Як економити гелій при надуванні кульок

2013-06-26

Як правильно економити гелій при надуванні повітряних кульок

Попередня розтяжка повітрям дозволяє економити гелій при подальшому надування. Для розуміння суті попередньої обробки повітряних кульок необхідно детальніше ознайомитися з тим, як влаштовані латексні кульки.

З чого складаються латексні кульки?

Виробники кульок люблять підкреслювати, що їх кульки  виготовлені з 100% натурального латексу. Вони так і пишуть на пачках: "Латекс 100%". Насправді, натуральний латекс - це всього лише вихідна сировина, що використовується при виробництві кульок.

Натуральний латекс 100% - це зібраний деревний сік каучукового дерева - органічна рідина білого кольору з грудочками, що складається з водного розчину натурального каучуку та різних домішок.

Натуральний латекс спочатку переробляють в рідкий натуральний каучук, який і спрямовується на заводи, які виготовляють кульки. На заводах, у цей каучук додають барвники та розливають його по ваннам. У ванни з каучуком опускають дерев'яні форми, обмазані загусником. На цих формах осідає каучук, утворюючи стінки майбутньої кульки. Далі формується кілечко на шийці кульки та каучук на формах остаточно твердне, кульки  обсипають тальком, знімають з форм та довго миють, щоб знизити здатність латексу викликати алергію.

Таким чином, кулька з 100% латексу - є затверділий каучук натурального походження, який містить барвники, згущувачі, стабілізатори та інші добавки, що збільшують термін зберігання кульок.

У світі виробляється багато видів синтетичного каучуку, однак для виробництва повітряних кульок використовують каучук натурального походження. Це відбувається тому, що натуральних каучук, в порівнянні з синтетичним, найбільш безпечний для людини та навколишнього середовища. До того ж, повітряні кульки  виготовлені з натурального каучуку, виходять дешевше.

Еластичність каучуку

Каучук складається з довгих полімерних молекул. Молекули каучуку мають складну форму, на зразок довгих кручених пружин, тісно переплетених між собою. Якщо шматок листового каучуку розтягнути, то молекули розкручуються та багаторазово збільшують свою довжину. Якщо перестати розтягувати каучук, то молекули знову згортаються в "пружинки", тобто приймають колишню форму, коротшають, і шматок каучуку стискається до початкового розміру. Це властивість каучуку називається еластичністю. Еластичність каучуку призводить до пружності стінок повітряних кульок.

Пружність стінок надутої кульки та надлишковий тиск

Стінки кульки  пружні і тому вони чинять опір розтягуванню: стінки кульки, що надувається, прагнуть стиснути газ, що надувається, і виштовхнути його з себе. Щоб надути куля буде потрібно закачати в нього газ з тиском, більшим ніж тиск навколишнього середовища: це дозволить побороти пружність стінок. Іншими словами, в надутому кульки  знаходиться газ із надлишковим тиском.

Надмірний тиск особливо відчувається при надування кульок ротом: те зусилля, яке потрібне, щоб надути кульку, істотно відрізняється від видихання повітря при звичайному диханні. Чим більший надлишковий тиск газу всередині кульки, чим голосніший хлопок кульки  коли вона лопається. Надмірний тиск відчувається і на дотик: чим більший тиск всередині кульки, тим важче стиснути її руками.

Чим більший надлишковий тиск, тим більше гелію потрібно закачати в кульку. Тому, щоб заощадити гелій необхідно знизити пружність стінок кульки . Для цього кульку попередньо надувають повітрям та здувають - тобто розтягують.

Попереднє розтягування кульки

Пружність стінок кульки  в певному напрямку пов'язана з кількістю молекул каучуку, орієнтованих в цьому напрямку. Чим більше молекул орієнтовані вздовж розтягуючого зусилля, тим менше вони розтягуються і тим менше пружність кульки . У надутої кульки  розтягуюче зусилля орієнтоване уздовж площини, дотичної до кожної точки поверхні кульки.

У кульці, яку жодного разу не надували, всі молекули каучуку («пружинки») орієнтовані хаотичним чином. При сильному (або тривалому) розтягуванні каучуку, його розтягнуті молекули починаються зміщуватися щодо один одного, орієнтуючись у напрямку розтягуючого зусилля. При цьому, на подолання сил тертя між молекулами потрібне додаткове розтяжне зусилля - той самий надлишковий тиск.

При припиненні розтягування, молекули скручуються в колишню форму самостійно, а от повернутися в колишню хаотичну орієнтацію вони вже не можуть - сили тертя заважають. Тому кулька після першого надування не може прийняти початкову форму.

При припиненні розтягування, молекули скручуються в колишню форму самостійно, а от повернутися в колишню хаотичну орієнтацію вони вже не можуть - сили тертя заважають. Тому кулька після першого надування не може прийняти початкову форму.

Після першого надування кульки, більшість молекул каучуку будуть орієнтовані вздовж площини дотичній стінки кульки. Це знижує силу пружності кульки  та, як наслідок, зменшує величину надлишкового тиску, необхідного для розтягування стінок кульки  при надуванні гелієм.

Попереднє розтягування кульок використовується:
- Для економії гелію при надування куль;
- Для економії кульок і гелію при надування кульок збільшеного розміру;
- При надування гелієм кульок розміром 5 ".

Економія гелію при надуванні кульок

Наприклад, у звичайний куля (Мексика, 12 ", пастель), надутий до розміру 28 см, буде потрібно закачати 11,4 л гелію. З балона 40 л, таких кульок вийде надути 500 шт.
У ту саму повітряну кульку, попередньо розтягнуту за допомогою повітряного компресора, надуту також до розміру 28 см, буде потрібно закачати всього лише 10,4 л гелію. З балона 40 л, таких кульок вийде надути 548 шт.

Таким чином, ми безкоштовно отримуємо гелій, якого вистачить ще для надування кульок 48.
Це становить, приблизно, 10% економії.

Інший приклад. У кульку (Бельгія, 12 ", пастель з малюнком), надуту до розміру 27 см, буде потрібно закачати 12 л гелію. З балона 40 л вийти надути 475 шт. Таких кульок. В ту ж саму кульку, попередньо розтягнуту, надуту те ж на 27 см, буде потрібно закачати 10,8 л гелію. З балона 40 л вийде надути 527 шт. таких кульок. Таким чином, використовуючи розтягнуті бельгійські кульки  12 ", можна безкоштовно отримати гелій, яким можна надути ще 52 шт. кульок, тобто ті ж 10% економії гелію.

І ще приклад. У кульку (Італія, 10 ", металік), надуту до розміру 22 см, буде потрібно закачати 7,6 л гелію (750 шт. Шаров з балона 40 л.). Таку ж кульку, попередньо розтягнуту, надуту тако ж до 22 см , буде потрібно закачати 6,4 л гелію (890 шт. кульок з балона 40 л). А це 140 шт. додаткових кульок (майже півтори пачки!) на "дарування гелію. Економія гелію складе вже 18%.

У загальному випадку, величина економії гелію залежить від кількох факторів:
- Від якості кульок (хто виробник), від типу кульок (металік, пастель і пр.) І від розміру куль;
- Від того, наскільки роздуваються кульки  при розтягуванні і від того, наскільки потім кульки  надуваються гелієм.

З нашого досвіду, в середньому, величина економії гелію становить близько 15%.
Додаткова економія гелію полягає в тому, що при розтягуванні виявляються кульки  з заводським браком, які лопаються при надування повітрям, а не гелієм.

Надування гелієм кульок збільшеного розміру

При надування кульок гелієм, у початківців, виникає спокуса надути кулю до розміру більше номінального. Тому кульки  передувають. Більше половини передутих кульки  лопаються або відразу, або трохи пізніше, тому що надто надлишковий тиск дуже сильно розтягує стінки куль. Своєю формою передутие кульки  нагадують грушу з чітко витягнутої нижньою частиною. Ну, і витрата гелію помітно збільшується.

Якщо для надування кульок збільшеного розміру використовувати розтягнуті кульки , то можна заощадити і гелій і кульки . Наприклад:. У звичайний куля (Бельгія 14 "металік), надутий до розміру 28 см, буде потрібно закачати 14,4 л гелію (. 395 шт кульок з балона 40 л) Того ж розтягнутий куля, надутий до розміру 31 см, буде потрібно закачати 13,6 л гелію (419 шт. кульок з балона 40 л). Іншими словами, в розтягнутий куля, яка візуально більший, ми закачуємо навіть меншу кількість гелію, ніж у не розтягнуто. Більше того, розтягнута велика кулька має такі міцні стінки, як і не розтягнута менша кулька, а форма збільшеної (і попередньо розтягнутої) кульки  не змінюється.

Автор статті: Сергій Лещанов.

Призначенi фільтри

Навичка
  • не призначені
Вік
  • 9 - 10 рокiв
Здібності
  • не призначені

Галерея картинок

Схожi статтi

Коментарі


Увiйти чи Зареєструватися (щоб залишати відгуки)