Eraser

Background

Una gomma è un oggetto che viene utilizzato per rimuovere i segni dalla carta. La maggior parte delle gomme sono progettate per rimuovere i segni della matita. Altre gomme sono progettate per essere usate sui segni delle macchine da scrivere. Alcune penne speciali contengono inchiostro cancellabile che può essere rimosso dalle gomme. Mentre alcune gomme sono vendute separatamente sotto forma di blocchi larghi e sottili, molte altre gomme si trovano permanentemente attaccate alle matite. Altre gomme sono fatte per essere attaccate temporaneamente alle matite. Alcune gomme sono racchiuse in astucci di legno che assomigliano alle matite. Queste gomme, progettate per essere affilate come le matite, hanno spesso una spazzola attaccata. Questa viene usata per spazzolare via i piccoli pezzi della gomma lasciati dopo aver rimosso un segno. Questo tipo di gomma è di solito usato per rimuovere i segni della macchina da scrivere.

Storia

Le prime gomme erano pezzi di pane. Non c’era sostanza migliore per rimuovere i segni della matita finché la gomma non è stata disponibile nel Vecchio Mondo. La gomma era nota agli abitanti dell’America centrale e meridionale molto prima che gli europei arrivassero nel Nuovo Mondo. Già nell’undicesimo secolo, era usata per rivestire i vestiti e per fare palloni. Veniva anche usata per fare calzature e bottiglie, versando la forma liquida su stampi di terra e lasciandola asciugare.

Nel 1735, lo scienziato francese Charles de la Condamine descrisse una sostanza conosciuta come caucciù e ne inviò campioni in Europa. Il caucciù derivava da un fluido prodotto sotto la corteccia di un albero che si trova nelle zone tropicali del Nuovo Mondo. Questo liquido lattiginoso, noto come lattice, è ancora usato per fare la gomma naturale.

Il caucciù fu suggerito per la prima volta come gomma da cancellare negli Atti dell’Accademia francese nel 1752, probabilmente da Jean de Magellan. Nel 1770, lo scienziato inglese Joseph Priestley suggerì che il caucciù fosse chiamato gomma, a causa della sua capacità di cancellare i segni della matita. Ha anche detto ai lettori del suo libro Familiar Introduction to the Theory and Practice of Perspective dove acquistare “un pezzo cubico, di circa mezzo pollice, per tre scellini”. Nel Regno Unito, le gomme sono ancora conosciute come gomme.

Fino alla fine del XIX secolo, matite e gomme erano sempre separate. Nel 1858, Hyman Lipman di Filadelfia brevettò una matita con una scanalatura nella punta, nella quale veniva incollata una gomma. All’inizio degli anni 1860, l’azienda Faber produceva matite con gomme attaccate. Nel 1862, Joseph Rechendorfer di New York City brevettò un miglioramento del design di Lipman e fece causa a Faber. La Corte Suprema degli Stati Uniti stabilì che l’idea di combinare una matita con una gomma non poteva essere brevettata. La ragione di questa decisione fu il fatto che combinare la matita e la gomma non cambiava la funzione di nessuna delle due. Questa decisione aprì la strada a numerose aziende per produrre matite con gomme.

Nel 1867, una gomma cava, in cui una matita poteva essere inserita, fu inventata da J. B. Blair di Philadelphia. Sono note anche versioni precedenti. Nel 1872, la società Eagle ha fatto matite con gomme inserite direttamente nel contenitore di legno della matita. Altre aziende produssero presto matite simili, che divennero note come matite da un penny perché erano poco costose. La disponibilità di matite con gomme attaccate nelle aule scolastiche fu inizialmente controversa. Si credeva che la possibilità di correggere facilmente gli errori avrebbe reso gli studenti disattenti. Nonostante questa preoccupazione, le matite con le gomme erano estremamente popolari. Circa il 90% delle matite americane moderne sono fatte con gomme attaccate. Le matite senza gomma sono un po’ più comuni in Europa.

Materie prime

La materia prima più importante in una gomma è la gomma. La gomma può essere naturale o sintetica. La gomma naturale si ottiene dal lattice prodotto dall’albero della gomma (Hevea brasilienesis). La gomma sintetica esiste in un’ampia varietà di forme. La gomma sintetica più comune è derivata dalle sostanze chimiche stirene e butadiene. Lo stirene è un liquido derivato dall’etilbenzene. L’etilbenzene è solitamente fatto da etilene e benzene, entrambi derivati dal petrolio. Il butadiene è un gas, derivato direttamente dal petrolio o da sostanze note come butani e buteni, che derivano dal petrolio.

Altri ingredienti aggiunti alla gomma includono pigmenti che cambiano il colore della gomma. Il bianco può essere prodotto con ossido di zinco e ossido di titanio. Il rosso può essere prodotto dall’ossido di ferro. Molti altri colori possono essere prodotti con vari coloranti organici.

Un ingrediente importante aggiunto a quasi tutta la gomma è lo zolfo. Lo zolfo permette alla gomma di essere vulcanizzata. Questo processo è stato inventato da Charles Goodyear nel 1839. Utilizza il calore e lo zolfo per rendere la gomma più durevole e resistente al calore.

Alla gomma possono essere aggiunti vari altri ingredienti. Questi includono olio vegetale, per rendere la gomma più morbida e facile da modellare, e pomice, un minerale naturale che rende la gomma più abrasiva.

Il processo di produzione

Fare la gomma naturale

• 1 Le piantagioni di alberi della gomma si trovano solo nelle regioni tropicali con alti livelli di precipitazioni annuali. La Malesia è il principale produttore di alberi della gomma. Un albero della gomma viene tagliato tagliando una sottile striscia di corteccia di circa 1 mm di profondità dall’albero più in alto che il lavoratore può facilmente raggiungere. Le strisce successive saranno tagliate sotto la prima. Ogni striscia raggiunge circa la metà della circonferenza dell’albero e si inclina verso il basso con un angolo di circa 30 gradi per permettere al lattice di drenare in un contenitore. Se il lattice è lasciato coagulare naturalmente, ogni taglio produrrà circa 1 oz (28 g) di lattice prima che il lattice smetta di scorrere dopo poche ore. Un prodotto chimico può essere applicato alla corteccia per impedire al lattice di coagulare, permettendogli di fluire per diversi giorni.
• 2 Il lattice raccolto passa attraverso un setaccio per rimuovere i corpi estranei. L’acqua viene aggiunta al lattice e la miscela viene pompata in grandi serbatoi orizzontali contenenti partizioni in alluminio. Si aggiunge acido acetico diluito o acido formico per far coagulare la gomma in lastre sulle partizioni. Le lastre vengono spruzzate con acqua mentre passano attraverso una serie di rulli. L’acqua in eccesso viene rimossa da un’altra serie di rulli. Le lastre sono imballate in balle, di solito del peso di 225-250 lb (102-113 kg), a forma di cubi di circa 2 piedi (60 cm) per lato. Le balle sono ricoperte di argilla per evitare che si attacchino, legate con cinghie metalliche e spedite ai produttori.

Fare la gomma sintetica

• 3 A seconda del tipo di gomma sintetica che viene fatta, può essere utilizzata una grande varietà di processi di produzione. La forma più comune di gomma sintetica, la gomma stirene-butadiene, è solitamente prodotta in un processo di emulsione.
• 4 Varie sostanze chimiche sono ottenute dal petrolio per distillazione frazionata. Questo processo comporta il riscaldamento del petrolio a circa 600-700° F (315-370° C) e il passaggio del vapore attraverso un’alta torre verticale. Mentre il vapore sale attraverso la torre, si raffredda. Le sostanze chimiche con diversi punti di ebollizione passano da gas a liquido in punti diversi all’interno della torre e vengono raccolte. Le sostanze chimiche con punti di ebollizione molto alti rimangono allo stato liquido quando il petrolio viene riscaldato e possono essere rimosse dal fondo della torre. Le sostanze chimiche con punti di ebollizione molto bassi rimangono sotto forma di gas e possono essere rimosse dalla parte superiore della torre.
  

  Le gomme sono fatte di gomma naturale o sintetica. La gomma naturale è prodotta dal lattice che viene raccolto dagli alberi della gomma. L’acqua viene rimossa dal lattice, aumentando il contenuto di gomma al 60%. Al concentrato liquido viene aggiunto dell’acido per produrre fogli solidi di gomma secca.

• 5 Altri prodotti chimici sono ottenuti tramite cracking catalitico. Questo processo comporta il riscaldamento del petrolio a circa 850-900° F (454-510° C) sotto pressione in presenza di un catalizzatore. Il catalizzatore provoca reazioni chimiche. La nuova miscela di sostanze chimiche viene poi separata per distillazione frazionata.
• 6 Lo stirene e il butadiene si ottengono sottoponendo alcuni prodotti chimici derivati dal petrolio a varie reazioni chimiche. Lo stirene è un liquido in condizioni normali, ma il butadiene è un gas e deve essere conservato sotto pressione per mantenerlo in forma liquida.
• 7 I due liquidi vengono pompati in un contenitore e mescolati con acqua, sapone e un catalizzatore. Il catalizzatore fa reagire lo stirene e il butadiene per formare particelle di gomma sintetica. Il sapone fa sì che queste particelle si disperdano nell’acqua in un’emulsione liscia. L’agitazione costante evita che le particelle di gomma si depositino.
• 8 Altre sostanze chimiche aggiunte alla miscela includono stabilizzatori, che impediscono alla gomma di rompersi, e modificatori, che cambiano le proprietà della gomma. Un’altra sostanza chimica viene aggiunta per fermare la formazione di particelle di gomma in un punto ottimale. Lo stirene e il butadiene non convertiti vengono rimossi e riutilizzati. Un coagulante viene aggiunto all’emulsione, causando il deposito della gomma sintetica. La gomma stirene-butadiene è generalmente spedita ai produttori in sacchi di plastica di polietilene, ognuno dei quali contiene 75 lb (34 kg) di gomma.

Fare gomme

• 9 La gomma arriva alla fabbrica di gomme e viene mescolata con pigmenti, olio vegetale, pomice, zolfo, e altri ingredienti che modificano le proprietà del prodotto finale. La gomma sintetica è più facile da miscelare perché di solito arriva come polvere o liquido. La gomma naturale di solito arriva in balle e deve essere polverizzata in polvere o sciolta in un solvente prima di poter essere mescolata.
  

  Una volta che la gomma naturale o sintetica viene mescolata con pigmenti, olio vegetale, pomice, zolfo e altri ingredienti aggiuntivi, la miscela viene riscaldata e si formano le gomme. Per fare tappi di gomma che saranno attaccati alle estremità delle matite, la miscela di gomma viene estrusa e tagliata in tappi. Per fare gomme piatte e rettangolari, la miscela viene iniettata in stampi e poi raffreddata.

• 10 La miscela viene riscaldata, facendo vulcanizzare lo zolfo, rendendola più stabile. Per fare i tappi, che saranno attaccati alle matite, di solito si usa un processo di estrusione. L’impasto, sotto forma di un solido morbido, viene forzato attraverso una filiera per formare un lungo cilindro. Il cilindro viene ripetutamente tagliato mentre emerge, formando i tappi.
• 11 Per fare gli appartamenti, che non sono attaccati alle matite, viene solitamente utilizzato un processo di stampaggio a iniezione. La miscela, sotto forma di un liquido caldo, viene forzata in stampi e lasciata raffreddare in un solido. I piatti vengono poi rimossi dagli stampi.
• 12 Spine sono spedite direttamente ai produttori di matite. Sono attaccati alle matite da piccoli contenitori cilindrici di metallo conosciuti come ghiere. Le ghiere sono fatte di alluminio semplice per le matite meno costose, o di ottone verniciato per le matite più costose. La ghiera è attaccata alla matita con la colla o con piccole punte di metallo. La spina viene inserita nella ghiera e bloccata intorno ad essa.
• 13 I piatti possono essere contrassegnati con il nome del produttore o altre marcature. Questo può essere fatto con la stampa di un timbro inchiostrato sulla gomma. Può anche essere fatto tramite serigrafia, muovendo un rullo inchiostrato su un foglio di seta o un altro materiale che copre la gomma. Le marcature tridimensionali possono essere fatte per goffratura, incidendo la gomma con uno stampo affilato. I piatti completati sono imballati in scatole di cartone e spediti ai rivenditori.

Controllo di qualità

La produzione di gomme è altamente automatizzata, con prodotti affidabili realizzati in milioni ogni anno. I produttori esperti di gomme hanno raffinato le tecniche utilizzate al punto che non è necessario un controllo approfondito.

Le materie prime spedite al produttore sono fornite da aziende che sono note per fornire sostanze con le caratteristiche adeguate. Se viene fornita una nuova sostanza, o se proviene da una nuova azienda, il produttore di gomme può ispezionarla per essere sicuro che soddisfi tutte le specifiche.

Solo una piccolissima percentuale di gomme deve essere ispezionata per assicurarsi che abbia le proprietà fisiche adeguate. I piani devono avere le dimensioni corrette per entrare nelle scatole. Le spine devono avere le dimensioni corrette per essere inserite nelle ghiere. La durezza delle gomme è fondamentale per il loro buon funzionamento. Gli ispettori esperti possono facilmente dire se una gomma è troppo dura o troppo morbida.

Il futuro

Le gomme sono rimaste per lo più invariate per molti anni. I miglioramenti nella tecnologia delle gomme saranno probabilmente apportati nel modo in cui la gomma viene prodotta. Nuove formule chimiche sono costantemente sviluppate per produrre gomma sintetica in modi che sono più efficienti, meno costosi, e che risultano in prodotti con proprietà più utili. L’ingegneria genetica potrebbe portare ad alberi della gomma che producono più lattice, o alberi che producono lattice con proprietà fisiche che renderebbero più efficiente la produzione di gomma naturale.

Un accenno al futuro del design delle gomme da cancellare si vede nell’Ergoraser, una gomma unica di Levenger, un’azienda specializzata in articoli di scrittura di altissima qualità. La Ergoraser, sviluppata dopo due anni di ricerca, è ovale e curva, molto simile alla forma di un cucchiaio.

Il pollice si inserisce all’interno della curva durante l’uso in un modo che è stato progettato per essere comodo ed efficiente. Anche se estremamente costosa rispetto alle gomme ordinarie, la Ergoraser promette di giocare un ruolo importante in futuro per coloro che esigono la massima qualità negli oggetti semplici.