《資治通(tong)鑒》中(zhong)記載(zai):“陳宣(xuan)帝太建九年,齊后妃貧苦,至以賣燭為(wei)業。”元末明初學者(zhe)(zhe)陶宗儀的(de)(de)《輟耕錄》中(zhong)的(de)(de)《發(fa)燭》條說:“杭人削松木(mu)為(wei)小片(pian),其薄(bo)如紙,熔(rong)硫磺(huang)涂木(mu)片(pian)頂端分許,名曰發(fa)燭,又曰粹兒,蓋(gai)以發(fa)火(huo)及代燈燭用也。史載(zai)周建德(de)六(liu)年,齊后妃貧者(zhe)(zhe)以發(fa)燭為(wei)生,豈(qi)即杭人之所(suo)制矣(yi)。”文中(zhong)的(de)(de)發(fa)燭就是原始的(de)(de)火(huo)柴。
北宋人(ren)陶谷的(de)《清(qing)異(yi)錄》說:“夜(ye)有急(ji),苦于作燈之緩。有智者,批杉條染硫磺,置之待用,一(yi)(yi)與火(huo)遇,得(de)焰穗然。既(ji)神(shen)之,呼(hu)引(yin)光(guang)奴(nu)。今遂(sui)有貨者,易名火(huo)寸。”這是(shi)(shi)(shi)(shi)說當時民間百(bai)姓非常流行(xing)用一(yi)(yi)種涂上硫磺的(de)杉木條引(yin)火(huo),這也(ye)(ye)說明(ming)了原(yuan)始的(de)火(huo)柴,應(ying)該(gai)是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)《清(qing)異(yi)錄》成書年代之前(qian)就(jiu)(jiu)已經發(fa)明(ming),也(ye)(ye)就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)公元(yuan)950年前(qian)。據一(yi)(yi)則(ze)重要(yao)史料(liao)記(ji)載(zai):“漢淮南王招致方(fang)術(shu)之士,延八(ba)公等撰《鴻(hong)寶(bao)萬畢方(fang)》,法(fa)燭是(shi)(shi)(shi)(shi)其一(yi)(yi)也(ye)(ye),余非民所(suo)(suo)急(ji),故(gu)不行(xing)于世,然則(ze)法(fa)燭之起,自劉安始也(ye)(ye)。”這里的(de)法(fa)燭就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)后來說的(de)發(fa)燭,都是(shi)(shi)(shi)(shi)火(huo)柴的(de)前(qian)身。按照高承的(de)記(ji)述,我們可得(de)知,原(yuan)始的(de)火(huo)柴是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)公元(yuan)2世紀(ji),由早期的(de)煉(lian)丹家(jia)所(suo)(suo)發(fa)明(ming)的(de)。我們也(ye)(ye)知道硫磺是(shi)(shi)(shi)(shi)煉(lian)丹家(jia)的(de)主要(yao)藥(yao)物,所(suo)(suo)以說他們發(fa)明(ming)原(yuan)始火(huo)柴更(geng)加(jia)合理。
但根據(ju)記(ji)載(zai)當前(qian)(qian)認(ren)為最(zui)早(zao)的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴是(shi)(shi)在公元577年發(fa)明(ming)的(de)(de),當時(shi)是(shi)(shi)南北朝(chao)時(shi)期,戰事四(si)起,北齊(qi)腹背受敵,物(wu)資短(duan)缺,尤其是(shi)(shi)缺少火(huo)(huo)(huo)(huo)種,做飯都(dou)成問題。當時(shi)后(hou)(hou)妃和一(yi)班宮女將硫(liu)磺(huang)沾在小(xiao)木(mu)棒(bang)上,借助于火(huo)(huo)(huo)(huo)種或火(huo)(huo)(huo)(huo)刀火(huo)(huo)(huo)(huo)石,能很方(fang)便(bian)地把“陰(yin)火(huo)(huo)(huo)(huo)”引發(fa)為“陽火(huo)(huo)(huo)(huo)”。這可視(shi)為當前(qian)(qian)記(ji)載(zai)中原始的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴。到(dao)了南宋時(shi)期,杭(hang)州的(de)(de)大小(xiao)街(jie)道(dao)上,已經(jing)到(dao)處都(dou)有(you)(you)出(chu)售火(huo)(huo)(huo)(huo)柴的(de)(de)小(xiao)販。陶(tao)宗儀《輟耕錄》載(zai):“杭(hang)人(ren)(ren)削松木(mu)為小(xiao)片(pian),其薄如(ru)紙,鎔磺(huang)涂(tu)木(mu)片(pian)頂(ding)分許,名曰(yue)發(fa)燭(zhu),又曰(yue)焠兒。蓋以發(fa)火(huo)(huo)(huo)(huo)及代燭(zhu)也”。950年前(qian)(qian)后(hou)(hou),陶(tao)谷在《清異錄》一(yi)書中提到(dao),夜里(li)有(you)(you)急(ji)事而又要花不少時(shi)間做燈。有(you)(you)一(yi)位聰明(ming)人(ren)(ren)用松木(mu)條(tiao)浸染(ran)硫(liu)磺(huang),貯(zhu)存起來(lai)備用。與(yu)火(huo)(huo)(huo)(huo)一(yi)接觸,就(jiu)會燃(ran)燒起來(lai)。可得(de)小(xiao)火(huo)(huo)(huo)(huo)焰如(ru)同谷穗(sui)。這種神奇之物(wu),當時(shi)稱為引光奴。后(hou)(hou)來(lai),它(ta)成為商品(pin)時(shi),便(bian)更名為火(huo)(huo)(huo)(huo)寸(cun)條(tiao)。可說這已經(jing)是(shi)(shi)早(zao)期的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴了,但當時(shi)朝(chao)廷沒(mei)有(you)(you)注意和重視(shi)。
在歐(ou)(ou)洲,火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)出(chu)現于(yu)古羅馬時(shi)期。當時(shi)一些(xie)小販(fan),將木柴(chai)(chai)浸泡在硫磺(huang)中(zhong)(zhong)出(chu)售(shou)。這(zhe)種被(bei)浸泡在硫磺(huang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)木柴(chai)(chai)本身并不(bu)起(qi)火(huo)(huo)(huo),而是(shi)可以用來引(yin)火(huo)(huo)(huo)。人(ren)們(men)用鐵塊撞(zhuang)擊火(huo)(huo)(huo)石,讓(rang)濺出(chu)的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)星落在這(zhe)些(xie)木柴(chai)(chai)上(shang),就(jiu)能獲得火(huo)(huo)(huo)種。到了中(zhong)(zhong)世紀時(shi)期,歐(ou)(ou)洲人(ren)又(you)用蘆葦(wei)取代了木柴(chai)(chai),成為引(yin)火(huo)(huo)(huo)的(de)(de)材料。歐(ou)(ou)洲最早的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)也是(shi)用硫磺(huang)制成的(de)(de),許多(duo)研究者(zhe)認為,這(zhe)項發(fa)明很可能是(shi)由(you)歐(ou)(ou)洲旅游者(zhe)直接從中(zhong)(zhong)國(guo)帶回的(de)(de)。馬可波羅時(shi)期,中(zhong)(zhong)國(guo)早期的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)技術(shu)傳入歐(ou)(ou)洲,后來歐(ou)(ou)洲人(ren)就(jiu)在這(zhe)個基礎上(shang)不(bu)斷(duan)改進一度(du)被(bei)中(zhong)(zhong)國(guo)人(ren)稱(cheng)為“洋(yang)火(huo)(huo)(huo)”的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)。
1669年(nian),德國(guo)人(ren)H.布蘭德提(ti)煉出了黃磷(lin)。人(ren)們利用黃磷(lin)極易氧化發火這一(yi)特性,在小木棒一(yi)端沾上硫磺,然后再(zai)沾黃磷(lin)而發光(guang)。
1805年,法國(guo)人錢斯(si)爾將氯酸鉀和糖用樹膠(jiao)粘(zhan)在小(xiao)木棒上,浸(jin)沾硫酸而發火(huo)。
1816年,法(fa)(fa)國(guo)巴黎(li)的F.德(de)魯森制成了(le)黃(huang)(huang)磷火(huo)柴,1828年,英國(guo)倫敦(dun)的S. 瓊斯制成了(le)普(pu)魯米辛(xin)火(huo)柴,接著巴黎(li)人(ren)G. E. 梅凱爾和奧地(di)利(li)(li)人(ren)J.西格爾等人(ren)發明了(le)無磷火(huo)柴。為了(le)增加(jia)火(huo)柴的穩定(ding)性和易燃(ran)性,法(fa)(fa)國(guo)人(ren)C.索利(li)(li)亞利(li)(li)用白磷和黃(huang)(huang)磷作為配方,于1831年革新了(le)火(huo)柴配方的設計。
“洋火”借(jie)著摩擦生(sheng)火,而發明這(zhe)種火柴(chai)的(de)人是英(ying)國(guo)的(de)沃克(ke),他在(zai)1826年(nian)利用(yong)樹膠和水制成了膏狀的(de)硫化銻和氯(lv)化鉀,涂在(zai)火柴(chai)梗上(shang)并夾在(zai)砂(sha)紙上(shang)拉動(dong)便產生(sheng)火。他把氯(lv)酸鉀和三硫化銻用(yong)樹膠粘(zhan)在(zai)小木(mu)棒(bang)端部作藥頭(tou),裝在(zai)盒(he)內,盒(he)側面粘(zhan)有砂(sha)紙。手持小木(mu)棒(bang)將藥頭(tou)在(zai)砂(sha)紙上(shang)用(yong)力擦劃,能發火燃燒(shao)。這(zhe)是最早(zao)具有實用(yong)價值的(de)火柴(chai)。
1830年,法國(guo)(guo)的(de)索利亞和(he)德國(guo)(guo)的(de)坎默洛對(dui)火(huo)柴(chai)進行了革新(xin),用黃磷(lin)(lin)、硫磺(huang)和(he)氯酸鉀混合原料制(zhi)成現代的(de)火(huo)柴(chai)。1831年,法國(guo)(guo)人C.索里亞以黃磷(lin)(lin)代替三(san)硫化銻摻入藥頭中,制(zhi)成黃磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)。這(zhe)種(zhong)火(huo)柴(chai)使用方便,但發火(huo)太靈敏,容易(yi)引(yin)起火(huo)災,而且(qie)在制(zhi)造(zao)和(he)使用過程中,因黃磷(lin)(lin)有劇毒,嚴重危(wei)害人們的(de)健康。
1845年,奧地(di)利化學家A.施勒特(te)爾(er)研制出赤(chi)磷(也稱(cheng)紅磷),它(ta)是(shi)黃磷的同素異形體,采用赤(chi)磷作為火(huo)(huo)柴(chai)頭,性能比(bi)較穩定(ding),且(qie)無(wu)毒。1855年,瑞(rui)典(dian)人(ren)J.E.倫德(de)斯特(te)倫創制出一(yi)種新(xin)型火(huo)(huo)柴(chai),它(ta)是(shi)將氯酸鉀和硫(liu)磺等混合物粘在火(huo)(huo)柴(chai)梗上,而將赤(chi)磷藥料涂在火(huo)(huo)柴(chai)盒側(ce)面。使用時,將火(huo)(huo)柴(chai)藥頭在磷層上輕輕擦劃,即能發火(huo)(huo)。由于把強(qiang)氧化劑(ji)(ji)和強(qiang)還原劑(ji)(ji)分開,大(da)(da)大(da)(da)增強(qiang)了生產和使用中的安(an)全性,稱(cheng)之為安(an)全火(huo)(huo)柴(chai),應用廣(guang)泛。
1898年,法(fa)國人(ren)H.塞弗納(na)和E.D.卡昂以(yi)(yi)三硫化四(si)磷(lin)取代黃(huang)磷(lin)制成火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),稱(cheng)為(wei)硫化磷(lin)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。這種火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)與黃(huang)磷(lin)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)一樣隨處(chu)可以(yi)(yi)擦燃而沒有黃(huang)磷(lin)的毒性(xing),但仍不如安全火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)安全。19世紀末(mo),發現利用白磷(lin)做(zuo)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)的工(gong)廠工(gong)人(ren),易罹患一種磷(lin)毒性(xing)頜(he)疽癥的疾病(bing),1898年,法(fa)國政府火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)專賣公司提出了(le)三硫化二磷(lin)用于火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)制作的專利后,白磷(lin)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)被視為(wei)一種違(wei)法(fa)的產品。
二十世紀初,現代(dai)火(huo)(huo)柴傳入中國,被稱為(wei)洋火(huo)(huo)、番火(huo)(huo)等(deng)。例如臺灣話仍稱「番仔火(huo)(huo)」。
通常(chang)制法:一方(fang)面(mian)采用易(yi)燃的木材做成(cheng)小棒(稱火(huo)柴梗),在(zai)其一端蘸以(yi)蠟油(you)和含氯酸鉀的藥料(liao)(稱火(huo)柴頭),制成(cheng)火(huo)柴;另(ling)一方(fang)面(mian)在(zai)包裝(zhuang)盒上涂以(yi)含赤(chi)磷,白磷的磷面(mian)。使(shi)用時(shi),將火(huo)柴在(zai)磷面(mian)上擦(ca)劃(hua),即能引燃,極為方(fang)便(bian)。
分類:火(huo)柴(chai)可分為(wei)日(ri)用安全火(huo)柴(chai)、普通火(huo)柴(chai)、高檔火(huo)柴(chai)和各種(zhong)各樣的特(te)種(zhong)火(huo)柴(chai)。
制(zhi)(zhi)造工藝的一般過程(cheng)主(zhu)要(yao)有:鋸木、剝(bo)樹(shu)皮(pi)、旋片、切梗(geng)(geng)(geng)、烘(hong)(hong)干;篩(shai)選、理梗(geng)(geng)(geng)、排(pai)梗(geng)(geng)(geng)、沾油(you)、藥漿調制(zhi)(zhi)、沾藥、烘(hong)(hong)干、卸梗(geng)(geng)(geng)、旋盒(he)(he)(he)片、切盒(he)(he)(he)片、糊盒(he)(he)(he)、烘(hong)(hong)干;套盒(he)(he)(he)(紙盒(he)(he)(he)為:印刷、壓(ya)痕(hen)、分切、糊盒(he)(he)(he)、套盒(he)(he)(he))、裝(zhuang)盒(he)(he)(he)、磷漿調制(zhi)(zhi)、刷磷、包封、裝(zhuang)箱。
火(huo)(huo)柴設(she)(she)(she)備(bei)品種、型(xing)號繁(fan)多(duo),大體分六大類:(1)原(yuan)木分解(jie)設(she)(she)(she)備(bei);(2)梗枝(zhi)制造設(she)(she)(she)備(bei);(3)梗枝(zhi)處理設(she)(she)(she)備(bei);(4)火(huo)(huo)柴(頭梗)制造設(she)(she)(she)備(bei);(5)盒(he)子制造設(she)(she)(she)備(bei);(6)火(huo)(huo)柴包裝設(she)(she)(she)備(bei)。
火(huo)柴(chai)有摩擦火(huo)柴(chai)(又稱(cheng)硫化磷火(huo)柴(chai))與安全火(huo)柴(chai)之分(fen),其發火(huo)原理不盡(jin)相同。
摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)火柴藥頭的(de)主要成分是氯酸鉀和三硫化四磷,稍(shao)在粗糙表面摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)、產(chan)生的(de)熱足以使這兩種物(wu)質起化學反應而發火。
安全火柴(chai)藥頭(tou)中(zhong)以硫磺取(qu)代(dai)三(san)硫化四磷(lin)。一般的(de)(de)摩擦(ca)熱不(bu)足以使(shi)藥頭(tou)起(qi)反應(ying),只有在火柴(chai)盒側面的(de)(de)磷(lin)層上擦(ca)劃(hua)時(shi),摩擦(ca)熱先使(shi)硫與氯(lv)酸鉀發生反應(ying),放出較多(duo)的(de)(de)熱能,促使(shi)藥頭(tou)中(zhong)的(de)(de)化學物質(zhi)產生反應(ying)而發火。它的(de)(de)反應(ying)過(guo)程如下:
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上(shang)述化學(xue)反應過于劇烈,發(fa)火太猛,不利于使用。為(wei)了控制(zhi)發(fa)火速度,藥頭中還需(xu)加(jia)(jia)入一些(xie)石英粉(fen)等填(tian)充劑,使藥頭發(fa)火緩和、穩定;此外,還加(jia)(jia)入重鉻(ge)酸鉀和顏料(liao)等,以(yi)改(gai)善抗潮性(xing)能和外觀。若以(yi)淀粉(fen)、蟲膠等代替硫磺并加(jia)(jia)入一些(xie)香(xiang)料(liao),便制(zhi)成無硫芳(fang)香(xiang)火柴,燃燒(shao)時不產生刺激(ji)性(xing)氣體SO2,且能散發(fa)香(xiang)味,使人感到舒(shu)適(shi)。
日用火(huo)柴(chai)又稱普通火(huo)柴(chai) ,按(an)包裝外形和所用原料有木梗火(huo)柴(chai)、蠟紙(zhi)梗火(huo)柴(chai)和書式火(huo)柴(chai)3種。
①木梗火柴:用質地(di)比較松(song)軟的(de)木材制(zhi)成方形截(jie)面的(de)火柴梗,梗端沾(zhan)上石蠟和藥漿,干燥后裝于木片或紙板制(zhi)成的(de)小盒中,盒側面涂以磷層。為(wei)最普通的(de)火柴。
②蠟(la)(la)(la)紙(zhi)梗(geng)火(huo)柴(chai):簡稱蠟(la)(la)(la)梗(geng)火(huo)柴(chai)。用薄紙(zhi)浸以熔融的(de)石(shi)蠟(la)(la)(la)后擠縮成截(jie)面(mian)為圓形或方形的(de)長梗(geng)條,再經(jing)切斷制成火(huo)柴(chai)梗(geng)。適(shi)合(he)于(yu)缺乏木材(cai)的(de)地區。因梗(geng)枝(zhi)含蠟(la)(la)(la)量(liang)大,引燃性(xing)能比(bi)較好(hao),燃燒時間也比(bi)同樣規(gui)格(ge)的(de)木梗(geng)長2~3倍,適(shi)用于(yu)航(hang)海、漁(yu)獵、勘探等野外作業的(de)環境。但(dan)是石(shi)蠟(la)(la)(la)在較高溫度(du)下易(yi)軟化(hua),使(shi)梗(geng)枝(zhi)的(de)剛度(du)降低,影(ying)響(xiang)使(shi)用,故不適(shi)用于(yu)熱帶地區。
③書式火(huo)柴:因其包裝(zhuang)(zhuang)外形扁薄且似書冊而(er)得名。其梗枝(zhi)是用木片或紙板(ban)沖(chong)切而(er)成(cheng)(cheng),每10支(zhi)或15支(zhi)為一(yi)組,一(yi)端基部相連,呈梳齒狀,梗尖一(yi)端沾石蠟(la)及藥漿。制成(cheng)(cheng)火(huo)柴后,用卡紙封面(mian)(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂成(cheng)(cheng)冊。磷層涂刷于封面(mian)(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂處。使(shi)用時逐根撕下(xia)擦劃。這種火(huo)柴外形美(mei)觀、攜帶方便(bian)。
特(te)(te)種(zhong)(zhong)火(huo)柴 采用(yong)特(te)(te)種(zhong)(zhong)的藥頭配(pei)方,以產生不同的特(te)(te)殊功能。主(zhu)要有(you)下列5種(zhong)(zhong):
①抗(kang)風防(fang)水(shui)火(huo)柴:藥頭中(zhong)含有比普通火(huo)柴多15%左(zuo)右的(de)氧化劑,發火(huo)性能較(jiao)強;表(biao)面沾有一層防(fang)潮薄膜,可防(fang)止受潮;藥頭粗而長(chang),直徑約(yue)5mm,長(chang)度為30mm。擦燃(ran)后(hou)以(yi)每秒(miao)(miao)4~6mm的(de)速(su)度燃(ran)燒,能均勻地持續燃(ran)燒5~7秒(miao)(miao)鐘。這種特(te)性使(shi)它能抗(kang)強風,不怕雨淋,適合于地質、水(shui)文、氣象、航(hang)海、漁獵等野外作業人員使(shi)用。
②高(gao)溫(wen)火柴:藥(yao)頭(tou)分內外兩層(ceng)(ceng)。內層(ceng)(ceng)是(shi)抗(kang)(kang)風(feng)(feng)防水(shui)火柴的藥(yao)料(liao);外層(ceng)(ceng)采用(yong)四氧化三鐵和鋁、鎂粉(fen)等原(yuan)料(liao),用(yong)硝(xiao)化纖維溶液粘(zhan)合(he)而(er)成。大小規(gui)格與抗(kang)(kang)風(feng)(feng)防水(shui)火柴相(xiang)似。燃(ran)燒時(shi)能(neng)產生1200℃以(yi)上的高(gao)溫(wen),可供引燃(ran)熔接(jie)劑之用(yong),故又稱焊接(jie)火柴。
③信號(hao)火柴(chai):又(you)稱(cheng)信號(hao)筒。筒身直徑2.5~3cm,長(chang)16~38cm。磷層涂在筒蓋端部(bu)。藥料中摻入硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鍶或硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鋇、堿(jian)式碳酸(suan)(suan)銅(tong)等(deng)(deng)物(wu)料,燃燒后能(neng)分別(bie)發出(chu)紅(hong)、藍、白等(deng)(deng)不同顏色的持續火光(guang),照度達(da)80~800支(zhi)燭光(guang),可供鐵(tie)路車(che)輛或航海(hai)船舶(bo)夜(ye)間信號(hao)聯絡之用(yong)。
④多次(ci)燃(ran)燒(shao)火(huo)(huo)(huo)柴(chai):能(neng)反(fan)復發火(huo)(huo)(huo),多次(ci)燃(ran)燒(shao)。這(zhe)種火(huo)(huo)(huo)柴(chai)不用木梗,而由氯酸鉀、硫磺、二醋(cu)酸纖維、多聚(ju)甲醛及填充(chong)劑等(deng)化學品(pin)經與丙酮混合后壓制成直徑為2~5mm的(de)(de)(de)棒形火(huo)(huo)(huo)柴(chai),稱為火(huo)(huo)(huo)柴(chai)芯(xin)(無(wu)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)梗和藥(yao)頭之(zhi)分),以(yi)它在磷層(ceng)上(shang)擦(ca)劃即(ji)可(ke)發火(huo)(huo)(huo)。由于二醋(cu)酸纖維的(de)(de)(de)阻燃(ran)作(zuo)用,控制了發火(huo)(huo)(huo)物質的(de)(de)(de)燃(ran)燒(shao),不至于使整根火(huo)(huo)(huo)柴(chai)一次(ci)燃(ran)燒(shao)完,達到多次(ci)使用的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。已研制成能(neng)反(fan)復擦(ca)燃(ran) 600次(ci)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)。
⑤感光火柴(chai):燃燒時(shi)發光,照亮物體(ti)后能使照像膠(jiao)片感光。可代替閃光燈供攝(she)影用。
早期(qi)火柴的(de)缺(que)點:
早期生產的(de)(de)火柴有兩個非(fei)常致命的(de)(de)缺點:(1)白磷(lin)是非(fei)常稀少及遇熱(re)容易自燃,非(fei)常危(wei)險(xian);(2)白磷(lin)是有毒(du)(du)的(de)(de),造火柴的(de)(de)工人一不(bu)(bu)小心就(jiu)會(hui)中毒(du)(du)身亡。在1852年(nian)經(jing)過(guo)瑞(rui)典人距塔斯脫倫姆的(de)(de)改進,發(fa)明了安全(quan)火柴。以磷(lin)和硫化合物為發(fa)火物,必須在涂(tu)上紅磷(lin)的(de)(de)匣子上摩擦才能生火,安全(quan)程度提高。但在安全(quan)火柴發(fa)明之前,人們(men)可是經(jing)歷了一代代不(bu)(bu)停的(de)(de)探索。
安全火(huo)柴的優點:
安(an)全(quan)火(huo)柴(chai)中的成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)別是(shi):火(huo)柴(chai)頭主要由氧(yang)化劑(ji)(KClO3)、易燃(ran)物(如硫等)和粘(zhan)合(he)劑(ji)等組成(cheng)。火(huo)柴(chai)盒側面(mian)主要由紅磷(lin)、三(san)硫化二(er)銻、粘(zhan)合(he)劑(ji)組成(cheng)。當劃(hua)火(huo)柴(chai)時,火(huo)柴(chai)頭和火(huo)柴(chai)盒側面(mian)摩擦發熱,放(fang)出(chu)的熱量使KClO3分(fen)(fen)解,產(chan)生少(shao)量氧(yang)氣,使紅磷(lin)發火(huo),從而引起(qi)火(huo)柴(chai)頭上(shang)易燃(ran)物(如硫)燃(ran)燒,這樣火(huo)柴(chai)便劃(hua)著了。
安(an)全(quan)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)的(de)(de)優點在于把(ba)紅(hong)磷與(yu)(yu)氧化(hua)劑分(fen)開,不僅較為安(an)全(quan),而且(qie)所用化(hua)學物質無(wu)毒性。所以也被稱為安(an)全(quan)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)。火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)頭(tou)(tou)上(shang)主要含有氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鉀(jia)、二(er)氧化(hua)錳、硫(liu)(liu)磺和(he)(he)玻璃粉(fen)等。火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)桿(gan)上(shang)涂有少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)石蠟。火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)盒兩(liang)邊的(de)(de)摩(mo)擦層是(shi)由紅(hong)磷和(he)(he)玻璃粉(fen)調(diao)和(he)(he)而成的(de)(de)。火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)著(zhu)(zhu)火(huo)(huo)的(de)(de)主要過程(cheng)是(shi):(l)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)頭(tou)(tou)在火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)盒上(shang)劃動時,產生的(de)(de)熱量(liang)(liang)(liang)使(shi)磷燃(ran)燒(shao);(2)磷燃(ran)燒(shao)放出的(de)(de)熱量(liang)(liang)(liang)使(shi)氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鉀(jia)分(fen)解;(3)氯(lv)(lv)酸(suan)(suan)鉀(jia)分(fen)解放出的(de)(de)氧氣與(yu)(yu)硫(liu)(liu)反(fan)(fan)應(ying);(4)硫(liu)(liu)與(yu)(yu)氧氣反(fan)(fan)應(ying)放出的(de)(de)熱量(liang)(liang)(liang)引燃(ran)石蠟,最終使(shi)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)(chai)桿(gan)著(zhu)(zhu)火(huo)(huo)。
火(huo)柴梗經過1.5%磷酸氫(qing)二銨(an)處理后,又涂了一(yi)層石(shi)蠟,藥(yao)頭很粗大(da)。它(ta)容易摩擦著(zhu)(zhu)火(huo),火(huo)苗特別旺,即使在十級以上的大(da)風中照樣能著(zhu)(zhu)火(huo),不會熄滅。
普(pu)(pu)通火(huo)(huo)柴(chai)(chai),遇(yu)到潮濕,就沒法點燃。原來它(ta)是用動物膠做粘(zhan)(zhan)和劑的(de),防(fang)水(shui)性能很差。出現的(de)這種“抗潮火(huo)(huo)柴(chai)(chai)”,它(ta)的(de)發火(huo)(huo)藥(yao)同普(pu)(pu)通火(huo)(huo)柴(chai)(chai)一(yi)樣,但是用乙烯、丙烯酸等(deng)防(fang)水(shui)性能很好(hao)的(de)合(he)成樹脂做粘(zhan)(zhan)和劑,外面涂上一(yi)層軟質的(de)防(fang)水(shui)膜, 能夠(gou)防(fang)水(shui)耐濕,又被稱(cheng)為“防(fang)潮火(huo)(huo)柴(chai)(chai)”
用普通的(de)紙張浸(jin)在(zai)高(gao)熔點的(de)石(shi)蠟或(huo)脂肪(fang)酸(suan)中(zhong),采用特(te)殊的(de)工藝壓(ya)制(zhi)成梗(geng)子,然后蘸上藥頭,“紙梗(geng)火柴”就做成了。
用塑料(liao)做成火柴梗(geng),再蘸上藥(yao)頭。“紙梗(geng)火柴”和“塑料(liao)梗(geng)火柴”能節約大量(liang)木材(cai),燃燒(shao)時間也長些。
火(huo)柴棒端用(yong)硝酸(suan)(suan)鍶、硝酸(suan)(suan)鋇做藥頭,點(dian)燃時會迸發出紅色和(he)綠色的火(huo)花(hua),仿佛焰火(huo)那樣。
它點燃(ran)時(shi)不會產(chan)生有害人體的二氧化(hua)硫氣體,卻會散發出令(ling)人歡(huan)快的香(xiang)(xiang)味。原(yuan)來,火柴梗用(yong)一些香(xiang)(xiang)精、玫瑰(gui)油、檀(tan)香(xiang)(xiang)油等浸泡或熏蒸(zheng)過,點燃(ran)以后,香(xiang)(xiang)料(liao)揮發,滿室(shi)馨香(xiang)(xiang)。
它(ta)(ta)一經點燃以(yi)后,很(hen)快(kuai)就會產生(sheng)1200°C以(yi)上的高(gao)溫。在沒(mei)有電源的地方,人(ren)們就用(yong)它(ta)(ta)來焊(han)接(jie)電線(xian)、水壺、搪瓷盆(pen)等(deng)(deng)。為什么它(ta)(ta)有如此神奇的力量呢(ni)?原(yuan)來它(ta)(ta)是用(yong)四(si)氧化三(san)鐵、鋁粉和(he)鎂粉等(deng)(deng)混合劑做藥頭,用(yong)硝化纖維做粘和(he)劑。
可以燃燒一兩(liang)個小(xiao)時,熾熱的火焰,能代替電焊。
它長38厘(li)米,用7層紙卷成(cheng),藥(yao)頭占全長的(de)1/3。這種火柴象根棍棒,點燃以后,擎(qing)在手中(zhong),火光熊(xiong)熊(xiong),宛(wan)如一支燃燒的(de)火炬(ju),散(san)發出(chu)紅色、蘭色或白色的(de)火焰,可(ke)以持續照亮(liang)十幾(ji)分鐘,在風(feng)雨中(zhong)也不會熄滅。它亮(liang)度特別大,能幫助遇難的(de)火車、輪(lun)船(chuan)發出(chu)求救(jiu)的(de)信號(hao)。
它有內外兩(liang)層(ceng)(ceng)(ceng),內層(ceng)(ceng)(ceng)十(shi)發(fa)火(huo)(huo)藥料,由氯酸鉀、膠粘劑等(deng)合(he)成;外層(ceng)(ceng)(ceng)是可燃(ran)性(xing)藥物,由聚乙(yi)醛、硝(xiao)化纖維和安息香酸等(deng)組成。火(huo)(huo)柴(chai)梗(geng)上纏饒(rao)著一層(ceng)(ceng)(ceng)玻(bo)璃紙,阻止(zhi)火(huo)(huo)焰擴展。劃擦火(huo)(huo)柴(chai)后,外層(ceng)(ceng)(ceng)藥物燃(ran)燒速度快,火(huo)(huo)柴(chai)熄(xi)滅(mie)后,內層(ceng)(ceng)(ceng)藥 物涂層(ceng)(ceng)(ceng)便(bian)露在外面。它能(neng)多次劃燃(ran)使用(yong)。
它(ta)是由奧地利工程師(shi) 裴迪南·尼(ni)赫 發明的(de)(de)火(huo)柴,它(ta)的(de)(de)制(zhi)法、和所用(yong)的(de)(de)化(hua)學制(zhi)劑,還(huan)是個商(shang)業秘密呢。這種火(huo)柴外表(biao)與普通(tong)火(huo)柴沒有什么(me)差別,只是外層涂了一層特殊的(de)(de)化(hua)學混合制(zhi)劑,因此一根能擦上(shang)600次,而(er)且不會受潮。
火柴的工業史
火(huo)柴(chai)工(gong)業開創于歐洲。1833年,世界(jie)上(shang)第一家(jia)火(huo)柴(chai)廠建立于瑞典卡爾馬省的貝里亞城。
1865年,火柴(chai)開始輸入中國,當時稱之為“洋火”或“自來火”。
中(zhong)國(guo)的第一家(jia)火柴(chai)廠(chang)(chang)是(shi)衛省(sheng)軒于1879年(nian)(nian)在(zai)廣東省(sheng)佛山(shan)縣(xian)創辦(ban)的巧明火柴(chai)廠(chang)(chang)。到1900年(nian)(nian),中(zhong)國(guo)共開設(she)了19家(jia)火柴(chai)廠(chang)(chang)。1921年(nian)(nian),劉鴻生(sheng)(sheng)在(zai)蘇州創辦(ban)鴻生(sheng)(sheng)火柴(chai)廠(chang)(chang),改進了火柴(chai)配方,改善了生(sheng)(sheng)產(chan)管理,生(sheng)(sheng)產(chan)出質優價廉的“美麗”牌火柴(chai)。劉鴻生(sheng)(sheng)于1930年(nian)(nian)又(you)創建了上海大(da)中(zhong)華火柴(chai)公司。1949年(nian)(nian)后,中(zhong)國(guo)火柴(chai)生(sheng)(sheng)產(chan)逐步實現了機械化和半自(zi)動化。1967年(nian)(nian),第一臺(tai)火柴(chai)自(zi)動連(lian)續(xu)機試制(zhi)成功。1982年(nian)(nian)在(zai)濟南火柴(chai)廠(chang)(chang)建成了中(zhong)國(guo)第一條連(lian)續(xu)生(sheng)(sheng)產(chan)線。
2012年(nian)(nian)9月6日(ri),河北泊頭火(huo)(huo)柴(chai)有(you)限公(gong)司(si)將(jiang)舉行(xing)(xing)(xing)資產(chan)(chan)(chan)處置拍賣會,最(zui)后(hou)一批設(she)備被拍賣,這標志著亞(ya)(ya)洲最(zui)大(da)(da)的火(huo)(huo)柴(chai)生產(chan)(chan)(chan)廠家徹底走進歷史(shi)。河北泊頭火(huo)(huo)柴(chai)有(you)限公(gong)司(si)前身為泊鎮永華(hua)火(huo)(huo)柴(chai)股份有(you)限公(gong)司(si),始(shi)建于1912年(nian)(nian),時(shi)任民國代總(zong)統(tong)的馮國璋以四萬元(yuan)現洋(yang)(yang)入股公(gong)司(si),改寫了國人依(yi)賴“洋(yang)(yang)火(huo)(huo)”的歷史(shi),建國后(hou)一度成為中國乃至亞(ya)(ya)洲最(zui)大(da)(da)的火(huo)(huo)柴(chai)生產(chan)(chan)(chan)廠家。當地(di)文物部(bu)門(men)對“泊頭火(huo)(huo)柴(chai)”的主(zhu)要火(huo)(huo)柴(chai)生產(chan)(chan)(chan)設(she)備進行(xing)(xing)(xing)了保護,并(bing)將(jiang)設(she)立專門(men)的展(zhan)館進行(xing)(xing)(xing)展(zhan)示。
制造工藝
火柴的制造(zao)工藝因品種而異
木梗(geng)火柴(chai)制(zhi)造(zao) 大體(ti)可分(fen)為梗(geng)子(zi)制(zhi)造(zao)、梗(geng)子(zi)處理(li)、火柴(chai)藥頭制(zhi)造(zao)、盒子(zi)制(zhi)造(zao)、包(bao)裝及刷磷5個部分(fen)(見圖)。
①梗子制造:制作(zuo)火(huo)柴梗應(ying)選用質地(di)疏松、紋理順直、易(yi)燃、無異味(wei)的木(mu)(mu)料。常用的樹種是(shi)楊科(ke)或(huo)椴科(ke),也可(ke)用松類(lei)或(huo)云杉(shan)。松類(lei)木(mu)(mu)料需(xu)經蒸煮以除去所含(han)松脂。
選(xuan)材后,將原木鋸截成(cheng)段,剝去(qu)樹皮,旋(xuan)削(xue)成(cheng)厚薄均勻的連續梗片(pian)。梗片(pian)再(zai)分切成(cheng)一定規(gui)格的梗枝(zhi)。
②梗(geng)子處理:將梗(geng)子用濃度1%左(zuo)右的磷酸(suan)或磷酸(suan)銨(an)溶液浸淋,稱為防灼處理,可避免火柴燃燒后的余燼掉落。經瀝干(gan)除(chu)去(qu)表面水(shui)(shui)分后,送往烘(hong)(hong)梗(geng)機中烘(hong)(hong)干(gan),使梗(geng)桿含水(shui)(shui)率降(jiang)到(dao)6~8%。梗(geng)枝烘(hong)(hong)干(gan)后,經過選(xuan)梗(geng)機篩選(xuan),除(chu)去(qu)斷(duan)殘枝和長條、寬片,選(xuan)出符合規格(ge)的梗(geng)枝。
③火(huo)柴藥頭制(zhi)造:合格的(de)梗(geng)(geng)枝經風力管道或傳送帶送到火(huo)柴自動連續機,自動進行理梗(geng)(geng)、上梗(geng)(geng)、沾蠟、沾藥、烘干和卸梗(geng)(geng)等多道工藝(yi),即完成火(huo)柴的(de)制(zhi)作(zuo)。
④火(huo)柴(chai)盒(he)制(zhi)(zhi)造:火(huo)柴(chai)盒(he)分(fen)(fen)(fen)為紙盒(he)和木盒(he)兩種。紙盒(he)采用(yong)厚度為0.4mm、定量為300g/m2的卷筒(tong)板紙或(huo)平板紙為原料。分(fen)(fen)(fen)紙機將原卷筒(tong)板紙分(fen)(fen)(fen)切(qie)成不同的寬度,以適(shi)應外(wai)(wai)盒(he)或(huo)內盒(he)的制(zhi)(zhi)作需要。內外(wai)(wai)盒(he)分(fen)(fen)(fen)別制(zhi)(zhi)好后,進行套盒(he),成為一整體。木盒(he)選用(yong)材質(zhi)較好無疤(ba)節的木段,在旋盒(he)片機上(shang)旋出帶有劃痕(hen)的內盒(he)片或(huo)外(wai)(wai)盒(he)片,再分(fen)(fen)(fen)別切(qie)成盒(he)條,經糊盒(he)機糊制(zhi)(zhi),烘干后套盒(he)、貼標。
⑤包裝(zhuang)與刷(shua)磷(lin):火柴與火柴盒(he)在(zai)(zai)包裝(zhuang)工序(xu)匯合(he)。裝(zhuang)盒(he)機(ji)(ji)將火柴按規(gui)定(ding)的支數(shu)整(zheng)齊(qi)地裝(zhuang)入盒(he)內(nei)(nei),隨(sui)后(hou),刷(shua)磷(lin)機(ji)(ji)在(zai)(zai)盒(he)子(zi)側(ce)面(mian)(mian)刷(shua)上(shang)磷(lin)漿。另有一種磷(lin)面(mian)(mian)是(shi)在(zai)(zai)印(yin)刷(shua)商(shang)標時印(yin)到盒(he)片側(ce)面(mian)(mian)上(shang)的,稱為“印(yin)刷(shua)磷(lin)面(mian)(mian)”。磷(lin)漿主要成(cheng)分是(shi)赤磷(lin)和粘(zhan)合(he)劑(ji)。傳統的粘(zhan)合(he)劑(ji)是(shi)皮膠,亦(yi)使用合(he)成(cheng)粘(zhan)合(he)劑(ji)。經烘干(gan)后(hou),包封(feng)機(ji)(ji)將每10盒(he)火柴封(feng)成(cheng)小包,裝(zhuang)入箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(小箱(xiang)(xiang)100包,稱為“件”;大箱(xiang)(xiang)200包,稱為“雙件”),即為成(cheng)品。
蠟梗(geng)(geng)(geng)火柴制(zhi)造 蠟梗(geng)(geng)(geng)的(de)制(zhi)造有兩(liang)種(zhong)方式:一種(zhong)是拉模成(cheng)(cheng)型(xing),另一種(zhong)是擠壓成(cheng)(cheng)型(xing)。都要經過(guo)原紙分切、浸(jin)蠟、成(cheng)(cheng)型(xing)、冷卻(que)和(he)切斷等工藝過(guo)程。它采(cai)用定(ding)量40~45g/m2的(de)卷筒有光紙為(wei)原料,分切成(cheng)(cheng)寬度為(wei)20~25mm的(de)盤紙,通(tong)過(guo)成(cheng)(cheng)型(xing)模或成(cheng)(cheng)型(xing)輪在溫(wen)度為(wei) 120℃左右(you)的(de)熔化石蠟中(zhong)形成(cheng)(cheng)圓形或方形截面(mian)的(de)梗(geng)(geng)(geng)條,經涼水(shui)或冷風冷卻(que)定(ding)型(xing)后切斷成(cheng)(cheng)梗(geng)(geng)(geng)枝(zhi)。蠟梗(geng)(geng)(geng)的(de)規(gui)格(ge)一般為(wei)長(chang)28~38mm,圓梗(geng)(geng)(geng)直(zhi)徑(jing)1.5mm,方梗(geng)(geng)(geng)截面(mian)為(wei)1.6×1.6mm。
火(huo)柴(chai)(chai)藥(yao)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)與木梗(geng)(geng)火(huo)柴(chai)(chai)的(de)(de)(de)一樣(yang),經過理梗(geng)(geng)進(jin)入普遍的(de)(de)(de)火(huo)柴(chai)(chai)連續機(ji)上(shang)梗(geng)(geng)、沾(zhan)藥(yao),制(zhi)成(cheng)火(huo)柴(chai)(chai)。但在沾(zhan)藥(yao)前不需沾(zhan)蠟(la)(la)。蠟(la)(la)梗(geng)(geng)與藥(yao)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)結(jie)合牢度(du)較差,沾(zhan)藥(yao)漿(jiang)前需先經預處理,去掉梗(geng)(geng)枝(zhi)端部(沾(zhan)藥(yao)處)表(biao)面的(de)(de)(de)蠟(la)(la)層(ceng),并略使紙層(ceng)松散,以增(zeng)加藥(yao)頭(tou)(tou)與梗(geng)(geng)子的(de)(de)(de)粘結(jie)力;藥(yao)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)干燥(zao)是在較低的(de)(de)(de)溫度(du)(20~40℃)下進(jin)行,以免(mian)梗(geng)(geng)中石蠟(la)(la)熔化。
紙(zhi)梗(geng)(geng)書式火柴制(zhi)造 分為制(zhi)梗(geng)(geng)(一般(ban)稱火柴梳)、制(zhi)封(feng)皮和裝訂 3部(bu)分。為防止紙(zhi)梗(geng)(geng)燃燒熄滅(mie)后的殘枝陰燃,制(zhi)梗(geng)(geng)用(yong)板紙(zhi)需經防灼處理。這種(zhong)處理是在板紙(zhi)生產過程(cheng)的最后工序,即當紙(zhi)坯通過末級烘(hong)(hong)缸前(qian),以5%的磷酸氫二銨水(shui)溶液均勻噴灑在紙(zhi)板上,再經烘(hong)(hong)干(gan),含水(shui)率應保(bao)持在8%左(zuo)右(you)。
采用(yong)火柴(chai)梳自動連續機(ji)(CM機(ji))自動完成制梗(geng)和(he)沾藥頭。用(yong)封(feng)(feng)皮(pi)涂磷(lin)分(fen)切機(ji)(PM機(ji))將印制好商(shang)標的(de)封(feng)(feng)皮(pi)紙涂上磷(lin)層(ceng),經(jing)干(gan)燥塔烘(hong)干(gan)后(hou),先縱向(xiang)分(fen)切成條,再橫(heng)向(xiang)分(fen)切成片,以供包(bao)裝之用(yong)。火柴(chai)梳和(he)封(feng)(feng)皮(pi)匯合于裝訂機(ji)(AM機(ji)),火柴(chai)梳在機(ji)上裁切,封(feng)(feng)皮(pi)經(jing)過折(zhe)疊后(hou)組合裝訂成冊(ce),即(ji)為成品。
現代很少看見
從附加商(shang)業(ye)利益來說,世界上(shang)有18.8億的(de)(de)煙民,對(dui)于這么(me)大的(de)(de)一個群體來說“火”的(de)(de)需求是(shi)非常龐(pang)大的(de)(de),而(er)打火機作為一種實用的(de)(de)廣告媒體,其作用是(shi)不(bu)言而(er)喻。
煙民隨時要用“火(huo)”。由于(yu)現代工具(ju)的發展,對(dui)于(yu)常(chang)用“火(huo)”的煙民來說(shuo),打火(huo)機的生產量(liang)很大,如今更(geng)容(rong)易買到(dao)打火(huo)機。
打火(huo)機(ji)對于(yu)煙(yan)民(min)來(lai)說,使用(yong)起來(lai)更合適。但打火(huo)機(ji)致命的(de)缺點是(shi)不(bu)(bu)耐(nai)(nai)保存(cun)。打火(huo)機(ji)里面的(de)氣體易蒸發,放(fang)上數月或一(yi)年半載(zai)里面的(de)氣體多蒸發盡了,自(zi)然也打不(bu)(bu)著(zhu)火(huo)了。而(er)火(huo)柴耐(nai)(nai)于(yu)存(cun)放(fang),放(fang)個(ge)十(shi)幾年仍然同新(xin)的(de)一(yi)樣使用(yong)。不(bu)(bu)是(shi)煙(yan)民(min)的(de)人不(bu)(bu)常用(yong)火(huo),一(yi)般將耐(nai)(nai)存(cun)儲的(de)火(huo)柴存(cun)放(fang)起來(lai),很長時(shi)間才偶爾點一(yi)下東西(xi)。
簡單說就是(shi)(shi)火(huo)(huo)柴(chai)耐放,主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)儲存起來偶爾(er)使(shi)(shi)用(yong)的,而打火(huo)(huo)機(ji)是(shi)(shi)煙(yan)民和一些人時刻(ke)使(shi)(shi)用(yong)的。因(yin)此我們時刻(ke)見到的是(shi)(shi)打火(huo)(huo)機(ji)而不是(shi)(shi)存儲起來偶爾(er)使(shi)(shi)用(yong)的火(huo)(huo)柴(chai)。