Sport

---

Contexte

Une spork est un ustensile conçu avec les caractéristiques d'une cuillère et d'une fourchette. La forme générale est similaire à celle d'une cuillère avec un manche et une petite structure en forme de bol à l'extrémité. À la toute fin de la cuillère se trouvent des dents courtes qui sont utiles pour ramasser les aliments solides. Également appelées cuillères à couler, les sporks sont souvent fournies par les restaurants de plats à emporter comme ustensiles jetables. Ils sont généralement composés de plastique et fabriqués par un procédé de thermoformage.

Historique

Les ustensiles de cuisine se sont lentement développés au fil des siècles. Les premiers humains utilisaient des pierres tranchantes naturelles pour gratter et couper les aliments. Lorsqu'il n'y en avait pas assez, ils ont appris à affûter des pierres émoussées dans des formes appropriées. Ces pierres représentent les premiers couteaux connus. Les anciennes populations côtières utilisaient des coquillages attachés à des bâtons pour manger des liquides chauds. D'autres populations utilisaient des cornes creuses de mouton à des fins similaires. Ces applications de produits naturels témoignent du développement précoce de la cuillère.

Au fil des ans, la conception et la production d'ustensiles de cuisine sont devenues plus efficaces. Différents matériaux tels que le bois, l'ivoire et le métal étaient souvent utilisés. Les couteaux et les cuillères ont été les types d'ustensiles de cuisine les plus courants dans toute l'Europe pendant des années. En fait, le terme cuillère proviendrait de l'ancien mot anglo-saxon « spon », qui signifie éclat ou copeau de bois. Cela reflète le fait qu'au Ve siècle, les cuillères étaient fabriquées en bois.

L'une des premières fourches connues remonte à l'époque des anciens Grecs. Ces ustensiles étaient plus grands que la fourchette moderne et n'avaient que deux dents. Au VIIe siècle, la royauté du Moyen-Orient utilisait régulièrement des fourchettes plus petites à table. En Europe, l'usage régulier des fourches a tardé à être adopté. L'attitude de beaucoup de gens était que la nourriture devait être mangée avec les mains et que les fourchettes étaient inutiles. Ce n'est qu'au XVIe siècle que les fourchettes ont été largement disponibles et utilisées en Italie. Au cours des années suivantes, les fourches ont été introduites en France et en Angleterre. Au milieu du XVIIIe siècle, les fourchettes avaient atteint la forme la plus couramment utilisée aujourd'hui.

L'idée de combiner des cuillères avec des fourchettes n'est pas nouvelle. L'un des premiers brevets délivrés aux États-Unis pour un tel produit a été fait en 1874. Dans ce brevet, un dispositif est décrit qui a une poignée, un bol de cuillère, un couteau et des dents de fourchette. On dit que c'est la conception de base de tous les futurs ustensiles de cuisine combinés. Au cours des décennies suivantes, des produits et des matériaux améliorés ont été brevetés. Une conception brevetée avait un bol plus profond et des dents plus courtes qui le rendaient utile pour manger des liquides. Les plastiques ont été adoptés comme matériau de construction de choix dans les années 1940 et 1950. Le terme Spork a été introduit dans un brevet délivré en 1970 à la Van Brode Milling Company.

Matières premières

Les cuillères peuvent être fabriquées à partir de tous les types de matériaux, y compris l'acier, le bois, le verre et le plastique. Le matériau de loin le plus souvent utilisé est le plastique, en particulier le polypropylène et le polystyrène. Ces matériaux sont combinés avec d'autres additifs pour créer l'ustensile fini. Il est important de noter que tous les matériaux utilisés dans la fabrication des spork sont réglementés par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis afin de garantir qu'ils sont sans danger pour le contact avec les aliments.

Les plastiques sont des matériaux de poids moléculaire élevé qui sont produits à partir de monomères par un processus appelé polymérisation. Ces monomères comme l'éthylène et le propylène sont finalement dérivés du pétrole et du gaz naturel. Dans un processus appelé "processus de craquage", le pétrole brut ou le gaz naturel est chauffé pour convertir les hydrocarbures constitutifs en monomères réactifs.

Pour la fabrication de spores, le polypropylène (PP) et le polystyrène sont souvent utilisés. Le PP est produit à partir d'une réaction de polymérisation de monomères de propylène. On dit qu'il a une excellente résistance chimique et qu'il est utilisé pour de nombreux types d'emballages. Il est idéal pour la fabrication de spores car il résiste à la dégradation par l'eau, le sel et les acides, qui sont tous destructeurs pour les métaux. Le polystyrène solide présente également une bonne stabilité chimique et thermique. Il est fabriqué par la réaction de polymérisation de monomères de styrène. Le styrène a été produit pour la première fois dans le commerce dans les années 1930 et a joué un rôle important pendant la Seconde Guerre mondiale en tant que constituant de la production de caoutchouc synthétique.

En plus du matériau polymère de base, d'autres modificateurs sont ajoutés pour modifier les caractéristiques du matériau, améliorer la stabilité et faciliter la fabrication. Étant donné que le polymère en vrac est généralement incolore, des colorants sont ajoutés pour rendre les spores plus attrayantes. Il peut s'agir de colorants solubles ou de pigments broyés. Pour produire une couleur blanche, un matériau inorganique tel que le dioxyde de titane peut être utilisé.

Une foule d'autres matériaux de remplissage sont ajoutés pour produire des sporks de haute qualité. Par exemple, des plastifiants sont ajoutés pour augmenter la maniabilité et la flexibilité du polymère. Les plastifiants sont des solvants non volatils et comprennent des éléments tels que les huiles paraffiniques ou le glycérol. Étant donné que le plastique est généralement chauffé pendant la production, des stabilisants sont également ajoutés pour empêcher le plastique de se décomposer. Une huile insaturée telle que l'huile de soja peut être utilisée comme stabilisant thermique. D'autres matériaux protecteurs qui sont ajoutés incluent des protecteurs ultraviolets et des antioxydants. Ces matériaux aident à prévenir la dégradation du plastique due aux effets environnementaux. Enfin, des composés tels que les acides gras éthoxylés ou les silicones sont utilisés pour faciliter la transformation lors de la fabrication. Ces matériaux facilitent le démoulage du plastique.

Conception

Une cuillère est un ustensile de table avec des éléments combinés à la fois d'une cuillère et d'une fourchette. Il a une partie de poignée qui est saisie par l'utilisateur. À l'extrémité du manche, une petite structure incurvée en forme de bol est fixée et à l'extrémité de cette structure incurvée se trouvent de petites dents pointues. Dans certaines conceptions, les inventeurs incorporent également un bord tranchant dans la cuillère afin qu'elle puisse également être utilisée comme couteau.

Le processus de fabrication

Création d'une feuille de plastique

• 1 Au début de la fabrication des cuillères, une feuille de plastique est formée par un processus d'extrusion. Dans cette phase de production, les pastilles de polymère sont introduites dans un grand bac fixé à une ouverture mince et aplatie. Au fur et à mesure que les granulés sont déplacés dans l'extrudeuse, une vis hydraulique les écrase et les fait fondre à des températures comprises entre 400 et 550 °F (204-288 °C) formant un liquide semi-solide épais. Le polymère est poussé à travers une ouverture et extrudé sous forme de masse amincie. Il est ensuite passé sous une série de rouleaux refroidis à l'eau pour l'affiner davantage et augmenter sa largeur et sa longueur. À la fin de ce processus, il peut être enroulé sur de grandes bobines ou coupé en feuilles.

Thermoformage

• 2 Comme pour la plupart des produits en plastique, un moule est créé pour la production d'une cuillère. Le moule est un bloc d'acier avec une cavité sculptée qui a la forme inverse de la cuillère. Lorsque le plastique ramolli et réchauffé est tiré dans le moule, il acquiert la forme du moule en refroidissant. Pour faciliter le retrait de la cuillère du moule, des agents de démoulage spéciaux à base de silicone peuvent être utilisés pour recouvrir la cavité.

  Lorsqu'un moule est conçu, la cavité est hautement polie pour éliminer les défauts de la surface. Un seul défaut à la surface pourrait être reproduit dans le produit final, ruinant ainsi tout un cycle de production.

• 3 Les feuilles de plastique sont ensuite chargées sur une machine de thermoformage. La feuille de plastique est déplacée sur le moule de spork et Les granulés de plastique sont introduits dans une trémie puis lissés par des rouleaux. Un emboutisseur en métal découpe la forme de l'étincelle. serré en place. Au-dessus du moule se trouve un élément chauffant qui ramollit le plastique.
• 4 L'air est aspiré à travers quelques trous au fond du moule, créant un vide. Cette chute de pression fait qu'une partie de la feuille de plastique ramollie est tirée vers le bas dans le moule.
• 5 Lorsque le plastique entre en contact avec le moule, il refroidit et durcit. Cela lui fait conserver la forme du moule, qui dans ce cas est celle d'une cuillère. Une grande plaque d'emboutissage en métal est déplacée sur le dessus du moule. Cela coupe la cuillère individuelle du reste de la feuille de plastique et offre également la possibilité de graver un logo ou un dessin sur la poignée de la cuillère. Les cuillères sont ensuite éjectées des moules et déplacées vers la phase suivante de fabrication. Le plastique inutilisé est déplacé vers une zone séparée pour être rectifié et réutilisé.

Assemblage et conditionnement

• 6 Sporks sont vendus dans une variété d'emballages. Une méthode d'emballage courante consiste à emballer une cuillère dans un film plastique avec une serviette. Dans ce cas, les cuillères sont déplacées vers un grand bac de stockage qui est attaché à une machine de placement. Un film plastique fin et continu se déplace sous une machine où une serviette est placée dessus. Une fois la serviette mise en place, une cuillère est placée dessus. Si des sachets de sel ou de poivre doivent être inclus dans l'emballage, ceux-ci sont également prévus par un autre appareil.
• 7 Ensuite, le film rempli est passé sous une plieuse et estampeuse. Ce dispositif est conçu de telle sorte que le film se replie sur la cuillère et la serviette lorsqu'il entre. Il est ensuite estampé aux deux extrémités pour créer un emballage coupé et scellé. L'emballage individuel est ensuite transféré dans une mallette de stockage. Lorsque la caisse est suffisamment remplie, elle est scellée avec du ruban adhésif et empilée sur une palette pour l'expédition.

Contrôle qualité

Diverses mesures de contrôle de la qualité sont prises pour s'assurer que chaque spork produite répond aux normes spécifiées. Ceux-ci comprennent à la fois des tests en laboratoire et des inspections de ligne. Avant la fabrication, les propriétés physiques et chimiques des matières premières sont déterminées. Par exemple, des déterminations de poids moléculaire et de composition chimique sont effectuées sur les plastiques. En outre, des inspections visuelles de la couleur, de la texture et de l'apparence sont effectuées. Les propriétés de performance physique peuvent également être évaluées. Des tests de contrainte-déformation peuvent être effectués pour s'assurer que le plastique est durable. Ceci est particulièrement important pour la fabrication de spores car les produits doivent être suffisamment solides pour absorber les aliments solides. Les techniciens de contrôle de la qualité dans un laboratoire effectuent généralement ces tests.

Dans l'atelier de fabrication, des inspecteurs de ligne sont placés à divers points le long de la ligne de production. Ils inspectent visuellement les ustensiles en plastique pour s'assurer que la taille, la forme et les couleurs sont correctes. Ils vérifient également les produits dans l'emballage final en s'assurant que chaque cuillère expédiée est d'une qualité acceptable. Lorsque des spores défectueuses sont trouvées, elles sont retirées de la chaîne de production et mises de côté pour le reformage.

Par produits/Déchets

Dans la fabrication des cuillères, le principal déchet est le plastique non utilisé. L'élimination de ces matières est gérée par un système qui comprend la réduction à la source, le recyclage, la conversion des déchets en énergie et la mise en décharge. Lors de la fabrication des cuillères, la réduction à la source est la principale méthode de réduction des déchets plastiques. Ceci est réalisé en réutilisant le plastique de produits difformes.

Les autres phases d'élimination des déchets concernent les produits finis eux-mêmes. Étant donné que les cuillères sont conçues pour être jetables, elles sont destinées à devenir des déchets. Certains de ces déchets finissent dans le système de recyclage et sont utilisés pour différentes applications de produits recyclés. D'autres parties de ces déchets finissent par être utilisées dans des incinérateurs pour les transformer de déchets en énergie. Au cours de cette conversion d'énergie, un polymère comme le polystyrène produit du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau et des traces de cendres non toxiques. Le dernier lieu de repos pour de nombreuses sporks éliminés est dans les décharges.

Le futur

À l'avenir, les fabricants de spork se concentreront probablement sur l'amélioration de l'efficacité de la production et l'augmentation des ventes. Du point de vue de la production, la recherche se concentre sur l'augmentation des vitesses de fabrication, la réduction des coûts des matières premières et la minimisation des déchets chimiques. Par exemple, un fournisseur de matières premières a introduit un substitut de plastique à base de résine de gluten de blé suffisamment durable pour la fabrication de spores, mais également biodégradable. Un autre fournisseur a lancé un produit à base de soja qui présente des caractéristiques similaires. Pour augmenter les ventes, les fabricants de spork se concentreront sur l'utilisation de leurs produits par un plus grand nombre de restaurants de restauration rapide. Les Sporks offrent à ces restaurants une opportunité de réduire leurs coûts en éliminant le besoin de transporter à la fois des cuillères et des fourchettes.

Où en savoir plus

Livres

Chabot, J. Le développement des machines et des méthodes de traitement des matières plastiques. Société des ingénieurs plastiques, 1992.

Giblin, James Cross. De la main à la bouche, ou comment nous avons inventé les couteaux, les fourchettes, les cuillères et les baguettes, et les manières de les accompagner. New York :Crowell, 1987.

Petroski, Henri. L'évolution des choses utiles. New York :Livres d'époque, 1994.

Seymour, R. et C. Carraher. Chimie des polymères. New York :Marcel Dekker, Inc., 1992.

Autre

Albanais, Joseph. Brevet américain 4 984 367 Ustensile combiné. 1991.

Perry Romanowski