "bu gizli bileşen Akron, Ohio'daki Diamond Rubber Co. tarafından lastiklerde kullanıldı. Diamond Rubber, malzemenin kullanım hakkını Mote'un şirketinden satın aldı."
Bu noktada farklılıklar başlıyor. Melsom, Silvertown'dan S.C. Mote'un karbon siyahının lastiklerdeki değerini keşfettiğini ve Diamond Rubber'ın daha sonra lastiklerinde bu stratejiyi kullanmak için Mote'tan izin aldığını söylüyor. Ancak karbon siyahı şirketi Birla, karbon siyahının gücünü keşfetme konusunda Diamond Rubber Co.'nun sahibi ve İngiltere'den ithal ettiği "Silvertown" lastiklerinden etkilenen B.F. Goodrich'e büyük bir pay veriyor. Birla web sitesinde şunları yazıyor:
Ancak [B.F. Goodrich] "Silvertown" lastiklerle görünüşlerini değiştirmek için denemeler yapmaya başladığında, diş kauçuğunun sadece gri olmadığını, aynı zamanda daha uzun ömürlü olduğunu keşfettiler.
Silvertown üreticisi, lastiklerine renk vermek için az miktarda Binney & Smith karbon siyahı kullanıyordu ve Goodrich, miktarını artırmanın kauçuk parçacıklarını birbirine bağladığını ve lastikleri daha güçlü hale getirdiğini keşfetti. Bu nedenle 1911'de, yıllık bir milyon pound karbon siyahı üretebilecek bir üretici aradılar.
BFG'ye bu bir milyon pound karbon siyahını sağlayan, günümüz karbon siyahı endüstrisinin önde gelen isimlerinden olan Birla tarafından 2011'de satın alınan bir dizi küçük karbon siyahı şirketini Columbian Carbon Company'de bir araya getirmede büyük rol oynayan Binney & Smith'ten başkası değildi.
Özetlemek gerekirse, boya kalemi üreticisi Crayola'yı kuran Binney and Smith, mürekkepler ve pigmentler için büyük bir karbon siyahı üreticisi haline geldi, İngiliz bir lastik şirketindeki bir kimyager bu malzemeyi lastiklere koydu ve muhtemelen karbon siyahının Çinko Oksidi (1900'lerin başında güçlendirici ajan olarak kullanılıyordu) yerine geçebileceğini belirledi, ardından B.F. Goodrich bu lastiklerden haberdar oldu ve Binney & Smith'ten aldığı devasa bir Karbon Siyahı siparişi sayesinde bu teknolojiyi ana akıma taşıdı.
Peki I. Dünya Savaşı'nın yeri neresi? Pekala, Ford Piquette tesisinden Jack Seavitt'in mühimmat kıtlığı hakkında bir noktaya sahip olabileceği doğru, ancak bence magnezyum oksidi ile çinko oksidi karıştırmış. Onun haklı olabileceğini söylüyorum, çünkü 1988 Aralık tarihli Fortune Dergisi'nin mühimmat kıtlığından bahsettiğini gördüm:
I. Dünya Savaşı'ndan sonra karbon siyahına olan talep patladı. O zamana kadar lastiklerdeki kauçuğu çinko oksit güçlendiriyordu. Top mermileri için pirinç üretimi mevcut çinko kaynaklarını tükettiğinde, kimyagerler karbon siyahına rastladılar ve bu malzeme daha da iyi sonuç verdi.
Ayrıca Reinforced Plastics dergisinde bu paragrafı da gördüm:
Bu keşfin tarihi oldukça uğursuz çünkü bu, I. Dünya Savaşı'nın başlangıç öncesinde gerçekleşti. Lastiklerde çinko oksit güçlendirici ajan olarak kullanılıyordu, ancak çinko pirincin bir bileşeniydi ve kurşunlar, mühimmat ve silah bileşenleri için gerekliydi. Bu, karbon siyahının küçük bir siyah pigment işinden küresel bir endüstriyel özel kimya işine dönüşmesi için zemin hazırladı. Bu yeni inovasyonun sonucunda piyasaya verilen karbon siyahı hacmi 1915'ten 1924'e kadar altı kat arttı...
Ve The World Rubber Industry kitabından şu pasaj var:
...o zamanki lastik karkasları o kadar zayıftı ki, sadece dişin iyileştirilmesi çok az fayda sağlıyordu. Ancak daha sonra, kord karkas sayesinde lastik karkaslarının iyileşmesi, lastik tüketiminde büyük bir artış ve lastik güçlendirmesi için daha önce kullanılan çinko oksitteki I. Dünya Savaşı kıtlığı, siyahın kullanımının artmasını kolaylaştırdı ve üstünlüğünü gösterdi.
Michelin'in sözcüsü, şirketin 1917 civarında piyasaya sürdüğü ilk siyah lastiklerin "Universal Tread Covers" (Evrensel Diş Kapakları) adını taşıdığını ve "tüm yollar ve tüm hava koşulları için" üretilmiş lastikler olarak reklamını yaptığını söyledi.
Yani I. Dünya Savaşı'nın lastiklerin siyaha dönüşmesinde ne kadar etkili olduğu tam olarak belli değil, çünkü karbon siyahının güçlendirici gücüne ilişkin bilgi daha önceden var gibi görünüyor, ayrıca Binney & Smith ve Pensilvanya petrol patlaması sayesinde mikroskobik siyah parçacıkların çok miktarda tedariki de vardı.
Bir tür birleşme gibi görünüyor. Aynı zamanda, otomobiller seri üretime başladığı ilk yıllarda yaygınlaşmaya başladı ve lastikler, uzun ömürlü karbon siyahı güçlendirmesini kullanmaya yetecek kadar güçlü hale geldi ve savaş sırasında diğer kimyasal alternatifler kısıtlandı.
Yine de gerçek şu ki, I. Dünya Savaşı'nın hemen başlangıcından itibaren karbon siyahı çinko oksidin yerini aldı ve lastikler siyah oldu. Ancak daha da önemlisi, daha dayanıklı hale geldiler ve bugün hala bu rengi koruyorlar.
1908 yılında Ford Model T fabrikadan ilk çıktığından beri lastik teknolojisi çok yol kat etti. Modern lastikler sadece boyut, bileşim ve genel yapı olarak değil, aynı zamanda renk olarak da farklıdır. Bunun nedeni ilk lastiklerin beyaz olması ve ancak I. Dünya Savaşı sırasında siyaha dönüşmesidir. İşte nedeni.
Lastik rengi muhtemelen kimsenin çok fazla düşünmediği bir şey olduğu için, beni bu yola sokan şeyin ne olduğunu söylemeliyim. Babam Mart ayında Detroit'i ziyarete geldiğinde onu Ford Piquette Avenue Plant Müzesi'ne, ilk Ford'a ait fabrika ve Model T'nin tasarlandığı ve ilk olarak monte edildiği kutsal yere götürdüm.
Orada bazı Model T'lerin beyaz lastikleri olduğunu, diğerlerinin ise bugün gördüğümüz gibi siyah kauçukla kaplı tekerlekleri olduğunu fark ettim. Bu yüzden daha fazla şey öğrenmek istedim ve lastik üreticisi Michelin ile iletişime geçtim.
Şirket temsilcisi, "Orijinal lastikler, kauçuğun doğal rengi nedeniyle daha açık bir tona sahipti," dedi. "Kauçuk bileşimine [yaklaşık 1917'de] karbon siyahı [ince üretilmiş bir kurum] eklendi ve aşınma direncinde on kat artış sağladı."
Bu artan uzun ömür, ödüllü kimya mühendisi Jack Koenig tarafından da doğrulanıyor. Koenig, Polimerlerin Spektroskopisi adlı kitabında, karbon siyahı içermeyen bir lastiğin "5.000 milden az gideceğini" söylüyor. Çoğu lastiğin yılda 12.000 ile 15.000 mil arasında kullanıldığını ve üç veya dört yıl veya daha fazla dayanması gerektiğini düşünürsek, bu sayının ne kadar düşük olduğunu anlıyoruz.
Michelin sözcüsü, karbon siyahının bugün lastiklerde kullanılan kauçuğun bileşiminin yaklaşık dörtte birini veya yüzde 30'unu oluşturduğunu ve onları daha aşınmaya dayanıklı hale getirmenin yanı sıra lastiklere siyah rengini veren malzemenin, çatlamaya neden olabilen ultraviyole ışınlarına karşı da iyi bir koruma sağladığını, ayrıca kavrama ve genel yol tutuşunu da iyileştirdiğini söyledi.
Lastik şirketi Coker da, "Beyaz Yanaklı Lastiklerin Tarihi ve Zaman Çizelgesi" başlıklı bir blog yazısında lastiklerin siyah görünümünün karbon siyahına bağlı olduğunu belirterek, karbon siyahının güçlendirici özelliklerinin önemli olduğunu belirtti. Goodyear'ın Hug the Road blogu da, ozona karşı iyileştirilmiş direnci ve diş ve bantlardan ısıyı uzaklaştırmaya yardımcı olmak için artırılmış iletkenliği siyahlaştırıcı malzemenin faydaları olarak gösteriyor.
Şimdi şöyle bir soru sormakta fayda var:
Karbon Siyahı Nedir?
Karbon siyahı, eksik yanma geçirmiş bir hidrokarbonun ürünüdür ve "dumanı" neredeyse tamamen element karbonundan oluşan ince siyah parçacıklar olarak yakalanmıştır.
Yıllar boyunca çeşitli şekillerde üretilmiştir. Karbon siyahı üreticisi Orion Engineered Carbons'a göre, en eski işlemlerden biri, bir yağ lambasının alevini soğuk bir yüzeye çarptırmasını ve bu yüzeyden çıkan toz halindeki kurumun kazınmasını içeriyor. Bu toz halindeki kuruma isli karaboya deniyordu ve yüzyıllardır mürekkep olarak kullanılıyordu.
Ancak 1870'lerde, heyecan verici Developments in Rubber Technology, Volume 1 adlı kitapta belirtildiği gibi, Kanal Prosesi adı verilen bir atılım gerçekleşti. Temelde doğal gazı suyla soğutulmuş H şeklinde metal kanallara karşı yakmayı ve karbon birikintilerini toplamayı içeriyordu. Bu yeni süreç ve özellikle bu süreçte elde edilen daha ince parçacıklar, otomotiv endüstrisi için daha güçlü lastikler elde etmede önemli bir adım oldu, bunu Orion Engineered Carbons broşüründe belirtiyor:
Kanal Siyahından elde edilen daha ince parçacıklar, lastik ömrünü birkaç on bin mil kadar artırmayı mümkün kıldı. Geriye dönüp bakıldığında, otomotiv endüstrisi hızlı büyümesinde Kanal Siyahı üretiminin keşfi ve geliştirilmesine çok şey borçlu.
Ancak kanal siyahı, aşağıdaki resimde gördüğünüz gibi, özellikle verimli veya çevre dostu değildi. Bunlara "sıcak evler" deniyordu ve dumanları kilometrelerce görülebiliyordu.
Günümüzde karbon siyahı elde etmenin birincil yöntemi, ağır yağ veya doğal gaz besleme malzemesinin alınıp, doğal gazın ve önceden ısıtılmış havanın yandığı bir fırına enjekte edilmesini içeren "fırın işlemi" olarak adlandırılıyor (aşağıdaki resme bakın). Bu reaksiyonun yüksek sıcaklıkları, besleme malzemesinin "çatlaması" ve suyla soğutulup gazdan küçük karbon siyahı parçacıkları olarak filtrelenen duman haline gelmesine neden olur.
Elde edilen ince toz daha sonra su ve bir bağlayıcı madde yardımıyla daha kolay taşıma ve nakliye için peletlere dönüştürülüyor.
Karbon siyahı tozu son derece ince olup, malzemenin gerçek şeklini görmek için bir elektron mikroskobu kullanılması gerekir. Elektron mikroskobu, genel olarak 10 nanometre ile 500 nanometre arasında değişen ve çeşitli şekillerde zincirler halinde kaynaşmış küçük parçacıkları ortaya çıkarır. Önemli karbon siyahı üreticisi Birla Carbon'a göre, parçacıkların büyüklüğü, kaynaşmış "kümeler"in büyüklüğü ve genel şekli, bir kauçuğun aşınma direnci, çekme dayanımı, siyahlığı, iletkenliği ve hava koşullarına dayanıklılığı gibi özellikleri etkiler.
Farklı karbon siyahı sınıfları, yüzey alanlarına ve kauçuğun kürlenme hızına etkilerine göre kategorize edilir. İşte motor yatakları, konveyör bantları ve yüksek performanslı lastikler gibi çeşitli kauçuk uygulamaları için kullanılan farklı sınıfların bir bakışı.
I. Dünya Savaşı Tedarik Kıtlığı Siyah Lastiklerin Nedeni Olabilir
Lastiklerin siyah renk almasının tarihi karmaşık ve büyüleyici, ama aynı zamanda biraz da bulanık. Ford Piquette tesisinin mütevelli heyeti üyesi ve aynı zamanda rehber olan Jack Seavitt ile görüştüm. Daha sonra meslektaşlarının bunun nasıl olduğuna dair farklı hikayeleri olduğunu kabul etmesine rağmen, onun görüşüne göre lastikler I. Dünya Savaşı mühimmat kıtlığı nedeniyle siyaha dönmüş olabilir.
Özellikle 1900'lerin başlarında lastik üreticileri, kauçuğa magnezyum oksit ekleyerek mukavemetini artırabileceklerini keşfettiklerini söyledi. "Ancak I. Dünya Savaşı sırasında mühimmat endüstrisinde magnezyum oksitine ihtiyaç vardı," dedi ve bunun itici güç olarak kullanıldığını ve top mermileri için pirinç de kıt olduğunu söyledi. "Bu yüzden otomotiv endüstrisine: Artık pirinç kullanamazsınız ve lastiklerde magnezyum oksit kullanamazsınız, dediler."
"Bu yüzden başka bir şey bulmaları söylendi ve buldukları şey karbon siyahtı."
Anlattığı hikayeden emin olmayarak Seavitt, ekibinin biraz daha gerçek kontrolü yapacağını ve henüz geri dönüş almadığımı söylemesine rağmen Seavitt'in hikayesi, I. Dünya Savaşı'nın siyah lastiklere etkisine dair biraz daha araştırma yapmam için bana ilham verdi. Ve bulduğum şey, haklı olabileceği yönünde.
İnternette biraz gezinti yapmak beni boya kalemleri ve keçeli kalemlerin üreticisi Crayola'ya götürdü. Crayola, Edwin Binney ve C. Harold Smith'in adını alan Binney & Smith şirketine ait bir marka idi. Bu ikili, New York merkezli Peekskill Chemical Works'ün kurucusu Joseph Binney'in sırasıyla oğlu ve yeğeniydi. Peekskill Chemical Works, kömür ve isli karaboya - yanmakta olan yağdan çıkan kurum birikintilerini toplayarak elde edilen yukarıda bahsedilen koyu siyah toza - satıyordu. Bu malzeme pigmentler ve mürekkepler yapmak için kullanılıyordu.
Joseph emekli olduktan sonra Edwin ve C. Harold Binney & Smith'i kurduktan sonra şirket, Amerika genelindeki ahırları süslemek için kullanılan kırmızı oksit boyasıyla tanındı ve yüzyılın başında, Binney & Smith, sınıflarda kullanılan tozsuz tebeşir ve "Crayola" markalı uygun fiyatlı boya kalemleri gibi yenilikleri tanıttı. Daha da önemlisi, o zamana kadar Binney & Smith, doğal gaz bazlı karbon siyahı üretiminde dünya lideri olmuştu ve "Peerless" markası altında mürekkep olarak satıyordu. Bu marka, 1900 Paris Sergisi'nde altın ödül kazandı.
Binney ve Smith, Edwin Binney'in 1890'da aldığı "karbon siyahı üretimi için cihaz" gibi patentler aracılığıyla karbon siyahının üretim süreçlerinde bile iyileştirmeler yaptı. Üretim sürecindeki bu iyileştirmeler ve Pensilvanya'daki petrol patlaması sırasında keşfedilen doğal gaz bolluğu, lastik endüstrisinde bir devrimin yolunu açtı.
American Society for Testing and Materials'ın Standardization News gazetesinde 1992 yılında yazılan ve Michelin kalite güvence yöneticisi Jeffery A. Melsom tarafından kaleme alınan bir makaleye göre, İngiliz lastik endüstrisinin kurucusu Thomas Hancock ve vulkanizasyon işlemini keşfeden Charles Goodyear, 1830'lardan kalma, lastiğe renklendirmek için isli karaboyu eklemeyi içeren patentlere sahipti, ancak lastiklerin rengi ancak daha sonra değişti.
Yazar Jeffery A. Melsom, karbon siyahının gerçek lastik güçlendirme faydalarının 1904 yılında Silvertown, İngiltere merkezli India Rubber, Gutta Percha and Telegraph Cable Company'nin kimyageri S.C. Mote tarafından keşfedildiğini söylüyor.
"Ancak 1912'ye kadar," diye yazıyor Melsom, "bu gizli bileşen Akron, Ohio'daki Diamond Rubber Co. tarafından lastiklerde kullanıldı. Diamond Rubber, malzemenin kullanım hakkını Mote'un şirketinden satın aldı."
Bu noktada farklılıklar başlıyor. Melsom, Silvertown'dan S.C. Mote'un karbon siyahının lastiklerdeki değerini keşfettiğini ve Diamond Rubber'ın daha sonra lastiklerinde bu stratejiyi kullanmak için Mote'tan izin aldığını söylüyor. Ancak karbon siyahı şirketi Birla, karbon siyahının gücünü keşfetme konusunda Diamond Rubber Co.'nun sahibi ve İngiltere'den ithal ettiği "Silvertown" lastiklerinden etkilenen B.F. Goodrich'e büyük bir pay veriyor. Birla web sitesinde şunları yazıyor:
Ancak [B.F. Goodrich] "Silvertown" lastiklerle görünüşlerini değiştirmek için denemeler yapmaya başladığında, diş kauçuğunun sadece gri olmadığını, aynı zamanda daha uzun ömürlü olduğunu keşfettiler.
Silvertown üreticisi, lastiklerine renk vermek için az miktarda Binney & Smith karbon siyahı kullanıyordu ve Goodrich, miktarını artırmanın kauçuk parçacıklarını birbirine bağladığını ve lastikleri daha güçlü hale getirdiğini keşfetti. Bu nedenle 1911'de, yıllık bir milyon pound karbon siyahı üretebilecek bir üretici aradılar.
BFG'ye bu bir milyon pound karbon siyahını sağlayan, günümüz karbon siyahı endüstrisinin önde gelen isimlerinden olan Birla tarafından 2011'de satın alınan bir dizi küçük karbon siyahı şirketini Columbian Carbon Company'de bir araya getirmede büyük rol oynayan Binney & Smith'ten başkası değildi.
Özetlemek gerekirse, boya kalemi üreticisi Crayola'yı kuran Binney and Smith, mürekkepler ve pigmentler için büyük bir karbon siyahı üreticisi haline geldi, İngiliz bir lastik şirketindeki bir kimyager bu malzemeyi lastiklere koydu ve muhtemelen karbon siyahının Çinko Oksidi (1900'lerin başında güçlendirici ajan olarak kullanılıyordu) yerine geçebileceğini belirledi, ardından B.F. Goodrich bu lastiklerden haberdar oldu ve Binney & Smith'ten aldığı devasa bir Karbon Siyahı siparişi sayesinde bu teknolojiyi ana akıma taşıdı.
Peki I. Dünya Savaşı'nın yeri neresi? Pekala, Ford Piquette tesisinden Jack Seavitt'in mühimmat kıtlığı hakkında bir noktaya sahip olabileceği doğru, ancak bence magnezyum oksidi ile çinko oksidi karıştırmış. Onun haklı olabileceğini söylüyorum, çünkü 1988 Aralık tarihli Fortune Dergisi'nin mühimmat kıtlığından bahsettiğini gördüm:
I. Dünya Savaşı'ndan sonra karbon siyahına olan talep patladı. O zamana kadar lastiklerdeki kauçuğu çinko oksit güçlendiriyordu. Top mermileri için pirinç üretimi mevcut çinko kaynaklarını tükettiğinde, kimyagerler karbon siyahına rastladılar ve bu malzeme daha da iyi sonuç verdi.
Ayrıca Reinforced Plastics dergisinde bu paragrafı da gördüm:
Bu keşfin tarihi oldukça uğursuz çünkü bu, I. Dünya Savaşı'nın başlangıç öncesinde gerçekleşti. Lastiklerde çinko oksit güçlendirici ajan olarak kullanılıyordu, ancak çinko pirincin bir bileşeniydi ve kurşunlar, mühimmat ve silah bileşenleri için gerekliydi. Bu, karbon siyahının küçük bir siyah pigment işinden küresel bir endüstriyel özel kimya işine dönüşmesi için zemin hazırladı. Bu yeni inovasyonun sonucunda piyasaya verilen karbon siyahı hacmi 1915'ten 1924'e kadar altı kat arttı...
Ve The World Rubber Industry kitabından şu pasaj var:
...o zamanki lastik karkasları o kadar zayıftı ki, sadece dişin iyileştirilmesi çok az fayda sağlıyordu. Ancak daha sonra, kord karkas sayesinde lastik karkaslarının iyileşmesi, lastik tüketiminde büyük bir artış ve lastik güçlendirmesi için daha önce kullanılan çinko oksitteki I. Dünya Savaşı kıtlığı, siyahın kullanımının artmasını kolaylaştırdı ve üstünlüğünü gösterdi.
Michelin'in sözcüsü, şirketin 1917 civarında piyasaya sürdüğü ilk siyah lastiklerin "Universal Tread Covers" (Evrensel Diş Kapakları) adını taşıdığını ve "tüm yollar ve tüm hava koşulları için" üretilmiş lastikler olarak reklamını yaptığını söyledi.
Yani I. Dünya Savaşı'nın lastiklerin siyaha dönüşmesinde ne kadar etkili olduğu tam olarak belli değil, çünkü karbon siyahının güçlendirici gücüne ilişkin bilgi daha önceden var gibi görünüyor, ayrıca Binney & Smith ve Pensilvanya petrol patlaması sayesinde mikroskobik siyah parçacıkların çok miktarda tedariki de vardı.
Bir tür birleşme gibi görünüyor. Aynı zamanda, otomobiller seri üretime başladığı ilk yıllarda yaygınlaşmaya başladı ve lastikler, uzun ömürlü karbon siyahı güçlendirmesini kullanmaya yetecek kadar güçlü hale geldi ve savaş sırasında diğer kimyasal alternatifler kısıtlandı.
Yine de gerçek şu ki, I. Dünya Savaşı'nın hemen başlangıcından itibaren karbon siyahı çinko oksidin yerini aldı ve lastikler siyah oldu. Ancak daha da önemlisi, daha dayanıklı hale geldiler ve bugün hala bu rengi koruyorlar.