háttér
a ballon egy légmentesen záródó táska, amely levegővel vagy gázzal felfújható könnyű anyagból készül. A játék léggömbök mindenféle formában, méretben és színben kaphatók, hogy örömet szerezzenek a gyerekeknek és a felnőtteknek születésnapi partikon és más ünnepi alkalmakkor.
a léggömböket először Franciaországban találták ki a 18.század végén. Két papírgyártó, Jacques és Joseph Montgolfier felfedezte, hogy amikor a papírzacskókat forró levegővel töltik meg, a táskák felemelkednek. Gyorsan felismerték ennek lehetőségeit, és különböző anyagokból, például papírból, szövetből és selyemből készült léggömbökkel kezdtek kísérletezni. 1783 júniusában tették meg a levegőnél könnyebb léggömb első nyilvános bemutatóját, papírral bélelt szövetből készült 35 láb (11 m) átmérőjű ballonnal. Ugyanebben az évben Jacques Charles egy gumilakkkal bevont selyemből készült ballont repült, amelyet hidrogénnel töltöttek meg, amely a levegőnél könnyebb gáz. Ezek a korai demonstrációk nagy izgalmat keltettek, és a lufikat hamarosan számos célra használták a tudományban, a sportban és a háborúban.
a ma ismert gumijáték-léggömb abban különbözik a korai léggömböktől, hogy teljes egészében gumiból készül. Az ilyen formázott gumitermékek előállításának gyakorlati módja számos felfedezést és találmányt igényelt. Ezek a fejlesztések fokozatosan zajlottak az évek során, mióta 1803-ban Párizs közelében megalapították a világ első gumigyárát.
a természetes latex vízben szuszpendált gumianyag-gömbök keveréke (hasonlóan a tejhez). Ha levegőnek, hőnek vagy bizonyos vegyi anyagoknak van kitéve, koagulál vagy vérrögök alakulnak ki. A gumi gömböcskéi összeállnak és elkülönülnek a latex vizes részétől, végül rugalmas, szilárd anyagot képeznek. Erősségének, ellenálló képességének és a meleg és hideg hőmérsékletekkel szembeni ellenálló képességének javítása érdekében a gumit vulkanizálják vagy különféle módszerekkel gyógyítják, például bizonyos vegyi anyagokkal keverve vagy hőkezeléssel.
a termék gumiból történő előállításának ötlete régi. A dél-amerikai bennszülöttek palackokat és egyéb cikkeket készítettek a földből készült formák bevonásával, jóval azelőtt, hogy az európaiak az 1700-as évek közepén elkezdték kísérletezni a gumival. 1830—ban az angol Thomas Hancock szabadalmaztatta a termékek létrehozásának folyamatát azáltal, hogy latexet öntöttek a formákra, vagy a formákat latexkeverékbe merítették-ez a modern technika előfutára a mártott termékek, például gumikesztyűk és óvszerek előállításához.
1921-ben kifejlesztettek egy módszert a folyékony latex koagulációjának késleltetésére. Ez a módszer lehetővé tette a gumigyártók számára, hogy a nyers latexet folyékony formában könnyebben szállítsák a világ gyártási központjaiba. Ez viszont új folyamatokhoz vezetett a gumiáruk előállításához. Az 1920-as évek elején Angliában számos szabadalmat adtak ki olyan folyamatokra, amelyek lehetővé tették a penészgombák folyékony latexbe mártását. 1931-ben az első modern latex ballont Neil Tillotson készítette a padlásán. Eladta 15″ Tilly Cat “léggömbjét (macskafej alakú, festékkel nyomtatott bajuszokkal kiegészítve) A Patriot’ s Day felvonuláshoz Massachusettsben 1931 áprilisában, és alapított egy céget, amely ma is gyárt léggömböket.
nyersanyagok
bár a gumi szintetikusan készülhet, a természetes latex előnyös a nagy rugalmassága miatt. Az eredeti hosszának hét-nyolcszorosára nyújtható, és még mindig visszatér a korábbi alakjához. A szintetikus gumi nem bizonyult olyan rugalmasnak és rugalmasnak, mint a természetes latex.
a nyers, természetes latex fehér vagy sárgás átlátszatlan folyadék, megjelenésében hasonló a tejhez. A Latex bizonyos növények, különösen az eredetileg Brazíliában található Hevea fa szekréciója. A természetes gumi legfontosabb forrásai ma Malajzia és Afrika ültetvényei.
a gumitermelőknek ezekből a fákból kell betakarítaniuk a nyersanyagot, ami magában foglalja a fák sekély vágásokkal történő pontozását, és a vágásokból származó nedv vödörbe engedését. A latexet nagy tartályokban gyűjtik össze, szűrik az idegen részecskék eltávolítására, majd lúgokkal keverik a koaguláció megelőzése érdekében. Ezután folyékony formában szállítják a világ különböző részein található feldolgozó központokba.
a latexet adalékanyagokkal kell összekeverni, mielőtt az ipari folyamatokban felhasználható lenne. Bizonyos vegyi anyagokat összekeverünk a kívánt vastagság, szárítási sebesség és egyéb tulajdonságok elérése érdekében. Más vegyi anyagokat (együttesen antidegradánsként ismert) adnak hozzá, hogy lassítsák a gumi oxidációját és bomlását. A szín érdekében a pigmenteket összekeverik a latexbe. A pigmentek lehetnek finom fémoxid porok vagy szerves színezékek.
a gyártási folyamat
lényegében a játékballon készítésének folyamata magában foglalja a penész folyékony latexbe merítését. A forma vagy forma leeresztett léggömb alakú.
a legkorábbi ballon formák eldobhatóak voltak, a tiplikhez rögzített kartonból készültek. A Modern formák újrafelhasználhatók, általában rozsdamentes acélból, alumíniumból vagy porcelánból készülnek. A formáknak simának és polírozottnak kell lenniük. Számos ilyen forma fejjel lefelé van rögzítve egy táblához vagy állványhoz. A táblákat mechanikusan mozgatják az egyik állomásról a másikra a gyárban.
annak érdekében, hogy a költség és a gyártott léggömbök száma szempontjából hatékony legyen, a ballongyártás nagymértékben automatizált, folyamatos hurokfolyamattá vált. A léggömbök tételekben készülnek, azonos színűek és méretűek, mivel a szín és a forma megváltoztatása időigényes és kézi beavatkozást igényel. Kézi beavatkozásra általában csak a Futtatás beállításához, majd később a késztermék csomagolásához, valamint az esetlegesen felmerülő mechanikai problémák kezeléséhez van szükség.
a latex előkészítése
- 1 használat előtt előfordulhat, hogy a latexet színezni kell. Ez magában foglalja a pigment keverését a latexbe. Ezt meg lehet tenni a ballongyárban, vagy a ballongyártó megvásárolhatja a már pigmentált latexet egy szállítótól.
- 2 a latexet olyan tartályokba kell önteni, amelyekbe a formákat mártják. A tartályokat egy bizonyos hőmérsékleten tartják, és keverési mechanizmusokat tartalmazhatnak a latex keringésének fenntartása érdekében, hogy elkerüljék az ülepedést.
az űrlapok bemerítése
- 3 a ballon formákat először melegítjük, majd néhány másodpercig koaguláns oldat tartályába merítjük. Amikor a formákat a folyékony latexbe merítik, a koagulálószer hatására a gumi vékony lapban gélesedik a formák körül. Egy általánosan használt koaguláns oldat víz, kalcium-alapú só, szappan és talkum por keveréke. A só a tényleges koaguláns; a szappan segíti a latex egyenletes filmben való elterjedését, a talkum pedig megkönnyíti a gumi eltávolítását a formákból egy későbbi lépésben.
- 4 a formákat 100 fő (38 fő) és 200 fő (93 fő) közötti hőmérsékletre melegítik, majd egy színes latex tartályba merítik. A koaguláns hatására a latex bevonja a formákat. Minél hosszabb ideig maradnak a formák a tartályban, annál vastagabb a bevonat, amely ragaszkodik hozzájuk. A léggömbök esetében nagyon vékony latex rétegre van szükség,így a formákat csak néhány másodpercig merítik. A formákat gondosan ellenőrzött sebességgel kell behelyezni és eltávolítani, hogy elkerüljék a légbuborékok csapdázását és egyenletes, vékony bevonatot érjenek el.
a gyűrű készítése
- 5 a ballon nyakán ajak képződik úgy, hogy a gumi széleit kefékkel vagy hengerekkel gördítik. Ez létrehozza a ballon nyílása körül látható gyűrűt.
a felesleges koaguláns eltávolítása
- 6 Ezután a formákat egy kimosó oldat (gyakran sima víz) tartályába merítik, hogy feloldódjanak, majd a felesleges koagulálószert kiszivárogtassák a gumiból.
A gumi kikeményítése
- 7 a formákon lévő gumit meg kell szárítani és kikeményíteni. Az alkalmazott módszer a gyártók között változik. Egyes ballongyártók olyan latexet használnak, amely már tartalmaz vulkanizálószert, ebben az esetben a gumit mérsékelt hőmérsékleten szárítják. Más gyártók vulkanizálást indukálnak azáltal, hogy a gumival bevont formákat kemencébe helyezik, és egy órán keresztül kikeményednek.
a ballonok eltávolítása
- 8 a léggömböket ezután mechanikusan eltávolítják formájukból. Az egyik megközelítés az, hogy víz vagy levegő permetezésével lefújják őket, és összegyűjtik a léggömböket egy kosárba vagy hálóba.
- 9 Ha a ballonokat vízpermettel távolítják el, akkor azokat ezután centrifugába helyezik, ahol a felesleges vizet a ballonok nagy sebességgel történő forgatásával távolítják el.
- 10 a ballonokat ezután nagy szárítógépekben szárítják.
nyomtatás és csomagolás
- 11 ezután a léggömbök csomagolhatók, vagy először kinyomtathatók, majd csomagolhatók. Ha közvetlenül csomagolják őket, akkor egy szállítószalagon mozgatják őket egy számlálóeszköz mellett, és zsákokba helyezik őket. Ha minden zsákba megfelelő számú léggömböt helyeztek, a zsákokat lezárják.
- 12 a léggömbökre, például logókra vagy arcokra vonatkozó minták nyomtatása valójában több lépésből áll. Először a léggömböket fel kell fújni az egyenletes nyomtatás érdekében. Ehhez a munkavállalónak manuálisan kell elhelyeznie az egyes léggömböket a felfújó eszközön. Ezután minden egyes ballonra gondosan kinyomtat egy mintát. Végül a léggömböket eltávolítják és továbbítják a csomagolási szakaszba.
minőség-ellenőrzés
a ballon gyártási környezetét szigorúan ellenőrizni kell a magas minőség és konzisztencia elérése érdekében. A gyártási folyamat során a számítógépes műszerek rögzítik és szabályozzák a levegő páratartalmát, a levegő hőmérsékletét, a latex tartály hőmérsékletét, a sütők, szárítók és egyéb paraméterek hőmérsékletét.
az eljárás során használt latexet és más vegyszereket gondosan meg kell fogalmazni a Speciális tulajdonságok érdekében, és gondosan meg kell őrizni. Például a latexnek bizonyos viszkozitással és szárítási sebességgel kell rendelkeznie. A tartályoknak, amelyekben tartják, rendelkezniük kell olyan eszközökkel, amelyek megtartják a latex keringését, hogy elkerüljék a “bőr” kialakulását, és megakadályozzák az összetevők leülepedését.
melléktermékek/hulladék
a gyártók érdeke, hogy a lehető legkevesebb gumit pazarolják, mert a latex költsége magas az egyes léggömbök eladási árához képest. A léggömbkészítők a koaguláns nagy részét is visszanyerik, amely a kimosódó oldatba kerül. Sajnos a nem visszanyert hulladék folyékony hulladékként kerül a környezetbe. A gyár által felszabadítható vegyi hulladék mennyiségét kormányzati törvények szabályozzák. A léggömbök gyártása után némi hulladékot is eredményeznek, mert mindig eldobják őket, miután leeresztették vagy felpattantak. Mivel azonban a latex természetes, végül más anyagokra bomlik.
biztonsági aggályok
a Játékballonok örömforrást jelenthetnek, de váratlanul veszélyesek is lehetnek. A kisgyermekek már ismert, hogy meghal véletlenül fulladás léggömbök. A Latex léggömbök vízben is végződhetnek, ahol végül elveszítik színüket, és hasonlítanak a medúzákra. A tengeri állatok, például a bálnák és a teknősök megpróbálták megenni őket, és elpusztultak, mert a latex eltömíti az emésztőrendszerüket.
a jövő
a játék ballon ipar nagyon versenyképes. A gyártók folyamatosan keresik a módját, hogy a folyamatot automatikusabbá és hatékonyabbá tegyék, különösen a kézi beavatkozás csökkentésével. Jelenleg a leginkább munkaigényes részek a nyomtatási és csomagolási lépések. Az automatizálás növelése ezekben a lépésekben a potenciális jövőbeli fejlesztések területe.
az utóbbi években a fémfilmekből készült léggömbök népszerűvé váltak. Ezeknek a léggömböknek a gyártási folyamata nagyon eltérő. Két Mylar színmintából készült szendvicsből készülnek-egy poliészter filmből -, amelyek gyakran kör alakúak, amelyeket a szélek körül lezárnak. Egy kis nyílás marad, amelyen keresztül a ballon felfújható. Mivel az anyag kezdetben lapos, ezek a léggömbök könnyebben kinyomtathatók, mint a gumiból készült léggömbök. A fólia lehet nagyon fényes és fényvisszaverő, amely lehetővé teszi a nagyon fényes minták. Erősebbek és tartósabbak, mint a gumi léggömbök, de bizonyos felhasználások esetén ez is hátrány. Például nem lehet különféle formákba csavarni, sem vízzel megtölteni. A fólia a környezetben is sokkal hosszabb ideig lebomlik, mint a gumi.
hol lehet többet megtudni
Könyvek
Barlow, Fred W. Rubber Compounding: alapelvek, anyagok és technikák. Marcel Dekker, Inc. 1988.
Coates, Austin. A gumi kereskedelme: Az Első 250 Év. Oxford University Press, 1987.
Hofmann, Werner. Gumi Technológiai Kézikönyv. Oxford University Press, 1989.
— Renee M. Rottner