Balão

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Antecedentes

Um balão é uma bolsa hermética feita de um material leve que pode ser inflada com ar ou gás. Os balões de brinquedo estão disponíveis em todos os tipos, tamanhos e cores para encantar crianças e adultos em festas de aniversário e outras ocasiões festivas.

Os balões foram inventados na França no final do século XVIII. Dois fabricantes de papel, Jacques e Joseph Montgolfier, descobriram que quando papel as bolsas se enchem de ar quente, as bolsas sobem. Rapidamente percebendo o potencial disso, eles começaram a fazer experiências com balões de vários materiais, como papel, tecido e seda. Eles fizeram a primeira demonstração pública de um balão mais leve que o ar em junho de 1783, com um balão de 35 pés (11 m) de diâmetro feito de tecido forrado com papel. Mais tarde naquele ano, Jacques Charles voou um balão feito de seda revestido com verniz de borracha e preenchido com hidrogênio, um gás mais leve que o ar. Essas primeiras demonstrações atraíram muito entusiasmo, e os balões logo foram usados ​​para muitos usos na ciência, nos esportes e na guerra.

O balão de brinquedo de borracha como o conhecemos hoje é diferente dos primeiros balões porque é feito inteiramente de borracha. Uma maneira prática de fazer tais produtos de borracha formados exigiu várias descobertas e invenções. Esses desenvolvimentos ocorreram gradualmente ao longo dos anos, desde que a primeira fábrica de borracha do mundo foi estabelecida perto de Paris em 1803.

O látex natural é uma mistura de pequenos glóbulos de substância de borracha suspensa em água (muito parecido com o leite). Quando é exposto ao ar, calor ou certos produtos químicos, coagula ou coagula. Os glóbulos de borracha se aglomeram e se separam da porção aquosa do látex, formando eventualmente um material sólido e elástico. Para melhorar sua força, resiliência e resistência a temperaturas quentes e frias, a borracha é vulcanizada ou curada por vários métodos, como mistura com certos produtos químicos ou tratamento com calor.

A ideia de fazer um produto com borracha é antiga. Os nativos da América do Sul criaram garrafas e outros artigos revestindo moldes feitos de terra muito antes de os europeus começarem a fazer experiências com borracha em meados do século XVIII. Em 1830, o inglês Thomas Hancock patenteou um processo para a criação de produtos despejando látex sobre moldes ou mergulhando moldes em uma mistura de látex - o precursor da técnica moderna de produção de produtos mergulhados, como luvas de borracha e preservativos.

Em 1921, foi desenvolvido um método para retardar a coagulação do látex líquido. Esse método permitiu que os fabricantes de borracha transportassem o látex bruto na forma líquida com mais facilidade para centros de manufatura em todo o mundo. Isso, por sua vez, levou a novos processos de fabricação de produtos de borracha. No início dos anos 1920, várias patentes foram concedidas na Inglaterra para processos que permitiam moldes serem mergulhados em látex líquido. Em 1931, o primeiro balão de látex moderno foi criado por Neil Tillotson em seu sótão. Ele vendeu 15 de seus balões "Tilly Cat" (em forma de cabeça de gato, com bigodes estampados com tinta) para o desfile do Dia do Patriota em Massachusetts em abril de 1931, e formou uma empresa que ainda fabrica balões hoje.

Embora a borracha possa ser feita sinteticamente, o látex natural - um líquido opaco branco ou amarelado semelhante ao leite - é preferido pela sua grande elasticidade.

Matérias-primas

Embora a borracha possa ser feita sinteticamente, o látex natural é o preferido por sua grande elasticidade. Ele pode ser esticado até sete ou oito vezes seu comprimento original e ainda assim retornar à sua forma anterior. A borracha sintética não provou ser tão elástica e resiliente quanto o látex natural.

O látex natural é um líquido opaco branco ou amarelado, semelhante ao leite. O látex é a secreção de certas plantas, em particular da árvore Hevea originalmente encontrada no Brasil. As fontes mais importantes de borracha natural hoje são as plantações na Malásia e na África.

Os produtores de borracha devem colher a matéria-prima dessas árvores, o que envolve marcá-las com cortes rasos e deixar a seiva escorrer dos cortes para baldes. O látex é coletado em grandes recipientes, filtrado para remover partículas estranhas e misturado com álcali para evitar a coagulação. Em seguida, é enviado na forma líquida para centros de processamento em diferentes partes do mundo.

O látex deve ser misturado com aditivos antes de ser usado em processos industriais. Certos produtos químicos são misturados para atingir a espessura desejada, a taxa de secagem e outras propriedades. Outros produtos químicos (conhecidos coletivamente como antidegradantes) são adicionados para retardar a oxidação e decomposição da borracha. Para dar cor, os pigmentos são misturados ao látex. Os pigmentos podem ser pós de óxidos de metal finos ou corantes orgânicos.

O processo de fabricação

Em essência, o processo de fazer um balão de brinquedo envolve mergulhar um molde em látex líquido. O molde, ou forma, tem a forma de um balão vazio.

As primeiras formas de balão eram descartáveis, feitas de papelão preso a buchas. Os formulários modernos são reutilizáveis ​​e geralmente feitos de aço inoxidável, alumínio ou porcelana. As formas devem ser lisas e polidas. Vários desses formulários são fixados de cabeça para baixo em uma placa ou rack. As placas são movidas mecanicamente de uma estação para outra na fábrica.

Para ser eficiente em termos de custo e número de balões produzidos, a fabricação de balões tornou-se um processo de loop contínuo altamente automatizado. Os balões são feitos em lotes, todos da mesma cor e tamanho, pois a mudança de cor e forma é demorada e requer intervenção manual. A intervenção manual geralmente é necessária apenas para configurar uma execução e, posteriormente, para embalar o produto acabado e para lidar com problemas mecânicos ocasionais que possam surgir.

Preparando o látex

• 1 Antes de seu uso, o látex pode precisar ser colorido. Isso envolve a mistura de um pigmento no látex. Isso pode ser feito na fábrica de balões, ou o fabricante do balão pode comprar látex já pigmentado de um fornecedor.
  
  
• 2 O látex deve ser despejado em tanques nos quais as formas serão mergulhadas. Os tanques são mantidos a uma determinada temperatura e podem incluir mecanismos de agitação para manter a circulação do látex para evitar sedimentação.

Mergulhando os formulários

• 3 Os balões são primeiro aquecidos e depois imersos em um tanque de solução coagulante por alguns segundos. Quando as formas são imersas no látex líquido, o coagulante fará com que a borracha gelifique em uma lâmina fina ao redor das formas. Uma solução coagulante comumente usada é uma mistura de água, um sal à base de cálcio, sabão, e pó de talco. O sal é o coagulante real; o sabão ajuda a espalhar o látex em uma película uniforme e o talco ajuda a facilitar a remoção da borracha das formas em uma etapa posterior.
• 4 Os formulários são aquecidos a uma temperatura entre 100 ° F (38 ° C) e 200 ° F (93 ° C), e então imersos em um tanque de látex colorido. O coagulante faz com que o látex cubra as formas. Quanto mais tempo as formas permanecem no tanque, mais espesso é o revestimento que adere a elas. Para balões, uma camada muito fina de látex é desejada, de forma que as formas são imersas apenas por alguns segundos. Os formulários devem ser inseridos e removidos em velocidades cuidadosamente controladas para evitar bolhas de ar e para obter um revestimento fino e uniforme.

Fazendo o anel

• 5 Um lábio é formado no gargalo do balão ao enrolar as bordas da borracha com escovas ou rolos. Isso cria o anel visto ao redor da abertura do balão.

Remoção de coagulante em excesso

• 6 Em seguida, as formas são imersas em um tanque de solução de lixiviação (geralmente água pura) para dissolver e remover o excesso de coagulante da borracha.

Cura da borracha

• 7 A borracha das formas deve ser seca e curada. O método usado varia entre os fabricantes. Alguns fabricantes de balões usam um látex que já contém um agente de vulcanização, caso em que a borracha é seca em temperatura moderada. Outros fabricantes induzem a vulcanização colocando as formas revestidas de borracha em um forno e curando por até uma hora.

Removendo os balões

• 8 Os balões são removidos mecanicamente de seus formulários. Uma abordagem é soprá-los usando um spray de água ou ar e recolhendo os balões em uma cesta ou rede.
• 9 Se os balões forem removidos com um spray de água, eles são colocados em uma centrífuga, onde o excesso de água é removido girando os balões em alta velocidade.
• 10 Os balões são então secos em grandes máquinas de secar.

Impressão e embalagem

• 11 Em seguida, os balões podem ser embalados ou primeiro impressos e depois embalados. Se forem embalados diretamente, eles são movidos em uma correia transportadora, passando por um dispositivo de contagem e colocados em sacos. Quando um número apropriado de balões é colocado em cada saco, os sacos são selados.
• 12 A impressão de designs em balões, como logotipos ou rostos, na verdade envolve várias etapas. Em primeiro lugar, os balões devem ser insuflados para permitir uma impressão uniforme. Isso requer que um trabalhador coloque manualmente cada balão no dispositivo de inflar. A seguir, um padrão é cuidadosamente impresso em cada balão. Por fim, os balões são retirados e encaminhados para a etapa de embalagem.

Controle de qualidade

O ambiente de fabricação do balão deve ser estritamente controlado para atingir alta qualidade e consistência. Ao longo do processo de fabricação, a instrumentação baseada em computador registra e controla a umidade do ar, a temperatura do ar, a temperatura do tanque de látex, a temperatura nos fornos, secadores e outros parâmetros.

O látex e outros produtos químicos usados ​​no processo devem ser cuidadosamente formulados para propriedades específicas e mantidos com cuidado. Por exemplo, o látex deve ter certa viscosidade e velocidade de secagem. Os tanques nos quais é mantido devem ter dispositivos para manter a circulação do látex, para evitar a formação de uma "película" e para evitar que os ingredientes se acomodem.

Subprodutos / resíduos

É do interesse dos fabricantes desperdiçar o mínimo possível de borracha porque o custo do látex é alto em comparação com o preço de venda de balões individuais. Os fabricantes de balões também recuperam grande parte do coagulante que acaba na solução de lixiviação. Infelizmente, o que não é reaproveitado acaba como resíduo líquido no meio ambiente. A quantidade de lixo químico que pode ser liberada por uma fábrica é regulamentada por leis governamentais. Balões também resultam em algum desperdício depois de fabricados, porque são invariavelmente jogados fora depois de esvaziar ou estourar. No entanto, como o látex é natural, ele eventualmente se decompõe em outras substâncias.

Preocupações de segurança

Balões de brinquedo podem ser uma fonte de alegria, mas também podem ser inesperadamente perigosos. Sabe-se que crianças pequenas morrem por engasgamento acidental com balões. Balões de látex também podem acabar na água, onde eventualmente perdem a cor e podem se assemelhar a águas-vivas. Animais marinhos, como baleias e tartarugas, tentaram comê-los e morreram porque o látex obstrui seus sistemas digestivos.

O Futuro

A indústria de balões de brinquedo é muito competitiva. Os fabricantes estão constantemente procurando maneiras de tornar o processo mais automático e eficiente, especialmente reduzindo a intervenção manual. Atualmente, as partes mais trabalhosas são as etapas de impressão e embalagem. Aumentar a automação nessas etapas é uma área de potencial melhoria futura.

Nos últimos anos, os balões feitos de filmes de metal se tornaram populares. O processo de fabricação desses balões é muito diferente. Eles são feitos de um sanduíche de duas amostras de mylar - um poliéster filme - geralmente de formato circular, que são selados nas bordas. Uma pequena abertura é deixada através da qual o balão pode ser inflado. Como o material é inicialmente plano, esses balões podem ser impressos mais facilmente do que balões feitos de borracha. A folha pode ser muito brilhante e refletiva, permitindo designs muito brilhantes. Eles são mais fortes e duráveis ​​do que os balões de borracha, mas para alguns usos, isso também é uma desvantagem. Por exemplo, eles não podem ser torcidos em várias formas nem podem ser preenchidos com água. A folha também leva muito mais tempo para se degradar no meio ambiente do que a borracha.