История рождения воздушного шарика
Прародителем первого летающего шарика служит игровой мяч.
В прежние времена дети разных народов и континентов играли всем, что хоть как-то отскакивало от земли и не больно било по ноге.
Это мог быть завязанный мочевой пузырь животных или эластичные шарики из сока каучуковых деревьев (благодаря свойству сока застывать на воздухе и становиться эластичным, индейцы Нового Света использовали его для изготовления непромокаемой ткани, сосудов для воды, обуви, детских игрушек и в том числе мячей). Галилей также используется надутый свиной пузырь в эксперименте, в котором он пытался измерить вес воздуха.
«Дети со свиным пузырем». Уильям Тейт (1747-1806)
Первые дошедшие до нас упоминания об изготовлении летящих в воздухе шаров встречаются в карельских рукописях. В них описывается создание такого шара, сделанного из… кожи кита и быка! А летописи XII века рассказывают нам о том, что в карельских поселках воздушный шар имела практически каждая семья. Причем именно с помощью таких шаров древние карелы частично решали проблему бездорожья - шары помогали людям преодолевать расстояния между населенными пунктами. Но такие путешествия, увы, были достаточно опасными: оболочка из шкур животных не могла выдерживать давление воздуха долгое время – то есть, говоря другими словами, эти воздушные шары были взрывоопасными. И вот, в итоге, остались от них одни легенды, которым можно то ли верить, то ли не верить… А вот шарики на палочках судя по всему произошли от шарика на шланге. Это тот же мочевой пузырь, но с необрезанной мочевой трубкой. Самое ранее изображение такой игрушки зафиксировано в лютеранской книге от 1320г.
Но для опытов мочевой пузырь не годился, он быт слишком тяжелый. Поэтому идея Майкла Фарадея использовать детские шарики для своих опытов с водородом требовала более тонкого и эластичного материала.
Английский ученый Майкл Фарадей (1791-1867) известен на весь мир своими работами по электричеству. Например, он открыл закон электромагнитной индукции, построил наглядное устройство преобразования механической энергии в электрическую — диск Фарадея, и является одним из основателей электрохимии. Еще он сделал клетку Фарадея — устройство для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. И вот дошло дело до его работ с газами.
Для опытов с водородным шариком Фарадей был вынужден экспериментировать с различными смолами, пленками и соком каучукового дерева, и в 1824 году он изобрел первый воздушный шарик. Сделал он его из двух листов каучука, ребра которого были прижаты друг к другу. Ученый изучил эластические свойства каучука – и соорудил из этого материала две «лепешки». Для того, чтобы «лепешки» не слипались, Фарадей обработал их внутренние стороны мукой. И после этого пальцами склеил их необработанные, оставшиеся липкими края. В итоге получилось нечто вроде эластичного мешочка – который можно было использовать для опытов с водородом, так как он имел свойство растягиваться при наполнении.
Однако, он принес Фарадею разочарование, так как после наполнения водород быстро улетучивался из-за пористости шарика. Опыты пришлось прекратить, он счел их бесполезными.
Теперь давайте вернемся на несколько веков назад, к путешествию Христофора Колумба в 1493 год. Тогда, во время второго путешествия в Америку, корабль путешественника пристал к острову, названному именем Эспаньола (Гаити). Высадившись на берег, испанцы были удивлены весёлой игрой индейцев, похожей на наш баскетбол. Они в такт песне подбрасывали чёрные шары, которые, упав на землю, делали, высокие и забавные прыжки. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и пахнут дымом. Индейцы называли эти мячи «Каучу» - что в переводе означает «Слёзы дерева». Дословно: «кау» — дерево, «учу» течь, плакать. «Каучу» — это сок гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы прибавили к этому слову всего одну букву «к» и теперь мы называем это качук.
Каучук получил первое в Европе применение в 1770 году в школе под названием гуммиэластика (смолы эластичной) для стирания карандашных рисунков. Сейчас мы называем его ластик.
А вот первые попытки сделать каучуковую обувь вызывали только смех. Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать. В мороз же такая обувь становилась хрупкой, как стекло.
И все это в 1825 году учел другой английский изобретатель Томас Хенкок. Начались опыты по усовершенствованию сока каучуковых деревьев в результате которых он даже продавал комплекты для изготовления латексных шаров в домашних условиях. Набор "Сделай Сам" состоял из бутылки резинового раствора и конденсационного шприца.
Новинку несло в разные стороны. Кто-то изобрел первые галоши… Кто-то шины для авто… но это все гораздо позже, а пока в 1847 году более сильные и эластичные версии вулканизированного каучука стали массово производиться в Англии порождая в том числе и производство воздушных шаров. Производство затеял Джулиус Инграмом.
Так научный мешочек для водорода превратился в популярную забаву: каучуковые шары широко использовалась в Европе во время городских праздников. За счет наполнявшего их газа они могли подниматься вверх – и это очень нравилось публике, еще не избалованной ни воздушными полетами, ни другими чудесами техники.
Открытие резины, полученной от нагревания каучука и серы, привело к более широкому её применению. В начале 20 века было предложено уже 40 000 различных изделий из резины.
Внимание капиталистов всех стран обратилось на добычу каучука. Бразилия оказалась владелицей громадных богатств. Чтобы сохранить их, правительство Бразилии издало закон, запрещающий под страхом смерти вывоз семян и молодых деревьев гевеи. Но было поздно. По совету ботаника Дж. Гукера, англичанин Викгхем поехал в 1876 году на берега Амазонки, где собрал 70000 семян Гевеи и тайком доставил их в ботанический сад в Кью. Семена были высеяны, но взошло только 4%. Однако, через несколько дней сеянцы достигли полуметровой высоты. Затем они были отправлены на остров Цейлон, а оттуда разосланы на Яву, в Бирму, Австралию и др.
Гевея это высокое стройное дерево, оно может достигать 45 метров в высоту при 2,5—2,8м в обхвате. Каучук в гевее содержится в млечном соке — латексе, распределённом в млечных каналах, которые образуют в стволе концентрические кольца. Латекс состоит из мельчайших частичек жидкости, твёрдых частиц и других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, 66% вода и около 1% другие вещества.
• Для сбора латекса с деревьев на коре делается диагональный остроугольный надрез, вершиной угла направленный вниз, затем надрез расширяют до 0,3—0,5 от окружности ствола. Из надреза выделяется латекс и стекает в небольшую чашу. С каждого надреза получается около 30 мл латекса. После этого обычно на следующий день ниже первоначального надреза обдирается тонкая полоска коры, чтобы получить новый сок. Когда надрезы достигают поверхности земли, ствол оставляют в покое, чтобы он смог восстановить кору на дереве перед новой подсочкой. На 1 гектаре высаживается около 250 деревьев, в год с 1 гектара получают около 450 кг сухого необработанного каучука.
• Со специально выведенных высокоурожайных деревьев можно получить 2225 кг с гектара в год, были разработаны опытные деревья с урожайностью до 3335 кг с гектара в год.
• Полученный латекс растягивают, разбавляют водой и подвергают коагуляции путём обработки кислотой, чтобы частицы каучука в латексе сцепились друг с другом. Затем производят протягивание между валками, придавая листам толщину 0,25 дюйма, полученные листы высушивают путём обдувания сухим тёплым воздухом или дымом, и отправляют на погрузку.
• Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10° от экватора на север и юг. Поэтому эта полоса шириной 1300 километров по обе стороны от экватора, известна, как «каучуковый пояс». Появились новые плантации гевей: молодые деревца из Южной Америки посадили в Малайзии, на Шри-Ланке и в Индонезии. Они отлично прижились и дают большой урожай.
• Чистый латекс, в его естественной форме, является молочным белым в цвете.
С начала 20 века воздушные шарики использовались во дворцах и резиденциях и считались роскошью. Они импортировались из Англии и Бельгии по всему миру, в том числе они появились в США, где в 1889 году они даже вошли в каталог современных товаров. В описании каталога они значились как «... красные воздушные резиновые шары с трубами на конце». Американцы быстро подхватили эту идею и уже в 1907 году в США было организовано первое массовое производство воздушных шариков. Изготовлением занялась Компания Каучука Андерсона в Акроне, Штат Огайо.
К взрывоопасному водороду все привыкли… – благо, что особых бед от шариков с этим газом не было вплоть до 1922 года. Тогда в США на одном из городских праздников некий шутник ради забавы взорвал художественное оформление праздника – то есть воздушные шарики.
В результате этого взрыва пострадал чиновник. Забаву, оказавшуюся достаточно опасной, наконец-то прекратили, запретив наполнять воздушные шарики водородом. Но от этого решения никто не пострадал – место водорода в шариках моментально занял абсолютно безопасный гелий.
Началось развитие эры воздушных шаров.
В 1931 году Нейлом Тайлотсоном был выпущен первый современный, латексный воздушный шарик. И с тех пор воздушные шарики стали эволюционировать. До этого они могли быть только круглыми – а с приходом латекса впервые появилась возможность создавать разные по длине и объему. Компания Нейла Тайлотсона процветала, она продавала через почту миллионы комплектов шаров, предназначенных для создания смешных фигурок. Конечно, качество воздушных шариков в то время было далеко не таким, как сейчас: при надувании шарики теряли часть своей яркости, они были непрочными и быстро лопалось. Поэтому воздушные шарики медленно утрачивали свою популярность – то, что они могут летать в воздухе, и в середине двадцатого века это уже не казалось таким чудесным, привлекательным...
Поэтому еще задолго до конца 20 века воздушные шарики стали раскупаться только для городских и детских праздников. Их производство перестало приносить хорошую прибыль – и в итоге многие производители того времени переориентировали работу своих компаний на выпуск контрацептивов (которые тоже изготовлялись из латекса).
Сейчас промышленность выпускает воздушные шарики, которые не теряют цвет при своем надувании – и вдобавок стали гораздо более прочными, долговечными.
Процесс производства современных воздушных шаров имеет отлаженную схему. Для того, чтобы сделать обычный шар используют металлическую форму в виде небольшой лампочки.
Затем форму опускают в специальный коагулянт, который позволяет собрать на металлической форме частицы латекса. После того как форма шара высыхает, наступает второй этап создания воздушного шара. Металлические формы конвейером опускают в латексный резервуар, хвостики шара находятся наверху, что позволяет стечь лишнему латексу в резервуар.
Тем самым, самая толстая стенка получается на макушке шара, а самая тонкая стенка получается на хвостике шара. Затем покрытые формы проходят через автоматические щетки, которые скатывают кольцо на хвостике шара, для того чтобы мы могли легко надуть шарик. Шарик приобретает знакомую всем форму.
После того как форма покрыта латексом, будущий шар опускают в горячую воду (выщелачивание), чтобы удалить неиспользованный нитрат. Затем готовые формы помещают в печь, при температуре 200-220 градусов по Фаренгейту сушат шары (вулканизация) в течении 20-25 минут. Законченные воздушные шары отделяют от металлической формы и сортируют либо для отправки, либо для последующей печати на шарах.
Полностью автоматизированная фабрика может произвести свыше одного миллиона воздушных шаров в день!
На воздушной кухне теперь нет ограничений. Каждый производитель старается разнообразить ассортимент, выделится среди остальных. Это порождает различные виды шаров и различные их типы. Появились шары хром, макарунс, неон, покрытие на латексных шарах может быть с блестками, флюорисцентное и т.д. Но это уже совсем другая история, которую вы найдете в нашей энциклопедии.
