스포크

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배경

스포크(spork)는 숟가락과 포크의 기능을 모두 갖춘 식기입니다. 전체적인 모양은 손잡이가 달린 숟가락과 끝부분이 작은 그릇 모양의 구조로 되어 있습니다. 스포크의 맨 끝에는 단단한 음식을 집는 데 유용한 짧은 갈래가 있습니다. 런서블 스푼이라고도 하는 스포크는 종종 테이크아웃 레스토랑에서 일회용 식기로 제공됩니다. 그들은 일반적으로 플라스틱으로 구성되며 열 성형 공정을 통해 만들어집니다.

연혁

식기는 수세기에 걸쳐 천천히 발전했습니다. 초기 인류는 자연적으로 발생하는 날카로운 돌을 사용하여 음식을 긁고 자릅니다. 이것들이 충분하지 않을 때 그들은 둔한 돌을 적절한 모양으로 날카롭게하는 법을 배웠습니다. 이 돌은 가장 초기에 알려진 칼을 나타냅니다. 고대 해안 인구는 뜨거운 액체를 먹기 위해 막대기에 부착된 껍질을 사용했습니다. 다른 개체군은 비슷한 목적으로 양의 속이 빈 뿔을 사용했습니다. 이러한 천연 제품의 적용은 숟가락의 초기 개발을 보여줍니다.

수년에 걸쳐 식기의 디자인과 생산이 더욱 효율적이 되었습니다. 나무, 상아, 금속과 같은 다양한 재료가 자주 사용되었습니다. 칼과 숟가락은 수년 동안 유럽 전역에서 가장 일반적인 유형의 식기였습니다. 사실, 스푼이라는 용어는 고대 앵글로색슨어 "스폰(spon)"에서 유래한 것으로 생각되며, 이는 파편 또는 나무 조각을 의미합니다. 이것은 5세기까지 숟가락이 나무로 만들어졌다는 사실을 반영합니다.

가장 초기에 알려진 포크 중 하나는 고대 그리스 시대로 거슬러 올라갑니다. 이 기구는 현대식 포크보다 크고 갈고리가 두 개뿐이었습니다. 7세기까지 중동 왕족은 식탁에서 정기적으로 작은 포크를 사용했습니다. 유럽에서는 포크의 정기적인 사용이 더디게 채택되었습니다. 음식은 손으로 먹어야 하고 포크는 필요없다는 것이 많은 사람들의 태도였다. 포크가 이탈리아에서 널리 보급되고 사용된 것은 16세기가 되어서였습니다. 이후 몇 년 동안 포크는 프랑스와 영국에서 도입되었습니다. 18세기 중반까지 포크는 오늘날 가장 일반적으로 사용되는 형태를 갖추었습니다.

숟가락과 포크를 결합하는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 이러한 제품에 대해 미국에서 발행된 최초의 특허 중 하나는 1874년에 이루어졌습니다. 이 특허에서는 손잡이, 숟가락 그릇, 칼날 및 포크 타인이 있는 장치에 대해 설명합니다. 앞으로 나올 모든 콤비네이션 식기의 기본 디자인이라고 합니다. 다음 수십 년 동안 개선된 제품과 재료가 특허를 받았습니다. 특허받은 디자인 중 하나는 더 깊은 그릇과 더 짧은 갈래를 가지고 있어 액체를 먹는 데 유용했습니다. 플라스틱은 1940년대와 1950년대에 건축 자재로 채택되었습니다. 스포크라는 용어는 1970년 Van Brode Milling Company에 발행된 특허에서 도입되었습니다.

원자재

스포크는 강철, 목재, 유리 및 플라스틱을 포함한 모든 유형의 재료로 만들 수 있습니다. 지금까지 가장 자주 사용되는 재료는 플라스틱, 특히 폴리프로필렌과 폴리스티렌입니다. 이러한 재료는 다른 첨가제와 결합되어 완성된 기구를 만듭니다. 돼지고기 제조에 사용되는 모든 재료는 식품과의 접촉에 안전한지 확인하기 위해 미국 식품의약국(FDA)의 규제를 받습니다.

플라스틱은 중합이라는 과정을 통해 단량체에서 생산되는 고분자량 재료입니다. 에틸렌 및 프로필렌과 같은 이러한 단량체는 궁극적으로 석유 및 천연 가스에서 파생됩니다. "분해 공정"이라고 하는 공정에서 원유 또는 천연 가스를 가열하여 구성 탄화수소를 반응성 단량체로 전환합니다.

스포크 제조에는 폴리프로필렌(PP)과 폴리스티렌이 자주 사용됩니다. PP는 프로필렌 단량체의 중합 반응에서 생성됩니다. 내약품성이 우수하여 다양한 포장재로 사용됩니다. 금속을 파괴하는 물, 염 및 산에 의한 분해에 강하기 때문에 스포크 제조에 이상적입니다. 고체 폴리스티렌은 또한 우수한 화학적 및 온도 안정성을 보여줍니다. 그것은 스티렌 단량체의 중합 반응을 통해 만들어집니다. 스티렌은 1930년대에 상업적으로 처음 생산되었으며 제2차 세계 대전 중에 합성 고무 생산의 구성 성분으로 중요했습니다.

기본 고분자 재료 외에 다른 개질제를 첨가하여 재료의 특성을 변경하고 안정성을 향상시키며 제조를 용이하게 합니다. 벌크 폴리머는 일반적으로 무색이므로 착색제가 첨가되어 스포크가 더 매력적입니다. 이들은 용해성 염료 또는 분쇄된 안료일 수 있습니다. 백색을 나타내기 위하여 이산화티타늄과 같은 무기물을 사용할 수 있다.

고품질 스포크를 생산하기 위해 많은 다른 충전재가 추가됩니다. 예를 들어, 가소제를 첨가하여 폴리머의 작업성과 유연성을 높입니다. 가소제는 비휘발성 용매이며 파라핀계 오일 또는 글리세롤과 같은 것을 포함합니다. 플라스틱은 일반적으로 생산 중에 가열되기 때문에 플라스틱이 분해되는 것을 방지하기 위해 안정제도 첨가됩니다. 열안정제로는 대두유와 같은 불포화 유지를 사용할 수 있다. 추가되는 다른 보호 재료에는 자외선 보호제 및 항산화제가 포함됩니다. 이러한 재료는 환경 영향으로 인한 플라스틱의 열화를 방지하는 데 도움이 됩니다. 마지막으로, 에톡실화 지방산 또는 실리콘과 같은 화합물은 제조 중 가공을 돕기 위해 사용됩니다. 이러한 재료를 사용하면 금형에서 플라스틱을 쉽게 제거할 수 있습니다.

디자인

스포크(spork)는 숟가락과 포크의 요소가 결합된 식기입니다. 사용자가 잡을 수 있는 손잡이 부분이 있습니다. 손잡이 끝에는 작고 구부러진 그릇 같은 구조가 붙어 있으며 이 곡선 구조의 맨 끝에는 작고 뾰족한 갈래가 있습니다. 일부 디자인에서 발명가는 또한 칼로 사용할 수 있도록 스포크에 날카로운 모서리를 통합합니다.

제조
프로세스

플라스틱 시트 만들기

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1 스포크 제조 초기에는 압출 공정을 통해 플라스틱 시트가 형성됩니다. 이 생산 단계에서 폴리머 펠릿은 얇고 납작한 구멍에 부착된 큰 통에 넣습니다. 펠릿이 압출기를 통해 이동할 때 유압 스크류가 204-288°C(400-550°F) 온도에서 이를 분쇄하고 녹여서 두꺼운 반고체 액체를 형성합니다. 폴리머는 개구부를 통해 밀어내고 얇은 덩어리로 압출됩니다. 그런 다음 일련의 수냉식 롤러 아래에서 작동하여 더 얇게 만들고 너비와 길이를 늘립니다. 이 과정이 끝나면 큰 스풀에 감거나 시트로자를 수 있습니다.

열성형

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2 대부분의 플라스틱 제품과 마찬가지로 스포크 생산을 위해 금형이 만들어집니다. 주형은 스포크의 반대 모양을 가진 조각된 공동이 있는 강철 블록입니다. 연화되고 데워진 플라스틱이 금형으로 당겨지면 냉각되면 금형의 모양을 얻습니다. 몰드에서 스포크를 더 쉽게 제거하기 위해 특수 실리콘 이형제를 사용하여 캐비티를 코팅할 수 있습니다.

금형을 설계할 때 캐비티는 표면의 결함을 제거하기 위해 고도로 연마됩니다. 표면의 단일 결함이 최종 제품에 재현되어 전체 생산 과정을 망칠 수 있습니다.

3 다음으로 플라스틱 시트를 열 성형 기계에 로드합니다. 플라스틱 시트가 스포크 몰드 위로 이동되고 플라스틱 펠릿을 호퍼에 넣은 다음 롤러로 매끄럽게 만듭니다. 금속 스탬퍼가 불꽃 모양을 잘라냅니다. 제자리에 고정. 금형 위에는 플라스틱을 부드럽게 하는 히터가 있습니다.

4 금형 바닥에 있는 몇 개의 구멍을 통해 공기를 빨아들여 진공 상태를 만듭니다. 이 압력 강하로 인해 연화된 플라스틱 시트의 일부가 몰드 안으로 당겨집니다.

5 플라스틱이 금형에 닿으면 냉각되어 경화됩니다. 이로 인해 금형의 모양이 유지되며, 이 경우에는 스포크 모양입니다. 큰 금속 스탬핑 플레이트가 금형 위로 이동됩니다. 이렇게 하면 플라스틱 시트의 나머지 부분에서 개별 스포크가 절단되고 스포크 핸들에 로고나 디자인을 양각으로 새길 수 있습니다. 그런 다음 스포크를 금형에서 꺼내 다음 제조 단계로 이동합니다. 사용하지 않은 플라스틱은 별도의 장소로 옮겨 갈아서 재사용합니다.

조립 및 포장

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6 스포크는 다양한 패키지로 판매됩니다. 포장의 일반적인 방법은 냅킨으로 플라스틱 필름에 스포크를 싸는 것입니다. 이 경우 스포크는 배치 기계에 부착된 큰 보관함으로 이동됩니다. 연속적이고 얇은 플라스틱 필름이 냅킨을 올려 놓는 기계 아래로 이동합니다. 냅킨이 세팅된 후, 그 위에 스포크가 놓입니다. 소금이나 후추 패킷이 패키지에 포함되어야 하는 경우 다른 장치에 의해 저장됩니다.

7 다음으로, 채워진 필름은 접기 및 스탬핑 기계 아래로 통과됩니다. 이 장치는 필름이 들어갈 때 스포크와 냅킨 위로 접히도록 설계되었습니다. 그런 다음 양쪽 끝에 스탬프가 찍혀 절단되고 밀봉된 패키지가 생성됩니다. 그런 다음 개별 패키지를 보관 케이스로 옮깁니다. 케이스가 충분히 채워지면 테이프로 밀봉되어 운송을 위해 팔레트에 쌓입니다.

품질 관리

생산된 각 스포크는 지정된 표준을 충족하도록 다양한 품질 관리 조치를 취합니다. 여기에는 실험실 테스트와 라인 검사가 모두 포함됩니다. 제조 전에 출발 물질의 물리적 및 화학적 특성이 결정됩니다. 예를 들어, 분자량 및 화학 조성 결정은 플라스틱에서 수행됩니다. 또한 색상, 질감 및 외관에 대한 육안 검사가 수행됩니다. 물리적 성능 특성도 평가할 수 있습니다. 플라스틱의 내구성을 확인하기 위해 응력 변형 테스트를 수행할 수 있습니다. 제품이 단단한 음식을 집어 올릴 수 있을 만큼 충분히 강해야 하기 때문에 이것은 돼지고기 제조에 특히 중요합니다. 실험실의 품질 관리 기술자는 일반적으로 이 테스트를 수행합니다.

제조 현장에서 라인 검사자는 생산 라인을 따라 여러 지점에 배치됩니다. 플라스틱 기구를 육안으로 검사하여 크기, 모양 및 색상이 올바른지 확인합니다. 그들은 또한 배송된 각 스포크가 허용 가능한 품질인지 확인하는 최종 포장의 제품을 확인합니다. 결함이 있는 스포크가 발견되면 개질을 위해 따로 마련된 생산 라인에서 제거됩니다.

제품/폐기물별

스포크 제조에서 주요 폐기물은 사용하지 않은 플라스틱입니다. 이 물질의 폐기는 배출원 감소, 재활용, 폐기물 에너지 전환 및 매립을 포함하는 시스템을 통해 관리됩니다. 스포크 제조 과정에서 발생원 감소는 플라스틱 폐기물을 줄이는 주요 방법입니다. 이것은 기형 제품의 플라스틱을 재사용함으로써 달성됩니다.

폐기물 처리의 다른 단계에서는 완제품 자체를 다룹니다. 스포크는 일회용으로 설계되었기 때문에 폐기될 수 있습니다. 이 폐기물 중 일부는 재활용 시스템으로 보내져 다양한 재활용 제품 응용 프로그램에 사용됩니다. 이 폐기물의 다른 부분은 폐기물에서 에너지로 전환하기 위해 소각로에서 사용됩니다. 이 에너지 변환 동안 폴리스티렌과 같은 폴리머는 이산화탄소, 수증기 및 미량의 무독성 재를 생성합니다. 처분된 많은 종아리의 마지막 안식처는 매립지입니다.

미래

앞으로 스포크 제조사들은 생산 효율성 향상과 매출 증대에 집중할 것으로 보입니다. 생산 관점에서 연구는 제조 속도를 높이고 원자재 비용을 줄이며 화학 폐기물을 최소화하는 데 중점을 두고 있습니다. 예를 들어, 한 원료 공급업체는 밀 글루텐 수지로 만든 플라스틱 대체품을 도입했는데, 이 플라스틱 대체품은 돼지고기 제조에 적합하지만 생분해도 가능합니다. 또 다른 공급업체는 유사한 특성을 가진 대두 제품을 도입했습니다. 판매를 늘리기 위해 스포크 제조업체는 더 많은 패스트푸드점에서 자사 제품을 사용하도록 하는 데 집중할 것입니다. 스포크는 이러한 레스토랑이 숟가락과 포크를 모두 들고 다닐 필요가 없어 비용을 절감할 수 있는 기회를 제공합니다.

자세히 알아보기

책

Chabot, J. 플라스틱 가공 기계 및 방법의 개발. 플라스틱 엔지니어 협회, 1992.

지블린, 제임스 크로스. 손에서 입으로, 또는 우리가 칼, 포크, 숟가락 및 젓가락을 발명 한 방법과 그것들을 가지고 갈 매너. 뉴욕:Crowell, 1987.

페트로스키, 헨리. 유용한 것들의 진화. 뉴욕:빈티지 책, 1994.

Seymour, R., C. Carraher. 고분자 화학. 뉴욕:Marcel Dekker, Inc., 1992.

기타

알바니아인, 조셉. 미국 특허 4,984,367 복합 기구. 1991.

페리 로마노프스키