ballon

Achtergrond

een ballon is een luchtdichte zak gemaakt van licht materiaal dat kan worden opgeblazen met lucht of gas. Speelgoedballonnen zijn verkrijgbaar in allerlei vormen, maten en kleuren om kinderen en volwassenen te verrukken op verjaardagsfeestjes en andere feestelijke gelegenheden.

ballonnen werden voor het eerst uitgevonden in Frankrijk in de late 18e eeuw. Twee papiermakers, Jacques en Joseph Montgolfier, ontdekten dat wanneer papieren zakken gevuld zijn met hete lucht, de zakken stijgen. Snel om het potentieel hiervan te realiseren, begonnen ze te experimenteren met ballonnen van verschillende materialen zoals papier, doek en zijde. Ze maakten de eerste openbare demonstratie van een lichter-dan-luchtballon in juni 1783, met een ballon van 11 meter diameter gemaakt van doek bekleed met papier. Later dat jaar vloog Jacques Charles met een ballon Gemaakt van zijde bedekt met een rubberen lak en gevuld met waterstof, een gas dat lichter is dan lucht. Deze vroege demonstraties trokken veel opwinding aan en ballonnen werden al snel gebruikt in de wetenschap, de sport en de oorlog.

de rubberen speelgoedballon zoals we die nu kennen verschilt van de eerste ballonnen doordat hij volledig van rubber is gemaakt. Een praktische manier om dergelijke gevormde rubberproducten te maken vereiste verschillende ontdekkingen en uitvindingen. Deze ontwikkelingen vonden geleidelijk plaats in de loop van de jaren sinds de eerste rubberfabriek ter wereld werd opgericht in de buurt van Parijs in 1803.

natuurlijke latex is een mengsel van kleine bolletjes rubber, gesuspendeerd in water (net als melk). Wanneer het wordt blootgesteld aan lucht, warmte, of bepaalde chemicaliën, stolt of Stolt samen. De bolletjes rubber klonteren samen en scheiden van het waterige gedeelte van de latex, uiteindelijk de vorming van een elastisch, solide materiaal. Om zijn sterkte, veerkracht en weerstand tegen warme en koude temperaturen te verbeteren, wordt rubber gevulkaniseerd of uitgehard door verschillende methoden, zoals het mengen met bepaalde chemicaliën of het behandelen met warmte.

het idee om een product van rubber te maken is een oud idee. De inboorlingen van Zuid-Amerika creëerden flessen en andere artikelen door het coaten van mallen gemaakt van aarde lang voordat de Europeanen begonnen te experimenteren met rubber in het midden van de jaren 1700. in 1830 patenteerde de Engelsman Thomas Hancock een proces voor het maken van producten door latex over mallen te gieten of mallen in een latexmengsel te dompelen-de voorloper van de moderne techniek van het produceren van ondergedompelde producten zoals rubberen handschoenen en condooms. In 1921 werd een methode ontwikkeld om de coagulatie van vloeibare latex te vertragen. Deze methode stelde rubberfabrikanten in staat om ruwe latex in vloeibare vorm gemakkelijker te transporteren naar productiecentra over de hele wereld. Dit leidde op zijn beurt tot nieuwe processen voor het maken van rubberproducten. In het begin van de jaren twintig werden in Engeland een aantal patenten verleend voor processen waarbij mallen in vloeibare latex konden worden gedompeld. In 1931 werd de eerste moderne latexballon gemaakt door Neil Tillotson op zijn zolder. Hij verkocht 15 van zijn” Tilly Cat “ballonnen (in de vorm van een kattenkop, compleet met snorharen bedrukt met kleurstof) voor de Patriot’ s Day parade in Massachusetts in april 1931, en vormde een bedrijf dat nog steeds ballonnen maakt.

hoewel rubber synthetisch kan worden gemaakt, heeft natuurlijke latex—een witte of geelachtige ondoorzichtige vloeistof die lijkt op melk—de voorkeur voor zijn grote elasticiteit.

grondstoffen

hoewel rubber synthetisch kan worden gemaakt, heeft natuurlijke latex de voorkeur vanwege zijn grote elasticiteit. Het kan worden uitgerekt tot zeven of acht keer zijn oorspronkelijke lengte en toch terugkeren naar zijn vroegere vorm. Synthetisch rubber is niet zo elastisch en veerkrachtig gebleken als natuurlijk latex.

ruwe, natuurlijke latex is een witte of geelachtige ondoorzichtige vloeistof, vergelijkbaar met melk. Latex is de afscheiding van bepaalde planten, in het bijzonder de Hevea boom oorspronkelijk gevonden in Brazilië. De belangrijkste bronnen van natuurlijk rubber vandaag zijn plantages in Maleisië en Afrika.

producenten van rubber moeten de grondstof van deze bomen oogsten, wat inhoudt dat de bomen worden gescoord met ondiepe sneden en het sap uit de sneden in emmers laten sijpelen. De latex wordt verzameld in grote containers, gefilterd om vreemde deeltjes te verwijderen, en gemengd met alkali om coagulatie te voorkomen. Het wordt vervolgens in vloeibare vorm verzonden naar verwerkingscentra in verschillende delen van de wereld.

Latex moet met additieven worden gemengd voordat het in industriële processen kan worden gebruikt. Bepaalde chemicaliën worden gemengd om een gewenste dikte, snelheid van drogen, en andere eigenschappen te bereiken. Andere chemische stoffen (gezamenlijk bekend als antidegradanten) worden toegevoegd om de oxidatie en afbraak van het rubber te vertragen. Om het kleur te geven, worden pigmenten gemengd in de latex. De pigmenten kunnen fijne metaaloxidepoeders of organische kleurstoffen zijn.

het fabricageprocédé

het productieproces van een speelgoedballon bestaat in wezen uit het onderdompelen van een mal in vloeibare latex. De vorm, of vorm, heeft de vorm van een leeggelopen ballon.

de vroegste ballonvormen waren voor eenmalig gebruik, gemaakt van karton dat aan pluggen was bevestigd. Moderne vormen zijn herbruikbaar en meestal gemaakt van roestvrij staal, aluminium of porselein. De vormen moeten glad en gepolijst zijn. Een aantal van dergelijke vormen zijn ondersteboven bevestigd aan een plank of rek. De platen worden mechanisch verplaatst van het ene station naar het andere in de fabriek.

om efficiënt te zijn in termen van kosten en aantal geproduceerde ballonnen, is de vervaardiging van ballonnen een sterk geautomatiseerd, continu lusproces geworden. Ballonnen worden gemaakt in batches, allemaal van dezelfde kleur en grootte, omdat het veranderen van de kleur en vorm tijdrovend is en handmatige interventie vereist. Handmatige interventie is meestal alleen nodig voor het opzetten van een run en vervolgens later voor het verpakken van het eindproduct, en voor het omgaan met incidentele mechanische problemen die kunnen ontstaan.

Latex voorbereiden

• 1 voorafgaand aan het gebruik ervan moet de latex mogelijk worden gekleurd. Dit houdt in het mengen van een pigment in de latex. Het kan worden gedaan in de ballon fabriek, of de ballon maker kan al gepigmenteerde latex te kopen van een leverancier.
  
• 2 de latex moet worden gegoten in tanks waarin de vormen worden gedompeld. De tanks worden op een bepaalde temperatuur gehouden en kunnen roermechanismen bevatten om de latex te laten circuleren om bezinking te voorkomen.

dompelen van de formulieren

• 3 de ballonvormen worden eerst verwarmd en vervolgens enkele seconden ondergedompeld in een reservoir met stollingsoplossing. Wanneer de vormen worden ondergedompeld in de vloeibare latex, zal het stollingsmiddel ervoor zorgen dat het rubber gel in een dunne plaat rond de vormen. Een veelgebruikte coagulant oplossing is een mengsel van water, een calcium-gebaseerde zout, zeep, en talk poeder. Het zout is het eigenlijke stollingsmiddel; de zeep helpt de latex te verspreiden in een gelijkmatige film, en de talk helpt het verwijderen van het rubber uit de vormen in een latere stap te vergemakkelijken.
• 4 de vormen worden verwarmd tot een temperatuur tussen 38°C en 93°C en vervolgens ondergedompeld in een reservoir met gekleurde latex. Het stollingsmiddel zorgt ervoor dat de latex de vormen bedekt. Hoe langer de vormen in de tank blijven, hoe dikker de coating die eraan kleeft. Voor ballonnen is een zeer dunne laag latex gewenst, zodat de vormen slechts enkele seconden ondergedompeld worden. De vormen moeten met zorgvuldig gecontroleerde snelheden worden ingebracht en verwijderd om te voorkomen dat luchtbellen worden ingesloten en om een gelijkmatige, dunne coating te bereiken.

het maken van de ring

• 5 een lip wordt gevormd op de hals van de ballon door het rollen van de randen van het rubber met behulp van borstels of rollen. Hierdoor ontstaat de ring die rond de opening van de ballon wordt gezien.

verwijderen van overtollig stollingsmiddel

• 6 vervolgens worden de vormen ondergedompeld in een tank met uitspoeloplossing (vaak gewoon water) om overtollig stollingsmiddel uit het rubber op te lossen en weg te spoelen.

rubber uitharden

• 7 het rubber op de vormen moet worden gedroogd en uitgehard. De gebruikte methode verschilt per fabrikant. Sommige ballonmakers gebruiken een latex dat al een vulkaniseermiddel bevat, in welk geval het rubber bij een matige temperatuur wordt gedroogd. Andere makers veroorzaken vulkanisatie door de met rubber beklede vormen in een oven te zetten en zo lang als een uur uit te harden.

ballonnen verwijderen

• 8 de ballonnen worden dan mechanisch uit hun vormen verwijderd. Een aanpak is om ze af te blazen met behulp van een spray van water of lucht en het verzamelen van de ballonnen in een mand of net.
• 9 indien de ballonnen met een sproeier worden verwijderd, worden ze vervolgens in een centrifuge geplaatst, waar overtollig water wordt verwijderd door de ballonnen met hoge snelheid rond te draaien.
• 10 de ballonnen worden vervolgens gedroogd in grote wasdrogers.

drukken en verpakken

• 11 vervolgens kunnen de ballonnen worden verpakt, of eerst worden afgedrukt en vervolgens verpakt. Als ze direct worden verpakt, worden ze op een transportband langs een telinrichting verplaatst en in zakken geplaatst. Wanneer in elke zak een passend aantal ballonnen is geplaatst, worden de zakken verzegeld.
• 12 Printontwerpen op ballonnen, zoals logo ‘ s of gezichten, omvatten in feite meerdere stappen. Ten eerste moeten de ballonnen worden opgeblazen om een gelijkmatige bedrukking mogelijk te maken. Dit vereist dat een werknemer elke ballon handmatig op het opblaasapparaat plaatst. Vervolgens wordt een patroon zorgvuldig afgedrukt op elke ballon. Tenslotte worden de ballonnen verwijderd en doorgegeven aan de verpakkingsfase.

kwaliteitscontrole

de productieomgeving voor ballonnen moet strikt worden gecontroleerd om een hoge kwaliteit en consistentie te bereiken. Gedurende het productieproces registreert en controleert computergebaseerde instrumentatie de luchtvochtigheid, de luchttemperatuur, de latextanktemperatuur, de temperatuur in de ovens, drogers en andere parameters.

de latex en andere chemicaliën die in het proces worden gebruikt, moeten zorgvuldig worden geformuleerd voor specifieke eigenschappen en zorgvuldig worden onderhouden. Bijvoorbeeld, de latex moet bepaalde viscositeit en snelheid van het drogen. De tanks waarin het wordt gehouden moeten apparaten hebben om de latex te laten circuleren om te voorkomen dat de vorming van een “huid”, en om te voorkomen dat ingrediënten bezinken.

bijproducten / afval

het is in het belang van de fabrikanten om zo weinig mogelijk rubber te verspillen omdat de kosten van latex hoog zijn in vergelijking met de verkoopprijs van individuele ballonnen. Ballon makers ook terug te vorderen veel van de coagulant die eindigt in de uitloging oplossing. Helaas eindigt wat niet wordt teruggewonnen als vloeibaar afval in het milieu. De hoeveelheid chemisch afval die door een fabriek kan worden vrijgegeven, wordt gereguleerd door overheidswetten. Ballonnen resulteren ook in wat afval nadat ze zijn vervaardigd, omdat ze steevast worden weggegooid nadat ze leeglopen of pop. Echter, omdat latex natuurlijk is, breekt het uiteindelijk af in andere stoffen.

veiligheidsproblemen

speelgoedballonnen kunnen een bron van vreugde zijn, maar ze kunnen ook onverwacht gevaarlijk zijn. Jonge kinderen zijn bekend om te sterven door per ongeluk stikken in ballonnen. Latex ballonnen kunnen ook eindigen in water, waar ze uiteindelijk verliezen hun kleur en kan lijken op kwallen. Zeedieren zoals walvissen en schildpadden hebben geprobeerd ze op te eten en zijn gestorven omdat de latex hun spijsverteringsstelsel verstopt.

de toekomst

de speelgoedballon-industrie is zeer concurrerend. Fabrikanten zijn voortdurend op zoek naar manieren om het proces automatischer en efficiënter te maken, vooral door het verminderen van handmatige interventie. Momenteel zijn de meest arbeidsintensieve porties de druk-en verpakkingsstappen. Het verhogen van de automatisering in deze stappen is een gebied voor potentiële toekomstige verbetering. In de afgelopen jaren zijn ballonnen Gemaakt van metalen films populair geworden. Het productieproces van deze ballonnen is heel anders. Ze zijn gemaakt van een sandwich van twee stalen Mylar—een polyesterfilm—vaak rond van vorm, die aan elkaar zijn verzegeld rond de randen. Er is een kleine opening waardoor de ballon kan worden opgeblazen. Omdat het materiaal in eerste instantie plat is, kunnen deze ballonnen gemakkelijker worden afgedrukt dan ballonnen van rubber. De folie kan zeer glanzend en reflecterend worden gemaakt, waardoor zeer heldere ontwerpen mogelijk zijn. Ze zijn sterker en duurzamer dan rubberen ballonnen, maar voor sommige toepassingen is dit ook een nadeel. Ze kunnen bijvoorbeeld niet in verschillende vormen worden gedraaid, noch kunnen ze met water worden gevuld. Ook duurt het veel langer om de folie in de omgeving af te breken dan rubber.