Radiergummi

Hintergrund

Ein Radiergummi ist ein Objekt, das verwendet wird, um Markierungen von Papier zu entfernen. Die meisten Radiergummis wurden entwickelt, um Bleistiftspuren zu entfernen. Andere Radiergummis sind für Schreibmaschinenmarken gedacht. Einige Spezialstifte enthalten löschbare Tinte, die mit Radiergummis entfernt werden kann. Während einige Radiergummis separat in Form von breiten, schlanken Blöcken verkauft werden, sind viele weitere Radiergummis fest an Bleistiften befestigt. Andere Radiergummis werden zum vorübergehenden Anbringen an Bleistiften hergestellt. Einige Radiergummis sind in Holzetuis enthalten, die Bleistiften ähneln. Diese Radiergummis, die wie Bleistifte angespitzt werden können, haben oft einen Pinsel. Dies wird verwendet, um kleine Reste des Radiergummis wegzubürsten, nachdem er eine Markierung entfernt hat. Diese Art von Radiergummi wird normalerweise verwendet, um Schreibmaschinenspuren zu entfernen.

Verlauf

Die ersten Radiergummis waren Brotstücke. Es gab kein besseres Mittel zum Entfernen von Bleistiftspuren, bis Gummi in der Alten Welt verfügbar war. Kautschuk war den Bewohnern Mittel- und Südamerikas schon lange vor der Ankunft der Europäer in der Neuen Welt bekannt. Bereits im 11. Jahrhundert wurde es zum Überziehen von Kleidung und zur Herstellung von Bällen verwendet. Es wurde auch zur Herstellung von Schuhen und Flaschen verwendet, indem die flüssige Form auf irdene Formen gegossen und trocknen gelassen wurde.

Im Jahr 1735 beschrieb der französische Wissenschaftler Charles de la Condamine eine Substanz, die als Kautschuk bekannt ist und schickte Muster nach Europa. Kautschuk wurde aus einer Flüssigkeit gewonnen, die unter der Rinde eines Baumes in tropischen Gebieten der Neuen Welt produziert wurde. Diese milchige Flüssigkeit, bekannt als Latex, wird noch heute zur Herstellung von Naturkautschuk verwendet.

Kautschuk wurde erstmals 1752 als Radiergummi in den Proceedings of the French Academy vorgeschlagen, wahrscheinlich von Jean de Magellan. Im Jahr 1770 schlug der englische Wissenschaftler Joseph Priestley vor, Kautschuk wegen seiner Fähigkeit, Bleistiftstriche wegzureiben, Kautschuk zu nennen. Er erzählte den Lesern seines Buches Vertraute Einführung in die Theorie und Praxis der Perspektive wo man "ein kubisches Stück von etwa einem halben Zoll für drei Schilling" kaufen kann. Im Vereinigten Königreich werden Radiergummis immer noch als Gummis bezeichnet.

Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts waren Bleistift und Radiergummi immer getrennt. 1858 patentierte Hyman Lipman aus Philadelphia einen Bleistift mit einer Rille in der Spitze, in die ein Radiergummi geklebt wurde. In den frühen 1860er Jahren stellte die Firma Faber Bleistifte mit angebrachten Radiergummis her. Im Jahr 1862 patentierte Joseph Rechendorfer aus New York City eine Verbesserung von Lipmans Design und verklagte Faber. Der Oberste Gerichtshof der Vereinigten Staaten entschied, dass die Idee, einen Bleistift mit einem Radiergummi zu kombinieren, nicht patentiert werden könne. Der Grund für diese Entscheidung war die Tatsache, dass die Kombination von Bleistift und Radiergummi die Funktion von beiden nicht änderte. Diese Entscheidung ebnete zahlreichen Unternehmen den Weg, Bleistifte mit Radiergummi herzustellen.

1867 erfand J. B. Blair aus Philadelphia einen hohlen Radiergummi, in den ein Bleistift eingeführt werden konnte. Auch frühere Versionen sind bekannt. Im Jahr 1872 stellte die Firma Eagle Bleistifte mit Radiergummis her, die direkt in das Holzgehäuse des Bleistifts eingesetzt wurden. Andere Firmen stellten bald ähnliche Bleistifte her, die als Penny Pencils bekannt wurden, weil sie billig waren. Die Verfügbarkeit von Bleistiften mit angebrachten Radiergummis in Schulräumen war zunächst umstritten. Es wurde angenommen, dass die Fähigkeit, Fehler leicht zu korrigieren, die Schüler nachlässig machen würde. Trotz dieser Bedenken waren Bleistifte mit Radiergummi äußerst beliebt. Ungefähr 90% der modernen amerikanischen Bleistifte werden mit angebrachten Radiergummis hergestellt. Bleistifte ohne Radiergummi sind in Europa etwas häufiger.

Rohstoffe

Der wichtigste Rohstoff in einem Radiergummi ist Gummi. Der Gummi kann natürlich oder synthetisch sein. Naturkautschuk wird aus Latex gewonnen, der vom Kautschukbaum (Hevea brasilienesis) produziert wird. Synthetischer Kautschuk existiert in einer Vielzahl von Formen. Der am weitesten verbreitete Synthesekautschuk wird aus den Chemikalien Styrol und Butadien gewonnen. Styrol ist eine Flüssigkeit, die aus Ethylbenzol gewonnen wird. Ethylbenzol wird normalerweise aus Ethylen und Benzol hergestellt, die beide aus Erdöl gewonnen werden. Butadien ist ein Gas, das entweder direkt aus Erdöl oder aus als Butanen und Butenen bekannten Substanzen gewonnen wird, die aus Erdöl gewonnen werden.

Andere dem Gummi zugesetzte Inhaltsstoffe umfassen Pigmente, die die Farbe des Radiergummis verändern. Weiß kann mit Zinkoxid und Titanoxid hergestellt werden. Rot kann durch Eisenoxid erzeugt werden. Viele andere Farben können mit verschiedenen organischen Farbstoffen hergestellt werden.

Ein wichtiger Inhaltsstoff, der fast allen Kautschuken hinzugefügt wird, ist Schwefel. Schwefel ermöglicht die Vulkanisation von Gummi. Dieses Verfahren wurde 1839 von Charles Goodyear erfunden. Es verwendet Hitze und Schwefel, um Gummi haltbarer und hitzebeständiger zu machen.

Dem Gummi können verschiedene andere Bestandteile zugesetzt werden. Dazu gehören Pflanzenöl, das den Gummi weicher und formbarer macht, und Bimsstein, ein natürliches Mineral, das den Radiergummi abrasiver macht.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Herstellung von Naturkautschuk

• 1 Kautschukbaumplantagen kommen nur in tropischen Regionen mit hohen jährlichen Niederschlägen vor. Malaysia ist der führende Produzent von Gummibäumen. Ein Gummibaum wird angezapft, indem ein dünner Rindenstreifen etwa 1 mm tief vom Baum so hoch geschnitten wird, wie es der Arbeiter leicht erreichen kann. Spätere Streifen werden unter dem ersten geschnitten. Jeder Streifen reicht ungefähr über die Hälfte des Umfangs des Baumes und ist in einem Winkel von ungefähr 30 Grad nach unten geneigt, damit der Latex in einen Behälter ablaufen kann. Wenn der Latex auf natürliche Weise koagulieren kann, produziert jeder Schnitt ungefähr 28 g Latex, bevor der Latex nach einigen Stunden aufhört zu fließen. Auf die Rinde kann eine Chemikalie aufgetragen werden, um das Koagulieren des Latex zu verhindern und ihn mehrere Tage lang fließen zu lassen.
• 2 Der gesammelte Latex passiert ein Sieb, um Fremdkörper zu entfernen. Dem Latex wird Wasser zugesetzt und die Mischung in große horizontale Tanks mit Aluminiumtrennwänden gepumpt. Verdünnte Essigsäure oder Ameisensäure wird zugegeben, damit der Kautschuk auf den Trennwänden zu Platten koaguliert. Die Platten werden mit Wasser besprüht, während sie durch eine Reihe von Walzen laufen. Überschüssiges Wasser wird durch eine weitere Reihe von Walzen entfernt. Die Platten werden in Ballen verpackt, die normalerweise 102 bis 113 kg wiegen, in Form von Würfeln von etwa 2 Fuß (60 cm) auf jeder Seite. Die Ballen werden mit Ton beschichtet, um ein Ankleben zu verhindern, mit Metallbändern gebunden und an die Hersteller versandt.

Herstellung von synthetischem Gummi

• 3 Je nachdem, welche Art von synthetischem Gummi hergestellt wird, kann eine Vielzahl von Herstellungsverfahren verwendet werden. Die gebräuchlichste Form von Synthesekautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, wird normalerweise in einem Emulsionsverfahren hergestellt.
• 4 Verschiedene Chemikalien werden durch fraktionierte Destillation aus Erdöl gewonnen. Dieses Verfahren beinhaltet das Erhitzen von Erdöl auf etwa 600-700 °F (315-370 °C) und das Passieren des Dampfes durch einen hohen vertikalen Turm. Wenn der Dampf durch den Turm aufsteigt, kühlt er ab. Chemikalien mit unterschiedlichen Siedepunkten wechseln an verschiedenen Stellen im Turm von gasförmig zu flüssig und werden gesammelt. Chemikalien mit sehr hohen Siedepunkten bleiben beim Erhitzen des Erdöls im flüssigen Zustand und können vom Boden des Turms entfernt werden. Chemikalien mit sehr niedrigem Siedepunkt verbleiben in Form von Gasen und können oben aus dem Turm entnommen werden.

  Radierer werden entweder aus natürlichem oder synthetischem Gummi hergestellt. Naturkautschuk wird aus Latex hergestellt, das von Kautschukbäumen gewonnen wird. Dem Latex wird Wasser entzogen, wodurch der Kautschukgehalt auf 60 % erhöht wird. Dem flüssigen Konzentrat wird Säure zugesetzt, um feste Trockengummiplatten herzustellen.

• 5 Andere Chemikalien werden durch katalytisches Cracken gewonnen. Dieses Verfahren beinhaltet das Erhitzen von Erdöl auf etwa 850-900°F (454-510°C) unter Druck in Gegenwart eines Katalysators. Der Katalysator bewirkt, dass chemische Reaktionen ablaufen. Das neue Chemikaliengemisch wird dann durch fraktionierte Destillation getrennt.
• 6 Styrol und Butadien werden gewonnen, indem bestimmte aus Erdöl gewonnene Chemikalien verschiedenen chemischen Reaktionen unterzogen werden. Das Styrol ist unter normalen Bedingungen eine Flüssigkeit, aber das Butadien ist ein Gas und muss unter Druck gelagert werden, um es in flüssiger Form zu halten.
• 7 Die beiden Flüssigkeiten werden in einen Behälter gepumpt und mit Wasser, Seife und einem Katalysator vermischt. Der Katalysator bewirkt, dass Styrol und Butadien reagieren, um Partikel aus synthetischem Gummi zu bilden. Die Seife bewirkt, dass diese Partikel in einer glatten Emulsion im Wasser dispergiert werden. Ständiges Rühren verhindert, dass sich die Gummipartikel absetzen.
• 8 Andere Chemikalien, die der Mischung zugesetzt werden, sind Stabilisatoren, die den Abbau des Kautschuks verhindern, und Modifikatoren, die die Eigenschaften des Kautschuks verändern. Eine weitere Chemikalie wird hinzugefügt, um die Bildung von Gummipartikeln an einem optimalen Punkt zu stoppen. Nicht umgesetztes Styrol und Butadien werden entfernt und wiederverwendet. Der Emulsion wird ein Koagulans zugesetzt, wodurch der synthetische Kautschuk abgeschieden wird. Styrol-Butadien-Kautschuk wird im Allgemeinen in Säcken aus Polyethylen-Kunststoff an die Hersteller geliefert, die jeweils 75 lb (34 kg) Kautschuk fassen.

Radiergummis herstellen

• 9 Gummi kommt in der Radiergummifabrik an und wird mit Pigmenten, Pflanzenöl, Bimsstein, Schwefel und anderen Zutaten vermischt, die die Eigenschaften des Endprodukts verändern. Synthetischer Kautschuk lässt sich leichter mischen, da er normalerweise als Pulver oder als Flüssigkeit ankommt. Naturkautschuk kommt normalerweise in Ballen an und muss vor dem Mischen zu Pulver pulverisiert oder in einem Lösungsmittel gelöst werden.

  Sobald der Natur- oder Synthesekautschuk mit Pigmenten, Pflanzenöl, Bimsstein, Schwefel und anderen zusätzlichen Zutaten vermischt ist, die Mischung wird erhitzt und die Radiergummis werden gebildet. Um Radiergummistopfen herzustellen, die an den Enden von Bleistiften befestigt werden, wird die Gummimischung extrudiert und in Stopfen geschnitten. Um flache, rechteckige Radiergummis herzustellen, wird die Mischung in Formen gespritzt und dann abgekühlt.

• 10 Die Mischung wird erhitzt, wodurch sie durch den Schwefel vulkanisiert und dadurch stabiler wird. Um Stecker herzustellen, die an Bleistiften befestigt werden, wird normalerweise ein Extrusionsverfahren verwendet. Die Mischung in Form eines weichen Feststoffs wird durch eine Matrize gepresst, um einen langen Zylinder zu bilden. Der Zylinder wird beim Austreten immer wieder durchtrennt, wodurch Pfropfen gebildet werden.
• 11 Um flache Stifte herzustellen, die nicht an Bleistiften befestigt sind, wird normalerweise ein Spritzgussverfahren verwendet. Die Mischung in Form einer warmen Flüssigkeit wird in Formen gepresst und zu einem Feststoff abkühlen gelassen. Anschließend werden die Flats aus den Formen entnommen.
• 12 Stöpsel werden direkt an Bleistifthersteller geliefert. Sie werden durch kleine, zylindrische Metallhülsen, die als Zwingen bekannt sind, an Bleistiften befestigt. Zwingen bestehen aus einfachem Aluminium für weniger teure Bleistifte oder aus lackiertem Messing für teurere Bleistifte. Die Zwinge wird mit Kleber oder mit kleinen Metallzinken am Bleistift befestigt. Der Stecker wird in die Ferrule eingesteckt und um diese herumgeklemmt.
• 13 Wohnungen können mit dem Namen des Herstellers oder anderen Kennzeichnungen gekennzeichnet sein. Dies kann durch Stempeln erfolgen – das Drücken eines eingefärbten Stempels auf den Radierer. Dies kann auch durch Siebdruck erfolgen – das Bewegen einer eingefärbten Walze über ein gemustertes Blatt Seide oder ein anderes Material, das den Radiergummi bedeckt. Dreidimensionale Markierungen können durch Prägen – das Einschneiden in den Radiergummi mit einer scharfen Matrize – hergestellt werden. Die fertigen Wohnungen werden in Kartons verpackt und an den Handel versandt.

Qualitätskontrolle

Die Herstellung von Radiergummis ist hochgradig automatisiert, mit zuverlässigen Produkten, die jedes Jahr in Millionenhöhe hergestellt werden. Erfahrene Radiergummi-Hersteller haben die verwendeten Techniken so weit verfeinert, dass eine umfassende Überprüfung nicht erforderlich ist.

Die an den Hersteller gelieferten Rohstoffe werden von Unternehmen geliefert, die dafür bekannt sind, Stoffe mit den richtigen Eigenschaften bereitzustellen. Wenn ein neuer Stoff geliefert wird oder von einem neuen Unternehmen stammt, kann der Radiergummihersteller diesen prüfen, um sicherzustellen, dass er alle Spezifikationen erfüllt.

Nur ein sehr kleiner Prozentsatz der Radiergummis muss überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie die richtigen physikalischen Eigenschaften haben. Wohnungen müssen die richtige Größe haben, um in Kartons zu passen. Stecker müssen die richtigen Abmessungen haben, damit sie in Aderendhülsen passen. Die Härte der Radiergummis ist entscheidend dafür, wie gut sie funktionieren. Erfahrene Prüfer können leicht erkennen, ob ein Radiergummi zu hart oder zu weich ist.

Die Zukunft

Radiergummis sind seit vielen Jahren weitgehend unverändert geblieben. Verbesserungen in der Radiergummitechnologie werden wahrscheinlich bei der Herstellung von Gummi vorgenommen werden. Es werden ständig neue chemische Formeln entwickelt, um synthetischen Kautschuk effizienter und kostengünstiger herzustellen und zu Produkten mit nützlicheren Eigenschaften zu führen. Gentechnik kann zu Kautschukbäumen führen, die mehr Latex produzieren, oder zu Bäumen, die Latex mit physikalischen Eigenschaften produzieren, die die Produktion von Naturkautschuk effizienter machen würden.

Ein Hinweis auf die Zukunft des Radiergummidesigns ist der Ergoraser, ein einzigartiger Radiergummi von Levenger, einem Unternehmen, das sich auf sehr hochwertige Schreibwaren spezialisiert hat. Der nach zweijähriger Forschung entwickelte Ergoraser ist oval und gebogen, ähnlich wie ein Löffel.

Der Daumen passt sich während des Gebrauchs so in die Kurve ein, dass er komfortabel und effizient ist. Obwohl im Vergleich zu gewöhnlichen Radiergummis extrem teuer, verspricht der Ergoraser in Zukunft eine wichtige Rolle für diejenigen zu spielen, die höchste Qualität bei einfachen Gegenständen verlangen.