Apagador

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Antecedentes

Uma borracha é um objeto usado para remover marcas do papel. A maioria das borrachas são projetadas para remover marcas de lápis. Outras borrachas são projetadas para serem usadas em marcas de máquina de escrever. Algumas canetas especiais contêm tinta apagável que pode ser removida por apagadores. Embora algumas borrachas sejam vendidas separadamente na forma de blocos largos e delgados, muitas outras borrachas são encontradas permanentemente presas aos lápis. Outras borrachas são feitas para anexar temporariamente aos lápis. Algumas borrachas são colocadas em caixas de madeira que lembram lápis. Essas borrachas, projetadas para serem apontadas como lápis, costumam ter um pincel. Isso é usado para limpar pequenos pedaços da borracha deixados para trás após a remoção de uma marca. Esse tipo de borracha geralmente é usado para remover marcas de máquina de escrever.

História

As primeiras borrachas eram pedaços de pão. Não havia substância melhor para remover marcas de lápis até que a borracha estivesse disponível no Velho Mundo. A borracha já era conhecida pelos habitantes da América Central e do Sul muito antes de os europeus virem para o Novo Mundo. Já no século XI era usado para revestir roupas e fazer bailes. Também era usado para fazer calçados e garrafas, despejando a forma líquida em moldes de barro e deixando-a secar.

Em 1735, o cientista francês Charles de la Condamine descreveu uma substância conhecida como caoutchouc e enviou amostras para a Europa. O caoutchouc foi derivado de um fluido produzido sob a casca de uma árvore encontrada em áreas tropicais do Novo Mundo. Esse líquido leitoso, conhecido como látex, ainda é usado para fazer borracha natural.

O caoutchouc foi sugerido pela primeira vez para uso como borracha nos Anais da Academia Francesa em 1752, provavelmente por Jean de Magellan. Em 1770, o cientista inglês Joseph Priestley sugeriu que o caoutchouc fosse chamado de borracha, por causa de sua capacidade de remover marcas de lápis. Ele também contou aos leitores de seu livro Introdução familiar à teoria e prática da perspectiva onde comprar "uma peça cúbica, de cerca de meia polegada, por três xelins." No Reino Unido, as borrachas ainda são conhecidas como borrachas.

Até o final do século XIX, lápis e borrachas sempre foram separados. Em 1858, Hyman Lipman, da Filadélfia, patenteou um lápis com uma ranhura na ponta, no qual uma borracha foi colada. No início da década de 1860, a empresa Faber fabricava lápis com borrachas. Em 1862, Joseph Rechendorfer, da cidade de Nova York, patenteou uma melhoria do design de Lipman e processou Faber. A Suprema Corte dos Estados Unidos determinou que a ideia de combinar um lápis com uma borracha não poderia ser patenteada. O motivo dessa decisão foi o fato de que a combinação do lápis e da borracha não alterou a função de nenhum dos dois. Essa decisão abriu caminho para várias empresas fazerem lápis com borrachas.

Em 1867, uma borracha oca, na qual um lápis poderia ser inserido, foi inventada por J. B. Blair, da Filadélfia. Também se sabe que existem versões anteriores. Em 1872, a empresa Eagle fabricava lápis com borrachas inseridas diretamente na caixa de madeira do lápis. Outras empresas logo fizeram lápis semelhantes, que ficaram conhecidos como lápis de penny porque eram baratos. A disponibilidade de lápis com borrachas nas salas de aula foi inicialmente controversa. Acreditava-se que a habilidade de corrigir erros facilmente tornaria os alunos descuidados. Apesar dessa preocupação, os lápis com borrachas eram extremamente populares. Cerca de 90% dos lápis americanos modernos são feitos com borrachas. Lápis sem borracha são um pouco mais comuns na Europa.

Matérias-primas

A matéria-prima mais importante em uma borracha é a borracha. A borracha pode ser natural ou sintética. A borracha natural é obtida a partir do látex produzido pela seringueira (Hevea brasilienesis). A borracha sintética existe em uma ampla variedade de formas. A borracha sintética mais comum é derivada dos produtos químicos estireno e butadieno. O estireno é um líquido derivado do etilbenzeno. O etilbenzeno é geralmente feito de etileno e benzeno, ambos derivados do petróleo. O butadieno é um gás derivado diretamente do petróleo ou de substâncias conhecidas como butanos e butenos, derivados do petróleo.

Outros ingredientes adicionados à borracha incluem pigmentos que mudam a cor da borracha. O branco pode ser produzido com óxido de zinco e óxido de titânio. O vermelho pode ser produzido por óxido de ferro. Muitas outras cores podem ser produzidas com vários corantes orgânicos.

Um ingrediente importante adicionado a quase toda borracha é o enxofre. O enxofre permite que a borracha seja vulcanizada. Esse processo foi inventado por Charles Goodyear em 1839. Ele usa calor e enxofre para tornar a borracha mais durável e resistente ao calor.

Vários outros ingredientes podem ser adicionados à borracha. Isso inclui óleo vegetal, para tornar a borracha mais macia e fácil de modelar, e pedra-pomes, um mineral natural que torna a borracha mais abrasiva.

O processo de fabricação

Fabricação de borracha natural

• 1 As plantações de seringueira são encontradas apenas em regiões tropicais com altos níveis de precipitação anual. A Malásia é o principal produtor de seringueiras. Uma árvore de borracha é explorada cortando-se uma fina tira de casca de cerca de 0,04 pol. (1 mm) de profundidade da árvore, tão alto quanto o trabalhador possa alcançar facilmente. As tiras posteriores serão cortadas abaixo da primeira. Cada tira atinge cerca de metade da circunferência da árvore e se inclina para baixo em um ângulo de cerca de 30 graus para permitir que o látex escorra para um recipiente. Se o látex coagular naturalmente, cada corte produzirá cerca de 1 onça (28 g) de látex antes que o látex pare de fluir após algumas horas. Um produto químico pode ser aplicado à casca para evitar que o látex coagule, permitindo que escorra por vários dias.
• 2 O látex coletado passa por uma peneira para remover objetos estranhos. Água é adicionada ao látex e a mistura é bombeada para grandes tanques horizontais contendo divisórias de alumínio. O ácido acético diluído ou ácido fórmico é adicionado para fazer a borracha coagular em placas nas divisórias. As placas são borrifadas com água enquanto passam por uma série de rolos. O excesso de água é removido por outra série de rolos. As placas são embaladas em fardos, geralmente pesando 225-250 lb (102-113 kg), em forma de cubos com cerca de 2 pés (60 cm) de cada lado. Os fardos são revestidos com argila para evitar que grudem, presos com tiras de metal e enviados aos fabricantes.

Fabricação de borracha sintética

• 3 Dependendo do tipo de borracha sintética que está sendo feito, uma ampla variedade de processos de fabricação pode ser usada. A forma mais comum de borracha sintética, a borracha de estireno-butadieno, geralmente é feita em um processo de emulsão.
• 4 Vários produtos químicos são obtidos do petróleo por destilação fracionada. Este processo envolve aquecer o petróleo a cerca de 600-700 ° F (315-370 ° C) e permitir que o vapor passe por uma torre vertical alta. Conforme o vapor sobe pela torre, ele esfria. Produtos químicos com diferentes pontos de ebulição mudam de gás para líquido em diferentes pontos dentro da torre e são coletados. Produtos químicos com pontos de ebulição muito altos permanecem no estado líquido quando o petróleo é aquecido e podem ser removidos da parte inferior da torre. Produtos químicos com ponto de ebulição muito baixo permanecem na forma de gases e podem ser removidos do topo da torre.
  Borrachas são feitas de borracha natural ou sintética. A borracha natural é produzida a partir do látex coletado das seringueiras. A água é removida do látex, aumentando o teor de borracha para 60%. O ácido é adicionado ao concentrado líquido para produzir folhas sólidas de borracha seca.
  
• 5 Outros produtos químicos são obtidos por craqueamento catalítico. Este processo envolve o aquecimento do petróleo a cerca de 850-900 ° F (454-510 ° C) sob pressão na presença de um catalisador. O catalisador causa a ocorrência de reações químicas. A nova mistura de produtos químicos é então separada por destilação fracionada.
• 6 O estireno e o butadieno são obtidos submetendo certos produtos químicos derivados do petróleo a várias reações químicas. O estireno é um líquido em condições normais, mas o butadieno é um gás e deve ser armazenado sob pressão para mantê-lo na forma líquida.
• 7 Os dois líquidos são bombeados para um recipiente e misturados com água, sabão e um catalisador. O catalisador faz com que o estireno e o butadieno reajam para formar partículas de borracha sintética. O sabão faz com que essas partículas sejam dispersas na água em uma emulsão lisa. A agitação constante evita que as partículas de borracha se acomodem.
• 8 Outros produtos químicos adicionados à mistura incluem estabilizadores, que impedem a quebra da borracha, e modificadores, que alteram as propriedades da borracha. Outro produto químico é adicionado para interromper a formação de partículas de borracha em um ponto ideal. O estireno e o butadieno não convertidos são removidos e reutilizados. Um coagulante é adicionado à emulsão, fazendo com que a borracha sintética seja depositada. A borracha de estireno-butadieno é geralmente enviada para os fabricantes em sacos feitos de plástico de polietileno, cada um contendo 75 lb (34 kg) de borracha.

Fazendo borrachas

• 9 A borracha chega à fábrica de borrachas e é misturada a pigmentos, óleo vegetal, pedra-pomes, enxofre e outros ingredientes que modificam as propriedades do produto final. A borracha sintética é mais fácil de misturar porque geralmente chega na forma de pó ou líquido. A borracha natural geralmente chega em fardos e deve ser pulverizada em pó ou dissolvida em um solvente antes de ser misturada.
  Uma vez que a borracha natural ou sintética é misturada com pigmentos, óleo vegetal, pedra-pomes, enxofre e outros ingredientes adicionais, a mistura é aquecida e as borrachas são formadas. Para fazer tampas de borracha que serão fixadas nas pontas dos lápis, a mistura de borracha é extrudada e cortada em tampões. Para fazer borrachas retangulares planas, a mistura é injetada em moldes e depois resfriada.
  
• 10 A mistura é aquecida, fazendo com que o enxofre a vulcanize, tornando-a mais estável. Para fazer plugues, que serão fixados em lápis, normalmente é usado um processo de extrusão. A mistura, na forma de um sólido macio, é forçada através de uma matriz para formar um longo cilindro. O cilindro é cortado repetidamente à medida que emerge, formando tampões.
• 11 Para fazer planos, que não são fixados em lápis, geralmente é usado um processo de moldagem por injeção. A mistura, na forma de um líquido quente, é forçada em moldes e deixada esfriar até formar um sólido. Os planos são então removidos dos moldes.
• 12 Os plugues são enviados diretamente para os fabricantes de lápis. Eles são presos aos lápis por pequenas caixas de metal cilíndricas conhecidas como ponteiras. As virolas são feitas de alumínio comum para lápis mais baratos ou latão pintado para lápis mais caros. O ferrolho é preso ao lápis com cola ou com pequenos pinos de metal. O plugue é inserido no ferrolho e preso em torno dele.
• 13 Os apartamentos podem ser marcados com o nome do fabricante ou outras marcações. Isso pode ser feito carimbando - pressionando um carimbo com tinta na borracha. Isso também pode ser feito por impressão em tela - movendo um rolo com tinta sobre uma folha de seda estampada ou outro material que cubra a borracha. As marcações tridimensionais podem ser feitas em relevo - cortando a borracha com uma matriz afiada. Os apartamentos concluídos são embalados em caixas de papelão e enviados aos varejistas.

Controle de qualidade

A fabricação de borrachas é altamente automatizada, com produtos confiáveis ​​feitos na casa dos milhões a cada ano. Fabricantes de borracha experientes refinaram as técnicas usadas a ponto de não ser necessária uma inspeção extensa.

As matérias-primas enviadas ao fabricante são fornecidas por empresas que são conhecidas por fornecerem substâncias com as características adequadas. Se uma nova substância for fornecida, ou se vier de uma nova empresa, o fabricante da borracha pode inspecioná-la para ter certeza de que atende a todas as especificações.

Apenas uma porcentagem muito pequena de borrachas precisa ser inspecionada para garantir que tenham as propriedades físicas adequadas. Os apartamentos devem ter o tamanho correto para caber nas caixas. Os plugues devem ter as dimensões corretas para caber nos terminais. A dureza das borrachas é crítica para o seu bom funcionamento. Inspetores experientes podem facilmente dizer se uma borracha é muito dura ou muito mole.

O Futuro

Os apagadores permaneceram praticamente inalterados por muitos anos. É provável que melhorias na tecnologia de borracha sejam feitas na maneira como a borracha é produzida. Novas fórmulas químicas são constantemente desenvolvidas para produzir borracha sintética de forma mais eficiente, menos custosa e que resulta em produtos com propriedades mais úteis. A engenharia genética pode resultar em seringueiras que produzem mais látex, ou árvores que produzem látex com propriedades físicas que tornariam a produção de borracha natural mais eficiente.

Uma dica do futuro do design de borracha é vista na Ergoraser, uma borracha exclusiva da Levenger, uma empresa especializada em suprimentos de escrita de alta qualidade. O Ergoraser, desenvolvido após dois anos de pesquisa, é oval e curvo, muito parecido com o formato de uma colher.

O polegar se ajusta dentro da curva durante o uso de uma forma que é projetada para ser confortável e eficiente. Embora extremamente cara em comparação com borrachas comuns, a Ergoraser promete desempenhar um papel importante no futuro para aqueles que exigem a mais alta qualidade em objetos simples.