《資治(zhi)通鑒(jian)》中(zhong)記載:“陳宣帝太建九(jiu)年(nian),齊(qi)后妃(fei)貧(pin)苦,至以(yi)賣燭(zhu)為(wei)業(ye)。”元末明初(chu)學者(zhe)(zhe)陶宗(zong)儀(yi)的(de)《輟耕錄》中(zhong)的(de)《發(fa)燭(zhu)》條說:“杭人(ren)削(xue)松木為(wei)小(xiao)片,其薄(bo)如紙,熔硫磺涂木片頂端分許,名曰(yue)發(fa)燭(zhu),又曰(yue)粹兒,蓋以(yi)發(fa)火及代(dai)燈燭(zhu)用也。史載周建德六(liu)年(nian),齊(qi)后妃(fei)貧(pin)者(zhe)(zhe)以(yi)發(fa)燭(zhu)為(wei)生,豈即杭人(ren)之所制(zhi)矣。”文中(zhong)的(de)發(fa)燭(zhu)就是原始的(de)火柴(chai)。
北宋人(ren)陶(tao)谷的(de)(de)(de)《清異(yi)錄(lu)》說(shuo)(shuo):“夜有(you)(you)急(ji),苦于作燈之(zhi)緩(huan)。有(you)(you)智者,批杉條染(ran)硫磺,置之(zhi)待用,一(yi)(yi)與火(huo)(huo)遇,得焰穗(sui)然。既神之(zhi),呼引(yin)光奴。今遂有(you)(you)貨者,易(yi)名火(huo)(huo)寸。”這是(shi)(shi)說(shuo)(shuo)當時(shi)民間百(bai)姓非(fei)常流行用一(yi)(yi)種(zhong)涂上硫磺的(de)(de)(de)杉木(mu)條引(yin)火(huo)(huo),這也說(shuo)(shuo)明(ming)了原(yuan)始(shi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),應該是(shi)(shi)在《清異(yi)錄(lu)》成(cheng)書年代之(zhi)前就已(yi)經發(fa)明(ming),也就是(shi)(shi)公(gong)元950年前。據一(yi)(yi)則重要史料記載:“漢淮(huai)南(nan)王招(zhao)致方術之(zhi)士,延八公(gong)等撰《鴻寶(bao)萬(wan)畢方》,法燭是(shi)(shi)其一(yi)(yi)也,余非(fei)民所(suo)急(ji),故不行于世(shi),然則法燭之(zhi)起,自劉安始(shi)也。”這里(li)的(de)(de)(de)法燭就是(shi)(shi)后來(lai)說(shuo)(shuo)的(de)(de)(de)發(fa)燭,都(dou)是(shi)(shi)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)的(de)(de)(de)前身。按照(zhao)高承的(de)(de)(de)記述,我們(men)可(ke)得知,原(yuan)始(shi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)是(shi)(shi)在公(gong)元2世(shi)紀,由早(zao)期的(de)(de)(de)煉(lian)(lian)丹(dan)家所(suo)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)。我們(men)也知道硫磺是(shi)(shi)煉(lian)(lian)丹(dan)家的(de)(de)(de)主要藥物,所(suo)以說(shuo)(shuo)他們(men)發(fa)明(ming)原(yuan)始(shi)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)更加合理。
但根(gen)據記載當前認(ren)為(wei)(wei)最(zui)早的(de)(de)火柴(chai)(chai)是(shi)在公元577年發(fa)明(ming)的(de)(de),當時(shi)是(shi)南北(bei)朝時(shi)期(qi),戰事四起(qi),北(bei)齊腹背受敵,物資(zi)短缺,尤其(qi)是(shi)缺少火種(zhong)(zhong),做飯都(dou)成(cheng)問題。當時(shi)后(hou)妃和(he)一(yi)班宮女(nv)將硫(liu)(liu)磺(huang)(huang)沾(zhan)在小(xiao)木棒上,借助(zhu)于火種(zhong)(zhong)或(huo)火刀火石,能很方便地(di)把“陰火”引發(fa)為(wei)(wei)“陽火”。這(zhe)可視為(wei)(wei)當前記載中原始的(de)(de)火柴(chai)(chai)。到(dao)了南宋(song)時(shi)期(qi),杭(hang)州的(de)(de)大小(xiao)街道上,已經到(dao)處都(dou)有出售(shou)火柴(chai)(chai)的(de)(de)小(xiao)販。陶宗儀(yi)《輟耕錄》載:“杭(hang)人削松(song)木為(wei)(wei)小(xiao)片,其(qi)薄如(ru)紙(zhi),鎔(rong)磺(huang)(huang)涂(tu)木片頂分許,名曰(yue)發(fa)燭,又(you)曰(yue)焠兒。蓋以發(fa)火及代燭也(ye)”。950年前后(hou),陶谷在《清異錄》一(yi)書中提到(dao),夜里有急(ji)事而又(you)要花(hua)不少時(shi)間(jian)做燈(deng)。有一(yi)位(wei)聰明(ming)人用(yong)松(song)木條浸染硫(liu)(liu)磺(huang)(huang),貯(zhu)存起(qi)來備用(yong)。與火一(yi)接(jie)觸,就會燃燒起(qi)來。可得小(xiao)火焰如(ru)同谷穗。這(zhe)種(zhong)(zhong)神奇之(zhi)物,當時(shi)稱為(wei)(wei)引光奴。后(hou)來,它成(cheng)為(wei)(wei)商品時(shi),便更名為(wei)(wei)火寸條。可說這(zhe)已經是(shi)早期(qi)的(de)(de)火柴(chai)(chai)了,但當時(shi)朝廷沒(mei)有注意和(he)重視。
在(zai)歐(ou)洲(zhou)(zhou),火(huo)柴(chai)(chai)(chai)出(chu)(chu)現于古羅(luo)(luo)馬時期。當時一些小販,將木(mu)(mu)柴(chai)(chai)(chai)浸泡在(zai)硫磺中(zhong)出(chu)(chu)售。這(zhe)種被浸泡在(zai)硫磺中(zhong)的(de)木(mu)(mu)柴(chai)(chai)(chai)本身并(bing)不(bu)起火(huo),而是可以用來(lai)引火(huo)。人們(men)用鐵塊撞擊火(huo)石,讓濺出(chu)(chu)的(de)火(huo)星落(luo)在(zai)這(zhe)些木(mu)(mu)柴(chai)(chai)(chai)上(shang),就能(neng)(neng)獲(huo)得火(huo)種。到(dao)了中(zhong)世(shi)紀(ji)時期,歐(ou)洲(zhou)(zhou)人又用蘆葦取代了木(mu)(mu)柴(chai)(chai)(chai),成(cheng)為(wei)(wei)引火(huo)的(de)材料。歐(ou)洲(zhou)(zhou)最早的(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)也是用硫磺制成(cheng)的(de),許多研究(jiu)者認為(wei)(wei),這(zhe)項(xiang)發明很可能(neng)(neng)是由歐(ou)洲(zhou)(zhou)旅游者直接從中(zhong)國(guo)帶回(hui)的(de)。馬可波羅(luo)(luo)時期,中(zhong)國(guo)早期的(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)技術(shu)傳入歐(ou)洲(zhou)(zhou),后(hou)來(lai)歐(ou)洲(zhou)(zhou)人就在(zai)這(zhe)個基(ji)礎(chu)上(shang)不(bu)斷(duan)改(gai)進一度被中(zhong)國(guo)人稱為(wei)(wei)“洋火(huo)”的(de)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)。
1669年,德國人H.布蘭(lan)德提煉(lian)出了黃(huang)磷(lin)。人們利用黃(huang)磷(lin)極(ji)易(yi)氧化發火這一特性,在(zai)小木(mu)棒一端(duan)沾上硫(liu)磺(huang),然后再沾黃(huang)磷(lin)而發光。
1805年,法國人錢斯爾將(jiang)氯酸(suan)鉀和(he)糖用樹膠(jiao)粘在小(xiao)木棒上,浸沾硫酸(suan)而發火。
1816年(nian),法國(guo)巴黎(li)的(de)F.德(de)魯森(sen)制(zhi)成(cheng)(cheng)了(le)黃磷(lin)(lin)火柴(chai),1828年(nian),英國(guo)倫敦的(de)S. 瓊斯制(zhi)成(cheng)(cheng)了(le)普魯米辛火柴(chai),接著巴黎(li)人(ren)G. E. 梅凱爾和(he)奧地利人(ren)J.西格爾等人(ren)發明了(le)無磷(lin)(lin)火柴(chai)。為了(le)增加火柴(chai)的(de)穩定性(xing)和(he)易(yi)燃性(xing),法國(guo)人(ren)C.索利亞利用白磷(lin)(lin)和(he)黃磷(lin)(lin)作為配方(fang),于1831年(nian)革新了(le)火柴(chai)配方(fang)的(de)設(she)計(ji)。
“洋火(huo)”借著(zhu)摩擦生(sheng)火(huo),而發(fa)明(ming)這種火(huo)柴(chai)的(de)人是英(ying)國(guo)的(de)沃克,他在(zai)1826年利用(yong)樹膠和水制成了(le)膏狀的(de)硫(liu)化(hua)銻和氯化(hua)鉀,涂在(zai)火(huo)柴(chai)梗(geng)上并夾在(zai)砂紙(zhi)上拉動便產生(sheng)火(huo)。他把氯酸鉀和三(san)硫(liu)化(hua)銻用(yong)樹膠粘(zhan)在(zai)小(xiao)木(mu)棒端部(bu)作藥頭(tou),裝在(zai)盒(he)(he)內,盒(he)(he)側(ce)面粘(zhan)有砂紙(zhi)。手持小(xiao)木(mu)棒將藥頭(tou)在(zai)砂紙(zhi)上用(yong)力擦劃,能(neng)發(fa)火(huo)燃(ran)燒。這是最早(zao)具有實用(yong)價值的(de)火(huo)柴(chai)。
1830年,法(fa)國(guo)的(de)索(suo)利亞(ya)和(he)(he)德國(guo)的(de)坎默洛對(dui)火柴(chai)(chai)進行了革新,用黃磷、硫磺(huang)和(he)(he)氯(lv)酸鉀混合(he)原(yuan)料制(zhi)成現代的(de)火柴(chai)(chai)。1831年,法(fa)國(guo)人C.索(suo)里亞(ya)以黃磷代替(ti)三硫化(hua)銻(ti)摻入藥頭(tou)中(zhong),制(zhi)成黃磷火柴(chai)(chai)。這(zhe)種火柴(chai)(chai)使用方(fang)便(bian),但發火太靈(ling)敏(min),容易(yi)引起火災,而且(qie)在制(zhi)造和(he)(he)使用過程(cheng)中(zhong),因黃磷有劇毒,嚴重危害人們(men)的(de)健康(kang)。
1845年,奧地利化學家A.施勒特(te)爾(er)研制出(chu)赤(chi)磷(lin)(lin)(也稱紅磷(lin)(lin)),它(ta)是(shi)黃磷(lin)(lin)的同素異(yi)形(xing)體,采用赤(chi)磷(lin)(lin)作為火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)頭,性能比較穩定,且無毒(du)。1855年,瑞典人J.E.倫德斯特(te)倫創制出(chu)一種新型火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),它(ta)是(shi)將氯酸鉀和硫磺(huang)等混(hun)合物粘在火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)梗上(shang),而將赤(chi)磷(lin)(lin)藥料涂(tu)在火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)盒側(ce)面。使(shi)用時(shi),將火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)藥頭在磷(lin)(lin)層上(shang)輕輕擦劃,即(ji)能發火(huo)(huo)。由于把強(qiang)氧化劑和強(qiang)還原劑分開,大(da)大(da)增強(qiang)了生產和使(shi)用中的安(an)全性,稱之為安(an)全火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),應用廣(guang)泛。
1898年,法國人(ren)H.塞弗納和E.D.卡昂(ang)以三(san)硫化四磷(lin)(lin)取代黃(huang)磷(lin)(lin)制成火(huo)柴(chai)(chai)(chai),稱為硫化磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)。這種火(huo)柴(chai)(chai)(chai)與黃(huang)磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)一(yi)樣隨處可(ke)以擦燃而沒有黃(huang)磷(lin)(lin)的毒性,但仍不如安(an)全火(huo)柴(chai)(chai)(chai)安(an)全。19世(shi)紀(ji)末,發現(xian)利用白磷(lin)(lin)做火(huo)柴(chai)(chai)(chai)的工(gong)廠(chang)工(gong)人(ren),易罹(li)患一(yi)種磷(lin)(lin)毒性頜疽癥的疾病,1898年,法國政府火(huo)柴(chai)(chai)(chai)專賣公(gong)司提出了三(san)硫化二磷(lin)(lin)用于(yu)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)制作的專利后,白磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)被視為一(yi)種違法的產(chan)品。
二十世紀初,現代火柴傳入中國,被稱為洋火、番火等。例如臺灣話仍稱「番仔(zi)火」。
通(tong)常(chang)制(zhi)法:一(yi)方(fang)面(mian)采用易燃的木材做(zuo)成(cheng)小棒(稱(cheng)火柴(chai)梗(geng)),在(zai)其一(yi)端蘸以(yi)蠟油和(he)含氯酸鉀(jia)的藥料(稱(cheng)火柴(chai)頭),制(zhi)成(cheng)火柴(chai);另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)在(zai)包裝盒上(shang)涂(tu)以(yi)含赤(chi)磷(lin),白磷(lin)的磷(lin)面(mian)。使用時,將火柴(chai)在(zai)磷(lin)面(mian)上(shang)擦劃,即(ji)能引燃,極為方(fang)便(bian)。
分(fen)類:火(huo)(huo)柴(chai)可分(fen)為日用安(an)全火(huo)(huo)柴(chai)、普(pu)通(tong)火(huo)(huo)柴(chai)、高檔(dang)火(huo)(huo)柴(chai)和各種(zhong)各樣的特種(zhong)火(huo)(huo)柴(chai)。
制(zhi)造工藝的一般過程主(zhu)要有:鋸木、剝樹皮、旋片(pian)、切(qie)梗(geng)、烘干(gan)(gan)(gan);篩(shai)選、理梗(geng)、排梗(geng)、沾油、藥漿調制(zhi)、沾藥、烘干(gan)(gan)(gan)、卸梗(geng)、旋盒(he)片(pian)、切(qie)盒(he)片(pian)、糊盒(he)、烘干(gan)(gan)(gan);套盒(he)(紙盒(he)為:印刷(shua)、壓痕(hen)、分切(qie)、糊盒(he)、套盒(he))、裝盒(he)、磷(lin)漿調制(zhi)、刷(shua)磷(lin)、包封(feng)、裝箱。
火(huo)柴(chai)設備(bei)品種、型號繁多,大體(ti)分六大類(lei):(1)原(yuan)木分解設備(bei);(2)梗(geng)枝制造設備(bei);(3)梗(geng)枝處理設備(bei);(4)火(huo)柴(chai)(頭(tou)梗(geng))制造設備(bei);(5)盒子制造設備(bei);(6)火(huo)柴(chai)包裝設備(bei)。
火(huo)柴有摩(mo)擦(ca)火(huo)柴(又稱硫化磷火(huo)柴)與安全火(huo)柴之分(fen),其發火(huo)原理不盡(jin)相同。
摩(mo)擦(ca)火柴(chai)藥(yao)頭(tou)的主(zhu)要成(cheng)分是氯酸(suan)鉀(jia)和三硫化(hua)四磷,稍在粗糙表面摩(mo)擦(ca)、產生的熱(re)足以使這兩種(zhong)物(wu)質起化(hua)學反應而(er)發火。
安全火柴藥頭(tou)中以硫(liu)磺取代(dai)三硫(liu)化(hua)(hua)四磷(lin)。一般的摩擦(ca)(ca)熱不足以使(shi)藥頭(tou)起反(fan)應(ying)(ying),只有在火柴盒側面的磷(lin)層上擦(ca)(ca)劃時,摩擦(ca)(ca)熱先使(shi)硫(liu)與氯酸(suan)鉀(jia)發生(sheng)反(fan)應(ying)(ying),放出較多的熱能,促使(shi)藥頭(tou)中的化(hua)(hua)學物(wu)質產生(sheng)反(fan)應(ying)(ying)而發火。它的反(fan)應(ying)(ying)過程如下(xia):
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上述化學反應過于劇烈,發火太(tai)猛,不利于使用。為了控制(zhi)發火速度,藥頭中還需加入(ru)(ru)一些石英粉等填(tian)充劑,使藥頭發火緩(huan)和、穩定;此(ci)外,還加入(ru)(ru)重鉻酸鉀和顏料(liao)等,以改善抗潮性(xing)能和外觀。若以淀粉、蟲膠等代替(ti)硫磺并(bing)加入(ru)(ru)一些香(xiang)料(liao),便制(zhi)成無硫芳香(xiang)火柴,燃燒時不產生刺激(ji)性(xing)氣(qi)體SO2,且能散(san)發香(xiang)味(wei),使人感到(dao)舒適。
日用火柴(chai)(chai)又稱普通(tong)火柴(chai)(chai) ,按(an)包裝外形和所用原料有木梗火柴(chai)(chai)、蠟紙梗火柴(chai)(chai)和書(shu)式火柴(chai)(chai)3種。
①木梗火(huo)(huo)柴(chai):用質地比較(jiao)松軟的木材制(zhi)成(cheng)方形截(jie)面的火(huo)(huo)柴(chai)梗,梗端(duan)沾上石蠟和藥(yao)漿(jiang),干燥(zao)后裝于木片或紙板制(zhi)成(cheng)的小盒中(zhong),盒側面涂以磷層。為最普通的火(huo)(huo)柴(chai)。
②蠟(la)紙梗(geng)火柴:簡稱(cheng)蠟(la)梗(geng)火柴。用(yong)(yong)薄紙浸以熔融的(de)(de)石蠟(la)后擠(ji)縮成截面為圓形或方形的(de)(de)長梗(geng)條,再經(jing)切斷制成火柴梗(geng)。適合于(yu)(yu)缺乏木材的(de)(de)地(di)區。因梗(geng)枝(zhi)含蠟(la)量大(da),引燃(ran)性能(neng)比較(jiao)好,燃(ran)燒時間(jian)也比同(tong)樣規格的(de)(de)木梗(geng)長2~3倍(bei),適用(yong)(yong)于(yu)(yu)航海、漁(yu)獵、勘探等野外作業的(de)(de)環境。但是(shi)石蠟(la)在較(jiao)高溫度下易軟化,使梗(geng)枝(zhi)的(de)(de)剛度降低,影(ying)響使用(yong)(yong),故不適用(yong)(yong)于(yu)(yu)熱帶地(di)區。
③書式火柴(chai)(chai):因其包裝(zhuang)(zhuang)外(wai)形(xing)扁薄(bo)且似書冊而得名。其梗枝(zhi)是(shi)用木片(pian)或紙板沖切而成,每10支或15支為一組,一端基部相連,呈梳齒(chi)狀(zhuang),梗尖一端沾石蠟及(ji)藥漿。制(zhi)成火柴(chai)(chai)后,用卡紙封(feng)面(mian)(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂成冊。磷層(ceng)涂刷(shua)于封(feng)面(mian)(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂處。使用時逐根(gen)撕下擦(ca)劃。這種火柴(chai)(chai)外(wai)形(xing)美觀、攜帶方便(bian)。
特種(zhong)(zhong)火柴 采用特種(zhong)(zhong)的藥(yao)頭(tou)配方(fang),以產(chan)生(sheng)不同的特殊功能。主要有(you)下列5種(zhong)(zhong):
①抗風(feng)防(fang)水(shui)火柴:藥頭中含有比普通火柴多(duo)15%左右的(de)(de)氧化劑(ji),發(fa)火性(xing)能(neng)較強;表面沾(zhan)有一層防(fang)潮薄膜,可防(fang)止(zhi)受(shou)潮;藥頭粗而長(chang),直(zhi)徑約(yue)5mm,長(chang)度(du)為30mm。擦燃(ran)后以每秒4~6mm的(de)(de)速度(du)燃(ran)燒,能(neng)均勻地持續燃(ran)燒5~7秒鐘(zhong)。這種特性(xing)使它(ta)能(neng)抗強風(feng),不怕雨淋(lin),適合于地質、水(shui)文(wen)、氣象(xiang)、航海(hai)、漁(yu)獵等(deng)野(ye)外(wai)作業人(ren)員使用。
②高(gao)溫火(huo)(huo)柴:藥頭(tou)分內外兩層。內層是抗(kang)風(feng)防水(shui)(shui)火(huo)(huo)柴的藥料(liao);外層采用四氧化三鐵(tie)和鋁、鎂粉等(deng)原(yuan)料(liao),用硝化纖維溶(rong)液粘(zhan)合而成。大小規格與抗(kang)風(feng)防水(shui)(shui)火(huo)(huo)柴相似(si)。燃燒時能產生(sheng)1200℃以上的高(gao)溫,可(ke)供引燃熔(rong)接劑之(zhi)用,故又稱焊接火(huo)(huo)柴。
③信(xin)號火(huo)(huo)柴:又稱信(xin)號筒。筒身(shen)直徑2.5~3cm,長16~38cm。磷層(ceng)涂在筒蓋端部。藥料(liao)中摻入(ru)硝(xiao)酸鍶或硝(xiao)酸鋇、堿(jian)式碳酸銅等物料(liao),燃燒后能(neng)分別發(fa)出紅、藍(lan)、白等不同顏色的(de)持(chi)續火(huo)(huo)光,照度(du)達80~800支燭光,可(ke)供鐵路車(che)輛或航海船舶夜間信(xin)號聯絡(luo)之用。
④多次燃(ran)(ran)燒火(huo)(huo)(huo)柴:能反復發火(huo)(huo)(huo),多次燃(ran)(ran)燒。這種(zhong)火(huo)(huo)(huo)柴不用(yong)木梗(geng),而由氯酸鉀、硫(liu)磺、二醋(cu)酸纖(xian)維、多聚(ju)甲醛及(ji)填充劑等化學(xue)品經與(yu)丙酮混(hun)合后(hou)壓制成(cheng)直徑(jing)為2~5mm的(de)棒形火(huo)(huo)(huo)柴,稱為火(huo)(huo)(huo)柴芯(無火(huo)(huo)(huo)柴梗(geng)和藥頭之(zhi)分),以它在(zai)磷(lin)層上(shang)擦劃即可(ke)發火(huo)(huo)(huo)。由于二醋(cu)酸纖(xian)維的(de)阻燃(ran)(ran)作用(yong),控(kong)制了(le)發火(huo)(huo)(huo)物(wu)質的(de)燃(ran)(ran)燒,不至于使(shi)整根(gen)火(huo)(huo)(huo)柴一次燃(ran)(ran)燒完,達到多次使(shi)用(yong)的(de)目的(de)。已研(yan)制成(cheng)能反復擦燃(ran)(ran) 600次以上(shang)的(de)火(huo)(huo)(huo)柴。
⑤感光(guang)(guang)火柴:燃燒(shao)時發光(guang)(guang),照亮物體后能使照像膠(jiao)片感光(guang)(guang)。可(ke)代替(ti)閃光(guang)(guang)燈供(gong)攝影用。
早期(qi)火柴(chai)的缺點:
早期(qi)生產的(de)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)有兩(liang)個(ge)非常(chang)(chang)致命的(de)缺點(dian):(1)白磷(lin)(lin)(lin)是非常(chang)(chang)稀少及遇熱(re)容(rong)易自(zi)燃,非常(chang)(chang)危險;(2)白磷(lin)(lin)(lin)是有毒的(de),造火(huo)(huo)柴(chai)(chai)的(de)工(gong)人一(yi)不(bu)小心就會中毒身亡。在(zai)1852年(nian)經過瑞(rui)典(dian)人距塔斯脫(tuo)倫姆的(de)改進,發明(ming)了安(an)(an)全火(huo)(huo)柴(chai)(chai)。以磷(lin)(lin)(lin)和(he)硫化合物為發火(huo)(huo)物,必(bi)須在(zai)涂上紅磷(lin)(lin)(lin)的(de)匣子上摩擦才能生火(huo)(huo),安(an)(an)全程度提高。但(dan)在(zai)安(an)(an)全火(huo)(huo)柴(chai)(chai)發明(ming)之前,人們可是經歷了一(yi)代代不(bu)停的(de)探索(suo)。
安(an)全火柴的優點:
安全火(huo)柴(chai)(chai)中的成分分別(bie)是:火(huo)柴(chai)(chai)頭(tou)(tou)主要由氧(yang)化劑(ji)(KClO3)、易(yi)燃物(如硫(liu)等)和粘(zhan)合劑(ji)等組成。火(huo)柴(chai)(chai)盒側面(mian)(mian)主要由紅磷(lin)、三硫(liu)化二銻(ti)、粘(zhan)合劑(ji)組成。當(dang)劃火(huo)柴(chai)(chai)時(shi),火(huo)柴(chai)(chai)頭(tou)(tou)和火(huo)柴(chai)(chai)盒側面(mian)(mian)摩擦發熱,放出(chu)的熱量使KClO3分解,產生少量氧(yang)氣,使紅磷(lin)發火(huo),從而引(yin)起火(huo)柴(chai)(chai)頭(tou)(tou)上易(yi)燃物(如硫(liu))燃燒,這樣火(huo)柴(chai)(chai)便劃著了(le)。
安全(quan)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)的優點在于把紅(hong)磷與(yu)氧(yang)化劑分開(kai),不僅較為安全(quan),而且所用化學物(wu)質無毒性。所以也被稱為安全(quan)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)頭上(shang)(shang)主要含有氯(lv)酸(suan)鉀、二氧(yang)化錳、硫磺和(he)玻(bo)(bo)璃粉等(deng)。火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)桿上(shang)(shang)涂有少量(liang)的石蠟(la)。火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)盒(he)(he)兩邊的摩擦層是由紅(hong)磷和(he)玻(bo)(bo)璃粉調和(he)而成的。火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)著火(huo)(huo)(huo)的主要過程是:(l)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)頭在火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)盒(he)(he)上(shang)(shang)劃動時,產生的熱(re)量(liang)使磷燃燒(shao)(shao);(2)磷燃燒(shao)(shao)放(fang)出的熱(re)量(liang)使氯(lv)酸(suan)鉀分解(jie);(3)氯(lv)酸(suan)鉀分解(jie)放(fang)出的氧(yang)氣與(yu)硫反應(ying);(4)硫與(yu)氧(yang)氣反應(ying)放(fang)出的熱(re)量(liang)引燃石蠟(la),最終使火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)桿著火(huo)(huo)(huo)。
火(huo)(huo)柴梗經過1.5%磷酸氫二銨處理后,又(you)涂了一層石蠟,藥頭很粗大。它容易摩擦著火(huo)(huo),火(huo)(huo)苗特別旺,即(ji)使(shi)在(zai)十(shi)級以上的大風中照樣能著火(huo)(huo),不會(hui)熄滅。
普通火(huo)柴,遇到(dao)潮濕,就沒法點燃。原來它是用動物膠(jiao)做粘(zhan)和劑(ji)(ji)的,防水(shui)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)很差。出現的這種“抗潮火(huo)柴”,它的發火(huo)藥(yao)同普通火(huo)柴一樣,但是用乙烯、丙烯酸(suan)等防水(shui)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)很好的合成樹脂(zhi)做粘(zhan)和劑(ji)(ji),外面涂上一層軟質的防水(shui)膜(mo), 能(neng)(neng)(neng)夠(gou)防水(shui)耐濕,又被稱為“防潮火(huo)柴”
用普通的紙(zhi)張浸(jin)在(zai)高熔點的石蠟(la)或脂肪酸中,采(cai)用特殊的工藝(yi)壓制成梗子,然后蘸(zhan)上藥(yao)頭,“紙(zhi)梗火(huo)柴(chai)”就(jiu)做成了(le)。
用塑(su)料做(zuo)成火(huo)(huo)(huo)柴梗,再(zai)蘸上藥頭。“紙梗火(huo)(huo)(huo)柴”和“塑(su)料梗火(huo)(huo)(huo)柴”能節約(yue)大量木材(cai),燃燒時間也(ye)長(chang)些。
火(huo)柴棒端(duan)用硝酸鍶、硝酸鋇做藥(yao)頭,點燃時會迸發出紅色和綠色的火(huo)花,仿佛焰火(huo)那樣。
它(ta)點燃時不會(hui)產生有害人體的二氧(yang)化硫氣體,卻會(hui)散發出令人歡快的香味。原來,火柴(chai)梗(geng)用一(yi)些香精、玫瑰油(you)、檀香油(you)等浸泡(pao)或熏蒸過(guo),點燃以后,香料(liao)揮發,滿室馨香。
它一經點燃以后(hou),很快就(jiu)會產生1200°C以上(shang)的高溫(wen)。在沒有電(dian)源的地方,人們就(jiu)用(yong)它來焊接電(dian)線、水壺、搪瓷盆等(deng)。為什么(me)它有如此神奇(qi)的力量呢?原來它是用(yong)四氧化(hua)三鐵、鋁粉(fen)和鎂粉(fen)等(deng)混合劑(ji)做藥頭,用(yong)硝化(hua)纖維做粘和劑(ji)。
可以(yi)燃(ran)燒一兩個(ge)小時,熾熱的火焰,能(neng)代(dai)替電焊(han)。
它長(chang)38厘米,用7層(ceng)紙(zhi)卷成,藥頭(tou)占全長(chang)的(de)1/3。這(zhe)種(zhong)火柴象根棍棒,點燃以后,擎在手中,火光(guang)熊(xiong)(xiong)熊(xiong)(xiong),宛(wan)如(ru)一支(zhi)燃燒的(de)火炬,散(san)發(fa)出(chu)紅色(se)、蘭色(se)或白色(se)的(de)火焰,可以持(chi)續照亮十(shi)幾(ji)分(fen)鐘,在風雨中也不會(hui)熄滅。它亮度特別大,能幫助遇(yu)難的(de)火車、輪船發(fa)出(chu)求救的(de)信號。
它有內(nei)外(wai)兩層(ceng)(ceng),內(nei)層(ceng)(ceng)十發火藥(yao)料,由氯酸(suan)鉀、膠粘劑等(deng)合成;外(wai)層(ceng)(ceng)是(shi)可燃性藥(yao)物(wu),由聚(ju)乙醛、硝(xiao)化纖維和安息香酸(suan)等(deng)組成。火柴梗上纏(chan)饒著一層(ceng)(ceng)玻璃(li)紙,阻止火焰(yan)擴(kuo)展。劃(hua)擦火柴后(hou),外(wai)層(ceng)(ceng)藥(yao)物(wu)燃燒速度快(kuai),火柴熄滅后(hou),內(nei)層(ceng)(ceng)藥(yao) 物(wu)涂層(ceng)(ceng)便露在外(wai)面。它能多次劃(hua)燃使用。
它(ta)是由(you)奧(ao)地利(li)工(gong)程師 裴(pei)迪南·尼赫 發(fa)明的火柴,它(ta)的制法、和所用的化(hua)學制劑,還是個商業秘(mi)密呢。這種火柴外表與普(pu)通火柴沒有什么差別,只是外層涂了一(yi)(yi)層特殊的化(hua)學混合制劑,因此(ci)一(yi)(yi)根能擦上600次,而且不會受潮。
火柴的工業史
火柴工業開創于歐洲。1833年,世界上第(di)一家(jia)火柴廠建立于瑞典卡爾馬省的(de)貝里亞城。
1865年(nian),火(huo)(huo)柴開(kai)始(shi)輸入中國(guo),當(dang)時稱之為(wei)“洋火(huo)(huo)”或“自來火(huo)(huo)”。
中國的(de)第(di)一家(jia)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠是衛省(sheng)軒于1879年(nian)在廣東省(sheng)佛山縣創辦的(de)巧明火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠。到1900年(nian),中國共開設(she)了(le)(le)19家(jia)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠。1921年(nian),劉鴻生(sheng)在蘇(su)州創辦鴻生(sheng)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠,改進(jin)了(le)(le)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)配方(fang),改善了(le)(le)生(sheng)產(chan)管理,生(sheng)產(chan)出質優(you)價(jia)廉的(de)“美(mei)麗”牌(pai)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。劉鴻生(sheng)于1930年(nian)又創建(jian)了(le)(le)上海大中華火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)公司。1949年(nian)后,中國火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)生(sheng)產(chan)逐(zhu)步實現(xian)了(le)(le)機械化(hua)和半(ban)自(zi)動化(hua)。1967年(nian),第(di)一臺火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)自(zi)動連續機試制成(cheng)功(gong)。1982年(nian)在濟南火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠建(jian)成(cheng)了(le)(le)中國第(di)一條連續生(sheng)產(chan)線。
2012年(nian)9月6日(ri),河北泊(bo)頭火(huo)柴(chai)(chai)有限(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)將(jiang)舉行(xing)資產處置拍(pai)賣會,最(zui)后一批設(she)備(bei)被拍(pai)賣,這標志著亞洲最(zui)大的火(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產廠家徹底走進(jin)歷(li)史(shi)。河北泊(bo)頭火(huo)柴(chai)(chai)有限(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)前(qian)身為泊(bo)鎮(zhen)永華火(huo)柴(chai)(chai)股份有限(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si),始建(jian)(jian)于1912年(nian),時任(ren)民國(guo)(guo)(guo)代總統(tong)的馮國(guo)(guo)(guo)璋以四萬元(yuan)現洋入(ru)股公(gong)(gong)司(si),改寫(xie)了(le)(le)國(guo)(guo)(guo)人依賴“洋火(huo)”的歷(li)史(shi),建(jian)(jian)國(guo)(guo)(guo)后一度成為中(zhong)國(guo)(guo)(guo)乃至(zhi)亞洲最(zui)大的火(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產廠家。當(dang)地(di)文物部(bu)門(men)對“泊(bo)頭火(huo)柴(chai)(chai)”的主要火(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產設(she)備(bei)進(jin)行(xing)了(le)(le)保護(hu),并將(jiang)設(she)立專(zhuan)門(men)的展館進(jin)行(xing)展示。
制造工藝
火柴的制(zhi)造(zao)工藝因品種而異
木梗火柴(chai)制造(zao) 大體可分為梗子(zi)制造(zao)、梗子(zi)處理、火柴(chai)藥頭制造(zao)、盒(he)子(zi)制造(zao)、包裝及刷(shua)磷(lin)5個部分(見(jian)圖)。
①梗(geng)子制造:制作火柴梗(geng)應選用(yong)質(zhi)地疏松、紋理順直、易燃、無(wu)異味的(de)木料。常用(yong)的(de)樹種是楊(yang)科(ke)或椴(duan)科(ke),也可用(yong)松類或云杉(shan)。松類木料需經蒸煮以除去所含(han)松脂。
選材后(hou),將(jiang)原木鋸截成(cheng)(cheng)段,剝去(qu)樹皮,旋(xuan)削成(cheng)(cheng)厚薄均勻(yun)的連(lian)續梗片。梗片再分切成(cheng)(cheng)一定(ding)規格的梗枝。
②梗(geng)子處理:將梗(geng)子用濃度1%左右的(de)(de)磷(lin)酸或磷(lin)酸銨溶液浸淋,稱為防灼處理,可避免火柴燃燒后(hou)(hou)的(de)(de)余燼掉(diao)落。經瀝干除去表面水分后(hou)(hou),送往(wang)烘(hong)梗(geng)機中烘(hong)干,使梗(geng)桿含水率(lv)降(jiang)到6~8%。梗(geng)枝(zhi)烘(hong)干后(hou)(hou),經過選(xuan)梗(geng)機篩(shai)選(xuan),除去斷殘枝(zhi)和長條、寬片,選(xuan)出(chu)符合規格的(de)(de)梗(geng)枝(zhi)。
③火柴(chai)藥(yao)頭(tou)制造:合格(ge)的梗枝經風力管(guan)道(dao)或(huo)傳送帶送到火柴(chai)自(zi)動(dong)連續(xu)機,自(zi)動(dong)進行理梗、上梗、沾蠟(la)、沾藥(yao)、烘干和卸梗等多道(dao)工(gong)藝,即完(wan)成(cheng)火柴(chai)的制作。
④火柴盒(he)(he)(he)制造(zao):火柴盒(he)(he)(he)分(fen)為(wei)(wei)(wei)紙盒(he)(he)(he)和木盒(he)(he)(he)兩種。紙盒(he)(he)(he)采用(yong)厚度為(wei)(wei)(wei)0.4mm、定量為(wei)(wei)(wei)300g/m2的卷筒(tong)板紙或平板紙為(wei)(wei)(wei)原料。分(fen)紙機將原卷筒(tong)板紙分(fen)切成不同(tong)的寬度,以適應外盒(he)(he)(he)或內盒(he)(he)(he)的制作需(xu)要(yao)。內外盒(he)(he)(he)分(fen)別制好后,進行套盒(he)(he)(he),成為(wei)(wei)(wei)一整體。木盒(he)(he)(he)選用(yong)材質較好無疤節的木段,在旋(xuan)盒(he)(he)(he)片(pian)機上旋(xuan)出帶有劃痕的內盒(he)(he)(he)片(pian)或外盒(he)(he)(he)片(pian),再分(fen)別切成盒(he)(he)(he)條(tiao),經糊(hu)盒(he)(he)(he)機糊(hu)制,烘干(gan)后套盒(he)(he)(he)、貼標。
⑤包裝(zhuang)與(yu)刷磷(lin)(lin)(lin):火(huo)柴與(yu)火(huo)柴盒(he)在包裝(zhuang)工序匯合(he)(he)。裝(zhuang)盒(he)機(ji)將火(huo)柴按規(gui)定的(de)支數整齊地裝(zhuang)入盒(he)內,隨(sui)后(hou),刷磷(lin)(lin)(lin)機(ji)在盒(he)子側面(mian)刷上磷(lin)(lin)(lin)漿。另有一種磷(lin)(lin)(lin)面(mian)是(shi)(shi)在印(yin)(yin)刷商標(biao)時印(yin)(yin)到盒(he)片側面(mian)上的(de),稱(cheng)為“印(yin)(yin)刷磷(lin)(lin)(lin)面(mian)”。磷(lin)(lin)(lin)漿主要成分是(shi)(shi)赤磷(lin)(lin)(lin)和粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)。傳統的(de)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)是(shi)(shi)皮膠,亦使(shi)用(yong)合(he)(he)成粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)。經烘干后(hou),包封機(ji)將每10盒(he)火(huo)柴封成小包,裝(zhuang)入箱內(小箱100包,稱(cheng)為“件”;大箱200包,稱(cheng)為“雙件”),即為成品。
蠟(la)梗(geng)火柴制造(zao) 蠟(la)梗(geng)的(de)制造(zao)有兩種(zhong)方(fang)式(shi):一種(zhong)是(shi)拉模成(cheng)(cheng)型,另一種(zhong)是(shi)擠壓成(cheng)(cheng)型。都要經過(guo)原紙分切(qie)(qie)、浸(jin)蠟(la)、成(cheng)(cheng)型、冷(leng)卻(que)和切(qie)(qie)斷(duan)等(deng)工藝(yi)過(guo)程。它采用(yong)定量40~45g/m2的(de)卷筒有光紙為(wei)原料(liao),分切(qie)(qie)成(cheng)(cheng)寬度(du)為(wei)20~25mm的(de)盤紙,通過(guo)成(cheng)(cheng)型模或(huo)成(cheng)(cheng)型輪(lun)在(zai)溫度(du)為(wei) 120℃左右的(de)熔化(hua)石(shi)蠟(la)中形(xing)成(cheng)(cheng)圓形(xing)或(huo)方(fang)形(xing)截面的(de)梗(geng)條,經涼水或(huo)冷(leng)風(feng)冷(leng)卻(que)定型后切(qie)(qie)斷(duan)成(cheng)(cheng)梗(geng)枝(zhi)。蠟(la)梗(geng)的(de)規格一般為(wei)長28~38mm,圓梗(geng)直(zhi)徑1.5mm,方(fang)梗(geng)截面為(wei)1.6×1.6mm。
火柴(chai)(chai)(chai)藥(yao)(yao)頭的(de)(de)(de)制(zhi)造與(yu)木梗(geng)(geng)火柴(chai)(chai)(chai)的(de)(de)(de)一(yi)樣,經過理梗(geng)(geng)進入(ru)普遍的(de)(de)(de)火柴(chai)(chai)(chai)連續機上梗(geng)(geng)、沾藥(yao)(yao),制(zhi)成火柴(chai)(chai)(chai)。但(dan)在沾藥(yao)(yao)前(qian)不需沾蠟(la)。蠟(la)梗(geng)(geng)與(yu)藥(yao)(yao)頭的(de)(de)(de)結合牢度(du)較差,沾藥(yao)(yao)漿前(qian)需先經預(yu)處理,去掉(diao)梗(geng)(geng)枝端(duan)部(沾藥(yao)(yao)處)表面的(de)(de)(de)蠟(la)層(ceng),并(bing)略使紙層(ceng)松散,以增加(jia)藥(yao)(yao)頭與(yu)梗(geng)(geng)子(zi)的(de)(de)(de)粘(zhan)結力;藥(yao)(yao)頭的(de)(de)(de)干(gan)燥(zao)是(shi)在較低的(de)(de)(de)溫度(du)(20~40℃)下進行,以免梗(geng)(geng)中石(shi)蠟(la)熔化。
紙梗(geng)書式火柴制造 分為制梗(geng)(一般稱(cheng)火柴梳)、制封皮和裝(zhuang)訂 3部分。為防止紙梗(geng)燃燒熄滅(mie)后的(de)(de)殘枝(zhi)陰燃,制梗(geng)用板紙需經(jing)防灼處理。這種處理是在板紙生產過程的(de)(de)最(zui)后工序,即當紙坯通過末級烘(hong)缸前,以5%的(de)(de)磷酸氫二銨(an)水(shui)溶液均勻噴灑在紙板上,再經(jing)烘(hong)干,含水(shui)率應保持在8%左右。
采用(yong)火(huo)柴梳(shu)自動(dong)連續機(ji)(ji)(CM機(ji)(ji))自動(dong)完成(cheng)制(zhi)(zhi)梗和(he)沾藥(yao)頭。用(yong)封(feng)皮涂磷分切(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)(PM機(ji)(ji))將印制(zhi)(zhi)好商標的(de)封(feng)皮紙涂上(shang)磷層,經干燥塔烘(hong)干后,先縱向分切(qie)(qie)(qie)成(cheng)條(tiao),再(zai)橫向分切(qie)(qie)(qie)成(cheng)片,以供包裝之用(yong)。火(huo)柴梳(shu)和(he)封(feng)皮匯(hui)合于(yu)裝訂機(ji)(ji)(AM機(ji)(ji)),火(huo)柴梳(shu)在機(ji)(ji)上(shang)裁切(qie)(qie)(qie),封(feng)皮經過折疊后組合裝訂成(cheng)冊,即為成(cheng)品。
現代很少看見
從附加商(shang)業利(li)益來說,世界上有18.8億的(de)煙民,對(dui)于這么大的(de)一個群(qun)體(ti)(ti)來說“火(huo)(huo)”的(de)需(xu)求是非(fei)常龐大的(de),而(er)打火(huo)(huo)機作為一種實用(yong)的(de)廣告媒體(ti)(ti),其作用(yong)是不言而(er)喻(yu)。
煙民隨時要用“火(huo)”。由于(yu)現(xian)代工具的(de)(de)發(fa)展(zhan),對于(yu)常用“火(huo)”的(de)(de)煙民來說,打火(huo)機的(de)(de)生產(chan)量很大,如(ru)今(jin)更容易買(mai)到打火(huo)機。
打火(huo)機對于煙(yan)民來(lai)說(shuo),使用(yong)起來(lai)更合(he)適。但打火(huo)機致(zhi)命的(de)(de)缺點是(shi)不(bu)耐保存(cun)。打火(huo)機里面的(de)(de)氣體易蒸發,放上數月或一(yi)(yi)年半載里面的(de)(de)氣體多(duo)蒸發盡了,自然也打不(bu)著火(huo)了。而(er)火(huo)柴(chai)耐于存(cun)放,放個十幾年仍然同新的(de)(de)一(yi)(yi)樣使用(yong)。不(bu)是(shi)煙(yan)民的(de)(de)人不(bu)常用(yong)火(huo),一(yi)(yi)般將耐存(cun)儲的(de)(de)火(huo)柴(chai)存(cun)放起來(lai),很長時間才偶(ou)爾點一(yi)(yi)下東西。
簡(jian)單說就是(shi)(shi)火柴耐放,主要是(shi)(shi)儲存起來偶(ou)爾使(shi)用(yong)的,而打(da)(da)火機(ji)(ji)是(shi)(shi)煙民和(he)一些人時刻使(shi)用(yong)的。因此我(wo)們時刻見到的是(shi)(shi)打(da)(da)火機(ji)(ji)而不是(shi)(shi)存儲起來偶(ou)爾使(shi)用(yong)的火柴。