Balon
Latar Belakang
Balon adalah kantong kedap udara yang terbuat dari bahan ringan yang dapat dipompa dengan udara atau gas. Balon mainan tersedia dalam berbagai bentuk, ukuran, dan warna untuk menyenangkan anak-anak dan orang dewasa di pesta ulang tahun dan acara meriah lainnya.
Balon pertama kali ditemukan di Prancis pada akhir abad ke-18. Dua pembuat kertas, Jacques dan Joseph Montgolfier, menemukan bahwa ketika kertas tas diisi dengan udara panas, tas naik. Cepat menyadari potensi ini, mereka mulai bereksperimen dengan balon dari berbagai bahan seperti kertas, kain, dan sutra. Mereka membuat demonstrasi publik pertama tentang balon yang lebih ringan dari udara pada bulan Juni 1783, dengan balon berdiameter 35 kaki (11 m) yang terbuat dari kain yang dilapisi kertas. Belakangan tahun itu, Jacques Charles menerbangkan balon yang terbuat dari sutra yang dilapisi dengan pernis karet dan diisi dengan hidrogen, gas yang lebih ringan dari udara. Demonstrasi awal ini menarik banyak kegembiraan, dan balon segera banyak digunakan dalam sains, olahraga, dan perang.
Balon mainan karet seperti yang kita kenal sekarang berbeda dari balon-balon awal karena seluruhnya terbuat dari karet. Cara praktis untuk membuat produk karet berbentuk seperti itu membutuhkan beberapa penemuan dan penemuan. Perkembangan ini berlangsung secara bertahap selama bertahun-tahun sejak pabrik karet pertama di dunia didirikan di dekat Paris pada tahun 1803.
Lateks alam adalah campuran butiran kecil zat karet yang tersuspensi dalam air (seperti susu). Ketika terkena udara, panas, atau bahan kimia tertentu, itu menggumpal atau menggumpal. Gumpalan-gumpalan karet menyatu dan terpisah dari bagian lateks yang berair, akhirnya membentuk bahan padat yang elastis. Untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan, dan ketahanannya terhadap suhu panas dan dingin, karet divulkanisir atau diawetkan dengan berbagai metode, seperti pencampuran dengan bahan kimia tertentu atau perlakuan panas.
Ide membuat produk dari karet adalah ide lama. Penduduk asli Amerika Selatan membuat botol dan barang lainnya dengan melapisi cetakan yang terbuat dari tanah jauh sebelum orang Eropa mulai bereksperimen dengan karet pada pertengahan 1700-an. Pada tahun 1830, orang Inggris Thomas Hancock mematenkan proses untuk menciptakan produk dengan menuangkan lateks di atas cetakan atau mencelupkan cetakan ke dalam campuran lateks — cikal bakal teknik modern untuk memproduksi produk yang dicelupkan seperti sarung tangan karet dan kondom.
Pada tahun 1921, metode memperlambat koagulasi lateks cair dikembangkan. Metode ini memungkinkan para pembuat karet untuk mengangkut lateks mentah dalam bentuk cair dengan lebih mudah ke pusat-pusat manufaktur di seluruh dunia. Hal ini pada gilirannya menyebabkan proses baru untuk membuat barang-barang karet. Pada awal 1920-an, sejumlah paten diberikan di Inggris untuk proses yang memungkinkan cetakan dicelupkan ke dalam lateks cair. Pada tahun 1931, balon lateks modern pertama dibuat oleh Neil Tillotson di lotengnya. Dia menjual 15 balon "Tilly Cat" miliknya (berbentuk seperti kepala kucing, lengkap dengan kumis yang dicetak dengan pewarna) untuk parade Hari Patriot di Massachusetts pada April 1931, dan membentuk perusahaan yang masih membuat balon hingga saat ini.
Meskipun karet dapat dibuat secara sintetis, lateks alam—cairan buram putih atau kekuningan yang mirip dengan susu—adalah disukai karena elastisitasnya yang besar.
Bahan Baku
Meskipun karet dapat dibuat secara sintetis, lateks alam lebih disukai karena elastisitasnya yang tinggi. Itu dapat diregangkan hingga tujuh atau delapan kali panjang aslinya dan masih kembali ke bentuk semula. Karet sintetis belum terbukti elastis dan ulet seperti lateks alam.
Lateks alami mentah adalah cairan buram putih atau kekuningan, mirip dengan susu. Lateks adalah sekresi tanaman tertentu, khususnya pohon Hevea yang awalnya ditemukan di Brasil. Sumber karet alam yang paling penting saat ini adalah perkebunan di Malaysia dan Afrika.
Produsen karet harus memanen bahan mentah dari pohon-pohon ini, yang melibatkan pemotongan pohon dengan potongan dangkal dan membiarkan getah mengalir dari potongan ke dalam ember. Lateks dikumpulkan dalam wadah besar, disaring untuk menghilangkan partikel asing, dan dicampur dengan alkali untuk mencegah koagulasi. Kemudian dikirim dalam bentuk cair ke pusat pemrosesan di berbagai belahan dunia.
Lateks harus dicampur dengan aditif sebelum dapat digunakan dalam proses industri. Bahan kimia tertentu dicampur untuk mencapai ketebalan yang diinginkan, laju pengeringan, dan sifat lainnya. Bahan kimia lain (secara kolektif dikenal sebagai antidegradan) ditambahkan untuk memperlambat oksidasi dan dekomposisi karet. Untuk memberi warna, pigmen dicampur ke dalam lateks. Pigmen dapat berupa bubuk oksida logam halus atau pewarna organik.
Manufaktur
Proses
Pada intinya, proses pembuatan balon mainan melibatkan pencelupan cetakan ke dalam cairan lateks. Cetakan, atau bentuknya, berbentuk seperti balon kempis.
Bentuk balon paling awal adalah sekali pakai, terbuat dari karton yang ditempelkan pada pasak. Bentuk modern dapat digunakan kembali dan biasanya terbuat dari stainless steel, aluminium, atau porselen. Bentuknya harus halus dan dipoles. Sejumlah bentuk seperti itu dipasang terbalik pada papan atau rak. Papan dipindahkan secara mekanis dari satu stasiun ke stasiun lain di pabrik.
Agar efisien dalam hal biaya dan jumlah balon yang diproduksi, pembuatan balon telah menjadi proses loop yang sangat otomatis dan berkelanjutan. Balon dibuat dalam kelompok, dengan warna dan ukuran yang sama, karena mengubah warna dan bentuk memakan waktu lama dan memerlukan intervensi manual. Intervensi manual biasanya hanya diperlukan untuk menyiapkan proses dan kemudian untuk mengemas produk jadi, dan untuk menangani masalah mekanis yang mungkin timbul sesekali.
Menyiapkan lateks
- 1 Sebelum digunakan, lateks mungkin perlu diwarnai. Ini melibatkan pencampuran pigmen ke dalam lateks. Ini dapat dilakukan di pabrik balon, atau pembuat balon dapat membeli lateks yang sudah berpigmen dari pemasok.
- 2 Lateks harus dituangkan ke dalam tangki tempat formulir akan dicelupkan. Tangki disimpan pada suhu tertentu dan mungkin termasuk mekanisme pengadukan untuk menjaga agar lateks tetap bersirkulasi untuk menghindari pengendapan.
Mencelupkan formulir
- 3 Bentuk balon pertama-tama dipanaskan, kemudian direndam dalam tangki berisi larutan koagulan selama beberapa detik. Ketika cetakan dicelupkan ke dalam cairan lateks, koagulan akan menyebabkan karet menjadi gel dalam lembaran tipis di sekitar cetakan. Larutan koagulan yang umum digunakan adalah campuran air, garam berbasis kalsium, sabun, dan bedak tabur. garam adalah koagulan yang sebenarnya; sabun membantu lateks menyebar dalam lapisan yang rata, dan bedak membantu memudahkan pelepasan karet dari cetakan pada langkah selanjutnya.
- 4 Formulir dipanaskan sampai suhu antara 100 °F (38 °C) dan 200 °F (93 °C), dan kemudian direndam dalam tangki lateks berwarna. Koagulan menyebabkan lateks melapisi cetakan. Semakin lama formulir dibiarkan di dalam tangki, semakin tebal lapisan yang menempel padanya. Untuk balon, lapisan lateks yang sangat tipis diinginkan, sehingga formulir hanya direndam selama beberapa detik. Formulir harus dimasukkan dan dikeluarkan pada kecepatan yang dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari terperangkapnya gelembung udara dan untuk mencapai lapisan yang rata dan tipis.
Membuat cincin
- 5 Bibir dibuat pada leher balon dengan cara menggulung pinggiran karet menggunakan kuas atau roller. Ini menciptakan cincin yang terlihat di sekitar bukaan balon.
Menghilangkan kelebihan koagulan
- 6 Selanjutnya, cetakan direndam dalam tangki larutan pelindian (seringkali air biasa) untuk melarutkan dan menghilangkan kelebihan koagulan dari karet.
Menyembuhkan karet
- 7 Karet pada cetakan harus dikeringkan dan diawetkan. Metode yang digunakan bervariasi di antara produsen. Beberapa pembuat balon menggunakan lateks yang sudah mengandung bahan vulkanisir, dalam hal ini karet dikeringkan pada suhu sedang. Pembuat lain menginduksi vulkanisasi dengan memasukkan formulir berlapis karet ke dalam oven dan menyembuhkan selama satu jam.
Melepaskan balon
- 8 Balon-balon tersebut kemudian dikeluarkan secara mekanis dari bentuknya. Salah satu pendekatan adalah dengan meniupnya menggunakan semprotan air atau udara dan mengumpulkan balon di keranjang atau jaring.
- 9 Jika balon dikeluarkan menggunakan semprotan air, balon selanjutnya ditempatkan di centrifuge, di mana kelebihan air dihilangkan dengan memutar balon dengan kecepatan tinggi.
- 10 Balon kemudian dikeringkan dalam mesin pengering besar.
Mencetak dan mengemas
- 11 Selanjutnya, balon dapat dikemas, atau dicetak terlebih dahulu dan kemudian dikemas. Jika dikemas secara langsung, mereka dipindahkan pada ban berjalan melewati alat penghitung dan ditempatkan ke dalam tas. Ketika sejumlah balon yang sesuai telah ditempatkan di setiap kantong, kantong-kantong itu disegel.
- 12 Mencetak desain pada balon, seperti logo atau wajah, sebenarnya melibatkan beberapa langkah. Pertama, balon harus dipompa agar pencetakan merata. Ini membutuhkan pekerja untuk secara manual menempatkan setiap balon pada perangkat yang menggembungkan. Selanjutnya, sebuah pola dicetak dengan hati-hati pada setiap balon. Terakhir, balon dikeluarkan dan diteruskan ke tahap pengemasan.
Kontrol Kualitas
Lingkungan pembuatan balon harus dikontrol secara ketat untuk mencapai kualitas dan konsistensi yang tinggi. Selama proses manufaktur, instrumentasi berbasis komputer mencatat dan mengontrol kelembaban udara, suhu udara, suhu tangki lateks, suhu dalam oven, pengering, dan parameter lainnya.
Lateks dan bahan kimia lain yang digunakan dalam proses harus diformulasikan secara hati-hati untuk sifat-sifat tertentu, dan dipelihara dengan hati-hati. Misalnya, lateks harus memiliki viskositas dan kecepatan pengeringan tertentu. Tangki di mana disimpan harus memiliki perangkat untuk menjaga agar lateks tetap beredar untuk menghindari pembentukan "kulit", dan untuk mencegah bahan mengendap.
Produk Sampingan/Limbah
Adalah kepentingan terbaik produsen untuk membuang karet sesedikit mungkin karena biaya lateks tinggi dibandingkan dengan harga jual balon individu. Pembuat balon juga mendapatkan kembali sebagian besar koagulan yang berakhir dalam larutan pelindian. Sayangnya, apa yang tidak direklamasi berakhir sebagai limbah cair di lingkungan. Jumlah limbah kimia yang dapat dikeluarkan oleh pabrik diatur oleh undang-undang pemerintah. Balon juga menghasilkan limbah setelah diproduksi karena selalu dibuang setelah mengempis atau meletus. Namun, karena lateks bersifat alami, pada akhirnya akan terurai menjadi zat lain.
Masalah Keamanan
Balon mainan bisa menjadi sumber kegembiraan, tetapi juga bisa berbahaya secara tak terduga. Anak-anak kecil diketahui meninggal karena tidak sengaja tersedak balon. Balon lateks juga bisa berakhir di air, di mana mereka akhirnya kehilangan warna dan bisa menyerupai ubur-ubur. Hewan laut seperti paus dan kura-kura berusaha memakannya dan mati karena lateks menyumbat sistem pencernaan mereka.
Masa Depan
Industri balon mainan sangat kompetitif. Produsen terus mencari cara untuk membuat proses lebih otomatis dan efisien, terutama dengan mengurangi intervensi manual. Saat ini porsi yang paling padat karya adalah tahap pencetakan dan pengemasan. Meningkatkan otomatisasi dalam langkah-langkah ini merupakan area untuk perbaikan potensial di masa depan.
Dalam beberapa tahun terakhir balon yang terbuat dari film logam telah menjadi populer. Proses pembuatan balon ini sangat berbeda. Mereka terbuat dari sandwich dua swatch mylar—sebuah poliester film—sering kali berbentuk lingkaran, yang disegel bersama di sekitar tepinya. Sebuah lubang kecil dibiarkan melalui mana balon dapat digelembungkan. Karena bahan awalnya datar, balon ini lebih mudah dicetak daripada balon yang terbuat dari karet. Foil dapat dibuat sangat mengkilap dan reflektif, memungkinkan desain yang sangat cerah. Mereka lebih kuat dan lebih tahan lama daripada balon karet, tetapi untuk beberapa kegunaan, ini juga merupakan kerugian. Misalnya, mereka tidak dapat dipelintir menjadi berbagai bentuk dan juga tidak dapat diisi dengan air. Foil juga membutuhkan waktu lebih lama untuk terurai di lingkungan daripada karet.