《資(zi)治通(tong)鑒》中記載:“陳宣帝太(tai)建(jian)九年,齊(qi)后(hou)妃貧(pin)(pin)苦,至以賣燭(zhu)為業(ye)。”元末明(ming)初學者陶宗儀的(de)《輟(chuo)耕錄》中的(de)《發燭(zhu)》條說:“杭(hang)人削松木為小片,其薄如(ru)紙(zhi),熔硫磺涂木片頂端分(fen)許,名曰(yue)(yue)發燭(zhu),又曰(yue)(yue)粹兒,蓋(gai)以發火及(ji)代燈(deng)燭(zhu)用也。史載周(zhou)建(jian)德六(liu)年,齊(qi)后(hou)妃貧(pin)(pin)者以發燭(zhu)為生,豈即杭(hang)人之所(suo)制(zhi)矣。”文中的(de)發燭(zhu)就是(shi)原(yuan)始的(de)火柴。
北宋人陶谷的(de)《清異(yi)錄》說:“夜有(you)急,苦于作燈之(zhi)(zhi)緩。有(you)智者,批杉條染硫(liu)磺,置之(zhi)(zhi)待(dai)用,一(yi)與火(huo)(huo)(huo)遇(yu),得焰穗然。既神之(zhi)(zhi),呼引光奴。今遂有(you)貨者,易名火(huo)(huo)(huo)寸。”這是(shi)說當時(shi)民(min)間百姓非常(chang)流(liu)行用一(yi)種涂上硫(liu)磺的(de)杉木條引火(huo)(huo)(huo),這也(ye)(ye)說明(ming)(ming)了原始(shi)的(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai),應該是(shi)在《清異(yi)錄》成(cheng)書年代之(zhi)(zhi)前(qian)就已(yi)經發明(ming)(ming),也(ye)(ye)就是(shi)公(gong)(gong)元950年前(qian)。據一(yi)則重要史料記載:“漢淮南王招致方術之(zhi)(zhi)士(shi),延(yan)八公(gong)(gong)等撰(zhuan)《鴻寶(bao)萬(wan)畢(bi)方》,法(fa)燭(zhu)是(shi)其(qi)一(yi)也(ye)(ye),余非民(min)所急,故不行于世,然則法(fa)燭(zhu)之(zhi)(zhi)起,自劉(liu)安始(shi)也(ye)(ye)。”這里的(de)法(fa)燭(zhu)就是(shi)后來說的(de)發燭(zhu),都是(shi)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)的(de)前(qian)身。按(an)照(zhao)高承(cheng)的(de)記述,我們可得知(zhi),原始(shi)的(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)是(shi)在公(gong)(gong)元2世紀,由早期的(de)煉丹家所發明(ming)(ming)的(de)。我們也(ye)(ye)知(zhi)道硫(liu)磺是(shi)煉丹家的(de)主要藥物,所以說他(ta)們發明(ming)(ming)原始(shi)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)更加合理(li)。
但(dan)根據記載(zai)(zai)當(dang)前(qian)(qian)認(ren)為(wei)最早(zao)(zao)的(de)火柴(chai)是(shi)在公(gong)元577年發(fa)明的(de),當(dang)時(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)南(nan)北朝時(shi)(shi)(shi)(shi)期(qi)(qi),戰事四起(qi),北齊腹(fu)背受敵,物資短缺,尤(you)其是(shi)缺少火種(zhong),做飯都成(cheng)問題。當(dang)時(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)妃和一(yi)班(ban)宮女將硫磺沾在小(xiao)(xiao)(xiao)木(mu)(mu)棒(bang)上,借助于(yu)火種(zhong)或(huo)火刀火石,能(neng)很方便(bian)(bian)地(di)把“陰火”引發(fa)為(wei)“陽火”。這可(ke)視為(wei)當(dang)前(qian)(qian)記載(zai)(zai)中原始的(de)火柴(chai)。到了南(nan)宋時(shi)(shi)(shi)(shi)期(qi)(qi),杭州的(de)大小(xiao)(xiao)(xiao)街道上,已經到處都有(you)(you)出(chu)售(shou)火柴(chai)的(de)小(xiao)(xiao)(xiao)販。陶(tao)宗儀《輟(chuo)耕錄》載(zai)(zai):“杭人(ren)削(xue)松(song)木(mu)(mu)為(wei)小(xiao)(xiao)(xiao)片,其薄如紙(zhi),鎔磺涂木(mu)(mu)片頂分許(xu),名曰發(fa)燭,又曰焠兒。蓋以發(fa)火及(ji)代燭也”。950年前(qian)(qian)后(hou),陶(tao)谷在《清異(yi)錄》一(yi)書中提到,夜(ye)里有(you)(you)急(ji)事而(er)又要花不少時(shi)(shi)(shi)(shi)間做燈。有(you)(you)一(yi)位聰明人(ren)用松(song)木(mu)(mu)條浸染硫磺,貯存起(qi)來備(bei)用。與火一(yi)接觸,就會燃燒起(qi)來。可(ke)得小(xiao)(xiao)(xiao)火焰如同谷穗。這種(zhong)神奇之(zhi)物,當(dang)時(shi)(shi)(shi)(shi)稱為(wei)引光奴。后(hou)來,它成(cheng)為(wei)商(shang)品時(shi)(shi)(shi)(shi),便(bian)(bian)更名為(wei)火寸條。可(ke)說(shuo)這已經是(shi)早(zao)(zao)期(qi)(qi)的(de)火柴(chai)了,但(dan)當(dang)時(shi)(shi)(shi)(shi)朝廷沒有(you)(you)注意和重視。
在歐(ou)(ou)洲,火(huo)(huo)柴(chai)出(chu)現于古羅馬時(shi)期。當時(shi)一些小(xiao)販,將木柴(chai)浸(jin)泡在硫磺中出(chu)售。這(zhe)種被浸(jin)泡在硫磺中的(de)(de)木柴(chai)本身并不起火(huo)(huo),而是可(ke)以(yi)用來引(yin)(yin)火(huo)(huo)。人(ren)(ren)們用鐵(tie)塊撞擊(ji)火(huo)(huo)石,讓濺出(chu)的(de)(de)火(huo)(huo)星落在這(zhe)些木柴(chai)上(shang),就能(neng)獲(huo)得火(huo)(huo)種。到了(le)中世(shi)紀時(shi)期,歐(ou)(ou)洲人(ren)(ren)又用蘆(lu)葦取(qu)代了(le)木柴(chai),成(cheng)為引(yin)(yin)火(huo)(huo)的(de)(de)材料。歐(ou)(ou)洲最早(zao)的(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)也是用硫磺制成(cheng)的(de)(de),許多研究者認為,這(zhe)項發(fa)明很可(ke)能(neng)是由(you)歐(ou)(ou)洲旅游者直接從(cong)中國(guo)帶回的(de)(de)。馬可(ke)波(bo)羅時(shi)期,中國(guo)早(zao)期的(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)技術(shu)傳入歐(ou)(ou)洲,后來歐(ou)(ou)洲人(ren)(ren)就在這(zhe)個基礎上(shang)不斷改(gai)進一度被中國(guo)人(ren)(ren)稱為“洋(yang)火(huo)(huo)”的(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)。
1669年(nian),德國人H.布蘭德提煉出(chu)了(le)黃(huang)磷(lin)。人們利用黃(huang)磷(lin)極易(yi)氧化發火這一(yi)特(te)性,在小木(mu)棒(bang)一(yi)端沾(zhan)上(shang)硫磺(huang),然(ran)后再沾(zhan)黃(huang)磷(lin)而發光。
1805年,法國人(ren)錢斯爾(er)將氯酸(suan)鉀和糖用樹膠粘(zhan)在(zai)小(xiao)木(mu)棒(bang)上,浸沾硫酸(suan)而發(fa)火。
1816年,法國(guo)巴黎的(de)(de)F.德(de)魯(lu)森制(zhi)成(cheng)了(le)黃磷(lin)(lin)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),1828年,英(ying)國(guo)倫敦(dun)的(de)(de)S. 瓊斯制(zhi)成(cheng)了(le)普魯(lu)米(mi)辛火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),接(jie)著(zhu)巴黎人(ren)(ren)G. E. 梅凱爾和(he)奧(ao)地(di)利(li)人(ren)(ren)J.西格爾等人(ren)(ren)發明了(le)無磷(lin)(lin)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。為了(le)增加火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)和(he)易燃性(xing)(xing),法國(guo)人(ren)(ren)C.索利(li)亞利(li)用白磷(lin)(lin)和(he)黃磷(lin)(lin)作為配方,于1831年革新了(le)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)配方的(de)(de)設計。
“洋火(huo)”借(jie)著(zhu)摩(mo)擦(ca)生(sheng)(sheng)火(huo),而發(fa)明(ming)這種火(huo)柴的(de)人是(shi)英(ying)國的(de)沃克,他在(zai)1826年利用(yong)樹(shu)膠和水制成了(le)膏(gao)狀(zhuang)的(de)硫化(hua)(hua)銻(ti)和氯化(hua)(hua)鉀(jia),涂(tu)在(zai)火(huo)柴梗(geng)上(shang)并夾在(zai)砂紙(zhi)上(shang)拉動便產生(sheng)(sheng)火(huo)。他把(ba)氯酸(suan)鉀(jia)和三硫化(hua)(hua)銻(ti)用(yong)樹(shu)膠粘在(zai)小(xiao)木棒端部作(zuo)藥頭(tou),裝在(zai)盒內(nei),盒側面粘有砂紙(zhi)。手持小(xiao)木棒將藥頭(tou)在(zai)砂紙(zhi)上(shang)用(yong)力擦(ca)劃,能發(fa)火(huo)燃(ran)燒。這是(shi)最早具(ju)有實用(yong)價值的(de)火(huo)柴。
1830年(nian),法(fa)國(guo)的(de)(de)索利(li)亞和德(de)國(guo)的(de)(de)坎默洛對(dui)火柴進行了革(ge)新,用(yong)黃磷(lin)(lin)、硫磺(huang)和氯酸鉀混合原料制成現代(dai)(dai)的(de)(de)火柴。1831年(nian),法(fa)國(guo)人(ren)C.索里亞以(yi)黃磷(lin)(lin)代(dai)(dai)替(ti)三(san)硫化銻摻入(ru)藥頭中,制成黃磷(lin)(lin)火柴。這種火柴使用(yong)方便,但發火太靈敏,容易引起火災,而且在制造(zao)和使用(yong)過(guo)程中,因黃磷(lin)(lin)有劇毒,嚴重危害人(ren)們的(de)(de)健康(kang)。
1845年,奧地(di)利(li)化學(xue)家A.施(shi)勒特(te)爾研制出赤(chi)磷(也稱(cheng)紅磷),它是黃(huang)磷的同素異形體,采用赤(chi)磷作為(wei)火柴(chai)(chai)頭,性能(neng)比(bi)較(jiao)穩(wen)定,且無毒。1855年,瑞(rui)典人J.E.倫(lun)德斯特(te)倫(lun)創制出一種(zhong)新(xin)型火柴(chai)(chai),它是將氯酸鉀和(he)硫(liu)磺等混合物粘在火柴(chai)(chai)梗上,而將赤(chi)磷藥料涂在火柴(chai)(chai)盒側面。使用時,將火柴(chai)(chai)藥頭在磷層上輕(qing)輕(qing)擦劃,即能(neng)發火。由于(yu)把強氧(yang)化劑和(he)強還原(yuan)劑分開,大大增強了生產和(he)使用中的安全性,稱(cheng)之為(wei)安全火柴(chai)(chai),應用廣泛(fan)。
1898年(nian)(nian),法國人H.塞弗納和E.D.卡昂以三硫(liu)化(hua)四磷(lin)(lin)取代(dai)黃磷(lin)(lin)制成火(huo)柴(chai)(chai)(chai),稱(cheng)為(wei)硫(liu)化(hua)磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)。這種火(huo)柴(chai)(chai)(chai)與黃磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)一(yi)(yi)樣隨處可(ke)以擦燃而(er)沒有黃磷(lin)(lin)的毒性,但仍(reng)不如安(an)全火(huo)柴(chai)(chai)(chai)安(an)全。19世紀末,發現利用白磷(lin)(lin)做火(huo)柴(chai)(chai)(chai)的工廠工人,易罹患一(yi)(yi)種磷(lin)(lin)毒性頜疽癥(zheng)的疾病,1898年(nian)(nian),法國政(zheng)府火(huo)柴(chai)(chai)(chai)專(zhuan)賣公司(si)提出了(le)三硫(liu)化(hua)二磷(lin)(lin)用于火(huo)柴(chai)(chai)(chai)制作的專(zhuan)利后,白磷(lin)(lin)火(huo)柴(chai)(chai)(chai)被視為(wei)一(yi)(yi)種違法的產品。
二十世紀初(chu),現代(dai)火柴傳(chuan)入中國,被(bei)稱為洋火、番火等(deng)。例如臺灣話仍稱「番仔火」。
通常制法:一(yi)方面(mian)(mian)采(cai)用易燃的(de)(de)木材做成小棒(稱火柴(chai)(chai)(chai)梗),在其一(yi)端蘸以蠟油(you)和含氯酸鉀的(de)(de)藥料(稱火柴(chai)(chai)(chai)頭),制成火柴(chai)(chai)(chai);另一(yi)方面(mian)(mian)在包裝盒上(shang)涂以含赤磷(lin)(lin),白磷(lin)(lin)的(de)(de)磷(lin)(lin)面(mian)(mian)。使用時,將火柴(chai)(chai)(chai)在磷(lin)(lin)面(mian)(mian)上(shang)擦劃,即能引(yin)燃,極為方便(bian)。
分(fen)類:火(huo)(huo)柴(chai)可分(fen)為日用安全火(huo)(huo)柴(chai)、普通火(huo)(huo)柴(chai)、高檔火(huo)(huo)柴(chai)和各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣(yang)的特種(zhong)火(huo)(huo)柴(chai)。
制造(zao)工(gong)藝的(de)一般(ban)過程主要有:鋸木、剝樹皮、旋(xuan)片(pian)(pian)、切梗(geng)、烘(hong)干;篩選、理梗(geng)、排梗(geng)、沾油、藥漿(jiang)調制、沾藥、烘(hong)干、卸梗(geng)、旋(xuan)盒片(pian)(pian)、切盒片(pian)(pian)、糊(hu)盒、烘(hong)干;套(tao)盒(紙盒為:印刷、壓痕、分切、糊(hu)盒、套(tao)盒)、裝盒、磷漿(jiang)調制、刷磷、包封、裝箱。
火柴(chai)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)品種(zhong)、型號繁多,大(da)體分六大(da)類:(1)原木分解設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(2)梗枝制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(3)梗枝處(chu)理設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(4)火柴(chai)(頭(tou)梗)制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(5)盒子制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(6)火柴(chai)包裝設(she)(she)(she)備(bei)(bei)。
火柴(chai)有摩擦火柴(chai)(又稱硫化磷火柴(chai))與安(an)全火柴(chai)之分(fen),其發(fa)火原理不盡相(xiang)同。
摩擦火柴藥頭的主要成分(fen)是氯酸鉀和(he)三硫化四磷,稍在粗(cu)糙表(biao)面摩擦、產生的熱足以(yi)使這兩種(zhong)物質起化學(xue)反應而(er)發火。
安全火柴(chai)藥頭(tou)中以(yi)硫磺取代(dai)三硫化四磷(lin)。一般的(de)摩擦熱不足(zu)以(yi)使(shi)藥頭(tou)起反(fan)應(ying)(ying),只有(you)在火柴(chai)盒側(ce)面的(de)磷(lin)層上擦劃時(shi),摩擦熱先使(shi)硫與氯酸(suan)鉀發生反(fan)應(ying)(ying),放出較(jiao)多的(de)熱能,促使(shi)藥頭(tou)中的(de)化學物質產生反(fan)應(ying)(ying)而發火。它的(de)反(fan)應(ying)(ying)過程如下(xia):
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上述(shu)化學(xue)反應過于(yu)劇烈,發火(huo)太猛(meng),不利于(yu)使(shi)用。為了(le)控(kong)制(zhi)發火(huo)速(su)度,藥頭中還需(xu)加入(ru)(ru)一(yi)些石英粉等(deng)填充劑,使(shi)藥頭發火(huo)緩和、穩(wen)定;此外(wai),還加入(ru)(ru)重鉻酸鉀(jia)和顏料等(deng),以改(gai)善抗(kang)潮性(xing)能和外(wai)觀。若以淀粉、蟲膠等(deng)代替硫(liu)磺(huang)并加入(ru)(ru)一(yi)些香料,便(bian)制(zhi)成無硫(liu)芳(fang)香火(huo)柴,燃燒時不產生刺激(ji)性(xing)氣體SO2,且能散(san)發香味,使(shi)人感到(dao)舒適。
日用(yong)(yong)火(huo)柴又稱(cheng)普通火(huo)柴 ,按(an)包裝外形和所用(yong)(yong)原(yuan)料有木梗火(huo)柴、蠟紙(zhi)梗火(huo)柴和書式火(huo)柴3種。
①木梗(geng)火柴(chai)(chai):用質地(di)比較松(song)軟的木材制成方形截(jie)面的火柴(chai)(chai)梗(geng),梗(geng)端沾上石蠟和藥漿,干(gan)燥后裝于木片(pian)或紙板制成的小盒中,盒側面涂(tu)以磷(lin)層。為(wei)最普通的火柴(chai)(chai)。
②蠟紙梗(geng)火(huo)(huo)柴(chai):簡稱蠟梗(geng)火(huo)(huo)柴(chai)。用(yong)薄紙浸以熔融的(de)石蠟后擠縮(suo)成截(jie)面(mian)為圓形或方(fang)形的(de)長梗(geng)條(tiao),再經切斷制成火(huo)(huo)柴(chai)梗(geng)。適(shi)合于缺(que)乏木(mu)材的(de)地區(qu)。因(yin)梗(geng)枝含蠟量大(da),引燃性能比較(jiao)(jiao)好,燃燒(shao)時(shi)間也比同樣(yang)規格的(de)木(mu)梗(geng)長2~3倍,適(shi)用(yong)于航海(hai)、漁獵、勘(kan)探等野外作(zuo)業的(de)環境。但是石蠟在較(jiao)(jiao)高溫(wen)度下(xia)易軟化,使梗(geng)枝的(de)剛度降(jiang)低,影響使用(yong),故不適(shi)用(yong)于熱帶地區(qu)。
③書式火(huo)(huo)(huo)柴:因其包裝(zhuang)外(wai)形扁(bian)薄(bo)且似(si)書冊而得名。其梗枝是(shi)用(yong)木片或紙板沖切而成,每10支(zhi)或15支(zhi)為(wei)一組(zu),一端基部(bu)相連(lian),呈梳齒狀,梗尖一端沾石(shi)蠟及藥漿。制成火(huo)(huo)(huo)柴后,用(yong)卡紙封面裝(zhuang)訂成冊。磷層涂刷于(yu)封面裝(zhuang)訂處(chu)。使(shi)用(yong)時逐根撕下擦劃。這(zhe)種火(huo)(huo)(huo)柴外(wai)形美觀、攜帶(dai)方便(bian)。
特種火柴 采用特種的藥(yao)頭配(pei)方(fang),以產生不同的特殊功能。主要有(you)下列5種:
①抗風防水火柴:藥頭中含有比普通火柴多15%左右的(de)氧化劑,發火性能較(jiao)強(qiang);表面沾有一層防潮薄膜(mo),可防止受潮;藥頭粗而長(chang),直徑約5mm,長(chang)度(du)為30mm。擦燃后(hou)以每(mei)秒(miao)4~6mm的(de)速度(du)燃燒,能均勻地(di)(di)持續(xu)燃燒5~7秒(miao)鐘。這種特性使它能抗強(qiang)風,不怕(pa)雨(yu)淋,適合于地(di)(di)質、水文(wen)、氣象(xiang)、航海、漁獵等野外作業人(ren)員使用。
②高溫(wen)火柴:藥頭分內外兩層。內層是抗風防水(shui)火柴的藥料;外層采用(yong)四氧化(hua)三(san)鐵和(he)鋁、鎂粉(fen)等原料,用(yong)硝化(hua)纖(xian)維溶液粘(zhan)合而成。大小規格與抗風防水(shui)火柴相似。燃燒時能(neng)產生1200℃以上的高溫(wen),可供引燃熔接(jie)劑之用(yong),故(gu)又(you)稱焊接(jie)火柴。
③信(xin)號火柴(chai):又稱(cheng)信(xin)號筒。筒身直(zhi)徑2.5~3cm,長(chang)16~38cm。磷層(ceng)涂在筒蓋(gai)端(duan)部(bu)。藥料(liao)中摻入硝酸鍶或(huo)硝酸鋇、堿(jian)式碳酸銅等物(wu)料(liao),燃燒(shao)后能(neng)分別發出(chu)紅、藍(lan)、白等不同顏色的持續(xu)火光,照度達80~800支燭光,可供鐵路車輛或(huo)航海船舶(bo)夜間(jian)信(xin)號聯絡(luo)之用(yong)。
④多(duo)次燃(ran)燒(shao)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai):能(neng)反復(fu)發火(huo)(huo)(huo),多(duo)次燃(ran)燒(shao)。這種火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)不用(yong)木梗,而由氯酸(suan)(suan)鉀、硫(liu)磺、二(er)醋酸(suan)(suan)纖(xian)維、多(duo)聚甲醛及填充劑等化(hua)學品經與丙酮混合后壓(ya)制成直徑(jing)為2~5mm的(de)(de)(de)棒形火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai),稱為火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)芯(無火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)梗和藥頭之分),以(yi)它在磷層上擦劃即可(ke)發火(huo)(huo)(huo)。由于二(er)醋酸(suan)(suan)纖(xian)維的(de)(de)(de)阻燃(ran)作用(yong),控制了發火(huo)(huo)(huo)物質的(de)(de)(de)燃(ran)燒(shao),不至于使整(zheng)根火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)一次燃(ran)燒(shao)完,達(da)到(dao)多(duo)次使用(yong)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。已研制成能(neng)反復(fu)擦燃(ran) 600次以(yi)上的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。
⑤感光(guang)(guang)火柴(chai):燃燒時發(fa)光(guang)(guang),照(zhao)亮物(wu)體后能使照(zhao)像膠(jiao)片(pian)感光(guang)(guang)。可代替閃光(guang)(guang)燈(deng)供攝影用。
早(zao)期(qi)火柴的缺(que)點:
早(zao)期(qi)生產的(de)火(huo)柴(chai)有兩個非(fei)常(chang)致命的(de)缺點:(1)白磷(lin)是非(fei)常(chang)稀少及遇熱(re)容(rong)易自(zi)燃,非(fei)常(chang)危險(xian);(2)白磷(lin)是有毒的(de),造(zao)火(huo)柴(chai)的(de)工人(ren)一不(bu)(bu)小心就會中毒身亡。在1852年(nian)經過瑞典人(ren)距塔斯脫倫姆(mu)的(de)改(gai)進,發(fa)明(ming)了(le)安(an)全(quan)(quan)火(huo)柴(chai)。以磷(lin)和硫化合物為發(fa)火(huo)物,必須在涂上紅磷(lin)的(de)匣(xia)子(zi)上摩擦(ca)才能(neng)生火(huo),安(an)全(quan)(quan)程(cheng)度提高。但(dan)在安(an)全(quan)(quan)火(huo)柴(chai)發(fa)明(ming)之(zhi)前(qian),人(ren)們可是經歷了(le)一代代不(bu)(bu)停的(de)探索。
安全火柴的優點(dian):
安全火(huo)柴(chai)中(zhong)的成分(fen)分(fen)別是:火(huo)柴(chai)頭(tou)主要(yao)由氧化劑(ji)(KClO3)、易燃物(wu)(如(ru)硫(liu)等)和粘合劑(ji)等組(zu)成。火(huo)柴(chai)盒(he)側(ce)面主要(yao)由紅磷(lin)、三(san)硫(liu)化二銻、粘合劑(ji)組(zu)成。當劃火(huo)柴(chai)時(shi),火(huo)柴(chai)頭(tou)和火(huo)柴(chai)盒(he)側(ce)面摩(mo)擦(ca)發熱,放出的熱量使KClO3分(fen)解,產生少量氧氣,使紅磷(lin)發火(huo),從(cong)而引(yin)起火(huo)柴(chai)頭(tou)上易燃物(wu)(如(ru)硫(liu))燃燒,這樣火(huo)柴(chai)便劃著了。
安(an)全火(huo)柴的(de)(de)優點在(zai)于把紅磷(lin)與氧(yang)化劑(ji)分開,不僅較為(wei)安(an)全,而且所用(yong)化學物質無毒性。所以也被稱為(wei)安(an)全火(huo)柴。火(huo)柴頭上主(zhu)要含有(you)氯酸(suan)鉀、二氧(yang)化錳、硫(liu)磺和(he)玻(bo)璃粉等。火(huo)柴桿上涂有(you)少(shao)量的(de)(de)石蠟。火(huo)柴盒兩邊的(de)(de)摩擦層(ceng)是(shi)由(you)紅磷(lin)和(he)玻(bo)璃粉調(diao)和(he)而成的(de)(de)。火(huo)柴著(zhu)火(huo)的(de)(de)主(zhu)要過程是(shi):(l)火(huo)柴頭在(zai)火(huo)柴盒上劃動時(shi),產生的(de)(de)熱量使磷(lin)燃(ran)燒;(2)磷(lin)燃(ran)燒放(fang)出的(de)(de)熱量使氯酸(suan)鉀分解;(3)氯酸(suan)鉀分解放(fang)出的(de)(de)氧(yang)氣與硫(liu)反應(ying);(4)硫(liu)與氧(yang)氣反應(ying)放(fang)出的(de)(de)熱量引燃(ran)石蠟,最終使火(huo)柴桿著(zhu)火(huo)。
火柴(chai)梗經過1.5%磷酸氫二銨處理后,又涂(tu)了一(yi)層石蠟,藥頭很粗大。它容(rong)易摩擦著火,火苗(miao)特別旺,即使在十級以上的大風中照樣能著火,不(bu)會熄滅。
普通(tong)火(huo)(huo)柴(chai),遇到潮濕(shi),就沒法點燃。原來它是用(yong)動物膠做粘和劑的(de)(de),防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)性(xing)能(neng)很差。出(chu)現的(de)(de)這種“抗潮火(huo)(huo)柴(chai)”,它的(de)(de)發火(huo)(huo)藥同普通(tong)火(huo)(huo)柴(chai)一樣(yang),但是用(yong)乙(yi)烯、丙烯酸等(deng)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)性(xing)能(neng)很好的(de)(de)合成樹脂做粘和劑,外面(mian)涂上一層軟質的(de)(de)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)膜(mo), 能(neng)夠(gou)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)耐濕(shi),又(you)被稱(cheng)為(wei)“防(fang)(fang)潮火(huo)(huo)柴(chai)”
用普通的紙(zhi)張浸在高熔點的石蠟或脂(zhi)肪酸中,采用特殊的工藝壓制成(cheng)梗子,然后蘸上藥(yao)頭(tou),“紙(zhi)梗火柴”就(jiu)做成(cheng)了(le)。
用塑料做成火柴梗(geng),再(zai)蘸上藥頭。“紙梗(geng)火柴”和“塑料梗(geng)火柴”能節約大(da)量(liang)木材(cai),燃燒時間也長(chang)些。
火(huo)(huo)(huo)柴(chai)棒端用硝酸(suan)鍶、硝酸(suan)鋇做藥頭,點燃時會迸發出(chu)紅色和綠(lv)色的火(huo)(huo)(huo)花,仿佛焰(yan)火(huo)(huo)(huo)那樣。
它點燃(ran)時不會產(chan)生有害人體的二氧(yang)化硫氣(qi)體,卻會散(san)發出令人歡(huan)快的香(xiang)(xiang)(xiang)味。原來,火柴梗用(yong)一些香(xiang)(xiang)(xiang)精、玫瑰(gui)油、檀香(xiang)(xiang)(xiang)油等浸泡或熏蒸過,點燃(ran)以后,香(xiang)(xiang)(xiang)料揮發,滿室馨(xin)香(xiang)(xiang)(xiang)。
它一經(jing)點燃以后,很快就(jiu)會(hui)產生1200°C以上的高溫。在沒有電源的地方,人們就(jiu)用(yong)它來(lai)焊接電線、水(shui)壺、搪瓷(ci)盆等。為什么它有如此神奇的力(li)量呢?原(yuan)來(lai)它是用(yong)四氧化(hua)三(san)鐵(tie)、鋁粉和鎂粉等混合(he)劑做(zuo)(zuo)藥頭,用(yong)硝化(hua)纖維(wei)做(zuo)(zuo)粘和劑。
可以燃燒一兩個小時,熾熱的(de)火焰,能代替電(dian)焊(han)。
它(ta)長38厘米,用7層紙卷成,藥頭占全長的(de)(de)1/3。這種火(huo)柴(chai)象根棍棒,點燃以(yi)后,擎在(zai)手中,火(huo)光(guang)熊熊,宛(wan)如一(yi)支燃燒的(de)(de)火(huo)炬,散發(fa)出紅色(se)(se)、蘭色(se)(se)或白色(se)(se)的(de)(de)火(huo)焰(yan),可以(yi)持續照亮(liang)十(shi)幾分鐘,在(zai)風雨(yu)中也不(bu)會熄滅。它(ta)亮(liang)度特別大,能幫助遇難的(de)(de)火(huo)車(che)、輪船發(fa)出求救(jiu)的(de)(de)信號。
它有內外(wai)(wai)兩層(ceng)(ceng),內層(ceng)(ceng)十發火(huo)(huo)藥(yao)(yao)料,由氯酸(suan)鉀、膠粘劑等(deng)合成;外(wai)(wai)層(ceng)(ceng)是可燃性(xing)藥(yao)(yao)物(wu),由聚乙醛(quan)、硝(xiao)化纖維和安息香酸(suan)等(deng)組成。火(huo)(huo)柴梗上纏(chan)饒著一層(ceng)(ceng)玻璃紙,阻止火(huo)(huo)焰擴展。劃擦(ca)火(huo)(huo)柴后,外(wai)(wai)層(ceng)(ceng)藥(yao)(yao)物(wu)燃燒(shao)速度快,火(huo)(huo)柴熄滅后,內層(ceng)(ceng)藥(yao)(yao) 物(wu)涂層(ceng)(ceng)便露(lu)在外(wai)(wai)面。它能(neng)多次劃燃使用。
它(ta)是由奧(ao)地利工程師(shi) 裴(pei)迪南·尼(ni)赫 發明的(de)(de)火柴(chai),它(ta)的(de)(de)制(zhi)法、和所用的(de)(de)化學制(zhi)劑(ji),還是個商業秘(mi)密呢。這(zhe)種火柴(chai)外表與普通火柴(chai)沒有(you)什(shen)么(me)差別,只是外層(ceng)涂了一(yi)層(ceng)特殊的(de)(de)化學混合制(zhi)劑(ji),因此(ci)一(yi)根能擦(ca)上600次,而(er)且不會受潮。
火柴的工業史
火柴(chai)工業開創于(yu)歐洲。1833年,世界上第一家火柴(chai)廠建立于(yu)瑞典(dian)卡(ka)爾馬省的(de)貝里(li)亞城。
1865年,火(huo)柴開始輸入中國,當(dang)時稱之為(wei)“洋火(huo)”或“自來火(huo)”。
中國(guo)的第一(yi)家火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠是衛省軒于1879年(nian)(nian)在廣東省佛山(shan)縣創辦的巧明火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠。到1900年(nian)(nian),中國(guo)共開(kai)設了(le)(le)19家火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠。1921年(nian)(nian),劉鴻生(sheng)(sheng)在蘇州創辦鴻生(sheng)(sheng)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠,改進了(le)(le)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)配方,改善了(le)(le)生(sheng)(sheng)產管理(li),生(sheng)(sheng)產出質(zhi)優價廉(lian)的“美麗(li)”牌(pai)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)。劉鴻生(sheng)(sheng)于1930年(nian)(nian)又(you)創建了(le)(le)上海大(da)中華火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)公司。1949年(nian)(nian)后,中國(guo)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)生(sheng)(sheng)產逐步實現了(le)(le)機(ji)械(xie)化(hua)和半(ban)自動化(hua)。1967年(nian)(nian),第一(yi)臺火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)自動連續(xu)機(ji)試制成(cheng)功(gong)。1982年(nian)(nian)在濟(ji)南(nan)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)(chai)廠建成(cheng)了(le)(le)中國(guo)第一(yi)條連續(xu)生(sheng)(sheng)產線。
2012年(nian)(nian)9月6日,河(he)北(bei)泊(bo)頭(tou)火柴(chai)(chai)有限公司將(jiang)舉行資產處置拍(pai)賣會(hui),最后一(yi)批設(she)備被(bei)拍(pai)賣,這標志著亞洲(zhou)最大的(de)(de)火柴(chai)(chai)生產廠(chang)家徹底走進歷史。河(he)北(bei)泊(bo)頭(tou)火柴(chai)(chai)有限公司前身為(wei)泊(bo)鎮永華火柴(chai)(chai)股(gu)(gu)份有限公司,始建于1912年(nian)(nian),時任民國(guo)代總統的(de)(de)馮國(guo)璋以四萬元現洋入股(gu)(gu)公司,改寫(xie)了國(guo)人依賴“洋火”的(de)(de)歷史,建國(guo)后一(yi)度成為(wei)中國(guo)乃(nai)至亞洲(zhou)最大的(de)(de)火柴(chai)(chai)生產廠(chang)家。當地文物部門對(dui)“泊(bo)頭(tou)火柴(chai)(chai)”的(de)(de)主要火柴(chai)(chai)生產設(she)備進行了保護,并(bing)將(jiang)設(she)立專門的(de)(de)展館進行展示。
制造工藝
火(huo)柴的制造(zao)工藝因(yin)品種而(er)異
木梗(geng)火(huo)柴制造(zao) 大體可分(fen)為梗(geng)子(zi)制造(zao)、梗(geng)子(zi)處(chu)理、火(huo)柴藥頭制造(zao)、盒(he)子(zi)制造(zao)、包裝及刷磷5個部分(fen)(見圖(tu))。
①梗子制造:制作火柴梗應(ying)選(xuan)用質地疏(shu)松、紋理(li)順直、易燃、無異味的(de)木(mu)料(liao)。常(chang)用的(de)樹種是(shi)楊科或(huo)椴科,也可用松類或(huo)云杉(shan)。松類木(mu)料(liao)需經蒸煮以除去所含松脂。
選材后(hou),將(jiang)原木鋸(ju)截成段,剝(bo)去樹皮(pi),旋削成厚薄均勻的連續梗片。梗片再分切成一(yi)定規格的梗枝。
②梗(geng)(geng)子(zi)處(chu)理:將梗(geng)(geng)子(zi)用濃(nong)度(du)1%左(zuo)右的(de)磷(lin)酸(suan)或磷(lin)酸(suan)銨溶液浸淋,稱為(wei)防灼處(chu)理,可避免火柴燃燒后(hou)的(de)余燼掉落(luo)。經瀝干(gan)除去(qu)表面水分后(hou),送往烘梗(geng)(geng)機中烘干(gan),使梗(geng)(geng)桿含水率(lv)降(jiang)到6~8%。梗(geng)(geng)枝(zhi)(zhi)烘干(gan)后(hou),經過選(xuan)梗(geng)(geng)機篩選(xuan),除去(qu)斷殘枝(zhi)(zhi)和長(chang)條(tiao)、寬片,選(xuan)出(chu)符合規格的(de)梗(geng)(geng)枝(zhi)(zhi)。
③火(huo)柴藥頭制(zhi)造:合格的(de)梗(geng)(geng)枝(zhi)經風力管道(dao)或傳送帶送到(dao)火(huo)柴自動連續(xu)機,自動進行理梗(geng)(geng)、上梗(geng)(geng)、沾(zhan)蠟、沾(zhan)藥、烘干和卸梗(geng)(geng)等多道(dao)工(gong)藝,即(ji)完成火(huo)柴的(de)制(zhi)作。
④火(huo)柴(chai)盒(he)(he)制(zhi)造:火(huo)柴(chai)盒(he)(he)分(fen)(fen)為(wei)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)盒(he)(he)和木(mu)盒(he)(he)兩種(zhong)。紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)盒(he)(he)采用(yong)厚度為(wei)0.4mm、定量為(wei)300g/m2的(de)(de)卷(juan)筒板紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)或(huo)平(ping)板紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)原料。分(fen)(fen)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)將原卷(juan)筒板紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)(fen)切成不同的(de)(de)寬度,以適應外(wai)盒(he)(he)或(huo)內(nei)盒(he)(he)的(de)(de)制(zhi)作需要。內(nei)外(wai)盒(he)(he)分(fen)(fen)別(bie)(bie)制(zhi)好(hao)后(hou),進行套盒(he)(he),成為(wei)一整體。木(mu)盒(he)(he)選用(yong)材質較好(hao)無疤節的(de)(de)木(mu)段,在(zai)旋(xuan)盒(he)(he)片(pian)機(ji)上旋(xuan)出帶有劃(hua)痕的(de)(de)內(nei)盒(he)(he)片(pian)或(huo)外(wai)盒(he)(he)片(pian),再分(fen)(fen)別(bie)(bie)切成盒(he)(he)條,經糊盒(he)(he)機(ji)糊制(zhi),烘干后(hou)套盒(he)(he)、貼標。
⑤包裝與刷(shua)(shua)(shua)磷(lin)(lin)(lin):火(huo)柴(chai)與火(huo)柴(chai)盒(he)在包裝工序(xu)匯(hui)合(he)(he)。裝盒(he)機將火(huo)柴(chai)按規定的支(zhi)數(shu)整齊地裝入盒(he)內(nei),隨后,刷(shua)(shua)(shua)磷(lin)(lin)(lin)機在盒(he)子側面(mian)(mian)刷(shua)(shua)(shua)上(shang)磷(lin)(lin)(lin)漿。另有一種(zhong)磷(lin)(lin)(lin)面(mian)(mian)是(shi)在印刷(shua)(shua)(shua)商標時印到盒(he)片側面(mian)(mian)上(shang)的,稱(cheng)(cheng)為(wei)“印刷(shua)(shua)(shua)磷(lin)(lin)(lin)面(mian)(mian)”。磷(lin)(lin)(lin)漿主要成(cheng)分是(shi)赤磷(lin)(lin)(lin)和(he)粘合(he)(he)劑。傳(chuan)統(tong)的粘合(he)(he)劑是(shi)皮膠,亦使用合(he)(he)成(cheng)粘合(he)(he)劑。經烘(hong)干后,包封(feng)機將每10盒(he)火(huo)柴(chai)封(feng)成(cheng)小(xiao)包,裝入箱內(nei)(小(xiao)箱100包,稱(cheng)(cheng)為(wei)“件(jian)”;大箱200包,稱(cheng)(cheng)為(wei)“雙(shuang)件(jian)”),即為(wei)成(cheng)品。
蠟(la)梗(geng)火柴制(zhi)造 蠟(la)梗(geng)的(de)(de)(de)制(zhi)造有兩種方(fang)式(shi):一種是拉模(mo)成(cheng)型,另一種是擠(ji)壓成(cheng)型。都要經(jing)過原(yuan)(yuan)紙分切(qie)、浸蠟(la)、成(cheng)型、冷卻(que)和切(qie)斷等工藝過程。它采用定量40~45g/m2的(de)(de)(de)卷筒有光紙為(wei)(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料,分切(qie)成(cheng)寬度(du)為(wei)(wei)(wei)20~25mm的(de)(de)(de)盤紙,通過成(cheng)型模(mo)或(huo)成(cheng)型輪在溫度(du)為(wei)(wei)(wei) 120℃左右的(de)(de)(de)熔化石蠟(la)中(zhong)形成(cheng)圓形或(huo)方(fang)形截(jie)面(mian)的(de)(de)(de)梗(geng)條,經(jing)涼水或(huo)冷風冷卻(que)定型后切(qie)斷成(cheng)梗(geng)枝。蠟(la)梗(geng)的(de)(de)(de)規格(ge)一般(ban)為(wei)(wei)(wei)長28~38mm,圓梗(geng)直徑1.5mm,方(fang)梗(geng)截(jie)面(mian)為(wei)(wei)(wei)1.6×1.6mm。
火(huo)(huo)柴藥頭的制造與(yu)(yu)木梗(geng)(geng)(geng)火(huo)(huo)柴的一樣,經(jing)過理梗(geng)(geng)(geng)進(jin)入普(pu)遍(bian)的火(huo)(huo)柴連(lian)續機上梗(geng)(geng)(geng)、沾(zhan)藥,制成火(huo)(huo)柴。但在沾(zhan)藥前(qian)(qian)不需(xu)沾(zhan)蠟。蠟梗(geng)(geng)(geng)與(yu)(yu)藥頭的結(jie)(jie)合牢度(du)較差,沾(zhan)藥漿前(qian)(qian)需(xu)先(xian)經(jing)預處理,去掉梗(geng)(geng)(geng)枝(zhi)端(duan)部(沾(zhan)藥處)表面的蠟層,并略使(shi)紙層松(song)散,以增(zeng)加藥頭與(yu)(yu)梗(geng)(geng)(geng)子的粘(zhan)結(jie)(jie)力;藥頭的干燥是在較低的溫度(du)(20~40℃)下(xia)進(jin)行(xing),以免梗(geng)(geng)(geng)中石蠟熔(rong)化(hua)。
紙梗書(shu)式火柴制(zhi)造 分為制(zhi)梗(一般稱火柴梳)、制(zhi)封(feng)皮(pi)和裝訂 3部(bu)分。為防止紙梗燃燒熄滅后的(de)殘枝陰燃,制(zhi)梗用(yong)板(ban)(ban)紙需經(jing)防灼處理。這種(zhong)處理是在(zai)板(ban)(ban)紙生產(chan)過程的(de)最(zui)后工序,即當紙坯(pi)通過末級烘(hong)缸前,以5%的(de)磷酸(suan)氫二(er)銨水溶(rong)液均(jun)勻噴灑(sa)在(zai)紙板(ban)(ban)上(shang),再經(jing)烘(hong)干,含水率應保持在(zai)8%左右。
采用火(huo)柴(chai)梳(shu)自動連續機(CM機)自動完成(cheng)(cheng)制梗和沾藥頭。用封(feng)皮涂磷分(fen)切機(PM機)將(jiang)印制好商標的(de)封(feng)皮紙涂上磷層,經(jing)干(gan)(gan)燥(zao)塔(ta)烘干(gan)(gan)后,先(xian)縱向(xiang)分(fen)切成(cheng)(cheng)條,再橫向(xiang)分(fen)切成(cheng)(cheng)片,以供包(bao)裝之用。火(huo)柴(chai)梳(shu)和封(feng)皮匯合于裝訂機(AM機),火(huo)柴(chai)梳(shu)在機上裁切,封(feng)皮經(jing)過折疊(die)后組(zu)合裝訂成(cheng)(cheng)冊,即為成(cheng)(cheng)品。
現代很少看見
從附加商業利益來(lai)說,世界上有(you)18.8億的煙民(min),對(dui)于這么大的一個群體來(lai)說“火”的需(xu)求是非常(chang)龐大的,而打火機作(zuo)為(wei)一種實用(yong)的廣告媒體,其(qi)作(zuo)用(yong)是不(bu)言(yan)而喻(yu)。
煙民隨(sui)時(shi)要用(yong)“火”。由于(yu)現代工具的發展(zhan),對于(yu)常(chang)用(yong)“火”的煙民來說,打火機的生產量很大,如今更容易買到打火機。
打火(huo)(huo)機對于(yu)煙(yan)民(min)來說(shuo),使用(yong)(yong)起來更合適。但打火(huo)(huo)機致命(ming)的(de)(de)(de)(de)缺(que)點(dian)是不耐(nai)保(bao)存。打火(huo)(huo)機里(li)面(mian)的(de)(de)(de)(de)氣體易蒸發(fa),放上數月或一(yi)年半載里(li)面(mian)的(de)(de)(de)(de)氣體多蒸發(fa)盡了,自然也打不著火(huo)(huo)了。而火(huo)(huo)柴(chai)耐(nai)于(yu)存放,放個十幾年仍然同新的(de)(de)(de)(de)一(yi)樣使用(yong)(yong)。不是煙(yan)民(min)的(de)(de)(de)(de)人(ren)不常用(yong)(yong)火(huo)(huo),一(yi)般(ban)將耐(nai)存儲的(de)(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴(chai)存放起來,很長時間才(cai)偶爾點(dian)一(yi)下東西。
簡單說就是(shi)火柴(chai)耐放,主要是(shi)儲存(cun)起來偶(ou)爾(er)使(shi)用的(de),而(er)(er)打火機(ji)是(shi)煙民和一些人時刻(ke)使(shi)用的(de)。因(yin)此我們時刻(ke)見到(dao)的(de)是(shi)打火機(ji)而(er)(er)不(bu)是(shi)存(cun)儲起來偶(ou)爾(er)使(shi)用的(de)火柴(chai)。