ספריי חוטים נפוץ בשימוש גם ביום העצמאות, לא רק בפורים. מדובר במיכל ספריי שכאשר לחוצים עליו מעיף למרחק חוט פלסטיק דביק מתוכו.
הספריי חוטים הומצא בארה"ב בשנת 1972 (לחצו כאן לקישור לבקשת הפטנט המקורית על ספריי החוטים, מה שמלמד שאפילו על המצאות לא שימושיות במיוחד אפשר להוציא פטנט...)
ספרי חוטים בפעולה. צילום: Eden Keller, תמונה באדיבות ויקיפדיה
הספריי מכיל 3 חומרים עיקריים: 1.כ- 75% חומר-דחף / פרופלנט (propellant), חומר הדחף הוא למעשה גז שדחסו אותו עד שנהפך לנוזל בתוך מיכל הספריי. בעבר השתמשו לצורך כך בחומרים שנקראו 'פְרֶאוֹנִים' – אולם התגלה שהם אחראים לפירוק שכבת האוזון המגינה עלינו בכדור הארץ מפני קרינה אולטרא-סגולית מזיקה שנפלטת מהשמש. והיום כבר כמעט ולא משתמשים בהם (ישנם מדינות שהשימוש בהם אסור בחוק), במקומם נהוג להשתמש בחומרים כמו פרופאן או בוטאן כחומרי דחף (הגזים שנמצאים בתוך מציתי גז, היתרון הוא שאינם מזיקים לאוזון, אבל כאן נוצר חיסרון שהם דליקים). הפרופלנט הדחוס ש"רוצה" להשתחרר החוצה מתוך המיכל הוא הכוח הדוחף של שאר החומרים החוצה. חומר דוחף / פרופלנט הוא מרכיב חובה בכל התרסיסים שיש, אולם בספריי חוטים יש לו עוד תפקיד חוץ מלשמש ככוח דוחף, כממס, כפי שיוסבר בהמשך.
2. כ-15% פלסטיק מסוג פולי-איזובוטיל-מטאקרילט, השם לא אומר הרבה אבל מה שאפשר לומר שזהו פלסטיק הדומה לפרספקס (=פולי-מתיל-מטאקרילט), ומה שחשוב באמת הוא שהפלסטיק הזה מסוגל להתמוסס בתוך הפרופלנט הנוזלי. כלומר בתוך מיכל הספריי יש תמיסה של פלסטיק מומס (כמו סוכר שמומס בתוך מים).
3. כ-5% חומר פעיל שטח / דטרגנט / סבון – שעוזר בהמסה של שני הנ"ל ועוזר להקצפה של החוט ברגע יציאתו. (לחצו על הקישור הבא להסבר על אופן פעולתם של סבונים).
ה-5% הנותרים הם חומרים השולטים בצבע של החוט, מונעי בעירה (כאמור הפרופלנט בימיינו הוא גז דליק), וחומרים ששולטים במידת הדביקות של החוט לחומרים אחרים: כיוון שהמטרה של הספריי היא לשעשוע בלבד דרוש שהוא יוסר בקלות מחומרים שהוא מרוסס עליהם, או בשפה יותר מדעית – דרוש שכוחות הקוהזיה (כוחות המשיכה הפנימיים בין מולקולות הפלסטיק לבין עצמם) יהיו חזקים יותר מכוחות האדהזיה (בין מולקולות הפלסטיק לחומרים אחרים), כך שכאשר מושכים את החוט הוא תמיד יוסר בשלמותו ולא ישאר דבוק למשטח שאליו רוסס. המשחק בין כוחות האדהזיה לקוהזיה הוא הקובע תופעות של הדבקות חומרים זה לזה ותופעות כמו נימיות.
כאשר לוחצים על מיכל הספריי – פורצת מתוך הפייה התמיסה של כל החומרים הנ"ל, אבל ברגע שהפרופלנט נחשף לאויר הפתוח, בעל הלחץ הנמוך (יחסית ללחץ במיכל הספריי) הוא 'רותח' ומתאדה באופן מיידי ממש, מה שמקציף את הפלסטיק-סבון ומשאיר אותו כחוט מוצק אוורירי. עיקרון הפעולה הזה דומה לעיקרון בו עכבישים או תולעי משי טווים את הקורים שלהם: בתוך בטן העכביש הקורים נמצאים כתמיסה, וכאשר נחשפים לאויר הממס מתאדה מהם ונשאר רק החוט הדק – הוא קוּר העכביש המוצק והחזק.
עכבישים וקוריהם (תמונות באדיבות ויקיפדיה), כמו ספרי חוטים
ולגבי הרגשת הקוֹר של החוטים – זאת תופעה שמשותפת לכל מיכלי הספריי – כאשר נוזל מתאדה, וכאשר גז מתפשט, חום נצרך מהסביבה (והתחושה היא של קירור), זאת גם השיטה של הגוף לקרר את עצמו באמצעות הזעה (כאשר זיעה מתאדה הוא צורכת אנרגיה מהגוף) וזאת הסיבה מדוע כאשר מכינים סודה עם מים קרים נוצרים גבישי קרח. בספריי חוטים – הפרופלנט הנוזלי מתאדה במהירות אדירה והוא הגורם לתחושת הקור.
מאת: ד"ר אבי סאייג
מכון ויצמן למדע ומכון דוידסון לחינוך מדעי
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.