Slovo „plast“ dnes nemá dobrý zvuk. Počátkem minulého století to ale bylo úplně jinak. Objev první pevné hmoty vytvořené člověkem znamenal převrat v chemii a obrovský posun ve vývoji průmyslu. A také v osudu syna obyčejného vlámského ševce.

Na belgické vesnici Sint-Martens-Latem nebylo nic zajímavého, dokud se tu na přelomu 19. a 20. století nezačali usazovat malíři. Do zdejší malebné krajiny utíkali před ruchem měst. Nejslavnější místní rodák, syn ševce Charlese Baekelanda, však mířil opačným směrem.

Dobře se učil, a tak absolvoval státní střední školu v nedalekém Gentu a pak s výborným prospěchem ještě večerní průmyslovku. To mu už v 17 letech otevřelo cestu na univerzitu, protože mu městská rada v Gentu udělila stipendiem.

V 21 měl doktorát z přírodních věd. Pro kluka z chudých poměrů to byl tehdy nevídaný vzestup, vždyť jeho matka chodila vypomáhat jako služka, aby vyšli. Leo Baekeland (1863–1944) mířil ale ještě výš.

Jeho dětským idolem byl Benjamin Franklin, který pocházel z podobně chudých poměrů, jeho otec živil početnou rodinu výrobou mýdla a svíček. Franklin se přesto vypracoval na úspěšného podnikatele, politika a vědce.

To byla životní dráha, která Baekelandovi imponovala. A logicky předpokládal, že podobnou kariéru půjde dosáhnout spíš v zámoří než v maloměšťácké atmosféře Belgie.

Na cestách

I v Belgii se mu přitom dařilo rychle stoupat. Po krátkém období, kdy učil na střední škole v Bruggách, získal místo asistenta na univerzitě v Gentu. Měl učit a podílet se na výzkumu. Jeho přičinlivost a nadání mu ale přihrály další příležitost.

V soutěži mezi absolventy čtyř belgických univerzit za poslední tři roky vyhrál Baekeland v roce 1887 první cenu v chemii. K jeho radosti vítězství obnášelo také studijní stipendium do zahraničí. Využil ho velmi intenzivně, pobyl na univerzitách v Londýně, Oxfordu a Edinburghu.

Ale rozhodující pro jeho další život byla až následující cesta do Spojených států. Tam hodlal strávit nějaký čas pokračováním ve svých výzkumech zaměřených na chemii pro fotografii. Ta byla jeho koníčkem už od dětství.

Už jako student experimentoval s chemickými procesy pro vývoj fotografií. Svými výsledky dokonce zaujal místního výrobce fotografických želatinových desek v Gentu, tehdejší novinky pro expozici snímků, který mu nabídl spolupráci.

Tak získal znalosti, kterými na Kolumbijské univerzitě v New Yorku oslnil. Obdiv mu lichotil a snadno podlehl naléhání, ať se do Evropy nevrací a uplatní svůj talent na řešení chemických problémů v průmyslu.

Baekeland si vlastně nic jiného nepřál, a tak do Belgie poslal svou rezignaci na místo na univerzitě v Gentu, kde už byl docentem.

Na volné noze

Velmi dobrou pozici Baekelandovi nabídla firma Anthony Company zaměřená na výrobu želatinových fotografických desek a bromidového papíru. Jenže Baekeland tam vydržel jen dva roky. Chtěl být nezávislý a věnovat se vlastnímu výzkumu a vývoji chemických procesů pro fotografii, které už měl hlavě.

Těch bylo ale příliš mnoho, než aby se jim dokázal naplno věnovat a dotahovat je ke komerčnímu použití, a tak začal upadat do dluhů. Pochopil, že musí svůj přístup změnit a pracovat důsledně jen na vývoji jediného nápadu.

Vyplatilo se mu to. Podařilo se mu vytvořit zcela nový typ fotografického papíru, který umožňoval vyvolávat pozitivy i při umělém světle plynových lamp, nikoli na slunci, jak bylo tehdy běžné. Jeho další výhodou byla rychlost, s jakou se pozitiv objevoval, proto ho nazval Velox, latinsky „rychlý“.

Velox představoval ve fotografii malou revoluci, ale zpočátku se prosazoval těžce. I když Baekeland k papíru přidával tištěné instrukce, jak s ním pracovat, fotografové je nečetli a pak si stěžovali, že papír nefunguje.

„Musel jsem tehdy zjistit, jak těžké je naučit lidi cokoli nového poté, co si zvykli na starší metody,“ poznamenal s jistou trpkostí ve svých memoárech.

Nová éra

Trvalo to několik let, než přišel průlom a fotografové zjistili, že práce s Baekelandovým chlorostříbrným papírem je mnohem jednodušší. Po amatérských fotografech, kteří ho ocenili jako první, se stal hitem i mezi profesionály a prodeje strmě rostly.

Spokojený Baekeland prodal patent v roce 1899 firmě Eastman Kodak. Dostal 1 milion dolarů, i když čekal nanejvýš 25 000. Důležité pro něj bylo, že s penězi získal nezávislost. Pořídil za ně vilu v Yonkersu, tehdy předměstí, dnes součásti New Yorku, kde zřídil rodinný domov i laboratoř pro další výzkumy a experimenty.

O fotografii už nešlo, to mu ostatně zakazovala smlouva s Kodakem.

Baekelandovi to ale nevadilo, měl nový zájem – elektrochemii. Ta jeho pozornost záhy nasměrovala k bouřlivě se rozvíjející elektrifikaci země. Brzdil ji zdánlivě banální problém, chyběly vhodné nehořlavé izolační materiály.

To byl v době před vývojem syntetických polymerů tvrdý oříšek. Šelak, který se k tomu účelu používal tehdejším rozmachu elektrotechnického průmyslu zdaleka nestačil. Nevyráběl se synteticky, šlo o přírodní pryskyřici, kterou své larvy na větvích pokrývá červec lakový.

Bylo třeba ji sbírat ručně ze stromů a ještě upravovat, takže by nikdy nemohla být dostupná v požadovaném množství. Bylo třeba najít něco úplně nového.

Zdlouhavé pokusy

Jako řešení se nabízela synteticky vytvořená pryskyřice. Musela by být elektricky nevodivá, nehořlavá a nesměla by měknout horkem. O něco takového se už o 20 let dříve snažil německý chemik Adolf von Baeyer, pozdější nositel Nobelovy ceny, když pracoval se směsí formaldehydu a fenolu, běžně dostupných látek získávaných levně z uhlí.

Jenže experimenty se nedařily, ztroskotal Baeyer i další chemici, kteří to po něm zkoušeli. Reakce postupovala velmi pomalu a vzniklá pryskyřice se k ničemu nehodila, byla pórovitá a křehká. Baekeland chtěl zkusit, jestli k lepšímu výsledku nepomůže zvyšování teploty a tlaku.

Bylo to náročnější, než si představoval. Systematickým zkoumáním reakce mezi fenolem a formaldehydem strávil 5 let. Po stovkách neúspěšných experimentů začínal mít jasno. Zjistil, že zásadní vliv má poměr dvou hlavních složek.

Při přebytku fenolu mu vznikaly tavitelné pryskyřice, které nazval novolaky. Dala se mechanicky zpevnit přidáváním práškovaných nebo vláknitých plnidel a lisovat do forem. Netvrdly horkem, ale chemicky přidáním další složky.

Naopak přebytkem formaldehydu získal látky, které nazval rezoly. Tvrdly horkem a později se uplatnily jako lepidla a povrchové laky.

Začátek éry plastů

V roce 1907 Baekeland požádal o patent na materiál z fenolformaldehydové pryskyřice smíchané s azbestovými vlákny. Dal mu název bakelit, což byla složenina jeho příjmení a řeckého názvu pro kámen – lithos, odkazující na pevnost.

Oficiálně ho představil až o dva roky později, kdy už si byl jistý, k čemu se dá vlastně využít. Jako nehořlavý materiál a dobrý izolant se bakelit nejprve používal v elektrotechnice a v automobilovém průmyslu, později se rychle rozšířil do mnoha dalších odvětví, až byl vidět doslova všude na předmětech denní potřeby, od náustků k doutníkům až po telefony.

Jeho obrovskou výhodou byla tvarovatelnost, díky níž dokázal zachovat zdobnost řemeslné výroby. Dal se barvit, a protože plnivem mohl být i luxusní materiály jako jemně drcený mramor, stal se bakelit módním materiálem skříní rozhlasových přijímačů.

Nehledě na obrovský úspěch Baekeland dál experimentoval a pokračoval ve výzkumu, byl autorem více než 100 patentů. Význam bakelitu už ale žádným dalším objevem nepřekonal. Bakelitem zahájil éru syntetických materiálů a chemikům ukázal, že podobných hmot lze vyrobit nepřeberný počet.

Otevřel cestu makromolekulární chemii jako zcela novému odvětví. I když v polovině minulého století začaly bakelit vytlačovat plasty z ropy, časopis TIME v roce 1999 označil Lea Baekelanda za jednoho z 20 nejvýznamnějších vědců a myslitelů 20. století.

Kateřina Pavelcová