《資治(zhi)通鑒》中記載(zai):“陳(chen)宣帝太建(jian)九年,齊后(hou)妃(fei)貧(pin)苦(ku),至(zhi)以(yi)賣(mai)燭(zhu)為(wei)業。”元末明初學者陶宗儀的(de)(de)《輟耕錄(lu)》中的(de)(de)《發燭(zhu)》條說:“杭人(ren)削(xue)松木為(wei)小片,其薄如紙,熔硫磺涂木片頂端分許(xu),名曰(yue)(yue)發燭(zhu),又曰(yue)(yue)粹兒,蓋以(yi)發火及代燈燭(zhu)用(yong)也。史載(zai)周(zhou)建(jian)德六年,齊后(hou)妃(fei)貧(pin)者以(yi)發燭(zhu)為(wei)生(sheng),豈即杭人(ren)之所制(zhi)矣(yi)。”文中的(de)(de)發燭(zhu)就是(shi)原始的(de)(de)火柴(chai)。
北宋人陶谷(gu)的(de)(de)(de)《清異錄》說(shuo):“夜(ye)有(you)急(ji),苦于作(zuo)燈(deng)之(zhi)緩。有(you)智者,批杉條染(ran)硫磺(huang),置(zhi)之(zhi)待用,一(yi)與火(huo)遇,得焰穗然。既神之(zhi),呼引光奴。今遂(sui)有(you)貨(huo)者,易名火(huo)寸。”這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)說(shuo)當時民(min)間百姓非常流行用一(yi)種(zhong)涂上硫磺(huang)的(de)(de)(de)杉木條引火(huo),這(zhe)也(ye)(ye)說(shuo)明了原始的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai),應該是(shi)(shi)(shi)(shi)在《清異錄》成書(shu)年代之(zhi)前(qian)(qian)就(jiu)(jiu)已經發明,也(ye)(ye)就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)公元950年前(qian)(qian)。據(ju)一(yi)則重要史料記載:“漢淮南(nan)王招致(zhi)方術之(zhi)士(shi),延八公等撰《鴻(hong)寶(bao)萬畢方》,法燭(zhu)(zhu)是(shi)(shi)(shi)(shi)其一(yi)也(ye)(ye),余非民(min)所急(ji),故不(bu)行于世,然則法燭(zhu)(zhu)之(zhi)起,自劉安始也(ye)(ye)。”這(zhe)里的(de)(de)(de)法燭(zhu)(zhu)就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)后來說(shuo)的(de)(de)(de)發燭(zhu)(zhu),都是(shi)(shi)(shi)(shi)火(huo)柴(chai)(chai)的(de)(de)(de)前(qian)(qian)身。按(an)照高承的(de)(de)(de)記述,我(wo)們(men)可得知,原始的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai)是(shi)(shi)(shi)(shi)在公元2世紀(ji),由(you)早期的(de)(de)(de)煉丹家所發明的(de)(de)(de)。我(wo)們(men)也(ye)(ye)知道硫磺(huang)是(shi)(shi)(shi)(shi)煉丹家的(de)(de)(de)主要藥物,所以(yi)說(shuo)他(ta)們(men)發明原始火(huo)柴(chai)(chai)更(geng)加合理(li)。
但根據記載當(dang)前認為(wei)最早(zao)的(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)柴是在公元577年(nian)發(fa)(fa)明的(de),當(dang)時是南(nan)北朝時期(qi),戰事四起,北齊腹背受敵,物資短缺,尤其是缺少(shao)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)種,做(zuo)飯都成問題(ti)。當(dang)時后妃和一(yi)班宮女將硫(liu)磺(huang)沾在小(xiao)(xiao)(xiao)木棒上,借助(zhu)于火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)種或火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)刀火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)石,能很方便(bian)地把“陰火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)”引(yin)(yin)發(fa)(fa)為(wei)“陽火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)”。這(zhe)(zhe)可(ke)視為(wei)當(dang)前記載中(zhong)原始的(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)柴。到(dao)了南(nan)宋(song)時期(qi),杭州(zhou)的(de)大小(xiao)(xiao)(xiao)街道上,已(yi)經到(dao)處(chu)都有出售(shou)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)柴的(de)小(xiao)(xiao)(xiao)販。陶宗(zong)儀《輟耕(geng)錄(lu)》載:“杭人削松(song)木為(wei)小(xiao)(xiao)(xiao)片(pian),其薄如(ru)紙,鎔(rong)磺(huang)涂木片(pian)頂分(fen)許,名(ming)(ming)曰發(fa)(fa)燭(zhu),又(you)曰焠兒。蓋(gai)以發(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)及代燭(zhu)也”。950年(nian)前后,陶谷(gu)(gu)在《清異錄(lu)》一(yi)書中(zhong)提到(dao),夜(ye)里有急事而又(you)要花(hua)不少(shao)時間做(zuo)燈(deng)。有一(yi)位聰明人用(yong)(yong)松(song)木條(tiao)浸染硫(liu)磺(huang),貯存起來(lai)備(bei)用(yong)(yong)。與火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)一(yi)接觸(chu),就會燃燒起來(lai)。可(ke)得小(xiao)(xiao)(xiao)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)焰如(ru)同谷(gu)(gu)穗。這(zhe)(zhe)種神(shen)奇(qi)之(zhi)物,當(dang)時稱(cheng)為(wei)引(yin)(yin)光奴。后來(lai),它成為(wei)商品時,便(bian)更(geng)名(ming)(ming)為(wei)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)寸條(tiao)。可(ke)說這(zhe)(zhe)已(yi)經是早(zao)期(qi)的(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)柴了,但當(dang)時朝廷沒有注(zhu)意和重視。
在(zai)歐洲(zhou)(zhou),火(huo)柴(chai)(chai)(chai)出(chu)現于古羅馬時期(qi)。當時一(yi)些(xie)小販,將木(mu)柴(chai)(chai)(chai)浸泡在(zai)硫磺中(zhong)出(chu)售。這(zhe)種(zhong)被(bei)浸泡在(zai)硫磺中(zhong)的(de)(de)(de)木(mu)柴(chai)(chai)(chai)本身并不(bu)起火(huo),而是可(ke)(ke)以用(yong)(yong)來引火(huo)。人們用(yong)(yong)鐵塊撞擊火(huo)石(shi),讓濺出(chu)的(de)(de)(de)火(huo)星落在(zai)這(zhe)些(xie)木(mu)柴(chai)(chai)(chai)上,就(jiu)(jiu)能獲得火(huo)種(zhong)。到了中(zhong)世紀時期(qi),歐洲(zhou)(zhou)人又(you)用(yong)(yong)蘆葦(wei)取代了木(mu)柴(chai)(chai)(chai),成為(wei)(wei)引火(huo)的(de)(de)(de)材料。歐洲(zhou)(zhou)最早的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)也(ye)是用(yong)(yong)硫磺制成的(de)(de)(de),許多研究者(zhe)認為(wei)(wei),這(zhe)項發(fa)明很可(ke)(ke)能是由歐洲(zhou)(zhou)旅游者(zhe)直接從中(zhong)國帶回的(de)(de)(de)。馬可(ke)(ke)波羅時期(qi),中(zhong)國早期(qi)的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)技術傳入(ru)歐洲(zhou)(zhou),后(hou)來歐洲(zhou)(zhou)人就(jiu)(jiu)在(zai)這(zhe)個基礎上不(bu)斷改進一(yi)度(du)被(bei)中(zhong)國人稱為(wei)(wei)“洋火(huo)”的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)。
1669年(nian),德國人H.布蘭德提煉出了黃(huang)磷。人們利用黃(huang)磷極(ji)易氧化發火這一(yi)特(te)性,在小木棒一(yi)端(duan)沾上硫(liu)磺,然后再沾黃(huang)磷而發光。
1805年,法國人(ren)錢斯(si)爾將氯酸鉀(jia)和糖用(yong)樹膠粘在小木棒上,浸沾硫酸而發火。
1816年,法國巴黎的(de)F.德魯森制成了(le)黃磷火柴,1828年,英國倫敦(dun)的(de)S. 瓊斯制成了(le)普(pu)魯米辛(xin)火柴,接著巴黎人(ren)(ren)G. E. 梅凱爾和奧地(di)利人(ren)(ren)J.西(xi)格爾等人(ren)(ren)發明了(le)無磷火柴。為了(le)增(zeng)加火柴的(de)穩定性和易(yi)燃性,法國人(ren)(ren)C.索(suo)利亞利用(yong)白磷和黃磷作(zuo)為配(pei)方,于1831年革新了(le)火柴配(pei)方的(de)設(she)計(ji)。
“洋火(huo)(huo)”借著摩擦(ca)生(sheng)火(huo)(huo),而(er)發(fa)(fa)明這(zhe)種火(huo)(huo)柴的(de)人是(shi)英國的(de)沃克,他在1826年(nian)利用(yong)樹膠和水制成(cheng)了膏狀的(de)硫(liu)(liu)化銻(ti)和氯化鉀,涂在火(huo)(huo)柴梗上并夾(jia)在砂紙上拉動便產生(sheng)火(huo)(huo)。他把氯酸(suan)鉀和三(san)硫(liu)(liu)化銻(ti)用(yong)樹膠粘在小(xiao)木(mu)棒(bang)(bang)端部作藥(yao)(yao)頭,裝在盒內,盒側面粘有砂紙。手持小(xiao)木(mu)棒(bang)(bang)將藥(yao)(yao)頭在砂紙上用(yong)力擦(ca)劃,能(neng)發(fa)(fa)火(huo)(huo)燃燒(shao)。這(zhe)是(shi)最早具(ju)有實用(yong)價值的(de)火(huo)(huo)柴。
1830年(nian),法(fa)國(guo)的索(suo)利亞和德國(guo)的坎默洛(luo)對火(huo)(huo)柴進行了(le)革新,用(yong)黃磷(lin)(lin)、硫(liu)磺和氯酸(suan)鉀(jia)混(hun)合(he)原料制成(cheng)現代(dai)的火(huo)(huo)柴。1831年(nian),法(fa)國(guo)人C.索(suo)里亞以黃磷(lin)(lin)代(dai)替三硫(liu)化銻摻入藥(yao)頭中(zhong),制成(cheng)黃磷(lin)(lin)火(huo)(huo)柴。這種火(huo)(huo)柴使用(yong)方便,但發火(huo)(huo)太靈敏,容易引起火(huo)(huo)災,而且在制造(zao)和使用(yong)過程中(zhong),因(yin)黃磷(lin)(lin)有劇毒(du),嚴重(zhong)危害人們(men)的健康。
1845年(nian),奧地利(li)化(hua)學家(jia)A.施勒特爾研(yan)制(zhi)出(chu)赤磷(lin)(也稱(cheng)紅磷(lin)),它(ta)是黃(huang)磷(lin)的(de)同素異(yi)形(xing)體,采用(yong)赤磷(lin)作(zuo)為(wei)火柴頭(tou),性能比(bi)較穩定,且無毒。1855年(nian),瑞典人J.E.倫德斯特倫創制(zhi)出(chu)一(yi)種新型火柴,它(ta)是將(jiang)(jiang)氯酸鉀和(he)硫磺等(deng)混合物粘在(zai)火柴梗上,而將(jiang)(jiang)赤磷(lin)藥料涂在(zai)火柴盒側面。使用(yong)時,將(jiang)(jiang)火柴藥頭(tou)在(zai)磷(lin)層(ceng)上輕(qing)輕(qing)擦劃(hua),即能發火。由于把(ba)強氧(yang)化(hua)劑和(he)強還(huan)原劑分開,大大增強了(le)生(sheng)產(chan)和(he)使用(yong)中(zhong)的(de)安(an)全性,稱(cheng)之(zhi)為(wei)安(an)全火柴,應用(yong)廣(guang)泛。
1898年,法(fa)國人(ren)H.塞弗納(na)和E.D.卡昂以(yi)三硫化四磷(lin)(lin)(lin)取代(dai)黃(huang)磷(lin)(lin)(lin)制(zhi)成火柴(chai),稱為硫化磷(lin)(lin)(lin)火柴(chai)。這種火柴(chai)與黃(huang)磷(lin)(lin)(lin)火柴(chai)一(yi)樣隨處可(ke)以(yi)擦燃而沒(mei)有黃(huang)磷(lin)(lin)(lin)的(de)毒性,但(dan)仍不如安全火柴(chai)安全。19世紀末,發現利(li)用白磷(lin)(lin)(lin)做火柴(chai)的(de)工(gong)廠工(gong)人(ren),易罹患一(yi)種磷(lin)(lin)(lin)毒性頜疽癥的(de)疾病,1898年,法(fa)國政(zheng)府火柴(chai)專(zhuan)(zhuan)賣公司提出了三硫化二(er)磷(lin)(lin)(lin)用于火柴(chai)制(zhi)作的(de)專(zhuan)(zhuan)利(li)后,白磷(lin)(lin)(lin)火柴(chai)被視為一(yi)種違法(fa)的(de)產品(pin)。
二十世紀初,現代火(huo)柴傳入中國,被稱(cheng)為(wei)洋(yang)火(huo)、番火(huo)等(deng)。例如臺(tai)灣話仍稱(cheng)「番仔火(huo)」。
通常制(zhi)法:一(yi)方(fang)面采用易燃的木材做成(cheng)小棒(稱火柴梗),在(zai)其(qi)一(yi)端蘸以蠟油和(he)含(han)氯酸(suan)鉀的藥料(稱火柴頭),制(zhi)成(cheng)火柴;另一(yi)方(fang)面在(zai)包裝盒上涂以含(han)赤磷(lin)(lin),白磷(lin)(lin)的磷(lin)(lin)面。使用時,將火柴在(zai)磷(lin)(lin)面上擦劃(hua),即(ji)能引(yin)燃,極(ji)為(wei)方(fang)便。
分類:火(huo)柴可分為日用(yong)安全火(huo)柴、普通火(huo)柴、高檔火(huo)柴和各種各樣的特種火(huo)柴。
制(zhi)造工藝(yi)的一(yi)般(ban)過程主要有:鋸木、剝(bo)樹皮、旋片、切梗、烘干;篩選、理梗、排梗、沾油、藥(yao)漿調制(zhi)、沾藥(yao)、烘干、卸梗、旋盒(he)片、切盒(he)片、糊盒(he)、烘干;套(tao)盒(he)(紙(zhi)盒(he)為:印刷、壓痕、分切、糊盒(he)、套(tao)盒(he))、裝(zhuang)盒(he)、磷(lin)漿調制(zhi)、刷磷(lin)、包封、裝(zhuang)箱(xiang)。
火(huo)柴(chai)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)品種、型號繁(fan)多,大體分(fen)六大類:(1)原木(mu)分(fen)解設(she)(she)備(bei)(bei)(bei);(2)梗(geng)(geng)枝制造設(she)(she)備(bei)(bei)(bei);(3)梗(geng)(geng)枝處理設(she)(she)備(bei)(bei)(bei);(4)火(huo)柴(chai)(頭(tou)梗(geng)(geng))制造設(she)(she)備(bei)(bei)(bei);(5)盒子制造設(she)(she)備(bei)(bei)(bei);(6)火(huo)柴(chai)包裝設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)。
火柴有(you)摩擦(ca)火柴(又稱硫化磷火柴)與安全火柴之分,其發火原(yuan)理不盡相同。
摩擦火柴(chai)藥頭的主要(yao)成(cheng)分是氯(lv)酸(suan)鉀(jia)和三硫化(hua)四磷,稍在粗糙(cao)表面摩擦、產生的熱(re)足以(yi)使這(zhe)兩種物(wu)質起(qi)化(hua)學反應(ying)而發火。
安全火柴(chai)藥(yao)頭(tou)中(zhong)以(yi)硫磺取(qu)代三硫化四(si)磷。一般的(de)摩擦(ca)熱(re)不足(zu)以(yi)使藥(yao)頭(tou)起反(fan)應(ying),只有在(zai)火柴(chai)盒側面的(de)磷層(ceng)上擦(ca)劃(hua)時(shi),摩擦(ca)熱(re)先使硫與氯酸(suan)鉀發生反(fan)應(ying),放出較(jiao)多的(de)熱(re)能,促使藥(yao)頭(tou)中(zhong)的(de)化學物質產生反(fan)應(ying)而發火。它的(de)反(fan)應(ying)過程(cheng)如下:
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上(shang)述化學反(fan)應過(guo)于劇(ju)烈(lie),發(fa)(fa)火太猛,不(bu)利(li)于使用。為(wei)了控制發(fa)(fa)火速度,藥(yao)頭中還需加(jia)入一些石英粉等填充劑,使藥(yao)頭發(fa)(fa)火緩(huan)和、穩(wen)定(ding);此外,還加(jia)入重(zhong)鉻酸鉀(jia)和顏料等,以改善抗潮(chao)性能(neng)和外觀。若以淀粉、蟲(chong)膠等代替(ti)硫(liu)磺并加(jia)入一些香(xiang)料,便制成無硫(liu)芳香(xiang)火柴,燃(ran)燒時(shi)不(bu)產生刺激性氣體SO2,且能(neng)散發(fa)(fa)香(xiang)味,使人感到舒適。
日用(yong)火柴又稱普(pu)通火柴 ,按包裝外形(xing)和所用(yong)原料(liao)有木(mu)梗火柴、蠟紙梗火柴和書式火柴3種。
①木梗火柴(chai)(chai):用質地比(bi)較松軟的木材制成方形截面(mian)的火柴(chai)(chai)梗,梗端沾上石蠟和(he)藥漿(jiang),干燥后(hou)裝于(yu)木片或紙板(ban)制成的小(xiao)盒中,盒側(ce)面(mian)涂以磷層(ceng)。為最普通的火柴(chai)(chai)。
②蠟(la)(la)紙(zhi)梗(geng)(geng)火柴:簡稱蠟(la)(la)梗(geng)(geng)火柴。用薄紙(zhi)浸以熔融的(de)石蠟(la)(la)后擠縮成截面為圓形(xing)或方形(xing)的(de)長(chang)梗(geng)(geng)條,再經切斷制成火柴梗(geng)(geng)。適(shi)(shi)合于缺乏(fa)木材的(de)地區(qu)。因梗(geng)(geng)枝含蠟(la)(la)量(liang)大,引燃(ran)(ran)性能比較好,燃(ran)(ran)燒時間也比同(tong)樣規格(ge)的(de)木梗(geng)(geng)長(chang)2~3倍,適(shi)(shi)用于航(hang)海、漁獵(lie)、勘探(tan)等野外作業的(de)環境。但是石蠟(la)(la)在較高溫度下易軟化,使(shi)梗(geng)(geng)枝的(de)剛(gang)度降(jiang)低,影(ying)響使(shi)用,故不適(shi)(shi)用于熱帶地區(qu)。
③書(shu)式火(huo)柴(chai)(chai):因其包裝(zhuang)外(wai)形(xing)(xing)扁薄且似書(shu)冊(ce)而(er)得名。其梗(geng)枝是用(yong)木片或紙板(ban)沖(chong)切而(er)成(cheng),每10支或15支為(wei)一組,一端基部相連,呈(cheng)梳齒(chi)狀,梗(geng)尖一端沾(zhan)石蠟及藥漿。制成(cheng)火(huo)柴(chai)(chai)后(hou),用(yong)卡紙封(feng)(feng)面裝(zhuang)訂成(cheng)冊(ce)。磷層涂刷(shua)于封(feng)(feng)面裝(zhuang)訂處。使用(yong)時(shi)逐根撕(si)下擦劃。這種火(huo)柴(chai)(chai)外(wai)形(xing)(xing)美(mei)觀(guan)、攜帶方便。
特(te)(te)種(zhong)火柴 采用特(te)(te)種(zhong)的(de)藥(yao)頭配方,以產(chan)生不(bu)同的(de)特(te)(te)殊功能。主要有下列5種(zhong):
①抗風防水(shui)(shui)火柴(chai):藥頭(tou)中含有(you)比(bi)普通火柴(chai)多(duo)15%左右的氧化(hua)劑,發火性能較強(qiang);表面沾有(you)一層防潮(chao)薄膜,可防止受潮(chao);藥頭(tou)粗而長(chang),直徑(jing)約5mm,長(chang)度(du)(du)為30mm。擦燃(ran)后(hou)以每(mei)秒4~6mm的速度(du)(du)燃(ran)燒,能均勻地持(chi)續燃(ran)燒5~7秒鐘。這種特(te)性使它能抗強(qiang)風,不怕(pa)雨淋,適合于(yu)地質、水(shui)(shui)文、氣象(xiang)、航海(hai)、漁獵等野外作(zuo)業人(ren)員使用。
②高(gao)溫火(huo)柴(chai):藥頭分內外兩層。內層是抗風(feng)防水火(huo)柴(chai)的藥料;外層采用(yong)四氧化(hua)三鐵和鋁、鎂粉等原料,用(yong)硝化(hua)纖維溶液粘合而成。大(da)小規格與(yu)抗風(feng)防水火(huo)柴(chai)相似。燃(ran)燒時(shi)能(neng)產生1200℃以(yi)上的高(gao)溫,可(ke)供(gong)引燃(ran)熔(rong)接劑之用(yong),故又(you)稱焊(han)接火(huo)柴(chai)。
③信(xin)號(hao)(hao)火柴:又稱信(xin)號(hao)(hao)筒(tong)。筒(tong)身(shen)直徑2.5~3cm,長16~38cm。磷層涂在筒(tong)蓋(gai)端部。藥料(liao)中摻入硝酸鍶或(huo)硝酸鋇、堿式碳酸銅等物(wu)料(liao),燃燒后(hou)能分別(bie)發出紅、藍、白等不同顏色的(de)持(chi)續火光(guang),照度達80~800支燭光(guang),可供鐵(tie)路車輛(liang)或(huo)航(hang)海船舶夜間信(xin)號(hao)(hao)聯(lian)絡之用。
④多(duo)次燃(ran)(ran)燒火(huo)(huo)(huo)柴:能(neng)反復發(fa)(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo),多(duo)次燃(ran)(ran)燒。這種(zhong)火(huo)(huo)(huo)柴不用木梗(geng),而由(you)氯酸(suan)鉀(jia)、硫磺(huang)、二醋酸(suan)纖維、多(duo)聚甲醛及填(tian)充劑等化學(xue)品經與丙酮混合后壓(ya)制成直徑為2~5mm的(de)(de)棒(bang)形(xing)火(huo)(huo)(huo)柴,稱為火(huo)(huo)(huo)柴芯(無火(huo)(huo)(huo)柴梗(geng)和藥(yao)頭之(zhi)分),以它在磷層上擦劃即可發(fa)(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)。由(you)于二醋酸(suan)纖維的(de)(de)阻燃(ran)(ran)作(zuo)用,控制了(le)發(fa)(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)物質(zhi)的(de)(de)燃(ran)(ran)燒,不至于使整根火(huo)(huo)(huo)柴一次燃(ran)(ran)燒完,達到多(duo)次使用的(de)(de)目的(de)(de)。已研(yan)制成能(neng)反復擦燃(ran)(ran) 600次以上的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴。
⑤感光火柴:燃燒(shao)時發光,照亮物(wu)體后(hou)能使照像膠片(pian)感光。可(ke)代(dai)替閃光燈供攝影用。
早期(qi)火(huo)柴的缺(que)點(dian):
早期(qi)生產的(de)(de)火(huo)(huo)柴有(you)兩個非常(chang)致(zhi)命的(de)(de)缺(que)點:(1)白磷是(shi)(shi)非常(chang)稀少及(ji)遇熱容易自燃,非常(chang)危險(xian);(2)白磷是(shi)(shi)有(you)毒的(de)(de),造火(huo)(huo)柴的(de)(de)工人一不小心就(jiu)會(hui)中(zhong)毒身亡。在(zai)(zai)1852年經(jing)過瑞典人距塔斯脫倫姆(mu)的(de)(de)改進,發明(ming)了(le)安全(quan)(quan)(quan)火(huo)(huo)柴。以磷和硫化(hua)合物為(wei)發火(huo)(huo)物,必須在(zai)(zai)涂上(shang)紅磷的(de)(de)匣子上(shang)摩(mo)擦才能生火(huo)(huo),安全(quan)(quan)(quan)程度提高。但在(zai)(zai)安全(quan)(quan)(quan)火(huo)(huo)柴發明(ming)之前,人們可是(shi)(shi)經(jing)歷(li)了(le)一代(dai)代(dai)不停的(de)(de)探(tan)索。
安全火柴的優點:
安全火(huo)(huo)(huo)柴中的成分(fen)(fen)分(fen)(fen)別是:火(huo)(huo)(huo)柴頭主要由氧化劑(ji)(KClO3)、易(yi)燃(ran)物(wu)(如硫等)和粘(zhan)合(he)劑(ji)等組(zu)成。火(huo)(huo)(huo)柴盒(he)側(ce)面(mian)主要由紅(hong)(hong)磷(lin)、三硫化二銻、粘(zhan)合(he)劑(ji)組(zu)成。當劃火(huo)(huo)(huo)柴時(shi),火(huo)(huo)(huo)柴頭和火(huo)(huo)(huo)柴盒(he)側(ce)面(mian)摩擦發熱(re),放出的熱(re)量使KClO3分(fen)(fen)解,產生少量氧氣,使紅(hong)(hong)磷(lin)發火(huo)(huo)(huo),從而(er)引起火(huo)(huo)(huo)柴頭上易(yi)燃(ran)物(wu)(如硫)燃(ran)燒,這樣(yang)火(huo)(huo)(huo)柴便劃著了(le)。
安全(quan)火(huo)(huo)柴的(de)(de)優點在于把紅(hong)磷與(yu)氧化劑分開,不僅較為安全(quan),而且所(suo)用化學物質無毒性。所(suo)以也被(bei)稱為安全(quan)火(huo)(huo)柴。火(huo)(huo)柴頭上主要(yao)含有(you)氯酸(suan)鉀(jia)(jia)、二氧化錳、硫(liu)磺和(he)玻璃粉等。火(huo)(huo)柴桿上涂有(you)少量(liang)(liang)的(de)(de)石(shi)蠟。火(huo)(huo)柴盒兩邊(bian)的(de)(de)摩擦層是由紅(hong)磷和(he)玻璃粉調和(he)而成的(de)(de)。火(huo)(huo)柴著(zhu)火(huo)(huo)的(de)(de)主要(yao)過程是:(l)火(huo)(huo)柴頭在火(huo)(huo)柴盒上劃動時(shi),產生的(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)使磷燃燒;(2)磷燃燒放(fang)出(chu)的(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)使氯酸(suan)鉀(jia)(jia)分解(jie);(3)氯酸(suan)鉀(jia)(jia)分解(jie)放(fang)出(chu)的(de)(de)氧氣與(yu)硫(liu)反應(ying);(4)硫(liu)與(yu)氧氣反應(ying)放(fang)出(chu)的(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)引燃石(shi)蠟,最終(zhong)使火(huo)(huo)柴桿著(zhu)火(huo)(huo)。
火柴梗經(jing)過1.5%磷酸氫二銨處理后(hou),又涂了一層石蠟,藥頭(tou)很粗大。它容易摩擦(ca)著(zhu)火,火苗特別旺,即使在(zai)十(shi)級以上的大風(feng)中照樣能著(zhu)火,不(bu)會熄(xi)滅(mie)。
普(pu)通火柴,遇(yu)到潮(chao)(chao)濕(shi),就沒法點燃。原來它是用動物膠做粘和(he)劑(ji)的(de),防(fang)(fang)水性(xing)能很差。出現的(de)這種“抗潮(chao)(chao)火柴”,它的(de)發(fa)火藥同普(pu)通火柴一樣,但是用乙烯、丙烯酸等(deng)防(fang)(fang)水性(xing)能很好的(de)合成樹(shu)脂做粘和(he)劑(ji),外(wai)面涂上一層軟(ruan)質(zhi)的(de)防(fang)(fang)水膜, 能夠防(fang)(fang)水耐濕(shi),又被稱為(wei)“防(fang)(fang)潮(chao)(chao)火柴”
用普通的紙(zhi)張浸在高熔(rong)點的石(shi)蠟(la)或脂肪(fang)酸中,采用特殊的工藝壓(ya)制(zhi)成梗(geng)(geng)子,然后(hou)蘸上(shang)藥頭,“紙(zhi)梗(geng)(geng)火柴”就(jiu)做(zuo)成了。
用塑(su)料做成火柴(chai)梗(geng),再蘸上(shang)藥頭。“紙梗(geng)火柴(chai)”和(he)“塑(su)料梗(geng)火柴(chai)”能(neng)節約大(da)量木(mu)材,燃燒時(shi)間也長些。
火柴棒(bang)端用硝酸鍶、硝酸鋇(bei)做(zuo)藥頭,點燃時會迸發出紅色(se)(se)和綠色(se)(se)的火花,仿佛(fo)焰火那(nei)樣。
它點燃時不(bu)會產生有害人體(ti)的二氧化硫氣體(ti),卻(que)會散發出(chu)令人歡快的香味。原來,火(huo)柴梗用(yong)一些香精、玫瑰油、檀香油等浸(jin)泡或(huo)熏蒸過,點燃以(yi)后,香料(liao)揮發,滿室(shi)馨(xin)香。
它一經點燃以(yi)后,很快就會(hui)產生1200°C以(yi)上的高溫。在(zai)沒有電(dian)源的地方,人(ren)們就用它來(lai)焊接電(dian)線、水壺、搪瓷盆等(deng)(deng)。為(wei)什(shen)么它有如此神奇的力(li)量呢?原(yuan)來(lai)它是用四氧化(hua)三鐵、鋁粉和(he)鎂(mei)粉等(deng)(deng)混合劑做(zuo)藥頭(tou),用硝(xiao)化(hua)纖維做(zuo)粘和(he)劑。
可以燃(ran)燒(shao)一兩個(ge)小時,熾熱的火焰(yan),能代替電焊(han)。
它長38厘米,用7層紙卷成,藥頭占(zhan)全長的(de)(de)1/3。這(zhe)種(zhong)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)象根棍棒,點燃(ran)以(yi)后(hou),擎在(zai)(zai)手中,火(huo)(huo)(huo)(huo)光(guang)熊熊,宛如一(yi)支燃(ran)燒的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬,散發(fa)出(chu)紅(hong)色、蘭色或白色的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)焰(yan),可以(yi)持續照亮十(shi)幾分鐘(zhong),在(zai)(zai)風雨中也不會熄滅。它亮度(du)特別大(da),能幫(bang)助遇難的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)車、輪船發(fa)出(chu)求救的(de)(de)信號。
它有內外(wai)兩層(ceng)(ceng),內層(ceng)(ceng)十發火(huo)藥(yao)料,由氯酸(suan)鉀、膠粘劑等(deng)合成;外(wai)層(ceng)(ceng)是可燃(ran)性藥(yao)物,由聚乙醛、硝(xiao)化纖維和安息香酸(suan)等(deng)組成。火(huo)柴(chai)梗上纏饒著一層(ceng)(ceng)玻璃紙(zhi),阻(zu)止火(huo)焰(yan)擴展。劃擦火(huo)柴(chai)后,外(wai)層(ceng)(ceng)藥(yao)物燃(ran)燒速度快,火(huo)柴(chai)熄滅后,內層(ceng)(ceng)藥(yao) 物涂層(ceng)(ceng)便露在(zai)外(wai)面(mian)。它能多次劃燃(ran)使(shi)用。
它是由奧地利工程師 裴迪(di)南·尼赫 發明的火柴,它的制(zhi)法(fa)、和(he)所用的化學(xue)制(zhi)劑(ji),還是個商業秘密呢。這種火柴外表(biao)與普(pu)通火柴沒有什么差別,只是外層涂了一(yi)層特(te)殊的化學(xue)混合制(zhi)劑(ji),因(yin)此一(yi)根能擦(ca)上600次,而且不會受潮。
火柴的工業史
火柴工(gong)業開創于(yu)歐洲。1833年,世界上第一家火柴廠建立于(yu)瑞(rui)典卡(ka)爾馬(ma)省的貝(bei)里亞城。
1865年,火(huo)柴開始輸入中(zhong)國,當時稱之為“洋(yang)火(huo)”或“自(zi)來火(huo)”。
中(zhong)(zhong)國的第(di)一家火柴(chai)廠(chang)是衛省(sheng)軒(xuan)于(yu)1879年(nian)(nian)在廣東(dong)省(sheng)佛山(shan)縣創辦的巧(qiao)明火柴(chai)廠(chang)。到1900年(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國共開設了(le)(le)19家火柴(chai)廠(chang)。1921年(nian)(nian),劉(liu)鴻生(sheng)(sheng)(sheng)在蘇州創辦鴻生(sheng)(sheng)(sheng)火柴(chai)廠(chang),改進(jin)了(le)(le)火柴(chai)配方(fang),改善了(le)(le)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)管理,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)出質優價廉的“美麗”牌(pai)火柴(chai)。劉(liu)鴻生(sheng)(sheng)(sheng)于(yu)1930年(nian)(nian)又創建(jian)了(le)(le)上(shang)海(hai)大中(zhong)(zhong)華火柴(chai)公司。1949年(nian)(nian)后,中(zhong)(zhong)國火柴(chai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)逐步實現(xian)了(le)(le)機(ji)械化(hua)和半自動化(hua)。1967年(nian)(nian),第(di)一臺火柴(chai)自動連續(xu)機(ji)試制成功。1982年(nian)(nian)在濟南火柴(chai)廠(chang)建(jian)成了(le)(le)中(zhong)(zhong)國第(di)一條連續(xu)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)線。
2012年9月6日,河(he)北(bei)泊頭火(huo)柴(chai)有限(xian)公司將舉行(xing)資(zi)產處置拍賣(mai)會,最(zui)后一批設(she)(she)備被拍賣(mai),這(zhe)標志著亞洲最(zui)大(da)的(de)火(huo)柴(chai)生(sheng)產廠家徹底走進(jin)歷(li)史。河(he)北(bei)泊頭火(huo)柴(chai)有限(xian)公司前身(shen)為泊鎮永華火(huo)柴(chai)股份(fen)有限(xian)公司,始(shi)建于1912年,時任民國(guo)代總統的(de)馮國(guo)璋以四萬元現(xian)洋入(ru)股公司,改寫了(le)國(guo)人依賴“洋火(huo)”的(de)歷(li)史,建國(guo)后一度成(cheng)為中(zhong)國(guo)乃至亞洲最(zui)大(da)的(de)火(huo)柴(chai)生(sheng)產廠家。當(dang)地文物部門(men)(men)對“泊頭火(huo)柴(chai)”的(de)主要火(huo)柴(chai)生(sheng)產設(she)(she)備進(jin)行(xing)了(le)保護,并將設(she)(she)立專門(men)(men)的(de)展館進(jin)行(xing)展示。
制造工藝
火柴的制造工(gong)藝(yi)因品種而異
木梗(geng)火柴制造(zao) 大體(ti)可分為梗(geng)子(zi)制造(zao)、梗(geng)子(zi)處理(li)、火柴藥頭制造(zao)、盒子(zi)制造(zao)、包裝及刷磷5個部(bu)分(見圖)。
①梗子(zi)制造:制作火柴梗應(ying)選用質地疏松(song)(song)、紋(wen)理順直、易燃、無異味的(de)木(mu)料(liao)。常用的(de)樹(shu)種是楊科或(huo)椴科,也可(ke)用松(song)(song)類或(huo)云杉。松(song)(song)類木(mu)料(liao)需經蒸煮以除去(qu)所(suo)含松(song)(song)脂。
選材后(hou),將原木鋸截成段(duan),剝去樹皮,旋削成厚薄均勻(yun)的連續梗片。梗片再(zai)分切成一定規格的梗枝。
②梗(geng)(geng)子處(chu)理(li):將(jiang)梗(geng)(geng)子用濃度1%左右的(de)磷酸(suan)或磷酸(suan)銨溶(rong)液浸淋,稱為防灼處(chu)理(li),可避免火柴燃燒后(hou)的(de)余燼掉(diao)落(luo)。經瀝干除去表面水分后(hou),送往烘梗(geng)(geng)機(ji)中烘干,使梗(geng)(geng)桿含水率降(jiang)到6~8%。梗(geng)(geng)枝烘干后(hou),經過選(xuan)梗(geng)(geng)機(ji)篩選(xuan),除去斷殘枝和長(chang)條、寬片,選(xuan)出符合規格的(de)梗(geng)(geng)枝。
③火柴藥頭制造:合(he)格的(de)梗(geng)枝經風力管道(dao)或傳送帶送到火柴自(zi)動連續機,自(zi)動進行理梗(geng)、上梗(geng)、沾蠟、沾藥、烘干和(he)卸梗(geng)等多道(dao)工藝,即完成火柴的(de)制作(zuo)。
④火柴(chai)(chai)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)制(zhi)(zhi)造:火柴(chai)(chai)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)分(fen)(fen)(fen)為紙(zhi)(zhi)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)和木(mu)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)兩(liang)種。紙(zhi)(zhi)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)采用厚(hou)度為0.4mm、定(ding)量為300g/m2的(de)(de)卷筒板(ban)紙(zhi)(zhi)或平板(ban)紙(zhi)(zhi)為原料。分(fen)(fen)(fen)紙(zhi)(zhi)機將原卷筒板(ban)紙(zhi)(zhi)分(fen)(fen)(fen)切成(cheng)(cheng)不同的(de)(de)寬度,以適(shi)應(ying)外盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)或內盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)的(de)(de)制(zhi)(zhi)作需(xu)要(yao)。內外盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)制(zhi)(zhi)好(hao)后,進(jin)行套(tao)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he),成(cheng)(cheng)為一(yi)整體(ti)。木(mu)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)選(xuan)用材質較好(hao)無疤節的(de)(de)木(mu)段,在旋盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)片(pian)機上(shang)旋出帶有劃(hua)痕(hen)的(de)(de)內盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)片(pian)或外盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)片(pian),再分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)切成(cheng)(cheng)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)條,經糊(hu)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)機糊(hu)制(zhi)(zhi),烘干(gan)后套(tao)盒(he)(he)(he)(he)(he)(he)、貼標。
⑤包裝(zhuang)與(yu)刷(shua)(shua)(shua)磷(lin):火柴(chai)與(yu)火柴(chai)盒(he)(he)(he)(he)在包裝(zhuang)工序匯合(he)。裝(zhuang)盒(he)(he)(he)(he)機(ji)將(jiang)(jiang)火柴(chai)按規(gui)定(ding)的支(zhi)數整齊地(di)裝(zhuang)入(ru)盒(he)(he)(he)(he)內(nei)(nei),隨后,刷(shua)(shua)(shua)磷(lin)機(ji)在盒(he)(he)(he)(he)子側面(mian)(mian)刷(shua)(shua)(shua)上磷(lin)漿(jiang)。另有(you)一種磷(lin)面(mian)(mian)是(shi)(shi)在印刷(shua)(shua)(shua)商標時印到盒(he)(he)(he)(he)片側面(mian)(mian)上的,稱為(wei)“印刷(shua)(shua)(shua)磷(lin)面(mian)(mian)”。磷(lin)漿(jiang)主要成分是(shi)(shi)赤(chi)磷(lin)和粘合(he)劑(ji)。傳統的粘合(he)劑(ji)是(shi)(shi)皮(pi)膠(jiao),亦使用合(he)成粘合(he)劑(ji)。經烘干后,包封機(ji)將(jiang)(jiang)每10盒(he)(he)(he)(he)火柴(chai)封成小(xiao)包,裝(zhuang)入(ru)箱內(nei)(nei)(小(xiao)箱100包,稱為(wei)“件”;大箱200包,稱為(wei)“雙件”),即為(wei)成品。
蠟(la)梗(geng)火柴制造 蠟(la)梗(geng)的(de)(de)制造有兩種方式:一種是(shi)拉模(mo)成(cheng)型,另一種是(shi)擠壓成(cheng)型。都要經過(guo)(guo)原(yuan)紙分切(qie)(qie)、浸蠟(la)、成(cheng)型、冷卻(que)和切(qie)(qie)斷(duan)等工(gong)藝過(guo)(guo)程。它采用定量40~45g/m2的(de)(de)卷(juan)筒有光紙為原(yuan)料(liao),分切(qie)(qie)成(cheng)寬度為20~25mm的(de)(de)盤(pan)紙,通過(guo)(guo)成(cheng)型模(mo)或(huo)成(cheng)型輪(lun)在(zai)溫度為 120℃左右的(de)(de)熔化石蠟(la)中形(xing)成(cheng)圓形(xing)或(huo)方形(xing)截(jie)面(mian)的(de)(de)梗(geng)條,經涼水或(huo)冷風冷卻(que)定型后(hou)切(qie)(qie)斷(duan)成(cheng)梗(geng)枝(zhi)。蠟(la)梗(geng)的(de)(de)規格一般為長(chang)28~38mm,圓梗(geng)直(zhi)徑1.5mm,方梗(geng)截(jie)面(mian)為1.6×1.6mm。
火柴(chai)(chai)(chai)藥(yao)(yao)頭(tou)的(de)制造與(yu)木梗(geng)(geng)(geng)火柴(chai)(chai)(chai)的(de)一樣,經過理梗(geng)(geng)(geng)進(jin)入(ru)普遍的(de)火柴(chai)(chai)(chai)連續機(ji)上梗(geng)(geng)(geng)、沾(zhan)藥(yao)(yao),制成(cheng)火柴(chai)(chai)(chai)。但在(zai)沾(zhan)藥(yao)(yao)前不(bu)需(xu)沾(zhan)蠟(la)。蠟(la)梗(geng)(geng)(geng)與(yu)藥(yao)(yao)頭(tou)的(de)結合牢度較差,沾(zhan)藥(yao)(yao)漿前需(xu)先經預(yu)處(chu)理,去掉梗(geng)(geng)(geng)枝端(duan)部(沾(zhan)藥(yao)(yao)處(chu))表(biao)面的(de)蠟(la)層,并略使紙(zhi)層松散,以(yi)增加(jia)藥(yao)(yao)頭(tou)與(yu)梗(geng)(geng)(geng)子的(de)粘結力;藥(yao)(yao)頭(tou)的(de)干燥是在(zai)較低的(de)溫度(20~40℃)下進(jin)行,以(yi)免梗(geng)(geng)(geng)中石蠟(la)熔化。
紙(zhi)梗(geng)(geng)書式(shi)火柴制(zhi)造 分為制(zhi)梗(geng)(geng)(一(yi)般稱火柴梳)、制(zhi)封皮和裝訂 3部分。為防(fang)(fang)止紙(zhi)梗(geng)(geng)燃燒熄滅后的殘枝陰燃,制(zhi)梗(geng)(geng)用板紙(zhi)需經(jing)防(fang)(fang)灼(zhuo)處(chu)理。這(zhe)種處(chu)理是在板紙(zhi)生產過程的最后工序,即(ji)當紙(zhi)坯(pi)通過末級(ji)烘(hong)缸前(qian),以5%的磷(lin)酸氫二(er)銨水溶液均勻(yun)噴灑在紙(zhi)板上,再經(jing)烘(hong)干,含水率應保持在8%左右。
采用(yong)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)梳(shu)(shu)自動連續機(ji)(CM機(ji))自動完成(cheng)制(zhi)梗和(he)沾藥頭。用(yong)封皮(pi)(pi)(pi)涂磷(lin)分(fen)(fen)切機(ji)(PM機(ji))將印制(zhi)好商標(biao)的封皮(pi)(pi)(pi)紙涂上(shang)(shang)磷(lin)層,經(jing)干燥塔烘干后(hou),先縱向(xiang)分(fen)(fen)切成(cheng)條(tiao),再橫向(xiang)分(fen)(fen)切成(cheng)片,以(yi)供包裝(zhuang)之用(yong)。火(huo)(huo)(huo)柴(chai)梳(shu)(shu)和(he)封皮(pi)(pi)(pi)匯(hui)合于裝(zhuang)訂(ding)機(ji)(AM機(ji)),火(huo)(huo)(huo)柴(chai)梳(shu)(shu)在機(ji)上(shang)(shang)裁(cai)切,封皮(pi)(pi)(pi)經(jing)過折(zhe)疊(die)后(hou)組(zu)合裝(zhuang)訂(ding)成(cheng)冊,即為成(cheng)品。
現代很少看見
從附加商(shang)業利益來(lai)說(shuo),世界(jie)上有18.8億的(de)煙民,對于這(zhe)么大(da)(da)的(de)一(yi)個群體(ti)來(lai)說(shuo)“火”的(de)需求是(shi)非(fei)常龐(pang)大(da)(da)的(de),而打火機作為(wei)一(yi)種實用的(de)廣告(gao)媒體(ti),其作用是(shi)不言而喻(yu)。
煙(yan)民隨時要用“火”。由于現代工具的(de)發展,對于常(chang)用“火”的(de)煙(yan)民來說,打(da)火機的(de)生產量(liang)很大,如(ru)今更容易(yi)買到(dao)打(da)火機。
打(da)火(huo)機對于煙(yan)民來(lai)說,使用(yong)起來(lai)更合(he)適。但打(da)火(huo)機致命的(de)缺(que)點是不(bu)(bu)耐保(bao)存(cun)(cun)。打(da)火(huo)機里面(mian)(mian)的(de)氣體易蒸(zheng)發,放上數月或一(yi)(yi)年(nian)半載里面(mian)(mian)的(de)氣體多蒸(zheng)發盡(jin)了(le),自然(ran)(ran)也打(da)不(bu)(bu)著火(huo)了(le)。而火(huo)柴耐于存(cun)(cun)放,放個十幾年(nian)仍然(ran)(ran)同(tong)新的(de)一(yi)(yi)樣使用(yong)。不(bu)(bu)是煙(yan)民的(de)人(ren)不(bu)(bu)常用(yong)火(huo),一(yi)(yi)般將耐存(cun)(cun)儲的(de)火(huo)柴存(cun)(cun)放起來(lai),很長時(shi)間才(cai)偶爾點一(yi)(yi)下東(dong)西。
簡單說(shuo)就(jiu)是(shi)火(huo)柴耐放,主要是(shi)儲存(cun)起(qi)來偶(ou)爾使用(yong)(yong)的,而打(da)火(huo)機是(shi)煙民和一(yi)些人時刻使用(yong)(yong)的。因(yin)此我(wo)們時刻見到的是(shi)打(da)火(huo)機而不(bu)是(shi)存(cun)儲起(qi)來偶(ou)爾使用(yong)(yong)的火(huo)柴。