Уран и сковородки: как появился тефлон

В детстве на родительской кухне стояла тяжёлая чёрная сковорода, скорее всего чугунная. Ручка у неё снималась, а семечки на ней жарились превосходно. Зато яичница прилипала намертво — примерно как пальцы к суперклею. Впрочем, тогда казалось, что иначе и быть не может.

Оказалось, ещё как может. Примерно в 1995 году у нас появилась первая сковорода с тефлоновым покрытием, и готовить стало совсем иначе. Перемены ощутили не только мы: тефлон превратился в культурное явление. О нём рассказывали анекдоты, слагали легенды, а людей, которым всё сходило с рук, на время даже прозвали тефлоновыми — потому что к ним ничего не прилипало.

Со временем ажиотаж улёгся, тефлон прочно вошёл в быт, а чугунные сковородки частично вернулись на кухни. Справедливости ради, яичницу можно прижарить и к тефлоновой поверхности — просто сделать это труднее.

Однако история тефлона гораздо шире, чем история покрытия для посуды. Когда-то его применяли при работе с ураном, и никто не предполагал, что материал проявит себя не только на предприятиях, но и на миллионах кухонь. Проследим, как случайная и весьма специфическая находка DuPont изменила технологии материалов и кулинарию, а доверие покупателей открыло ей дорогу вопреки корпоративным прогнозам.

Порошок, к которому ничего не липнет

На рубеже 1920-х и 1930-х холодильники уже встречались во многих домах, но некоторые хладагенты того времени были весьма неприятными веществами. В ход шли аммиак, сернистый ангидрид, а в отдельных системах — углеводородные газы. Трудно выбрать, что хуже: аммиак ядовит, сернистый ангидрид ядовит и обладает резким запахом, а пропан легко воспламеняется и взрывается.

General Motors взялась искать хладагент, который позволил бы охлаждать продукты без подобных рисков. Холодильное подразделение автомобильного гиганта называлось Frigidaire. Вместе с DuPont компания продвигала семейство хлорфторуглеродов под маркой Freon.

В DuPont тогда работал Рой Планкетт — одарённый молодой человек из небогатой семьи в Огайо. Благодаря своим способностям он окончил Манчестерский колледж в Индиане, а в 1936 году, всего в 25 лет, защитил докторскую диссертацию по химии в Университете штата Огайо. Его научная работа была посвящена механизму окисления углеводов. В DuPont Планкетт изучал хладагенты, в частности тетрафторэтилен, или TFE, который предполагалось хлорировать.

Тетрафторэтилен — газ, молекула которого состоит из двух атомов углерода и четырёх атомов фтора. Планкетт собирался исследовать его реакцию с соляной кислотой и получать новые фторуглероды. Чтобы не синтезировать газ перед каждым опытом, он и его помощник Джек Ребок заготовили около 45 кг TFE и распределили его по баллонам. Баллоны хранили в сухом льду, снижая риск нежелательных реакций.

Точная дата события, которое принято считать днём рождения материала большинства антипригарных сковородок, известна. 6 апреля 1938 года Планкетт попросил Ребока присоединить баллон к аппарату. Тот открыл вентиль, но ничего не произошло: газ не поступал. Вентиль проверили проволокой — засора не было. Пустым баллон тоже не оказался: весы показали почти тот же вес, что и до эксперимента. Настоящая загадка.

Планкетт снял вентиль, перевернул баллон и потряс его. На лабораторный стол высыпалась горсть белого порошка. Вместе с Ребоком он попытался достать проволокой ещё немного, но внутри вещества явно оставалось больше, чем удавалось извлечь.

В интервью 1986 года Планкетт признавался: сначала он подумал, что эксперимент не удался и всё придётся начинать заново. Но любопытство взяло верх. Химик распилил баллон ножовкой, а затем вскрыл ещё несколько. На внутренних стенках обнаружился белый слой — гладкий и похожий на воск на ощупь.

В тот же день в лабораторном журнале появилась запись: получен белый твёрдый продукт, предположительно полимеризованный. Планкетт сразу допустил, что газ в баллоне превратился в длинные молекулярные цепи. Впрочем, низкая температура и давление сами по себе ещё не объясняют механизм полимеризации. Тогда полагали, что фторированный этилен не должен так себя вести, поэтому появления полимера никто не ожидал. Учёные решили продолжить опыты.

Уже через два дня обнаружились новые свойства вещества. В ранних записях его называли необычайно термостойким: для разрушения требовался сильный нагрев, а продукты разложения повреждали стекло. Материал практически ни в чём не растворялся. Планкетт проверил холодную и горячую воду, ацетон, эфир, спирт, толуол, концентрированные серную и азотную кислоты, а также едкий натр.

Ничего не помогло. Паяльник не обугливал материал, плесень его не поражала, солнечный свет не портил. Правда, стойкость к обычному нагреву не означает, что PTFE не разлагается при очень высокой температуре. К этому мы ещё вернёмся.

Новое вещество назвали политетрафторэтиленом, или PTFE. 1 июля 1939 года Планкетт подал патентную заявку, а в 1941-м получил патент. На этом его участие в истории полимера почти завершилось: дальнейшая работа относилась к химии полимеров, которая не была его специализацией. Ещё в январе 1939 года, до подачи заявки, Планкетта перевели на должность главного химика производства тетраэтилсвинца — присадки к бензину. Этим направлением он занимался и во время войны.

На пенсию Планкетт вышел в 1975 году, проработав в DuPont до конца карьеры, а в 1985-м был включён в Национальный зал славы изобретателей. О белом порошке он помнил всю жизнь, но изобретателем сковородки себя не называл. И совершенно справедливо — об этом ещё пойдёт речь.

Неподатливый материал

Чтобы разобраться в открытии и его последствиях, придётся немного углубиться в химию. Постараюсь обойтись без лишних формул.

Молекула политетрафторэтилена представляет собой длинную цепь атомов углерода, к каждому из которых присоединены два атома фтора. Связь C–F очень прочна: её энергия составляет около 485 кДж/моль, что делает её одной из самых крепких одинарных связей в органической химии. Но важна не только прочность — не меньшее значение имеет геометрия.

Фтор крупнее водорода, поэтому цепь закручивается в спираль, а расположенные снаружи атомы фтора образуют плотную гладкую оболочку. Углеродный скелет оказывается защищённым. Обычным химическим реагентам трудно воздействовать на поверхность: связь C–F прочна, а наружный фторсодержащий слой малоактивен. Расплавленные щелочные металлы и некоторые другие сильные реагенты способны его разрушить, но к бытовой химии они, разумеется, не относятся.

Из этого следуют и другие особенности. Поверхностная энергия тефлона составляет примерно 18 мН/м, тогда как поверхностное натяжение воды при комнатной температуре — около 72 мН/м. Поэтому вода на PTFE обычно собирается в капли. Коэффициент трения у материала тоже невелик: при определённых условиях он достигает примерно 0,04. В результате получается необычная поверхность — химически стойкая, плохо смачиваемая водой и достаточно скользкая.

Мало что прилипает к тефлону не потому, что он каким-то чудесным образом всё «отталкивает». Межмолекулярные силы продолжают действовать. Просто многим веществам трудно хорошо смочить такую поверхность и создать с ней прочный контакт. Отсюда слабая адгезия, или сцепление материалов.

Клей на PTFE тоже зачастую держится плохо, хотя разные составы смачивают его неодинаково. Это можно проверить с помощью сантехнической фторопластовой ленты: попробуйте приклеить к ней что-нибудь обычным клеем и посмотрите, насколько надёжным получится соединение.

При этом смачивание, трение и адгезия — разные вещи. Масло, например, растекается по PTFE заметно лучше воды. Низкий коэффициент трения означает, что поверхности легко скользят; поверхностная энергия влияет на смачивание; адгезия характеризует прочность сцепления. Эти свойства взаимосвязаны, но не тождественны.

Тефлон также относится к термопластам. Кристаллические области первичного порошка PTFE впервые плавятся примерно при 342 °C, а уже переплавленного материала — около 327 °C. Однако расплав почти не течёт. Его вязкость огромна — порядка 10¹⁰ Па·с, примерно как у очень вязкого стеклообразного вещества. Полиэтилен можно расплавить и залить в форму, но с PTFE этот приём не работает.

В DuPont быстро это поняли и обратились к опыту металлургов. Тефлон стали обрабатывать подобно вольфраму: порошок прессуют в заготовку, а затем нагревают в печи, пока частицы не соединятся в монолит. Процесс называется спеканием, по-английски sintering. Есть, правда, важное отличие: вольфрам спекают ниже температуры плавления, а тефлон нагревают выше неё — примерно до 360–380 °C. Он плавится, но из-за чрезвычайной вязкости не растекается, как обычный термопласт, а сливается в единый блок. После этого заготовку обрабатывают на станке. Получается пластик, с которым обращаются словно с порошковым металлом.

К 1941 году в распоряжении DuPont оказался материал с двумя парадоксальными особенностями. Он почти ни с чем не реагировал, поэтому его было трудно надёжно закрепить. И хотя он плавился, расплав практически не тек, а значит, просто отлить из него деталь не получалось.

Представьте: на складе лежит вещество, которое не растворяется в обычных растворителях, почти не приклеивается, не льётся и стоит как серебро. Кому оно нужно и что с ним делать? На месте DuPont в 1941 году я бы тоже затруднился ответить. Но уже в 1942-м покупатель нашёлся сам — и расходы его не смущали.

K-416

Если совсем коротко, Манхэттенский проект по созданию ядерной бомбы столкнулся с необычной задачей. В природном уране содержится около 0,7 процента изотопа U-235, необходимого для уранового заряда, и примерно 99,3 процента U-238. Последний тоже полезен в ядерной технике, но здесь требовалось повысить концентрацию именно U-235. Химически изотопы почти неразличимы, а разница между их массами составляет всего три атомные единицы. Для разделения выбрали газовую диффузию: уран превращают в газообразный гексафторид UF₆ и пропускают через пористую перегородку. Более лёгкие молекулы с U-235 проходят через неё немного чаще.

Насколько немного? Молекула с U-238 весит примерно 352 атомные единицы, а с U-235 — 349. Чтобы получить оружейный уран, требуются тысячи ступеней разделения, километры труб и тысячи насосов и клапанов. Завод K-25 в Ок-Ридже занимал 44 акра под одной крышей и тогда считался одним из крупнейших зданий мира. Его построили, по сути, ради многократного повышения доли нужного изотопа.

Вся система должна была сохранять герметичность, ведь внутри циркулировал гексафторид урана. А для материаловеда это весьма непростое вещество:

• При атмосферном давлении и температуре около 56 °C оно сублимирует — переходит из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкую фазу.

• Быстро реагирует с влагой воздуха, образуя фторид уранила UO₂F₂ и фтороводород HF. Во влажной среде последний образует плавиковую кислоту.

• Может вступать в реакцию со многими органическими материалами, включая обычные уплотнения.

• Агрессивно воздействует на многие металлы. Для работы с сухим UF₆ применяют коррозионно-стойкие металлы и сплавы, в том числе никель, алюминий, медь и материалы с защитной фторидной плёнкой. Их совместимость зависит от влажности, температуры и состояния поверхности.

Первоначально диффузоры собирались делать из чистого никеля. Полковник Николс, инженер проекта, получивший генеральское звание уже после войны, вспоминал, что никеля для этого не хватило бы во всём мире. K-25, по его словам, спасла компания Chrysler, предложившая наносить никель на сталь гальваническим способом. Но металл — лишь часть задачи. Чем уплотнять тысячи фланцев и клапанов? Резину, кожу, свинец, асбест и другие привычные материалы для прокладок гексафторид быстро разрушил бы.

Тут в DuPont и вспомнили о белом порошке. Он отличался исключительной химической стойкостью, в том числе к сухому UF₆. Генерал Гровс, уже поручивший DuPont немало атомных заказов — именно эта компания строила реакторы в Хэнфорде, — получил материал под кодовым названием K-416. DuPont обязалась передавать правительству весь объём производства. Небольшой цех в Арлингтоне, штат Нью-Джерси, взяли под охрану и перевели на секретный режим.

Без проблем не обошлось. Тогдашнее производство тефлона было крайне рискованным: при полимеризации TFE выделяется тепло, которое ускоряет реакцию. Если процесс выходит из-под контроля, газ разлагается на углерод и тетрафторметан с огромным выделением энергии. В 1944 году ночью арлингтонский цех взорвался.

Утром на место прибыли армейские следователи и сотрудники ФБР: они искали признаки диверсии. Саботаж не подтвердился, причиной аварии признали самопроизвольную полимеризацию. Взрыв унёс жизни двух человек. Цех восстановили за два месяца, работая в две смены по 12 часов, и окружили защитными барьерами, как пороховой склад. Первое в мире производство будущего покрытия для сковородок, если говорить совсем упрощённо, напоминало предприятие взрывоопасной химии — со всеми необходимыми мерами предосторожности.

Около двух третей тефлона из Арлингтона отправляли на нужды Манхэттенского проекта, остальное шло на другие военные задачи. Из материала делали носовые обтекатели радиовзрывателей: он хорошо изолировал и одновременно пропускал радиоволны. Тефлоновой лентой также обматывали провода в радарах ночных бомбардировщиков.

Ленту толщиной пять сотых миллиметра состругивали на станке с цельного спечённого блока. Стоила она 100 долларов за фунт — примерно 1800 современных долларов за полкило. Очень дорого, но заказчики платили: подходящих альтернатив для таких условий почти не существовало. Диэлектрические свойства PTFE оставались сравнительно стабильными в широком диапазоне температур и частот, и это оказалось бесценным. Или, во всяком случае, стоило больше 100 долларов.

Название Teflon компания DuPont начала применять в 1944 году, вероятно, образовав его от аббревиатуры TFE. В 1946-м его зарегистрировали как торговую марку. Код K-416 после войны постепенно вышел из употребления.

1258 буханок без смазывания

После войны DuPont решила вывести тефлон на коммерческий рынок. Логика была очевидна: материал хорошо зарекомендовал себя при создании бомбы, в радарах и везде, где обычные прокладки разрушались. Значит, промышленность должна им заинтересоваться. На рубеже 1940-х и 1950-х в Паркерсберге, Западная Вирджиния, заработал первый полноценный завод, рассчитанный на многомиллионный оборот. К слову, его построили на земле, некогда принадлежавшей Джорджу Вашингтону. Тефлон стали применять в прокладках, сальниках, подшипниках и кабельной изоляции.

Почти сразу, в начале 1950-х, он появился и на хлебозаводах: на валках для раскатки теста, формах для хлеба и кексов, противнях для печенья, конвейерах кондитерских производств и крюках для вытягивания ирисок. Там, где поверхности прежде приходилось смазывать маслом и всё равно отскребать, тефлон показывал себя значительно лучше.

В 1953 году DuPont сняла телевизионную рекламу, в которой показывала хлебную форму с тефлоновым покрытием. Утверждалось, что в ней испекли 1258 буханок, ни разу не смазав её жиром. В первоначальном сценарии также говорилось, что вскоре тефлоном будут покрывать и сковородки, но эту фразу исключили ещё до съёмок.

Почему? Вот здесь начинается самое интересное.

DuPont не пугали ни кислоты, ни уран. Зато перспектива встретиться с домохозяйкой у газовой плиты вызывала у химического гиганта опасения. Испытания подтверждали высокую термостойкость PTFE, но около температуры плавления в 327 °C усиливалось термическое разложение, а его газообразные продукты были опасны. При сильном перегреве они могут вызвать состояние, напоминающее грипп, — полимерную лихорадку.

Для хлебных форм на производстве с контролируемыми температурами это не представляло проблемы. А вот пустую сковородку вполне можно забыть на огне и перегреть. К тому же формой пользуется обученный пекарь, а сковородкой — кто угодно.

Важно и то, что DuPont, в отличие от многих конкурентов, не стремилась выпускать дешёвый массовый пластик. Её стратегия заключалась в продаже дорогих сложных материалов специалистам, которые понимали их свойства. Тефлон для особых задач идеально вписывался в эту модель. А вот иск от домохозяйки, надышавшейся продуктами разложения над забытой сковородой, — совсем нет.

Компания осталась верна своей бизнес-модели. В 1960 году, спустя 22 года после случая с баллоном, DuPont продавала менее 5 тысяч тонн тефлона в год на сумму 28 миллионов долларов. По её меркам это были сравнительно небольшие деньги.

Как закрепить то, что не приклеивается

Существовала и другая трудность: если к тефлону почти ничего не липнет, как закрепить сам тефлон на какой-либо поверхности?

Первый способ — грубая механика: болты, винты, хомуты и струбцины. Лист тефлона попросту прикручивали. Для прокладки между фланцами, где материал зажимается, это вполне подходило. А вот прикрепить пластину болтами ко сковородке уже сложнее.

Второй способ тоже был механическим: в тефлоновую поверхность вдавливали мелкие частицы кремнезёма. Получалось подобие наждачной бумаги, за выступающие песчинки которой мог зацепиться обычный клей. Результат был не идеальным, но для некоторых задач его хватало.

Третий способ — химический. Поверхность обрабатывают специальным раствором, который удаляет из её верхнего слоя часть атомов фтора. Защитная оболочка нарушается, образуется более богатая углеродом и химически активная поверхность, пригодная для склеивания. Иными словами, тефлон сначала химически изменяют и только потом клеят. Травление раствором натрий-нафталинового комплекса применяют и сегодня. Поверхность можно подготовить и с помощью плазмы: принцип тот же — сначала изменить её свойства.

Четвёртый способ оказался особенно важным. В 1951 году DuPont запатентовала грунт на основе тефлоновой дисперсии с добавлением хромовой кислоты. После запекания на металле такой состав, согласно патенту, держался прочнее, чем удавалось прежде. Поверх него уже можно было наносить чистый тефлон. Получался переходный слой, совместимый с тефлоном с одной стороны и сцепляющийся с металлом — с другой. Это уже близко к нужному решению.

Отдельно развивалась технология нанесения покрытий. Деталь нагревали примерно до 340–350 °C и на секунду погружали в «кипящий слой» — тефлоновый порошок, который продували воздухом снизу, заставляя вести себя подобно жидкости. Частицы прилипали к горячему металлу, избыток сдували, а деталь дополнительно нагревали, чтобы покрытие сплавилось. Так получали тонкую плёнку. Процедуру повторяли несколько раз; для клапанов, роторов и других промышленных деталей этого было достаточно.

К тому времени тефлон научились выпускать и в виде водной дисперсии. Это важное отличие: дисперсия — не раствор, ведь тефлон не растворяется. Её скорее можно сравнить с молоком: в воде находятся взвешенные частицы полимера размером около 0,2 микрона.

Такую «эмаль» можно распылить или нанести кистью. Вода испаряется, оставляя слой сухих частиц. Затем деталь нагревают примерно до 370–400 °C в подходящем технологическом режиме, и частицы спекаются в сплошную плёнку. Принцип тот же, что в порошковой металлургии, только спекание происходит на поверхности детали. Многие фторполимерные покрытия и сегодня создают похожим образом.

Рыбалка, молоко и сковорода вместо кастрюли

Марк Грегуар, родившийся в 1906 году, работал инженером во французском государственном институте аэронавтики ONERA и увлекался рыбалкой. Он любил не только ловить рыбу, но и самостоятельно мастерить снасти. В начале 1950-х Грегуар экспериментировал с удилищами из стеклопластика вместо бамбука, в том числе с телескопическими моделями.

Дальше история расходится на две версии, обе я обнаружил при подготовке материала. Согласно американской, которую приводит журнал Invention & Technology, Грегуар узнал о тефлоне от коллеги, придумавшего наносить его тонким слоем на алюминий для промышленных целей, и решил обработать снасти, чтобы леска не путалась. По французской версии, он покрывал тефлоном алюминиевые оправки для формования стеклопластиковых колен удилища, чтобы готовые детали легче снимались.

Какая версия ближе к истине, я не знаю. Впрочем, для нашего рассказа это не так существенно: в обоих случаях к 1954 году Грегуар уже научился закреплять тефлон на алюминии и делал это прежде всего ради рыбалки.

Его жена Колетт предложила найти материалу более практичное применение. По её воспоминаниям, она примерно так и сказала мужу: раз уж PTFE настолько хорош, пусть сделает что-нибудь полезное — например, кастрюлю, в которой не пригорает молоко. Его кипятили каждый день, и остатки постоянно приходилось отскребать. Просьба вполне понятная: пока одни увлечены рыбалкой, другие решают повседневные задачи.

Скрытый текст

Во французском варианте есть ещё одна подробность, за достоверность которой я поручиться не могу, хотя история занятная. Якобы Грегуар отправился в ближайший магазин за кастрюлей, но их там не оказалось. Не желая возвращаться с пустыми руками, он купил алюминиевую сковородку. Так первой посудой, к которой почти ничего не прилипало, стала именно сковорода, а не кастрюля для молока. Надёжного подтверждения этому эпизоду я не нашёл.

Как закрепить тефлон на сковородке, опираясь на уже известные тогда приёмы? Примерно следующим образом: алюминиевое дно обрабатывали 10–30-процентным раствором соляной кислоты от нескольких минут до пары часов. Алюминий растворяется в кислоте неравномерно: она находит слабые места в оксидной плёнке и образует в металле микроскопические углубления размером до 20–30 микрон. Некоторые из них имеют поднутрение — внутри они шире, чем у входа.

Затем на протравленное дно наносят тефлоновую дисперсию. Вода испаряется, частицы заполняют углубления. После этого сковороду нагревают примерно до 370–400 °C, выше температуры плавления тефлона. Частицы соединяются в сплошную плёнку, закреплённую в микрополостях словно в крошечных замках с узким входом. Вытечь расплав не может: его вязкость слишком велика. Иными словами, плёнка не приклеивается в привычном смысле, а удерживается механически.

Это важное различие. В самом патенте говорится о механическом закреплении и «корнях» плёнки в полостях. А патенты на посуду 1970-х отмечают, что при спекании на алюминии прочная химическая связь между PTFE и металлом не образуется: покрытие держится главным образом за счёт механического зацепления. При температурах спекания алюминий практически не способен предложить тефлону условия для реакции. Именно за эту химическую стойкость материал и выбрали для уранового производства. По той же причине к нему мало что прилипает и его самого непросто закрепить.

Почему же в качестве основы выбрали алюминий? Он хорошо проводит тепло, легко штампуется из диска, недорого стоит и не ржавеет, даже если покрытие местами износится. Травить можно также сталь и бронзу — патент описывает разные металлические основания, но для кухонной посуды алюминий оказался особенно удобен.

Название компании, начавшей выпускать его изобретение, Грегуар составил просто: соединил части слов TEFlon и ALuminium. Получилось знакомое всем имя TEFAL.

Сковорода как расходный материал

Получив готовое изобретение, Грегуар поступил вполне логично: отправился к производителям посуды. Переговоры продолжались целый год, но все ответили отказом.

Причина этих отказов заслуживает отдельного внимания. В 1950-е и во Франции, и в США сковорода была не просто товаром. Её могли купить при создании семьи, а затем передать детям. Чугунная посуда, доставшаяся от бабушки, продолжала служить ничуть не хуже новой.

Могла ли алюминиевая сковорода с тефлоном соперничать с такой долговечностью? Нет. После нескольких лет активной эксплуатации покрытие изнашивалось, а вместе с ним исчезали и его замечательные свойства.

Казалось, против чугуна у новинки с таким сроком службы нет шансов. Производители не хотели рисковать репутацией создателей долговечной посуды ради какой-то необычной плёнки.

Поэтому в 1955 году супруги Грегуар наладили выпуск дома. Марк наносил покрытие на кухне, а Колетт продавала сковородки на улицах и показывала их в действии. 2 мая 1956 года в Сарселе под Парижем зарегистрировали компанию Tefal — с заглавной первой буквой и строчными остальными. В первый год мастерская выпускала по 100 сковородок ежедневно.

Рекламное обещание было простым: к этой сковородке почти ничего не прилипает. Для покрытия, которое удерживается в углублениях алюминия, заявление смелое, но к этому мы ещё вернёмся.

Трудно определить, был ли успех неожиданным или закономерным: вероятно, и тем и другим. Французские кулинары и хозяйки, несмотря на свой консерватизм, проголосовали за новую технологию франками. В 1958 году Tefal продала миллион изделий, а в 1960-м — почти три миллиона. Производители, ещё недавно считавшие такую сковороду бесперспективной, остались со своими чугунными моделями и наверняка пожалели об отказе.

Важно не только то, что Tefal добилась успеха, но и то, каким образом. Сам того не планируя, Грегуар предложил не просто покрытие, а расходный товар. Сковорода, которую нужно менять каждые 3–5 лет, предполагает совсем иную бизнес-модель, чем изделие на три поколения. Мнимый недостаток обернулся высокими продажами: покупатели приняли необходимость периодической замены ради яичницы, которая не прилипает.

На этом негласном соглашении до сих пор строится бизнес SEB, купившей Tefal в 1968 году.

Американец с овечьей фермы

Томас Харди был американцем с особой любовью к Франции. В Париже он работал по плану Маршалла, затем стал иностранным корреспондентом, а позже вернулся в семейную компанию в Мэриленде, выпускавшую текстильное оборудование. В 1957 или 1958 году на вечеринке на левом берегу Сены он познакомился с Грегуаром, который увлечённо рассказал о своих сковородках и строительстве завода.

Вернувшись домой, Харди решил, что идея может сработать и в США. Он снова поехал в Париж договариваться о лицензии. Сначала Грегуар отказывался: янки не внушали ему доверия. Но настойчивость Харди принесла результат, и он вернулся в Мэриленд с правами на технологию Tefal.

Следующие два года Харди предлагал американским производителям посуды выпускать тефлоновые сковородки. Все отказали. История повторилась: идея казалась слишком непривычной, и, подозреваю, аргумент о «вечной» посуде звучал и здесь. Тогда Харди решил доказать её состоятельность сам. Он заказал во Франции 3000 сковородок, разместил их в амбаре на своей овечьей ферме и разослал бесплатные образцы с рекламными материалами закупщикам 200 универмагов. Ни один из них не сделал заказа.

Тогда Харди отправился в Уилмингтон, в DuPont. Обратите внимание: инициатива исходила именно от него. Он рассказал руководителю подразделения об успехах во Франции и миллионе проданных изделий в год и убедил его, что у такой посуды есть рыночные перспективы.

Правда, руководителю сразу не понравилось название: Tefal слишком напоминало Teflon. Харди согласился продавать французские сковородки в Америке под именем T-fal, через дефис. Так появились два варианта бренда: Tefal в Европе и T-fal в США, Канаде и Японии. Взамен DuPont предоставила ему продавца для переговоров с Macy’s — крупной американской сетью универмагов.

Скрытый текст

Здесь важно различать название вещества и торговые марки. Политетрафторэтилен, или PTFE, — это полимер. Teflon — зарегистрированная торговая марка Chemours, а Tefal — бренд посуды группы SEB. Первые сковородки Tefal действительно выпускали с покрытиями под маркой Teflon, но после покупки компании группой SEB в 1968 году разработку собственных антипригарных покрытий постепенно взяли под контроль. Сегодня Tefal прямо заявляет, что не применяет покрытия под маркой Teflon, хотя её антипригарные покрытия могут содержать тот же полимер PTFE.

В статье я употребляю слова PTFE и «тефлон» как синонимы. По существу это верно, хотя юристы Tefal едва ли одобрили бы такое упрощение.

В крошечном подвальном кабинете Macy’s закупщик Джордж Эдельштейн оформил небольшой заказ. Обрадованный Харди отправил во Францию победную телеграмму. 15 декабря 1960 года, несмотря на сильную метель, сковородки T-fal Satisfry появились в Macy’s на Геральд-сквер по цене 6,94 доллара. К удивлению многих, их быстро раскупили. Американские покупатели оказались солидарны с французскими и охотно приняли новинку.

Следующим стал Neiman Marcus в Далласе. Там закупщик передал пробную сковороду Хелен Корбитт, руководившей кулинарной школой универмага и писавшей поваренные книги. Она осталась в восторге, магазин разместил газетную рекламу на целую полосу и за неделю продал 2000 штук. По словам закупщика, сковородки выдавали покупателям прямо из транспортных ящиков.

Затем подключились другие универмаги, и амбар опустел. Харди ежедневно звонил во Францию, потом прилетел сам и одолжил Tefal 50 тысяч долларов на расширение производства, но даже этого не хватало. К середине 1961 года объём заказов достиг миллиона сковородок в месяц, и Харди построил собственный завод в Тимониуме, штат Мэриленд. В том же году, по сведениям Tefal, американский журнал опубликовал фотографию Жаклин Кеннеди, выходящей из магазина со сковородой T-fal. Насколько я понимаю, это не была заказная реклама — компании просто повезло. Учитывая положение Жаклин в общественной жизни США, нетрудно представить, как снимок повлиял на покупателей.

Тем временем в Канзас-Сити предприниматель Марион Троццоло, владевший фирмой по производству лабораторных пластмасс, выпустил в 1961 году Happy Pan — первую американскую сковороду с тефлоновым покрытием.

А затем рынок обрушился.

В известном смысле его погубил собственный успех. Крупные американские производители, два года отказывавшие Харди, увидели очереди в Macy’s и поспешили выпускать аналогичную посуду. Опыта работы с тефлоном у них не было, поэтому значительная часть продукции заметно уступала французской: покрытие царапалось, сходило и отваливалось кусками.

Всего за год слово «тефлоновый» у многих стало ассоциироваться с облезающей поверхностью. Спрос упал столь же стремительно, как вырос, а склады заполнились непроданными изделиями. Харди продал завод и вернулся к текстильному оборудованию.

Только тогда DuPont всерьёз занялась проблемой. Компания опросила 6000 покупателей и специалистов рынка и выяснила, что сама идея людям нравится, а раздражает их непрочное покрытие. После этого DuPont ввела стандарты, сертификацию и фирменный знак качества для посуды, а её лаборатория в Филадельфии стала проводить по 500 испытаний сковородок ежемесячно. К середине 1960-х доля довольных покупателей достигла 81 процента.

В 1968 году появился Teflon II, который обещали сделать устойчивее к царапинам; в 1976-м — Silverstone с более толстым покрытием и улучшенным сцеплением; в 1986-м — Silverstone Supra. В дальнейшем совершенствовались составы слоёв, подготовка основания и способы нанесения.

Тефлон внутри тефлона

Как сковородки производят сегодня, после десятилетий развития технологии? Чистая соляная кислота в массовом производстве не закрепилась. Причина уже знакома: углубления удерживают плёнку механически, а для покрытия толщиной 20–40 микрон это не самый надёжный способ. Если край отойдёт, плёнка может начать отслаиваться, словно обои. Кроме того, при нагреве тефлон расширяется в 4–6 раз сильнее алюминия, и каждый цикл нагрева и остывания расшатывает места зацепления. За срок службы сковороды таких циклов набираются тысячи.

Промышленность одновременно пошла двумя путями. Первый напоминает метод Грегуара, но действует грубее: поверхность не травят, а обрабатывают корундом до шероховатости в несколько микрон. Либо плазменным напылением наносят слой керамики или даже металла, создавая шершавую, похожую на наждачную бумагу подложку.

Второй путь оказался сложнее и в конечном счёте получил широкое распространение. На алюминий сначала наносят грунт, или праймер. Это смесь термостойкой смолы, прилипающей к металлу, — полиамид-имида либо полиэфирсульфона — с частицами PTFE и небольшим количеством коллоидного кремнезёма. Смола сцепляется с металлом химически и механически. Частицы тефлона распределены в ней словно изюм в тесте и образуют переход к следующему слою, состоящему почти целиком из тефлона. Сверху наносят третий, самый гладкий финишный слой. Затем все три слоя спекают вместе.

Схему с фторполимером, полиамид-имидом и кремнезёмом DuPont запатентовала в 1977 году. С тех пор многие «трёхслойные», «усиленные» и «титановые» покрытия на полках стали её вариациями. Титан обычно присутствует в виде твёрдых частиц в грунте или среднем слое, повышающих устойчивость к царапинам. Поверхность всё равно изнашивается, но медленнее. А вот «керамические» покрытия обычно устроены иначе: тефлона в них нет, они создаются золь-гель-методом на основе кремнезёма.

Сам тефлон к алюминию по-прежнему не приклеивают: закрепляют смолу, содержащую его частицы. Грегуар добивался похожего результата кислотой, но без смолы, поэтому его сковороды, при всём уважении к изобретателю, служили недолго.

Есть и ещё одна проблема. Тефлоновое покрытие рассчитано на работу при температурах до 260 °C. Если пустую сковороду перегреть до 350 °C и выше, материал начинает разлагаться с выделением паров, которые могут вызвать у человека полимерную лихорадку на день-два. С 1954 года DuPont запрещала сотрудникам курить рядом с тефлоновой пылью: сигарета, загрязнённая такими частицами, способна вызвать тот же эффект.

Эта опасность известна с 1950-х. О ней писала независимая организация Consumer Reports, тестирующая потребительские товары, в 1961 году, а затем снова в 1973-м, когда редакция устала отвечать на письма о якобы «мёртвых рабочих» и «припадках». Историй о погибших рабочих не подтвердилось: были описанные выше симптомы и настойчивые слухи.

Настоящую проблему представлял не столько сам тефлон, сколько вещества, применявшиеся при его производстве. Десятилетиями при полимеризации дисперсии PTFE использовали эмульгатор PFOA — перфтороктановую кислоту. На готовой сковороде её почти не остаётся, поскольку она выгорает при спекании. Однако вещество попадало в заводские стоки, окружающую воду и кровь людей и практически не разлагается в природе.

В 2000-х это привело к искам против DuPont на сотни миллионов, а затем и миллиарды долларов. К 2015 году западные производители отказались от PFOA в производстве. А в Румийи, куда Tefal перенесла завод из Сарселя ещё в 1961 году, региональное агентство здравоохранения обнаружило в 2022-м содержание PFOA в питьевой воде в полтора раза выше санитарного норматива.

14 ноября 2022 года загрязнённые водозаборы отключили от городской сети и заменили другими источниками. В декабре 2023-го на одном из водозаборов запустили очистку активированным углём, а другой оставался отключённым. В том же году местным жителям рекомендовали не употреблять рыбу из окрестных рек.

У прогресса, как видим, есть своя цена.

Кто создал сковородку

Подведём итоги.

К 1954 году химики DuPont умели всё, что умел Грегуар, и даже больше. Они знали, как травить тефлон и спекать дисперсию на металле, а грунт с хромовой кислотой запатентовали ещё в 1951-м. Идея закрепить тефлон в углублениях поверхности тоже напрашивалась. Соляная кислота не была прорывом в химии, и Грегуар не был единственным, кто до неё додумался.

Но именно он принёс тефлоновую посуду на домашние кухни. Дело было не столько в химии, сколько в корпоративной политике. Обе наиболее заинтересованные стороны — DuPont и производители посуды — опасались новинки. Первая боялась судебных исков, вторые — за репутацию долговечного товара. И те и другие отчасти были правы: покрытую сковороду действительно опасно перегревать, а срок её службы ограничен.

Чтобы такая посуда появилась, требовался человек, которому нечего терять и который не считал недолговечность непреодолимым недостатком. Грегуар с идеей кастрюли для молока подходил на эту роль идеально. И не менее важно, что рядом была Колетт: она не только предложила идею, но и ходила по улицам Парижа, показывая покупателям, как всё работает. Без неё, полагаю, сковорода могла бы так и остаться на семейной кухне.

А на знаменитый вопрос «если к тефлону ничего не прилипает, как его приклеили к сковородке?» есть простой ответ: напрямую никак. Вместо обычного приклеивания применяют гораздо более сложную технологию.

Загляните в свою сковороду

Наша история почти закончена. Осталась ещё одна любопытная деталь.

Если у вас есть сковорода Tefal с Thermo-Spot, взгляните на центр её внутренней поверхности. Там находится красный термочувствительный круг с узором: когда посуда нагревается до температуры, подходящей для начала приготовления, около 180 °C, рисунок меняет вид. Технологию представили примерно в 2000 году, через четыре года после смерти Грегуара. Thermo-Spot помогает в том числе не перегреть сковороду до опасной температуры.

Не хочется следить за нагревом и периодически менять посуду? Чугун никуда не исчез, и долговечные сковороды по-прежнему продаются. Для многих кулинарных задач они подходят ничуть не хуже алюминиевой или стальной посуды с тефлоновым покрытием.

Поэтому главными героями этой истории мне всё же видятся покупатели. Даже понимая, что вместо чугунной сковороды на десятилетия им придётся обновлять посуду каждые несколько лет, они проголосовали за удобство и прогресс. Особенно примечательно, что новинка была рассчитана не на увлечённых технологиями энтузиастов, готовых принимать всё новое, а на довольно консервативную аудиторию. Тем не менее тефлоновые сковороды заняли свою нишу, и сегодня современную кухню без них представить трудно.

© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»

 

Источник