Spork

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Antecedentes

Um garfo é um utensílio para comer com características de colher e garfo. A forma geral é semelhante a uma colher completa com um cabo e uma pequena estrutura em forma de tigela na extremidade. No final do garfo existem dentes curtos que são úteis para apanhar alimentos sólidos. Também chamados de colher runcible, os sporks são geralmente fornecidos por restaurantes de comida para viagem como utensílios descartáveis. Geralmente são compostos de plástico e feitos por um processo de termoformação.

História

Os utensílios para comer desenvolveram-se lentamente ao longo dos séculos. Os primeiros humanos usavam pedras afiadas que ocorrem naturalmente para raspar e cortar alimentos. Quando não havia quantidade suficiente deles, eles aprenderam a afiar pedras opacas em formatos adequados. Essas pedras representam as primeiras facas conhecidas. Antigas populações costeiras usavam conchas presas a gravetos para comer líquidos quentes. Outras populações usaram chifres ocos de ovelhas para fins semelhantes. Essas aplicações de produtos naturais demonstram o desenvolvimento inicial da colher.

Com o passar dos anos, o design e a produção de utensílios para comer se tornaram mais eficientes. Diferentes materiais como madeira, marfim e metal eram freqüentemente usados. Facas e colheres foram os tipos de utensílios para comer mais comuns em toda a Europa durante anos. Na verdade, acredita-se que o termo colher venha da antiga palavra anglo-saxônica "spon", que significa lasca ou lasca de madeira. Isso reflete o fato de que, no século V, as colheres eram feitas de madeira.

Um dos primeiros garfos conhecidos data da época dos antigos gregos. Esses utensílios eram maiores do que o garfo moderno e tinham apenas dois dentes. No século 7, a realeza do Oriente Médio usava garfos menores regularmente na mesa de jantar. Na Europa, o uso regular de garfos demorou a ser adotado. A atitude de muitas pessoas era que os alimentos deviam ser ingeridos com as mãos e que os garfos eram desnecessários. Só no século XVI é que os garfos se tornaram amplamente disponíveis e usados ​​na Itália. Nos anos subsequentes, os garfos foram introduzidos na França e na Inglaterra. Em meados do século XVIII, os garfos haviam alcançado a forma mais comumente usada hoje.

A ideia de combinar colheres com garfos não é nova. Uma das primeiras patentes emitidas nos Estados Unidos para tal produto foi feita em 1874. Nesta patente, é descrito um dispositivo que tem um cabo, tigela de colher, fio de faca e dentes de garfo. Este é o design básico de todos os futuros utensílios de cozinha combinados. Nas décadas seguintes, produtos e materiais aprimorados foram patenteados. Um projeto patenteado tinha uma tigela mais profunda e dentes mais curtos que o tornavam útil para comer líquidos. Os plásticos foram adotados como o material de construção preferido durante as décadas de 1940 e 1950. O termo Spork foi introduzido em uma patente emitida em 1970 para a Van Brode Milling Company.

Matérias-primas

Os garfos podem ser feitos de todos os tipos de materiais, incluindo aço, madeira, vidro e plástico. De longe, o material mais usado é o plástico, especificamente o polipropileno e o poliestireno. Esses materiais são combinados com outros aditivos para criar o utensílio acabado. É importante observar que todos os materiais usados ​​na fabricação de spork são regulamentados pela Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos para garantir que sejam seguros para contato com alimentos.

Os plásticos são materiais de alto peso molecular produzidos a partir de monômeros por meio de um processo denominado polimerização. Esses monômeros, como etileno e propeno, são derivados do petróleo e do gás natural. Em um processo denominado "processo de craqueamento", o petróleo bruto ou gás natural é aquecido para converter os hidrocarbonetos constituintes em monômeros reativos.

Para a fabricação de spork, o polipropileno (PP) e o poliestireno são freqüentemente usados. PP é produzido a partir de uma reação de polimerização de monômeros de propileno. Diz-se que tem excelente resistência química e é usado em muitos tipos de embalagens. É ideal para a fabricação de spork porque é resistente à degradação pela água, sal e ácidos, todos destrutivos para os metais. O poliestireno sólido também apresenta boa estabilidade química e de temperatura. É feito através da reação de polimerização de monômeros de estireno. O estireno foi produzido comercialmente pela primeira vez na década de 1930 e foi importante durante a Segunda Guerra Mundial como constituinte da produção de borracha sintética.

Além do material polimérico de base, outros modificadores são adicionados para alterar as características do material, melhorar a estabilidade e facilitar a fabricação. Uma vez que o polímero a granel é tipicamente incolor, corantes são adicionados para tornar os sporks mais atraentes. Estes podem ser corantes solúveis ou pigmentos fragmentados. Para produzir uma cor branca, um material inorgânico como o dióxido de titânio pode ser usado.

Uma série de outros materiais de enchimento são adicionados para produzir garfos de alta qualidade. Por exemplo, plastificantes são adicionados para aumentar a trabalhabilidade e flexibilidade do polímero. Plastificantes são solventes não voláteis e incluem produtos como óleos parafínicos ou glicerol. Uma vez que o plástico é tipicamente aquecido durante a produção, estabilizadores também são adicionados para proteger o plástico de quebrar. Um óleo insaturado, como óleo de soja, pode ser usado como estabilizador de calor. Outros materiais de proteção adicionados incluem protetores ultravioleta e antioxidantes. Esses materiais ajudam a prevenir a degradação do plástico devido aos efeitos ambientais. Finalmente, compostos como ácidos graxos etoxilados ou silicones são usados ​​para auxiliar o processamento durante a fabricação. Esses materiais facilitam a remoção do plástico do molde.

Design

Um garfo é um utensílio para comer com elementos combinados de uma colher e um garfo. Possui uma parte da alça que é segurada pelo usuário. No final do cabo, uma pequena estrutura curva, em forma de tigela, é fixada e, bem no final dessa estrutura curva, há pequenos dentes pontiagudos. Em alguns projetos, os inventores também incorporam uma ponta afiada na haste, de modo que também pode ser usada como faca.

O processo de fabricação

Criação de uma folha de plástico

• 1 No início da fabricação do spork, uma folha de plástico é formada por meio de um processo de extrusão. Nesta fase de produção, os grânulos de polímero são alimentados em uma grande caixa ligada a uma abertura fina e achatada. À medida que os pellets são movidos através da extrusora, uma rosca hidráulica os esmaga e derrete a temperaturas entre 400-550 ° F (204-288 ° C) formando um líquido semissólido espesso. O polímero é empurrado através de uma abertura e extrudado como uma massa diluída. Em seguida, ele é colocado sob uma série de rolos resfriados a água para afiná-lo ainda mais e aumentar sua largura e comprimento. No final deste processo, pode ser enrolado em grandes carretéis ou cortado em folhas.

Termoformação

• 2 Como a maioria dos produtos plásticos, é criado um molde para a produção de um garfo. O molde é um bloco de aço com uma cavidade esculpida que tem a forma inversa da haste. Quando amolecido, o plástico aquecido é puxado para dentro do molde e adquire a forma do molde ao ser resfriado. Para facilitar a remoção do spork do molde, agentes desmoldantes de silicone especiais podem ser usados ​​para revestir a cavidade.
  Quando um molde é projetado, a cavidade é altamente polida para remover qualquer falha na superfície. Uma única falha na superfície poderia ser reproduzida no produto final, arruinando assim toda uma corrida de produção.
  
• 3 As folhas de plástico são carregadas em uma máquina de termoformação. A folha de plástico é movida sobre o molde de spork e Pellets de plástico são alimentados em uma tremonha e então alisados ​​por rolos. Um estampador de metal corta a forma de faísca. presa no lugar. Situado acima do molde está um aquecedor que amolece o plástico.
• 4 O ar é puxado por alguns orifícios na parte inferior do molde, criando um vácuo. Esta queda de pressão faz com que parte da folha de plástico amolecido seja puxada para dentro do molde.
• 5 Quando o plástico entra em contato com o molde, ele esfria e endurece. Isto faz com que mantenha a forma de molde, que neste caso é a de uma garfo. Uma grande placa de estampagem de metal é movida para cima do molde. Isso corta o spork individual do resto da folha de plástico e também oferece a oportunidade de gravar um logotipo ou desenho no cabo do spork. Os sporks são então ejetados dos moldes e movidos para a próxima fase de fabricação. O plástico não utilizado é movido para uma área separada para ser retificado e reutilizado.

Montagem e embalagem

• 6 Os garfos são vendidos em uma variedade de embalagens. Um método comum de embalagem é embrulhar uma haste em um filme plástico com um guardanapo. Neste caso, os esporões são movidos para um grande compartimento de retenção que é conectado a uma máquina de colocação. Um filme plástico fino e contínuo se move sob uma máquina, onde um guardanapo é colocado. Depois que o guardanapo é colocado, um spork é colocado nele. Se os pacotes de sal ou pimenta tiverem que ser incluídos na embalagem, eles também serão fornecidos por outro dispositivo.
• 7 Em seguida, o filme preenchido é passado sob uma máquina de dobrar e estampar. Este dispositivo é projetado de forma que o filme seja dobrado sobre a haste e o guardanapo à medida que entra. Em seguida, é estampado em ambas as extremidades, criando um pacote cortado e lacrado. O pacote individual é então transferido para uma caixa de armazenamento. Quando a caixa está adequadamente cheia, é lacrada com fita adesiva e empilhada em um palete para transporte.

Controle de qualidade

Várias medidas de controle de qualidade são tomadas para garantir que cada spork produzido atenda aos padrões especificados. Isso inclui testes de laboratório e inspeções de linha. Antes da fabricação, as propriedades físicas e químicas dos materiais de partida são determinadas. Por exemplo, as determinações do peso molecular e da composição química são feitas nos plásticos. Além disso, são realizadas inspeções visuais de cor, textura e aparência. As propriedades de desempenho físico também podem ser avaliadas. O teste de tensão-tensão pode ser feito para garantir que o plástico seja durável. Isso é particularmente importante para a fabricação de spork porque os produtos devem ser fortes o suficiente para absorver alimentos sólidos. Os técnicos de controle de qualidade em um laboratório geralmente fazem esses testes.

No chão de fábrica, os inspetores de linha são colocados em vários pontos ao longo da linha de produção. Eles inspecionam visualmente os utensílios de plástico, certificando-se de que o tamanho, formato e cores estão corretos. Eles também verificam os produtos na embalagem final, garantindo que cada spork enviado seja de qualidade aceitável. Quando são encontrados garfos defeituosos, eles são retirados da linha de produção e colocados de lado para reforma.

Subprodutos / resíduos

Na fabricação de sporks, o principal produto residual é o plástico não utilizado. O descarte desse material é gerenciado por meio de um sistema que inclui redução da fonte, reciclagem, conversão de resíduos em energia e aterro sanitário. Durante a fabricação de garfos, a redução da fonte é o principal método para reduzir o desperdício de plástico. Isso é conseguido reutilizando o plástico de produtos deformados.

As outras fases da destinação de resíduos tratam dos próprios produtos acabados. Uma vez que os sporks são projetados para serem descartáveis, eles estão destinados a se tornarem resíduos. Alguns desses resíduos vão para o sistema de reciclagem e são utilizados em diversas aplicações de produtos reciclados. Outras partes desses resíduos acabam sendo utilizadas em incineradores para convertê-los de resíduos em energia. Durante essa conversão de energia, um polímero como o poliestireno produz dióxido de carbono, vapor de água e vestígios de cinzas não tóxicas. O local de descanso final para muitos sporks descartados é em aterros sanitários.

O Futuro

No futuro, os fabricantes de spork provavelmente se concentrarão em melhorar a eficiência da produção e aumentar as vendas. Do ponto de vista da produção, a pesquisa está se concentrando no aumento das velocidades de fabricação, reduzindo os custos das matérias-primas e minimizando o desperdício de produtos químicos. Por exemplo, um fornecedor de matéria-prima introduziu um substituto de plástico feito de resina de glúten de trigo que é durável o suficiente para a fabricação de spork, mas também é biodegradável. Outro fornecedor lançou um produto de soja com características semelhantes. Para aumentar as vendas, os fabricantes de spork se concentrarão em fazer com que mais restaurantes de fast food usem seus produtos. Os garfos representam uma oportunidade para esses restaurantes reduzirem custos, eliminando a necessidade de carregar colheres e garfos.

Onde aprender mais

Livros

Chabot, J. The Development of Plastics Processing Machinery and Methods. Society of Plastics Engineers, 1992.

Giblin, James Cross. Da mão para a boca, ou como inventamos facas, garfos, colheres e pauzinhos e as maneiras de acompanhá-los. Nova York:Crowell, 1987.

Petroski, Henry. A evolução das coisas úteis. Nova York:Vintage Books, 1994.

Seymour, R. e C. Carraher. Polymer Chemistry. Nova York:Marcel Dekker, Inc., 1992.

Outro

Albanese, Joseph. Patente U.S. 4,984,367 Utensílio de combinação. 1991.

Perry Romanowski