про-Шары
169 subscribers

Время жизни латексных шаров

12 November 2017

Сдувание шаров

Если шар надуть воздухом (или гелием) и завязать, то он какое-то время будет держать приданную ему форму, а затем начнет уменьшаться в размерах (сдуваться). И, чем меньше он будет становиться, тем медленнее он будет сдуваться.

Материал шара состоит из молекул каучука, сшитых между собой. В надутом положении шара, все молекулы вытянуты и между ними имеются пустоты, называемые порами. В шарах, изготовленных из латекса, все эти поры открыты.

Газ, находящийся внутри шара, имеет давление большее, чем газ, находящийся вокруг шара (иначе бы шар и не раздулся). Избыточное давление выталкивает молекулы газа из шара наружу через стенки шара (диффузия газа). И молекулы газа проходят сквозь стенки шара как раз через эти поры.

Воздух состоит из смеси различных газов, состоящих из молекул большого размера, а газ гелий состоит только из атомов гелия, очень маленьких. Поэтому гелий, по сравнению с воздухом, гораздо быстрее покидает шар. Шары, надутые воздухом, "живут" много дольше, чем шары, надутые гелием.

При повышении температуры, молекулы каучука из-за тепловых колебаний "раздвигаются", и размеры пор увеличиваются. Молекулы газа, находящегося внутри шара, при повышении температуры так же становятся более активными. Поэтому на жаре диффузия газа сквозь стенки шара возрастает в несколько раз, и шары "вянут" за несколько часов. Причем быстрей всего "умирают" шары темного цвета, т.к. они больше нагреваются, чем шары светлых цветов.

А на холоде диффузия сильно замедляется, так что зимой на улице шары ведут себя просто замечательно.

На скорость диффузии влияет толщина стенок шара. Чем толще стенки, тем длиннее и запутаннее "дорога" у атомов гелия, пробирающихся наружу. Поэтому шары одного производителя дольше "держат" газ по сравнению с шарами другого производителя. Все дело в разной толщине стенок шаров.

Так же можно использовать шары большого размера, а надувать их на меньший размер: например, шары 12" надувать до диаметра в 21 см. Это приводит к утолщению стенок надутого шара и замедлению диффузии газа.

Еще одним способом замедления диффузии является калибровка шаров. Шар раздувается на больший размер и, проходя через калибр, сдувается до нужного размера. В момент передувания шара, молекулы каучука распределяются в плоскости, касательной к поверхности шара, и количество пор сокращается. А в шаре, который сразу был раздут до нужного размера, молекулы расположены хаотично, и количество пор между ними больше, чем у калиброванного шара. Аналогичным образом сокращение пор происходит у шаров, предварительно растянутых воздухом.

Радикальным средством, замедляющим диффузию, является вещество Hi-Float, которое, будучи введенным внутрь шара, образует пленочный слой, препятствующий диффузии. Но, при неправильном применении, Hi-Float может не дать требуемого эффекта. Например, очень важным моментом является тщательное разминание шара, обработанного Hi-Float, а многие этим пренебрегают. Hi-Float должен быть основательно втерт в каучук, чтобы сцепиться с ним. Иначе в пленке, которая потом образуется внутри шара, будут дыры, сквозь которые диффузия будет идти полным ходом.

окисление воздушных шаров из латекса
окисление воздушных шаров из латекса
окисление воздушных шаров из латекса

Окисление шаров

Основным фактором, разрушающим воздушные шары, является кислород, содержащийся в атмосфере. Молекула каучука, вступившая в химическую реакцию с кислородом, распадается на две короткие части (явление деструкции).

У окисленного каучука снижается эластичность и увеличивается липкость, а так же возрастает количество пор. Окисление каучука происходит во внешнем слое надутого шара и продвигается внутрь. Последствия окисления каучука называются старением каучука. Визуально окисление каучука проявляется в потере блеска (отражающей способности) и в появлении белого налета на поверхности шара.

Поскольку деструкция каучука вызвана кислородом, то все факторы, повышающие активность кислорода, увеличивают скорость окисления шаров. Это температура, ветер, солнечный свет и озон.

При повышении температуры процесс окисления ускоряется, а при понижении - замедляется. Поэтому на холоде шары дольше сохраняют свой внешний вид. Комнатной температуры уже достаточно, чтобы начался процесс старения.

При обдуве шара воздухом увеличивается приток кислорода. Поэтому ветры и сквозняки нежелательны для шаров. Даже работа вентилятора или кондиционера увеличивает процесс старения.

Солнечный свет в фиолетовой и ультрафиолетовой части спектра сильно увеличивает активность кислорода. При прямом действии летнего солнца шары старятся за несколько часов. Зимнее солнце поднимается невысоко над горизонтом, его лучи проходят через толщу атмосферы, и интенсивность УФ излучения в них невелика. Мощным источником ультрафиолета является подсветка в ночных клубах - она вполне может быстро состарить шары.

Перед грозой или вблизи линий электропередач в атмосфере образуется много трехатомарного кислорода - озона. Если воздух богат озоном, то старение каучука сильно ускоряется.

Выводы:

Оптимальными условиями длительной жизни воздушных шаров являются: холодная зимняя ночь и полное безветрие; и шары, надутые воздухом. Наиболее не подходящими условиями являются: летний жаркий полдень и сильный ветер перед приближающейся грозой; и шары, надутые гелием.

Повреждения шаров

Одной из причин быстрого сдувания шаров являются механические повреждения стенок шаров. Поверхность латексных шаров легко может быть поцарапана абразивными частицами, содержащимися в пыли. Через эти микроскопические царапины газ быстро покидает шар, существенно сокращая время жизни. Например:

* при создании гирлянды шары находятся на столе, на полу или на другой горизонтальной поверхности, где может собраться пыль и грязь; шары трутся об эти поверхности, и образуются царапины;

* при использовании шаров на улице: пыль оседает на поверхности шаров, ветер шевелит шары, и пыльные шары трутся друг об друга и образуются царапины;

* шары попадают под дождь; дождевые капли содержат много пыли, которая остается на шарах и царапает их и т.д.;

* шары, надутые гелием, соприкасаются с пыльным потолком, сквозняк заставляет шары шевелиться, шары трутся о потолок и царапаются.

В случае сильного загрязнения шары царапаются настолько глубоко, что не сдуваются, а просто сразу лопаются. В этом случае следует выбирать шары с толстыми стенками или не допускать контакт шаров с загрязнениями.

Для предотвращения царапин на шарах необходимо работать в чистом помещении. По крайней мере, не стоит бросать на пол надутые шары или готовые изделия из шаров. Всегда можно уложить изделия на составленные стулья, или постелить на пол полиэтиленовую пленку. То же самое желательно делать в кузове автомобиля при перевозке шаров.

Следует отметить, что пыльные шары не только получают механические повреждения, но и теряют товарный вид. Так что: чистота - необходимое условие долгой жизни и привлекательного внешнего вида шаров.

***************************************

Автор: Лещанов Сергей

Оглавление публикаций