Воздушный шар

<час />

Фон

Воздушный шар - это герметичный мешок из легкого материала, который можно надуть воздухом или газом. Игрушечные воздушные шары доступны во всех формах, размерах и цветах, чтобы радовать детей и взрослых на днях рождения и других праздничных мероприятиях.

Воздушные шары впервые изобрели во Франции в конце 18 века. Два производителя бумаги, Жак и Жозеф Монгольфье, обнаружили, что когда paper пакеты наполняются горячим воздухом, пакеты поднимаются. Быстро осознав потенциал этого, они начали экспериментировать с воздушными шарами из различных материалов, таких как бумага, ткань и шелк. Они провели первую публичную демонстрацию воздушного шара легче воздуха в июне 1783 года с воздушным шаром диаметром 35 футов (11 м), сделанным из ткани, выложенной бумагой. Позже в том же году Жак Шарль полетел на воздушном шаре из шелка, покрытого резиновым лаком и наполненного водородом, газом легче воздуха. Эти первые демонстрации вызвали большой интерес, и вскоре воздушные шары нашли широкое применение в науке, спорте и войне.

Резиновый игрушечный воздушный шар, который мы знаем сегодня, отличается от ранних воздушных шаров тем, что он полностью сделан из резины. Практический способ изготовления таких формованных резиновых изделий потребовал нескольких открытий и изобретений. Эти разработки происходили постепенно с тех пор, как в 1803 году недалеко от Парижа был основан первый в мире завод по производству каучука.

Натуральный латекс представляет собой смесь небольших шариков каучукового вещества, взвешенного в воде (как в молоке). Когда он подвергается воздействию воздуха, тепла или определенных химикатов, он коагулирует или сгущается. Шарики резины слипаются и отделяются от водянистой части латекса, в конечном итоге образуя эластичный твердый материал. Чтобы улучшить ее прочность, эластичность и устойчивость к горячим и холодным температурам, резину вулканизируют или отверждают различными методами, такими как смешивание с определенными химическими веществами или обработка теплом.

Идея сделать изделие из резины - давняя. Уроженцы Южной Америки создавали бутылки и другие изделия, покрывая формы из земли задолго до того, как европейцы начали экспериментировать с резиной в середине 1700-х годов. В 1830 году англичанин Томас Хэнкок запатентовал процесс создания продуктов путем заливки латекса на формы или погружения форм в латексную смесь - предшественник современной техники производства таких продуктов, как резиновые перчатки и презервативы.

В 1921 году был разработан метод замедления коагуляции жидкого латекса. Этот метод позволил производителям резины более легко доставлять неочищенный латекс в жидкой форме в производственные центры по всему миру. Это, в свою очередь, привело к появлению новых процессов производства резиновых изделий. В начале 1920-х годов в Англии был выдан ряд патентов на процессы, позволяющие погружать формы в жидкий латекс. В 1931 году на чердаке Нилом Тиллотсоном был создан первый современный воздушный шар из латекса. Он продал 15 своих воздушных шаров «Тилли Кэт» (в форме кошачьей головы с усами, напечатанными краской) для парада в честь Дня Патриота в Массачусетсе в апреле 1931 года и основал компанию, которая до сих пор производит воздушные шары.

Хотя каучук можно производить синтетически, натуральный латекс - белая или желтоватая непрозрачная жидкость, похожая на молоко по внешнему виду. предпочтение отдается за его большую эластичность.

Сырье

Хотя каучук можно производить синтетическим способом, предпочтение отдается натуральному латексу из-за его высокой эластичности. Его можно растянуть в семь или восемь раз по сравнению с исходной длиной и при этом вернуть прежнюю форму. Синтетический каучук не оказался таким эластичным и упругим, как натуральный латекс.

Необработанный натуральный латекс представляет собой непрозрачную жидкость белого или желтоватого цвета, внешне похожую на молоко. Латекс - это секреция некоторых растений, в частности дерева гевеи, которое первоначально было обнаружено в Бразилии. Сегодня наиболее важными источниками натурального каучука являются плантации в Малайзии и Африке.

Производители каучука должны собирать сырье с этих деревьев, что включает в себя надрезание деревьев неглубокими надрезами и позволяет соку сочиться из срезов в ведра. Латекс собирается в большие емкости, фильтруется для удаления посторонних частиц и смешивается с щелочью для предотвращения коагуляции. Затем он отправляется в жидкой форме в обрабатывающие центры в разных частях мира.

Латекс необходимо смешать с добавками, прежде чем его можно будет использовать в промышленных процессах. Некоторые химические вещества смешиваются для достижения желаемой толщины, скорости высыхания и других свойств. Для замедления окисления и разложения резины добавляются другие химические вещества (известные как антиразложения). Чтобы придать ему цвет, в латекс подмешивают пигменты. Пигменты могут быть мелкодисперсными порошками оксидов металлов или органическими красителями.

Производственный
процесс

По сути, процесс изготовления игрушечного воздушного шара заключается в погружении формы в жидкий латекс. Форма или форма имеет форму спущенного воздушного шара.

Самые ранние формы воздушных шаров были одноразовыми, из картона, прикрепленных к дюбелям. Современные формы многоразовые и обычно изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия или фарфора. Формы должны быть гладкими и отполированными. Ряд таких форм прикрепляют вверх ногами к доске или стойке. Платы механически перемещаются с одной станции на другую на заводе.

Чтобы быть эффективным с точки зрения затрат и количества производимых воздушных шаров, производство воздушных шаров стало высокоавтоматизированным непрерывным циклическим процессом. Воздушные шары изготавливаются партиями, все одного цвета и размера, поскольку изменение цвета и формы занимает много времени и требует ручного вмешательства. Ручное вмешательство обычно требуется только для настройки цикла, а затем для упаковки готового продукта и для решения случайных механических проблем, которые могут возникнуть.

Подготовка латекса

• 1 Перед использованием латекс, возможно, потребуется покрасить. Это включает в себя смешивание пигмента с латексом. Это может быть сделано на заводе по производству воздушных шаров, или изготовитель воздушных шаров может закупить уже пигментированный латекс у поставщика.

  

• 2 Латекс необходимо разливать в емкости, в которые будут погружаться формы. В резервуарах поддерживается определенная температура, и они могут включать механизмы перемешивания для поддержания циркуляции латекса во избежание его осаждения.

Погружение форм

• 3 Баллонные формы сначала нагревают, а затем на несколько секунд погружают в резервуар с раствором коагулянта. Когда формы погружаются в жидкий латекс, коагулянт заставляет резину превращаться в гель в виде тонкого листа вокруг форм. Обычно используемый раствор коагулянта представляет собой смесь воды, соли на основе кальция, мыла, и тальк. соль это собственно коагулянт; мыло помогает латексу растекаться в виде ровной пленки, а тальк помогает облегчить удаление резины с форм на более позднем этапе.
• 4 Формы нагревают до температуры от 100 ° F (38 ° C) до 200 ° F (93 ° C), а затем погружают в резервуар с цветным латексом. Коагулянт заставляет латекс покрывать формы. Чем дольше формы остаются в емкости, тем толще на них прилипает покрытие. Для воздушных шаров желателен очень тонкий слой латекса, поэтому формы погружаются только на несколько секунд. Формы необходимо вставлять и извлекать с тщательно контролируемой скоростью, чтобы избежать захвата пузырьков воздуха и добиться равномерного тонкого покрытия.

Изготовление кольца

• 5 На горловине воздушного шара образуется выступ, скатывая края резины с помощью щеток или валиков. Это создает кольцо вокруг отверстия воздушного шара.

Удаление излишков коагулянта

• 6 Затем формы погружаются в резервуар с выщелачивающим раствором (часто с простой водой) для растворения и выщелачивания излишков коагулянта из резины.

Отверждение резины

• 7 Резину на формах необходимо высушить и затвердеть. Используемый метод варьируется от производителя. Некоторые производители воздушных шаров используют латекс, который уже содержит вулканизирующий агент, и в этом случае резина сушится при умеренной температуре. Другие производители вызывают вулканизацию, помещая формы с резиновым покрытием в печь и отверждая в течение часа.

Удаление воздушных шаров

• 8 Затем воздушные шары механически извлекаются из форм. Один из способов - сдуть их струей воды или воздуха и собрать воздушные шары в корзину или сетку.
• 9 Если воздушные шары удаляются с помощью струи воды, они затем помещаются в центрифугу, где излишки воды удаляются путем вращения воздушных шаров на высокой скорости.
• 10 Затем воздушные шары сушат в больших сушильных машинах.

Печать и упаковка

• 11 Затем воздушные шары можно либо упаковать, либо сначала напечатать, а затем упаковать. Если они упаковываются напрямую, их перемещают на конвейерной ленте мимо счетного устройства и помещают в мешки. Когда соответствующее количество воздушных шаров помещено в каждый пакет, пакеты запечатываются.
• 12. Печать рисунков на воздушных шарах, например логотипов или лиц, на самом деле состоит из нескольких этапов. Во-первых, воздушные шары необходимо надуть, чтобы обеспечить равномерную печать. Для этого рабочий должен вручную разместить каждый баллон на надувном устройстве. Далее на каждом воздушном шарике аккуратно печатается узор. Наконец, воздушные шары удаляются и передаются на этап упаковки.

Контроль качества

Условия производства баллонов должны строго контролироваться для достижения высокого качества и согласованности. На протяжении всего производственного процесса компьютерные контрольно-измерительные приборы регистрируют и контролируют влажность воздуха, температуру воздуха, температуру резервуара с латексом, температуру в печах, сушилках и другие параметры.

Латекс и другие химические вещества, используемые в процессе, должны быть тщательно разработаны с учетом конкретных свойств и тщательно поддерживаться. Например, латекс должен иметь определенную вязкость и скорость высыхания. Резервуары, в которых он содержится, должны иметь устройства для поддержания циркуляции латекса во избежание образования «корки» и предотвращения оседания ингредиентов.

Побочные продукты / отходы

Производители заинтересованы в том, чтобы тратить как можно меньше резины, потому что стоимость латекса высока по сравнению с отпускной ценой отдельных воздушных шаров. Изготовители воздушных шаров также регенерируют большую часть коагулянта, который попадает в раствор для выщелачивания. К сожалению, то, что не утилизируется, превращается в жидкие отходы в окружающей среде. Количество химических отходов, которые могут быть выброшены фабрикой, регулируется государственными законами. Воздушные шары также приводят к отходам после того, как они изготовлены, потому что они неизменно выбрасываются после того, как сдуваются или лопаются. Однако, поскольку латекс является натуральным, он в конечном итоге распадается на другие вещества.

Проблемы безопасности

Воздушные шары могут быть источником радости, но они также могут быть неожиданно опасными. Известно, что маленькие дети умирают от случайного подавления воздушных шаров. Латексные шары также могут оказаться в воде, где они со временем потеряют свой цвет и станут напоминать медузу. Морские животные, такие как киты и черепахи, пытались их съесть и умерли, потому что латекс забивает их пищеварительную систему.

Будущее

Индустрия игрушечных воздушных шаров очень конкурентоспособна. Производители постоянно ищут способы сделать процесс более автоматическим и эффективным, особенно за счет сокращения ручного вмешательства. В настоящее время наиболее трудоемкими этапами являются этапы печати и упаковки. Повышение автоматизации на этих этапах - область для потенциальных будущих улучшений.

В последнее время стали популярны воздушные шары из металлических пленок. Процесс изготовления этих воздушных шаров очень разный. Они сделаны из двух образцов майлара - полиэстера . пленки - часто круглой формы, склеенные по краям. Остается небольшое отверстие, через которое можно надуть баллон. Поскольку материал изначально плоский, на этих воздушных шарах легче напечатать, чем на воздушных шарах из резины. Фольга может быть очень блестящей и светоотражающей, что позволяет создавать очень яркие рисунки. Они прочнее и долговечнее, чем резиновые шары, но для некоторых целей это тоже недостаток. Например, их нельзя скручивать в различные формы и заливать водой. Фольга также разлагается в окружающей среде намного дольше, чем резина.