Palloncino

Sfondo

Un palloncino è un sacchetto a tenuta d’aria fatto di un materiale leggero che può essere gonfiato con aria o gas. I palloncini giocattolo sono disponibili in tutti i tipi di forme, dimensioni e colori per deliziare bambini e adulti alle feste di compleanno e altre occasioni festive.

I palloncini furono inventati per la prima volta in Francia alla fine del 18 ° secolo. Due cartai, Jacques e Joseph Montgolfier, scoprirono che quando i sacchetti di carta sono pieni di aria calda, i sacchetti si alzano. Presto per rendersi conto del potenziale di questo, hanno iniziato a sperimentare con palloncini di vari materiali come carta, stoffa e seta. Fecero la prima dimostrazione pubblica di una mongolfiera più leggera dell’aria nel giugno 1783, con un palloncino di 11 metri di diametro di 35 piedi fatto di stoffa foderato di carta. Più tardi quell’anno, Jacques Charles fece volare un palloncino di seta rivestito con una vernice di gomma e riempito di idrogeno, un gas più leggero dell’aria. Queste prime dimostrazioni suscitarono grande entusiasmo, e i palloncini furono presto usati per molti usi nella scienza, nello sport e nella guerra.

Il pallone giocattolo di gomma come lo conosciamo oggi è diverso dai primi palloncini in quanto è realizzato interamente in gomma. Un modo pratico per realizzare prodotti in gomma così formati richiedeva diverse scoperte e invenzioni. Questi sviluppi hanno avuto luogo gradualmente nel corso degli anni da quando la prima fabbrica di gomma al mondo è stata fondata vicino a Parigi nel 1803.

Il lattice naturale è una miscela di piccoli globuli di sostanza di gomma sospesa in acqua (molto simile al latte). Quando è esposto all’aria, al calore o a determinate sostanze chimiche, coagula o si coagula insieme. I globuli di gomma si uniscono e si separano dalla porzione acquosa del lattice, formando infine un materiale elastico e solido. Per migliorare la sua resistenza, resilienza e resistenza alle temperature calde e fredde, la gomma viene vulcanizzata o curata con vari metodi, come la miscelazione con determinate sostanze chimiche o il trattamento con il calore.

L’idea di realizzare un prodotto in gomma è vecchia. I nativi del Sud America hanno creato bottiglie e altri articoli da rivestimento stampi in terra molto prima che gli Europei hanno cominciato a sperimentare con la gomma nella metà del 1700. Nel 1830, l’Inglese Thomas Hancock brevettato un processo per la creazione di prodotti da versare il lattice su stampi o a immersione stampi in una miscela di lattice—il precursore della moderna tecnica di produzione immerso prodotti come guanti di gomma e preservativi.

Nel 1921 fu sviluppato un metodo per ritardare la coagulazione del lattice liquido. Questo metodo ha permesso ai produttori di gomma di trasportare il lattice grezzo in forma liquida più facilmente nei centri di produzione di tutto il mondo. Ciò a sua volta ha portato a nuovi processi per la produzione di articoli in gomma. Nei primi anni 1920, un certo numero di brevetti sono stati concessi in Inghilterra per i processi che hanno permesso stampi da immergere in lattice liquido. Nel 1931, il primo palloncino in lattice moderno fu creato da Neil Tillotson nella sua soffitta. Vendette 15 dei suoi palloncini” Tilly Cat ” (a forma di testa di gatto, completi di baffi stampati con colorante) per la parata del Patriot Day nel Massachusetts nell’aprile del 1931, e formò una società che produce ancora oggi palloncini.

Sebbene la gomma possa essere prodotta sinteticamente, il lattice naturale—un liquido opaco bianco o giallastro simile all’aspetto del latte-è preferito per la sua grande elasticità.

Materie prime

Sebbene la gomma possa essere prodotta sinteticamente, il lattice naturale è preferito per la sua grande elasticità. Può essere allungato a sette o otto volte la sua lunghezza originale e ancora tornare alla sua forma precedente. La gomma sintetica non ha dimostrato di essere elastica e resiliente come il lattice naturale.

Il lattice naturale grezzo è un liquido opaco bianco o giallastro, simile nell’aspetto al latte. Il lattice è la secrezione di alcune piante, in particolare l’albero di Hevea originariamente trovato in Brasile. Le più importanti fonti di gomma naturale oggi sono le piantagioni in Malesia e in Africa.

I produttori di gomma devono raccogliere la materia prima da questi alberi, il che comporta tagliare gli alberi con tagli poco profondi e lasciare che la linfa trasuda dai tagli in secchi. Il lattice viene raccolto in grandi contenitori, filtrato per rimuovere particelle estranee e mescolato con alcali per prevenire la coagulazione. Viene quindi spedito in forma liquida a centri di elaborazione in diverse parti del mondo.

Il lattice deve essere miscelato con additivi prima di poter essere utilizzato nei processi industriali. Alcune sostanze chimiche vengono miscelate per ottenere uno spessore desiderato, velocità di essiccazione e altre proprietà. Altri prodotti chimici (noti collettivamente come antidegradanti) vengono aggiunti per rallentare l’ossidazione e la decomposizione della gomma. Per dargli colore, i pigmenti vengono mescolati nel lattice. I pigmenti possono essere polveri di ossido di metallo fine o coloranti organici.

Il processo di produzione

In sostanza, il processo di realizzazione di un palloncino giocattolo comporta l’immersione di uno stampo in lattice liquido. Lo stampo, o forma, ha la forma di un palloncino sgonfiato.

Le prime forme a palloncino erano usa e getta, fatte di cartone attaccato ai tasselli. Le forme moderne sono riutilizzabili e solitamente realizzate in acciaio inossidabile, alluminio o porcellana. Le forme devono essere lisce e levigate. Un certo numero di tali forme sono attaccate a testa in giù a una tavola o a un rack. Le schede vengono spostate meccanicamente da una stazione all’altra in fabbrica.

Per essere efficiente in termini di costo e numero di palloncini prodotti, la produzione di palloncini è diventata un processo ad anello continuo altamente automatizzato. I palloncini sono realizzati in lotti, tutti dello stesso colore e dimensione, poiché cambiare il colore e la forma richiede molto tempo e richiede un intervento manuale. L’intervento manuale è di solito necessario solo per l’impostazione di una corsa e poi più tardi per il confezionamento del prodotto finito, e per affrontare occasionali problemi meccanici che possono sorgere.

Preparazione del lattice

• 1 Prima del suo utilizzo, potrebbe essere necessario colorare il lattice. Ciò comporta la miscelazione di un pigmento nel lattice. Può essere fatto presso la fabbrica di palloncini, o il produttore di palloncini può acquistare lattice già pigmentato da un fornitore.
  
• 2 Il lattice deve essere versato in serbatoi in cui verranno immerse le forme. I serbatoi sono tenuti ad una certa temperatura e possono includere meccanismi di agitazione per mantenere il lattice circolante per evitare la sedimentazione.

Immersione dei moduli

• 3 Le forme a palloncino vengono prima riscaldate, quindi immerse in un serbatoio di soluzione coagulante per alcuni secondi. Quando le forme sono immerse nel lattice liquido, il coagulante farà gelare la gomma in un foglio sottile attorno alle forme. Una soluzione coagulante comunemente usata è una miscela di acqua, un sale a base di calcio, sapone e polvere di talco. Il sale è il vero coagulante; il sapone aiuta la diffusione del lattice in un film uniforme e il talco aiuta a facilitare la rimozione della gomma dalle forme in un passaggio successivo.
• 4 Le forme vengono riscaldate ad una temperatura compresa tra 100 ° F (38°C) e 200°F (93°C), e quindi immerse in un serbatoio di lattice colorato. Il coagulante fa sì che il lattice ricopra le forme. Più a lungo le forme vengono lasciate nel serbatoio, più spesso è il rivestimento che si attacca a loro. Per i palloncini, si desidera uno strato molto sottile di lattice, quindi le forme vengono immerse solo per alcuni secondi. Le forme devono essere inserite e rimosse a velocità attentamente controllate per evitare di intrappolare le bolle d’aria e per ottenere un rivestimento uniforme e sottile.

Fare l’anello

• 5 Un labbro si forma sul collo del palloncino facendo rotolare i bordi della gomma usando spazzole o rulli. Questo crea l’anello visto intorno all’apertura del palloncino.

Rimozione del coagulante in eccesso

• 6 Successivamente, le forme vengono immerse in un serbatoio di soluzione di lisciviazione (spesso semplice acqua) per sciogliere e lisciviare via il coagulante in eccesso dalla gomma.

Polimerizzazione della gomma

• 7 La gomma sulle forme deve essere asciugata e curata. Il metodo utilizzato varia tra i produttori. Alcuni produttori di palloncini usano un lattice che contiene già un agente vulcanizzante, nel qual caso la gomma viene asciugata a una temperatura moderata. Altri produttori inducono la vulcanizzazione mettendo le forme rivestite di gomma in un forno e curando per un’ora.

Rimozione dei palloncini

• 8 I palloncini vengono quindi rimossi meccanicamente dalle loro forme. Un approccio è quello di soffiare via con uno spruzzo di acqua o aria e raccogliendo i palloncini in un cesto o rete.
• 9 Se i palloncini vengono rimossi con uno spruzzo d’acqua, vengono poi posti in una centrifuga, dove l’acqua in eccesso viene rimossa ruotando i palloncini ad alta velocità.
• 10 I palloncini vengono poi essiccati in grandi asciugatrici.

Stampa e imballaggio

• 11 Successivamente, i palloncini possono essere confezionati o prima stampati e poi confezionati. Se vengono imballati direttamente, vengono spostati su un nastro trasportatore oltre un dispositivo di conteggio e inseriti in sacchetti. Quando un numero appropriato di palloncini è stato collocato in ogni sacchetto, i sacchetti sono sigillati.
• 12 La stampa di disegni su palloncini, come loghi o volti, comporta in realtà diversi passaggi. Innanzitutto, i palloncini devono essere gonfiati per consentire una stampa uniforme. Ciò richiede a un lavoratore di posizionare manualmente ciascun pallone sul dispositivo di gonfiaggio. Successivamente, un motivo viene accuratamente stampato su ciascun palloncino. Infine, i palloncini vengono rimossi e passati alla fase di confezionamento.

Controllo di qualità

L’ambiente di produzione di palloncini deve essere rigorosamente controllato per ottenere alta qualità e coerenza. Durante tutto il processo di produzione, la strumentazione basata su computer registra e controlla l’umidità dell’aria, la temperatura dell’aria, la temperatura del serbatoio in lattice, la temperatura nei forni, negli essiccatori e altri parametri.

Il lattice e le altre sostanze chimiche utilizzate nel processo devono essere accuratamente formulate per proprietà specifiche e accuratamente mantenute. Ad esempio, il lattice deve avere una certa viscosità e velocità di asciugatura. I serbatoi in cui è tenuto devono avere dispositivi per mantenere il lattice circolante per evitare di formare una “pelle” e per evitare che gli ingredienti si depositino.

Sottoprodotti/Rifiuti

È nell’interesse dei produttori sprecare il meno possibile la gomma perché il costo del lattice è elevato rispetto al prezzo di vendita dei singoli palloncini. I produttori di palloncini recuperano anche gran parte del coagulante che finisce nella soluzione di lisciviazione. Sfortunatamente, ciò che non viene bonificato finisce come rifiuto liquido nell’ambiente. La quantità di rifiuti chimici che possono essere rilasciati da una fabbrica è regolata dalle leggi governative. I palloncini provocano anche alcuni rifiuti dopo che sono stati fabbricati perché sono invariabilmente gettati via dopo che si sgonfiano o scoppiano. Tuttavia, poiché il lattice è naturale, alla fine si rompe in altre sostanze.

Problemi di sicurezza

I palloncini giocattolo possono essere una fonte di gioia, ma possono anche essere inaspettatamente pericolosi. I bambini piccoli sono stati conosciuti per morire per soffocamento accidentale su palloncini. Palloncini in lattice possono anche finire in acqua, dove alla fine perdono il loro colore e possono assomigliare meduse. Animali marini come balene e tartarughe hanno tentato di mangiarli e sono morti perché il lattice intasa i loro sistemi digestivi.

Il futuro

L’industria del pallone giocattolo è molto competitiva. I produttori sono costantemente alla ricerca di modi per rendere il processo più automatico ed efficiente, soprattutto riducendo l’intervento manuale. Attualmente le porzioni più laboriose sono le fasi di stampa e confezionamento. Aumentare l’automazione in questi passaggi è un’area di potenziale miglioramento futuro.

Negli ultimi anni i palloncini fatti di film metallici sono diventati popolari. Il processo di produzione di questi palloncini è molto diverso. Sono fatti da un sandwich di due campioni di mylar—un film di poliestere-spesso di forma circolare, che sono sigillati insieme attorno ai bordi. Viene lasciata una piccola apertura attraverso la quale il palloncino può essere gonfiato. Poiché il materiale è inizialmente piatto, questi palloncini possono essere stampati più facilmente rispetto ai palloncini in gomma. Il foglio può essere reso molto lucido e riflettente, consentendo disegni molto luminosi. Sono più forti e più resistenti dei palloncini di gomma, ma per alcuni usi, questo è anche uno svantaggio. Ad esempio, non possono essere attorcigliati in varie forme né possono essere riempiti d’acqua. Il foglio richiede anche molto più tempo per degradarsi nell’ambiente rispetto alla gomma.