Ballon

Contexte

Un ballon est un sac hermétique fabriqué à partir d'un matériau léger qui peut être gonflé avec de l'air ou un gaz. Les ballons en jouet sont disponibles dans toutes sortes de formes, tailles et couleurs pour ravir les enfants et les adultes lors des anniversaires et autres occasions festives.

Matériaux Bruts

Bien que le caoutchouc puisse être fabriqué synthétiquement, le latex naturel est préféré pour sa grande élasticité. Il peut être étiré jusqu'à sept ou huit fois sa longueur d'origine et revenir encore à sa forme initiale. Le caoutchouc synthétique ne s'est pas avéré aussi élastique ni résilient que le latex naturel.

Le latex naturel brut est un liquide opaque blanc ou jaunâtre, ressemblant à du lait. Le latex est la sécrétion de certaines plantes, en particulier l'arbre Hevea que l'on trouve à l'origine au Brésil. Les principales sources de caoutchouc naturel aujourd'hui sont les plantations en Malaisie et en Afrique.

Les producteurs de caoutchouc doivent récolter le matériau brut de ces arbres, ce qui implique de marquer les arbres avec des coupes superficielles et de laisser la sève s'écouler des coupes dans des seaux. Le latex est collecté dans de grands conteneurs, filtré pour éliminer les particules étrangères et mélangé avec de l'alcali pour prévenir la coagulation. Il est ensuite expédié sous forme liquide vers les centres de traitement situés dans différentes parties du monde.

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Le latex doit être mélangé avec des additifs avant de pouvoir être utilisé dans les procédés industriels. Certains produits chimiques sont mélangés pour obtenir une épaisseur désirée, un taux de séchage et d'autres propriétés. D'autres produits chimiques (collectivement appelés antidégradants) sont ajoutés pour ralentir l'oxydation et la décomposition du caoutchouc. Pour lui donner de la couleur, des pigments sont mélangés au latex. Les pigments peuvent être de fines poudres d'oxyde métallique ou des colorants organiques.

Le Processus de Fabrication

En essence, le processus de fabrication d'un ballon en jouet implique de plonger un moule dans du latex liquide. Le moule, ou la forme, est d'une forme similaire à un ballon dégonflé.

Les premières formes de ballon étaient jetables, fabriquées à partir de carton fixé à des tiges. Les formes modernes sont réutilisables et généralement fabriquées en acier inoxydable, en aluminium ou en porcelaine. Les formes doivent être lisses et polies. Un grand nombre de ces formes sont fixées à l'envers à une planche ou un support. Les planches sont déplacées mécaniquement d'une station à une autre dans l'usine.

Pour être efficaces en termes de coût et de nombre de ballons produits, la fabrication de ballons est devenue un processus hautement automatisé, en boucle continue. Les ballons sont fabriqués par lots, tous de la même couleur et taille, car le changement de couleur et de forme prend du temps et nécessite des interventions manuelles. L'intervention manuelle est généralement uniquement nécessaire pour établir un lot puis plus tard pour emballer le produit fini, ainsi que pour résoudre les problèmes mécaniques occasionnels qui peuvent survenir.

Préparation du latex

• 1 Avant son utilisation, le latex peut devoir être coloré. Cela implique le mélange d'un pigment dans le latex. Cela peut être fait à l'usine de ballons, ou le fabricant de ballons peut acheter du latex déjà pigmenté auprès d'un fournisseur.
• 2 Le latex doit être versé dans des cuves dans lesquelles les moules seront plongés. Les cuves sont maintenues à une certaine température et peuvent inclure des mécanismes de brassage pour garder le latex en circulation pour éviter le dépôt.

Trempage des formes

• 3 Les formes de ballons sont d'abord chauffées, puis immergées dans un réservoir de solution coagulante pendant quelques secondes. Lorsque les formes sont immergées dans le latex liquide, le coagulant fera gélifier le caoutchouc en une fine couche autour des formes. Une solution coagulante couramment utilisée est un mélange d'eau, d'un sel à base de calcium, de savon, et de poudre de talc. Le sel est le coagulant réel ; le savon aide le latex à se répandre en un film uniforme, et le talc facilite le retrait du caoutchouc des formes à une étape ultérieure.
• 4 Les formes sont chauffées à une température comprise entre 100°F (38°C) et 200°F (93°C), puis immergées dans un réservoir de latex coloré. Le coagulant fait en sorte que le latex recouvre les formes. Plus les formes restent longtemps dans le réservoir, plus le revêtement qui adhère à elles est épais. Pour les ballons, une très fine couche de latex est souhaitée, donc les formes ne sont immergées que pendant quelques secondes. Les formes doivent être insérées et retirées à des vitesses soigneusement contrôlées pour éviter de piéger des bulles d'air et pour obtenir un revêtement uniforme et fin.

Fabrication du rebord

• 5 Un bourrelet est formé sur le cou du ballon en roulant les bords du caoutchouc à l'aide de brosses ou de rouleaux. Cela crée le rebord visible autour de l'ouverture du ballon.

Élimination de l'excès de coagulant

• 6 Ensuite, les formes sont immergées dans un réservoir de solution de lixiviation (souvent de l'eau pure) pour dissoudre et éliminer l'excès de coagulant du caoutchouc.

Durcissement du caoutchouc

• 7 Le caoutchouc sur les formes doit être séché et durci. La méthode utilisée varie selon les fabricants. Certains fabricants de ballons utilisent un latex qui contient déjà un agent de vulcanisation, auquel cas le caoutchouc est séché à une température modérée. D'autres fabricants induisent la vulcanisation en plaçant les formes revêtues de caoutchouc dans un four et en durcissant pendant jusqu'à une heure.

Retrait des ballons

• 8 Les ballons sont ensuite retirés mécaniquement de leurs formes. Une méthode consiste à les souffler à l'aide d'un jet d'eau ou d'air et à les collecter dans un panier ou un filet.
• 9 Si les ballons sont retirés à l'aide d'une pulvérisation d'eau, ils sont ensuite placés dans une centrifugeuse, où l'excès d'eau est retiré en faisant tourner les ballons à grande vitesse.
• 10 Les ballons sont ensuite séchés dans de grands séchoirs à tambour.

Impression et emballage

• 11 Ensuite, les ballons peuvent être soit emballés, soit d'abord imprimés puis emballés. S'ils sont emballés directement, ils sont déplacés sur un tapis roulant devant un dispositif de comptage et placés dans des sacs. Lorsque le nombre approprié de ballons a été placé dans chaque sac, les sacs sont scellés.
• 12 L'impression de motifs sur les ballons, comme des logos ou des visages, implique en réalité plusieurs étapes. Tout d'abord, les ballons doivent être gonflés afin de permettre une impression uniforme. Cela nécessite qu'un travailleur place manuellement chaque ballon sur le dispositif de gonflage. Ensuite, un motif est soigneusement imprimé sur chaque ballon. Enfin, les ballons sont retirés et transférés à l'étape d'emballage.

Contrôle de Qualité

L'environnement de fabrication des ballons doit être strictement contrôlé afin d'atteindre une qualité et une cohérence élevées. Tout au long du processus de fabrication, des instrumentations basées sur ordinateur enregistrent et contrôlent l'humidité de l'air, la température de l'air, la température des cuves de latex, la température dans les fours, les séchoirs et d'autres paramètres.

Le latex et d'autres produits chimiques utilisés dans le processus doivent être soigneusement formulés pour des propriétés spécifiques, et soigneusement maintenus. Par exemple, le latex doit avoir une certaine viscosité et un certain taux de séchage. Les cuves dans lesquelles il est contenu doivent avoir des dispositifs pour maintenir le latex en circulation afin d'éviter la formation d'une "peau" et pour empêcher les ingrédients de se déposer.

Sous-produits/Déchets

Il est dans le meilleur intérêt des fabricants de gaspiller le moins de caoutchouc possible car le coût du latex est élevé par rapport au prix de vente de ballons individuels. Les fabricants de ballons récupèrent également une grande partie du coagulant qui finit dans la solution de lixiviation. Malheureusement, ce qui n'est pas récupéré finit comme déchet liquide dans l'environnement. La quantité de déchets chimiques qu'une usine peut libérer est réglementée par des lois gouvernementales. Les ballons entraînent également des déchets après leur fabrication car ils sont invariablement jetés après qu'ils se soient dégonflés ou aient éclaté. Cependant, en raison de la nature du latex, il se décompose finalement en d'autres substances.

Préoccupations de Sécurité

Les ballons en jouet peuvent être une source de joie, mais ils peuvent également être dangereusement imprévus. Des jeunes enfants ont été connus pour mourir en s'étouffant accidentellement avec des ballons. Les ballons en latex peuvent également se retrouver dans l'eau, où ils finissent par perdre leur couleur et peuvent ressembler à des méduses. Les animaux marins tels que les baleines et les tortues ont tenté de les manger et sont morts parce que le latex obstrue leur système digestif.

L'Avenir

L'industrie des ballons en jouet est très compétitive. Les fabricants recherchent constamment des moyens de rendre le processus plus automatique et efficace, notamment en réduisant l'intervention manuelle. Actuellement, les étapes les plus laborieuses sont les étapes d'impression et d'emballage. L'augmentation de l'automatisation dans ces étapes représente une zone d'amélioration future potentielle.

Pour plus d'informations, veuillez visiter fabricants de ballons en latex.