《資治通鑒》中記(ji)載:“陳宣(xuan)帝太建(jian)九年,齊后(hou)(hou)妃(fei)貧苦,至以(yi)賣燭(zhu)(zhu)為(wei)業。”元末明初學者(zhe)陶宗儀的《輟耕(geng)錄》中的《發(fa)燭(zhu)(zhu)》條說:“杭人削松(song)木為(wei)小片,其薄如紙,熔硫磺涂木片頂端分許,名曰(yue)發(fa)燭(zhu)(zhu),又曰(yue)粹兒,蓋以(yi)發(fa)火及代燈燭(zhu)(zhu)用(yong)也(ye)。史載周建(jian)德六年,齊后(hou)(hou)妃(fei)貧者(zhe)以(yi)發(fa)燭(zhu)(zhu)為(wei)生,豈即杭人之所(suo)制(zhi)矣。”文中的發(fa)燭(zhu)(zhu)就是原始的火柴(chai)。
北宋人(ren)陶谷的(de)(de)(de)《清(qing)異錄(lu)》說(shuo):“夜有(you)急,苦于作(zuo)燈(deng)之(zhi)(zhi)緩(huan)。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,得(de)焰穗然。既神之(zhi)(zhi),呼引(yin)光奴。今遂有(you)貨者,易名(ming)火(huo)(huo)(huo)寸。”這是(shi)說(shuo)當時民間百姓非常流行用一(yi)種涂上硫(liu)磺的(de)(de)(de)杉木(mu)條引(yin)火(huo)(huo)(huo),這也(ye)說(shuo)明了原(yuan)(yuan)始(shi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴,應該(gai)是(shi)在《清(qing)異錄(lu)》成書年代之(zhi)(zhi)前(qian)就已經發明,也(ye)就是(shi)公(gong)元950年前(qian)。據一(yi)則重要史(shi)料記載:“漢淮南王招致方術之(zhi)(zhi)士,延八公(gong)等撰《鴻寶萬畢(bi)方》,法燭是(shi)其(qi)一(yi)也(ye),余非民所(suo)急,故不行于世,然則法燭之(zhi)(zhi)起,自劉安始(shi)也(ye)。”這里的(de)(de)(de)法燭就是(shi)后來說(shuo)的(de)(de)(de)發燭,都是(shi)火(huo)(huo)(huo)柴的(de)(de)(de)前(qian)身。按照高承的(de)(de)(de)記述(shu),我們可得(de)知(zhi),原(yuan)(yuan)始(shi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)柴是(shi)在公(gong)元2世紀,由早期(qi)的(de)(de)(de)煉(lian)丹家(jia)所(suo)發明的(de)(de)(de)。我們也(ye)知(zhi)道硫(liu)磺是(shi)煉(lian)丹家(jia)的(de)(de)(de)主(zhu)要藥物,所(suo)以說(shuo)他們發明原(yuan)(yuan)始(shi)火(huo)(huo)(huo)柴更加合理。
但根據記載當(dang)前認為最早(zao)(zao)的火(huo)(huo)(huo)(huo)柴是在(zai)公元577年發(fa)明的,當(dang)時是南北(bei)朝時期(qi),戰事四起,北(bei)齊(qi)腹背受(shou)敵(di),物(wu)資短缺,尤(you)其是缺少(shao)火(huo)(huo)(huo)(huo)種,做飯都成(cheng)(cheng)問(wen)題(ti)。當(dang)時后妃(fei)和一班宮女將硫磺沾(zhan)在(zai)小(xiao)木棒上(shang),借助于火(huo)(huo)(huo)(huo)種或(huo)火(huo)(huo)(huo)(huo)刀火(huo)(huo)(huo)(huo)石,能(neng)很方便地(di)把(ba)“陰火(huo)(huo)(huo)(huo)”引(yin)發(fa)為“陽火(huo)(huo)(huo)(huo)”。這可(ke)視為當(dang)前記載中(zhong)原始的火(huo)(huo)(huo)(huo)柴。到了南宋(song)時期(qi),杭州(zhou)的大小(xiao)街道(dao)上(shang),已經到處都有出售(shou)火(huo)(huo)(huo)(huo)柴的小(xiao)販。陶(tao)宗儀《輟耕錄》載:“杭人削松(song)木為小(xiao)片(pian),其薄如紙,鎔磺涂木片(pian)頂分(fen)許,名(ming)曰發(fa)燭,又(you)曰焠兒(er)。蓋以發(fa)火(huo)(huo)(huo)(huo)及代燭也”。950年前后,陶(tao)谷在(zai)《清異錄》一書中(zhong)提到,夜(ye)里有急事而又(you)要(yao)花不少(shao)時間做燈。有一位聰明人用松(song)木條浸染硫磺,貯(zhu)存起來備用。與火(huo)(huo)(huo)(huo)一接觸,就會燃(ran)燒起來。可(ke)得(de)小(xiao)火(huo)(huo)(huo)(huo)焰如同谷穗。這種神奇之物(wu),當(dang)時稱為引(yin)光奴。后來,它成(cheng)(cheng)為商品時,便更名(ming)為火(huo)(huo)(huo)(huo)寸條。可(ke)說(shuo)這已經是早(zao)(zao)期(qi)的火(huo)(huo)(huo)(huo)柴了,但當(dang)時朝廷沒有注意和重視。
在(zai)歐(ou)洲,火(huo)(huo)柴出現于(yu)古羅馬(ma)時期(qi)(qi)(qi)。當時一些小販(fan),將(jiang)木(mu)柴浸泡(pao)在(zai)硫(liu)磺(huang)中(zhong)(zhong)出售。這(zhe)(zhe)種被(bei)浸泡(pao)在(zai)硫(liu)磺(huang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)木(mu)柴本身并不(bu)起火(huo)(huo),而是(shi)可以用(yong)(yong)來引火(huo)(huo)。人(ren)們用(yong)(yong)鐵塊撞擊火(huo)(huo)石,讓濺出的(de)(de)(de)火(huo)(huo)星落在(zai)這(zhe)(zhe)些木(mu)柴上(shang),就(jiu)能(neng)獲得火(huo)(huo)種。到了(le)中(zhong)(zhong)世紀時期(qi)(qi)(qi),歐(ou)洲人(ren)又用(yong)(yong)蘆(lu)葦(wei)取(qu)代了(le)木(mu)柴,成(cheng)為(wei)引火(huo)(huo)的(de)(de)(de)材料。歐(ou)洲最(zui)早的(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴也是(shi)用(yong)(yong)硫(liu)磺(huang)制成(cheng)的(de)(de)(de),許多研究(jiu)者認為(wei),這(zhe)(zhe)項發明很可能(neng)是(shi)由歐(ou)洲旅游(you)者直接從中(zhong)(zhong)國帶回的(de)(de)(de)。馬(ma)可波(bo)羅時期(qi)(qi)(qi),中(zhong)(zhong)國早期(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴技術傳入(ru)歐(ou)洲,后來歐(ou)洲人(ren)就(jiu)在(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)基礎上(shang)不(bu)斷改進一度被(bei)中(zhong)(zhong)國人(ren)稱為(wei)“洋火(huo)(huo)”的(de)(de)(de)火(huo)(huo)柴。
1669年,德國人H.布(bu)蘭德提煉出(chu)了黃磷。人們利(li)用(yong)黃磷極易氧化(hua)發火這一特性(xing),在(zai)小木棒一端沾(zhan)上(shang)硫(liu)磺(huang),然后再沾(zhan)黃磷而發光。
1805年,法(fa)國人錢斯(si)爾將氯酸(suan)鉀和糖用樹膠(jiao)粘在小木棒上,浸沾硫酸(suan)而發(fa)火(huo)。
1816年,法國(guo)巴黎的(de)F.德(de)魯森制(zhi)成(cheng)了(le)(le)(le)黃磷火(huo)柴(chai),1828年,英國(guo)倫敦(dun)的(de)S. 瓊斯制(zhi)成(cheng)了(le)(le)(le)普魯米辛火(huo)柴(chai),接著巴黎人G. E. 梅凱(kai)爾和奧地利人J.西格爾等人發(fa)明了(le)(le)(le)無磷火(huo)柴(chai)。為了(le)(le)(le)增加火(huo)柴(chai)的(de)穩定性(xing)和易燃性(xing),法國(guo)人C.索利亞利用白磷和黃磷作為配(pei)方(fang),于(yu)1831年革新了(le)(le)(le)火(huo)柴(chai)配(pei)方(fang)的(de)設計(ji)。
“洋火”借著摩擦生火,而發明(ming)這種火柴(chai)的(de)(de)(de)人是英(ying)國(guo)的(de)(de)(de)沃克,他(ta)在(zai)(zai)1826年利用(yong)樹膠和水制成了膏狀的(de)(de)(de)硫化銻和氯化鉀,涂(tu)在(zai)(zai)火柴(chai)梗上(shang)并夾在(zai)(zai)砂紙上(shang)拉動便產生火。他(ta)把氯酸鉀和三硫化銻用(yong)樹膠粘在(zai)(zai)小木(mu)棒(bang)端(duan)部作藥頭(tou),裝在(zai)(zai)盒內,盒側面粘有砂紙。手持小木(mu)棒(bang)將藥頭(tou)在(zai)(zai)砂紙上(shang)用(yong)力擦劃,能發火燃燒。這是最早具有實(shi)用(yong)價值的(de)(de)(de)火柴(chai)。
1830年(nian),法(fa)國(guo)(guo)的索利亞和德國(guo)(guo)的坎默洛對火(huo)柴(chai)進行了革新(xin),用黃磷、硫磺和氯(lv)酸鉀(jia)混合原料(liao)制(zhi)成現代(dai)(dai)的火(huo)柴(chai)。1831年(nian),法(fa)國(guo)(guo)人C.索里亞以黃磷代(dai)(dai)替三硫化銻摻入(ru)藥頭中,制(zhi)成黃磷火(huo)柴(chai)。這(zhe)種火(huo)柴(chai)使用方便,但發火(huo)太靈(ling)敏,容易引(yin)起火(huo)災(zai),而且在(zai)制(zhi)造(zao)和使用過程中,因黃磷有劇毒,嚴重危(wei)害(hai)人們的健康(kang)。
1845年,奧(ao)地(di)利化(hua)學家A.施勒特爾研制出赤磷(lin)(也稱紅磷(lin)),它(ta)是黃磷(lin)的同(tong)素異形體,采用(yong)赤磷(lin)作為火柴(chai)(chai)頭,性能比較穩定,且無毒(du)。1855年,瑞典人(ren)J.E.倫德斯(si)特倫創制出一種新(xin)型火柴(chai)(chai),它(ta)是將氯酸鉀和(he)硫磺等(deng)混合物(wu)粘在(zai)火柴(chai)(chai)梗上,而將赤磷(lin)藥(yao)料涂在(zai)火柴(chai)(chai)盒側面。使(shi)用(yong)時,將火柴(chai)(chai)藥(yao)頭在(zai)磷(lin)層上輕(qing)(qing)輕(qing)(qing)擦劃,即(ji)能發火。由于把強氧化(hua)劑和(he)強還原(yuan)劑分開,大大增強了生產和(he)使(shi)用(yong)中的安(an)全(quan)(quan)性,稱之為安(an)全(quan)(quan)火柴(chai)(chai),應用(yong)廣泛。
1898年,法國人(ren)H.塞弗(fu)納和E.D.卡昂以(yi)三硫化四磷(lin)取代黃(huang)(huang)磷(lin)制成火柴(chai)(chai),稱為硫化磷(lin)火柴(chai)(chai)。這種火柴(chai)(chai)與黃(huang)(huang)磷(lin)火柴(chai)(chai)一(yi)樣隨處可以(yi)擦燃而沒有黃(huang)(huang)磷(lin)的毒性,但(dan)仍不(bu)如(ru)安全(quan)(quan)火柴(chai)(chai)安全(quan)(quan)。19世紀(ji)末,發現利用白(bai)磷(lin)做火柴(chai)(chai)的工廠工人(ren),易罹患一(yi)種磷(lin)毒性頜疽癥的疾病,1898年,法國政府火柴(chai)(chai)專(zhuan)賣公司提(ti)出(chu)了三硫化二磷(lin)用于火柴(chai)(chai)制作的專(zhuan)利后,白(bai)磷(lin)火柴(chai)(chai)被視為一(yi)種違法的產品(pin)。
二十(shi)世(shi)紀(ji)初,現代火(huo)柴傳(chuan)入中國,被稱(cheng)為洋火(huo)、番火(huo)等。例(li)如臺(tai)灣話仍稱(cheng)「番仔火(huo)」。
通常制法:一方面(mian)采用易燃(ran)的(de)(de)木材做(zuo)成小棒(稱火(huo)柴(chai)梗),在其一端蘸(zhan)以蠟油和含氯酸鉀的(de)(de)藥料(liao)(稱火(huo)柴(chai)頭),制成火(huo)柴(chai);另一方面(mian)在包裝(zhuang)盒上(shang)涂以含赤磷,白磷的(de)(de)磷面(mian)。使用時,將火(huo)柴(chai)在磷面(mian)上(shang)擦劃,即能(neng)引燃(ran),極為方便。
分(fen)類:火柴(chai)(chai)可分(fen)為日用安(an)全(quan)火柴(chai)(chai)、普通火柴(chai)(chai)、高檔火柴(chai)(chai)和各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣的特種(zhong)火柴(chai)(chai)。
制(zhi)造工(gong)藝的一(yi)般(ban)過程(cheng)主要有(you):鋸木(mu)、剝樹(shu)皮(pi)、旋片(pian)、切(qie)梗(geng)、烘干(gan);篩選、理梗(geng)、排梗(geng)、沾油(you)、藥(yao)(yao)漿(jiang)(jiang)調(diao)制(zhi)、沾藥(yao)(yao)、烘干(gan)、卸梗(geng)、旋盒片(pian)、切(qie)盒片(pian)、糊(hu)盒、烘干(gan);套盒(紙盒為:印刷(shua)、壓痕(hen)、分切(qie)、糊(hu)盒、套盒)、裝(zhuang)(zhuang)盒、磷漿(jiang)(jiang)調(diao)制(zhi)、刷(shua)磷、包封、裝(zhuang)(zhuang)箱。
火柴(chai)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)品(pin)種、型號繁多,大體分(fen)六大類:(1)原木分(fen)解設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(2)梗枝制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(3)梗枝處理設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(4)火柴(chai)(頭梗)制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(5)盒(he)子制造設(she)(she)(she)備(bei)(bei);(6)火柴(chai)包裝設(she)(she)(she)備(bei)(bei)。
火(huo)(huo)柴(chai)有摩(mo)擦火(huo)(huo)柴(chai)(又(you)稱硫化磷火(huo)(huo)柴(chai))與(yu)安(an)全火(huo)(huo)柴(chai)之分,其(qi)發(fa)火(huo)(huo)原理不盡相(xiang)同(tong)。
摩擦(ca)火柴(chai)藥頭(tou)的主要(yao)成分(fen)是氯酸鉀(jia)和三(san)硫化四磷,稍在粗糙(cao)表面(mian)摩擦(ca)、產生(sheng)的熱(re)足以使這(zhe)兩(liang)種物(wu)質起化學反應(ying)而發火。
安全(quan)火柴藥頭中(zhong)以硫(liu)磺取(qu)代三硫(liu)化(hua)四磷(lin)。一般的摩擦(ca)熱(re)不足以使(shi)藥頭起反(fan)(fan)應(ying)(ying),只有在火柴盒(he)側面(mian)的磷(lin)層上擦(ca)劃時(shi),摩擦(ca)熱(re)先使(shi)硫(liu)與氯酸鉀發生(sheng)反(fan)(fan)應(ying)(ying),放出較(jiao)多的熱(re)能,促使(shi)藥頭中(zhong)的化(hua)學物質產生(sheng)反(fan)(fan)應(ying)(ying)而(er)發火。它的反(fan)(fan)應(ying)(ying)過程如下:
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上(shang)述化(hua)學反應過于劇烈,發(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)太猛,不利于使用(yong)。為了控制(zhi)發(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)速度,藥(yao)頭中(zhong)還需加(jia)入(ru)(ru)一(yi)些(xie)(xie)石(shi)英粉(fen)等填充劑,使藥(yao)頭發(fa)(fa)火(huo)(huo)(huo)緩和、穩定;此外(wai),還加(jia)入(ru)(ru)重鉻(ge)酸鉀(jia)和顏料(liao)等,以改善抗潮性能和外(wai)觀。若(ruo)以淀(dian)粉(fen)、蟲膠等代替硫磺并加(jia)入(ru)(ru)一(yi)些(xie)(xie)香(xiang)料(liao),便制(zhi)成(cheng)無硫芳香(xiang)火(huo)(huo)(huo)柴,燃燒時不產生刺激性氣(qi)體SO2,且能散發(fa)(fa)香(xiang)味(wei),使人感到舒適。
日用火(huo)柴(chai)又稱普通火(huo)柴(chai) ,按包裝(zhuang)外(wai)形和(he)所用原料(liao)有木梗火(huo)柴(chai)、蠟(la)紙(zhi)梗火(huo)柴(chai)和(he)書式火(huo)柴(chai)3種。
①木(mu)(mu)梗(geng)火柴:用質地(di)比(bi)較松軟的(de)木(mu)(mu)材制(zhi)成(cheng)方形截面的(de)火柴梗(geng),梗(geng)端沾上石蠟和藥漿,干燥(zao)后裝(zhuang)于木(mu)(mu)片(pian)或(huo)紙板(ban)制(zhi)成(cheng)的(de)小盒中,盒側面涂以磷層。為最普(pu)通的(de)火柴。
②蠟紙(zhi)梗(geng)(geng)(geng)火(huo)柴:簡稱(cheng)蠟梗(geng)(geng)(geng)火(huo)柴。用薄紙(zhi)浸以(yi)熔融的石(shi)(shi)蠟后擠縮(suo)成截面為(wei)圓形或方形的長梗(geng)(geng)(geng)條(tiao),再經(jing)切斷制成火(huo)柴梗(geng)(geng)(geng)。適合(he)于缺乏(fa)木材的地區(qu)。因梗(geng)(geng)(geng)枝含蠟量(liang)大(da),引燃(ran)性能比(bi)較好,燃(ran)燒時間也比(bi)同樣(yang)規格的木梗(geng)(geng)(geng)長2~3倍,適用于航(hang)海(hai)、漁獵(lie)、勘探等野外作業的環境。但(dan)是石(shi)(shi)蠟在較高溫度下易軟化(hua),使梗(geng)(geng)(geng)枝的剛度降低,影響使用,故不適用于熱帶(dai)地區(qu)。
③書式火(huo)柴:因其(qi)包裝(zhuang)(zhuang)外(wai)形(xing)扁薄且似書冊而得名。其(qi)梗(geng)(geng)枝是用木片或紙板(ban)沖(chong)切而成(cheng),每10支或15支為一組(zu),一端(duan)基部(bu)相連,呈(cheng)梳齒狀,梗(geng)(geng)尖(jian)一端(duan)沾(zhan)石(shi)蠟及藥(yao)漿。制成(cheng)火(huo)柴后(hou),用卡紙封(feng)面(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂成(cheng)冊。磷層涂刷于封(feng)面(mian)裝(zhuang)(zhuang)訂處。使用時逐根撕下(xia)擦劃。這種火(huo)柴外(wai)形(xing)美觀(guan)、攜帶方便。
特(te)種(zhong)火柴 采(cai)用(yong)特(te)種(zhong)的藥頭配(pei)方(fang),以產生不同的特(te)殊功(gong)能。主(zhu)要有下列5種(zhong):
①抗風防水火(huo)柴:藥頭中含有比(bi)普通火(huo)柴多15%左右的(de)氧化劑,發火(huo)性能較強;表面沾(zhan)有一層防潮薄膜,可防止(zhi)受潮;藥頭粗而長(chang),直徑約5mm,長(chang)度為30mm。擦燃后(hou)以每秒4~6mm的(de)速度燃燒,能均(jun)勻(yun)地持續燃燒5~7秒鐘。這種特性使它能抗強風,不怕雨淋,適合于地質、水文、氣象、航海(hai)、漁獵等野(ye)外作業(ye)人員(yuan)使用。
②高溫火(huo)(huo)柴(chai):藥頭分內外兩(liang)層。內層是抗(kang)風防水火(huo)(huo)柴(chai)的藥料(liao);外層采(cai)用四氧化三鐵和鋁、鎂粉等原(yuan)料(liao),用硝化纖維(wei)溶液粘(zhan)合而成。大小規格與抗(kang)風防水火(huo)(huo)柴(chai)相(xiang)似(si)。燃(ran)燒時能(neng)產生1200℃以(yi)上的高溫,可(ke)供引燃(ran)熔接(jie)劑(ji)之用,故又稱(cheng)焊接(jie)火(huo)(huo)柴(chai)。
③信(xin)號(hao)火(huo)(huo)柴:又稱信(xin)號(hao)筒(tong)。筒(tong)身直徑(jing)2.5~3cm,長16~38cm。磷(lin)層涂在筒(tong)蓋端部。藥料中(zhong)摻入硝(xiao)酸鍶或硝(xiao)酸鋇(bei)、堿式(shi)碳酸銅等物料,燃燒后能分(fen)別發出紅、藍、白等不同顏(yan)色的持續火(huo)(huo)光,照度達80~800支燭(zhu)光,可供鐵路(lu)車輛(liang)或航海(hai)船舶夜間信(xin)號(hao)聯絡之(zhi)用(yong)。
④多次(ci)燃(ran)(ran)燒(shao)火(huo)柴:能反復發火(huo),多次(ci)燃(ran)(ran)燒(shao)。這種火(huo)柴不用(yong)木(mu)梗(geng),而(er)由氯酸鉀(jia)、硫(liu)磺、二醋酸纖(xian)維、多聚甲(jia)醛及填充劑等(deng)化學品經與丙酮混合(he)后(hou)壓制成直徑為(wei)(wei)2~5mm的(de)棒形火(huo)柴,稱為(wei)(wei)火(huo)柴芯(無火(huo)柴梗(geng)和藥頭之(zhi)分),以它(ta)在磷層上擦劃即可發火(huo)。由于二醋酸纖(xian)維的(de)阻燃(ran)(ran)作用(yong),控(kong)制了發火(huo)物質(zhi)的(de)燃(ran)(ran)燒(shao),不至(zhi)于使整根火(huo)柴一次(ci)燃(ran)(ran)燒(shao)完,達到多次(ci)使用(yong)的(de)目的(de)。已(yi)研制成能反復擦燃(ran)(ran) 600次(ci)以上的(de)火(huo)柴。
⑤感(gan)光(guang)火柴:燃燒(shao)時發(fa)光(guang),照亮物體后能使照像膠片(pian)感(gan)光(guang)。可(ke)代替閃光(guang)燈供攝(she)影用(yong)。
早(zao)期火柴的(de)缺點:
早期生產的(de)火柴(chai)有兩(liang)個非(fei)常致命的(de)缺點:(1)白磷是非(fei)常稀少及遇(yu)熱(re)容易自(zi)燃,非(fei)常危險;(2)白磷是有毒的(de),造火柴(chai)的(de)工人一不(bu)小心(xin)就會中毒身(shen)亡(wang)。在1852年經(jing)過瑞典(dian)人距塔斯(si)脫(tuo)倫姆的(de)改進(jin),發(fa)明(ming)了安(an)全(quan)火柴(chai)。以磷和(he)硫化(hua)合物為(wei)發(fa)火物,必(bi)須(xu)在涂上紅磷的(de)匣子上摩擦才(cai)能生火,安(an)全(quan)程度(du)提高。但在安(an)全(quan)火柴(chai)發(fa)明(ming)之(zhi)前,人們可是經(jing)歷了一代(dai)代(dai)不(bu)停的(de)探索。
安全火柴(chai)的優點:
安全火(huo)(huo)柴(chai)中的成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)別是:火(huo)(huo)柴(chai)頭(tou)主(zhu)要(yao)(yao)由(you)(you)氧(yang)化(hua)劑(ji)(KClO3)、易(yi)燃物(如硫(liu)等(deng))和粘(zhan)(zhan)合劑(ji)等(deng)組成(cheng)。火(huo)(huo)柴(chai)盒側(ce)面主(zhu)要(yao)(yao)由(you)(you)紅磷、三硫(liu)化(hua)二銻(ti)、粘(zhan)(zhan)合劑(ji)組成(cheng)。當劃(hua)火(huo)(huo)柴(chai)時,火(huo)(huo)柴(chai)頭(tou)和火(huo)(huo)柴(chai)盒側(ce)面摩擦發(fa)熱(re),放出的熱(re)量使(shi)KClO3分(fen)(fen)解,產生少量氧(yang)氣,使(shi)紅磷發(fa)火(huo)(huo),從而引(yin)起火(huo)(huo)柴(chai)頭(tou)上易(yi)燃物(如硫(liu))燃燒,這(zhe)樣(yang)火(huo)(huo)柴(chai)便劃(hua)著了。
安(an)全火(huo)柴的(de)優點在于把紅磷(lin)(lin)與(yu)(yu)氧(yang)化劑分(fen)開,不僅較(jiao)為(wei)安(an)全,而(er)且所(suo)用化學物質無毒性(xing)。所(suo)以也被稱為(wei)安(an)全火(huo)柴。火(huo)柴頭上主要含有氯(lv)酸鉀(jia)、二氧(yang)化錳(meng)、硫(liu)(liu)磺和玻(bo)璃粉等。火(huo)柴桿上涂有少量(liang)的(de)石(shi)蠟。火(huo)柴盒兩邊的(de)摩擦層(ceng)是(shi)由(you)紅磷(lin)(lin)和玻(bo)璃粉調和而(er)成的(de)。火(huo)柴著火(huo)的(de)主要過程是(shi):(l)火(huo)柴頭在火(huo)柴盒上劃(hua)動時,產生的(de)熱(re)量(liang)使磷(lin)(lin)燃(ran)燒(shao);(2)磷(lin)(lin)燃(ran)燒(shao)放(fang)出的(de)熱(re)量(liang)使氯(lv)酸鉀(jia)分(fen)解(jie);(3)氯(lv)酸鉀(jia)分(fen)解(jie)放(fang)出的(de)氧(yang)氣與(yu)(yu)硫(liu)(liu)反應;(4)硫(liu)(liu)與(yu)(yu)氧(yang)氣反應放(fang)出的(de)熱(re)量(liang)引燃(ran)石(shi)蠟,最(zui)終使火(huo)柴桿著火(huo)。
火柴梗經過1.5%磷酸(suan)氫(qing)二銨處(chu)理后,又涂(tu)了一層石(shi)蠟(la),藥頭(tou)很粗大。它容易(yi)摩擦著(zhu)火,火苗特別旺(wang),即(ji)使(shi)在十級(ji)以(yi)上(shang)的大風中照樣能(neng)著(zhu)火,不會熄(xi)滅。
普通火(huo)柴(chai)(chai),遇到潮(chao)濕,就沒(mei)法點燃。原來它是用動物膠做粘和劑的(de)(de),防水(shui)(shui)(shui)性能很(hen)差。出現的(de)(de)這種“抗潮(chao)火(huo)柴(chai)(chai)”,它的(de)(de)發火(huo)藥(yao)同普通火(huo)柴(chai)(chai)一樣,但是用乙烯(xi)、丙烯(xi)酸等防水(shui)(shui)(shui)性能很(hen)好的(de)(de)合成樹(shu)脂做粘和劑,外面(mian)涂上一層軟質的(de)(de)防水(shui)(shui)(shui)膜, 能夠(gou)防水(shui)(shui)(shui)耐濕,又(you)被(bei)稱(cheng)為“防潮(chao)火(huo)柴(chai)(chai)”
用(yong)普通(tong)的(de)(de)紙(zhi)張浸(jin)在高熔(rong)點的(de)(de)石蠟或脂肪酸中(zhong),采用(yong)特殊的(de)(de)工藝壓制成梗子,然后蘸上藥頭,“紙(zhi)梗火柴”就做成了(le)。
用塑(su)料做成火柴梗,再蘸(zhan)上藥頭(tou)。“紙梗火柴”和(he)“塑(su)料梗火柴”能節約大量木材(cai),燃燒時間也(ye)長些。
火(huo)柴(chai)棒端用硝(xiao)酸鍶、硝(xiao)酸鋇做藥頭,點燃時會迸發出紅色(se)和(he)綠色(se)的火(huo)花,仿佛(fo)焰火(huo)那(nei)樣。
它點燃時不會產(chan)生有(you)害(hai)人(ren)體的二氧化硫氣體,卻會散(san)發(fa)出令人(ren)歡(huan)快(kuai)的香味(wei)。原來,火柴梗用一些香精、玫瑰油(you)、檀香油(you)等浸泡或熏蒸過,點燃以后,香料(liao)揮發(fa),滿室馨(xin)香。
它一(yi)經點燃以(yi)后(hou),很快就(jiu)會(hui)產生(sheng)1200°C以(yi)上的高溫。在沒有電(dian)源的地方(fang),人(ren)們就(jiu)用它來(lai)焊接電(dian)線、水壺、搪瓷盆等(deng)。為(wei)什(shen)么它有如此神(shen)奇的力量呢(ni)?原來(lai)它是用四氧化三鐵、鋁粉和(he)鎂粉等(deng)混(hun)合劑(ji)做(zuo)(zuo)藥頭,用硝化纖維做(zuo)(zuo)粘(zhan)和(he)劑(ji)。
可以燃燒一兩個小時,熾熱(re)的(de)火焰,能代替電焊(han)。
它(ta)長38厘米,用7層紙卷成,藥頭占全長的1/3。這種火(huo)柴象根棍棒(bang),點燃以后,擎在手中(zhong),火(huo)光熊熊,宛如一支(zhi)燃燒(shao)的火(huo)炬,散發(fa)出紅色、蘭(lan)色或白色的火(huo)焰,可(ke)以持續(xu)照亮十幾分鐘,在風雨中(zhong)也(ye)不會熄滅。它(ta)亮度特別大,能(neng)幫助遇難的火(huo)車、輪船發(fa)出求救(jiu)的信號。
它有內(nei)外(wai)(wai)兩層(ceng)(ceng),內(nei)層(ceng)(ceng)十發火(huo)(huo)(huo)藥(yao)(yao)料,由氯酸鉀、膠粘劑等合成(cheng);外(wai)(wai)層(ceng)(ceng)是可燃(ran)性藥(yao)(yao)物(wu),由聚乙(yi)醛、硝(xiao)化纖維和安息香(xiang)酸等組成(cheng)。火(huo)(huo)(huo)柴梗上纏饒著一層(ceng)(ceng)玻璃(li)紙,阻止火(huo)(huo)(huo)焰擴展。劃(hua)擦(ca)火(huo)(huo)(huo)柴后,外(wai)(wai)層(ceng)(ceng)藥(yao)(yao)物(wu)燃(ran)燒速度(du)快,火(huo)(huo)(huo)柴熄滅后,內(nei)層(ceng)(ceng)藥(yao)(yao) 物(wu)涂層(ceng)(ceng)便露在(zai)外(wai)(wai)面。它能多次劃(hua)燃(ran)使用。
它是(shi)由(you)奧(ao)地利工(gong)程師 裴迪南·尼(ni)赫 發明的(de)火(huo)柴,它的(de)制法、和所用的(de)化學制劑,還是(shi)個商(shang)業(ye)秘密呢。這種(zhong)火(huo)柴外(wai)表與普通火(huo)柴沒(mei)有什么差別,只是(shi)外(wai)層涂了一層特殊的(de)化學混合制劑,因(yin)此一根能擦(ca)上600次,而且不(bu)會受潮。
火柴的工業史
火柴(chai)工業開創于歐洲。1833年,世界上第一家火柴(chai)廠建立于瑞(rui)典卡爾馬省的貝里亞城。
1865年,火柴開始輸(shu)入(ru)中(zhong)國,當(dang)時稱之為“洋火”或“自來火”。
中(zhong)(zhong)(zhong)國的第(di)一(yi)家火(huo)(huo)柴(chai)(chai)廠(chang)(chang)是衛(wei)省軒于(yu)1879年(nian)(nian)在(zai)(zai)廣(guang)東省佛(fo)山縣創(chuang)辦的巧明火(huo)(huo)柴(chai)(chai)廠(chang)(chang)。到1900年(nian)(nian),中(zhong)(zhong)(zhong)國共開設了(le)19家火(huo)(huo)柴(chai)(chai)廠(chang)(chang)。1921年(nian)(nian),劉(liu)鴻(hong)生在(zai)(zai)蘇州(zhou)創(chuang)辦鴻(hong)生火(huo)(huo)柴(chai)(chai)廠(chang)(chang),改(gai)進了(le)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)配方,改(gai)善(shan)了(le)生產(chan)管理,生產(chan)出質優(you)價廉的“美麗”牌(pai)火(huo)(huo)柴(chai)(chai)。劉(liu)鴻(hong)生于(yu)1930年(nian)(nian)又創(chuang)建了(le)上海(hai)大中(zhong)(zhong)(zhong)華火(huo)(huo)柴(chai)(chai)公司。1949年(nian)(nian)后(hou),中(zhong)(zhong)(zhong)國火(huo)(huo)柴(chai)(chai)生產(chan)逐步(bu)實現了(le)機械化(hua)和半自動(dong)化(hua)。1967年(nian)(nian),第(di)一(yi)臺火(huo)(huo)柴(chai)(chai)自動(dong)連(lian)續機試制(zhi)成功。1982年(nian)(nian)在(zai)(zai)濟南火(huo)(huo)柴(chai)(chai)廠(chang)(chang)建成了(le)中(zhong)(zhong)(zhong)國第(di)一(yi)條連(lian)續生產(chan)線。
2012年(nian)9月6日(ri),河北(bei)泊頭火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)有限(xian)公司將舉行資產處(chu)置拍(pai)賣(mai)會(hui),最(zui)(zui)后一批設(she)(she)備被拍(pai)賣(mai),這(zhe)標志著(zhu)亞(ya)洲最(zui)(zui)大的(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產廠家徹底走進歷(li)史。河北(bei)泊頭火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)有限(xian)公司前身為泊鎮永(yong)華火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)股(gu)份有限(xian)公司,始建于(yu)1912年(nian),時任民國(guo)代總統的(de)馮國(guo)璋以四萬(wan)元(yuan)現洋入股(gu)公司,改寫了國(guo)人依賴“洋火(huo)(huo)(huo)”的(de)歷(li)史,建國(guo)后一度成(cheng)為中國(guo)乃至亞(ya)洲最(zui)(zui)大的(de)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產廠家。當(dang)地(di)文物部門對“泊頭火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)”的(de)主要(yao)火(huo)(huo)(huo)柴(chai)(chai)生(sheng)產設(she)(she)備進行了保護,并將設(she)(she)立專(zhuan)門的(de)展館進行展示(shi)。
制造工藝
火柴的(de)制造工藝因品種而異(yi)
木梗火柴制(zhi)造(zao) 大體可分為(wei)梗子(zi)制(zhi)造(zao)、梗子(zi)處(chu)理(li)、火柴藥(yao)頭制(zhi)造(zao)、盒子(zi)制(zhi)造(zao)、包裝及刷磷5個(ge)部分(見圖)。
①梗(geng)子(zi)制(zhi)造(zao):制(zhi)作火柴梗(geng)應選用質地疏松、紋理順(shun)直(zhi)、易燃、無異味的(de)木(mu)(mu)料。常用的(de)樹種是楊科或(huo)椴科,也可用松類(lei)或(huo)云杉。松類(lei)木(mu)(mu)料需經蒸煮以除去所含松脂。
選材后,將原木鋸截成段,剝去樹皮,旋削(xue)成厚薄均勻的連續梗(geng)片(pian)(pian)。梗(geng)片(pian)(pian)再(zai)分切(qie)成一定規格(ge)的梗(geng)枝。
②梗(geng)(geng)子(zi)處理(li):將梗(geng)(geng)子(zi)用(yong)濃度1%左右的磷(lin)酸(suan)或磷(lin)酸(suan)銨(an)溶液浸淋,稱(cheng)為防灼(zhuo)處理(li),可避免火柴燃燒后的余(yu)燼掉落。經瀝(li)干除(chu)去表面水分后,送往(wang)烘(hong)梗(geng)(geng)機(ji)中烘(hong)干,使(shi)梗(geng)(geng)桿(gan)含水率(lv)降到6~8%。梗(geng)(geng)枝烘(hong)干后,經過(guo)選(xuan)梗(geng)(geng)機(ji)篩選(xuan),除(chu)去斷殘枝和長條、寬片,選(xuan)出符(fu)合規格的梗(geng)(geng)枝。
③火(huo)柴(chai)藥頭制造:合格的梗枝經風力管道或傳送帶送到火(huo)柴(chai)自動連續機,自動進(jin)行理梗、上梗、沾蠟、沾藥、烘干(gan)和卸梗等多道工藝,即完成火(huo)柴(chai)的制作(zuo)。
④火(huo)柴盒(he)(he)制(zhi)造:火(huo)柴盒(he)(he)分為(wei)(wei)紙(zhi)盒(he)(he)和木盒(he)(he)兩種。紙(zhi)盒(he)(he)采(cai)用(yong)厚(hou)度為(wei)(wei)0.4mm、定(ding)量為(wei)(wei)300g/m2的(de)卷(juan)筒(tong)板紙(zhi)或(huo)平板紙(zhi)為(wei)(wei)原料。分紙(zhi)機(ji)將原卷(juan)筒(tong)板紙(zhi)分切成(cheng)不同的(de)寬度,以適(shi)應外盒(he)(he)或(huo)內(nei)(nei)盒(he)(he)的(de)制(zhi)作需(xu)要。內(nei)(nei)外盒(he)(he)分別制(zhi)好后(hou)(hou),進行(xing)套盒(he)(he),成(cheng)為(wei)(wei)一(yi)整體。木盒(he)(he)選用(yong)材質(zhi)較(jiao)好無疤節(jie)的(de)木段,在旋盒(he)(he)片機(ji)上(shang)旋出帶有劃(hua)痕的(de)內(nei)(nei)盒(he)(he)片或(huo)外盒(he)(he)片,再分別切成(cheng)盒(he)(he)條,經糊(hu)盒(he)(he)機(ji)糊(hu)制(zhi),烘干后(hou)(hou)套盒(he)(he)、貼標。
⑤包(bao)裝與(yu)刷(shua)磷(lin):火柴與(yu)火柴盒(he)(he)(he)在(zai)包(bao)裝工序(xu)匯合(he)(he)。裝盒(he)(he)(he)機將火柴按(an)規定的(de)支數(shu)整齊地裝入盒(he)(he)(he)內,隨(sui)后(hou),刷(shua)磷(lin)機在(zai)盒(he)(he)(he)子側(ce)面(mian)(mian)刷(shua)上磷(lin)漿(jiang)。另有一種磷(lin)面(mian)(mian)是(shi)在(zai)印刷(shua)商標時印到盒(he)(he)(he)片側(ce)面(mian)(mian)上的(de),稱為“印刷(shua)磷(lin)面(mian)(mian)”。磷(lin)漿(jiang)主要成(cheng)分是(shi)赤磷(lin)和(he)粘(zhan)合(he)(he)劑。傳統的(de)粘(zhan)合(he)(he)劑是(shi)皮膠,亦使用(yong)合(he)(he)成(cheng)粘(zhan)合(he)(he)劑。經烘干后(hou),包(bao)封機將每10盒(he)(he)(he)火柴封成(cheng)小包(bao),裝入箱(xiang)(xiang)內(小箱(xiang)(xiang)100包(bao),稱為“件(jian)”;大箱(xiang)(xiang)200包(bao),稱為“雙件(jian)”),即為成(cheng)品。
蠟(la)梗(geng)(geng)(geng)火柴制造(zao) 蠟(la)梗(geng)(geng)(geng)的(de)制造(zao)有(you)兩種方(fang)式(shi):一種是拉模成(cheng)(cheng)型(xing)(xing),另一種是擠壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)。都要經過原紙分切、浸(jin)蠟(la)、成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、冷卻和切斷(duan)等工藝過程。它采用定量40~45g/m2的(de)卷筒有(you)光紙為(wei)原料,分切成(cheng)(cheng)寬度(du)為(wei)20~25mm的(de)盤紙,通過成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)模或成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輪在溫度(du)為(wei) 120℃左右的(de)熔化石蠟(la)中形(xing)成(cheng)(cheng)圓形(xing)或方(fang)形(xing)截(jie)面(mian)的(de)梗(geng)(geng)(geng)條,經涼水或冷風冷卻定型(xing)(xing)后切斷(duan)成(cheng)(cheng)梗(geng)(geng)(geng)枝(zhi)。蠟(la)梗(geng)(geng)(geng)的(de)規格(ge)一般為(wei)長(chang)28~38mm,圓梗(geng)(geng)(geng)直徑1.5mm,方(fang)梗(geng)(geng)(geng)截(jie)面(mian)為(wei)1.6×1.6mm。
火柴(chai)藥(yao)(yao)(yao)頭(tou)的(de)制造(zao)與(yu)(yu)木梗(geng)火柴(chai)的(de)一樣,經過(guo)理(li)梗(geng)進入普遍(bian)的(de)火柴(chai)連(lian)續機上梗(geng)、沾(zhan)藥(yao)(yao)(yao),制成火柴(chai)。但在(zai)沾(zhan)藥(yao)(yao)(yao)前不需沾(zhan)蠟(la)。蠟(la)梗(geng)與(yu)(yu)藥(yao)(yao)(yao)頭(tou)的(de)結(jie)(jie)合牢度(du)較差,沾(zhan)藥(yao)(yao)(yao)漿前需先經預(yu)處(chu)理(li),去掉梗(geng)枝端部(沾(zhan)藥(yao)(yao)(yao)處(chu))表面的(de)蠟(la)層,并略使紙(zhi)層松散(san),以(yi)增(zeng)加藥(yao)(yao)(yao)頭(tou)與(yu)(yu)梗(geng)子的(de)粘結(jie)(jie)力;藥(yao)(yao)(yao)頭(tou)的(de)干燥(zao)是在(zai)較低(di)的(de)溫度(du)(20~40℃)下進行(xing),以(yi)免梗(geng)中(zhong)石(shi)蠟(la)熔化。
紙(zhi)(zhi)梗(geng)(geng)書(shu)式(shi)火柴制造 分為制梗(geng)(geng)(一般稱火柴梳)、制封皮(pi)和裝(zhuang)訂 3部(bu)分。為防止紙(zhi)(zhi)梗(geng)(geng)燃(ran)燒熄滅(mie)后的(de)(de)殘枝陰(yin)燃(ran),制梗(geng)(geng)用板紙(zhi)(zhi)需經防灼處(chu)理。這種處(chu)理是在板紙(zhi)(zhi)生產過(guo)程的(de)(de)最后工序,即當紙(zhi)(zhi)坯通過(guo)末(mo)級烘缸前,以(yi)5%的(de)(de)磷(lin)酸(suan)氫二銨(an)水(shui)溶液均勻噴灑在紙(zhi)(zhi)板上,再經烘干(gan),含水(shui)率應保(bao)持(chi)在8%左(zuo)右。
采用火(huo)(huo)柴(chai)梳自(zi)動(dong)連續機(ji)(CM機(ji))自(zi)動(dong)完成制(zhi)梗和沾藥頭。用封(feng)(feng)皮(pi)涂(tu)磷(lin)分(fen)切(qie)機(ji)(PM機(ji))將印制(zhi)好商標的封(feng)(feng)皮(pi)紙涂(tu)上磷(lin)層,經(jing)干(gan)燥塔烘(hong)干(gan)后,先縱向分(fen)切(qie)成條,再橫向分(fen)切(qie)成片,以供包(bao)裝之用。火(huo)(huo)柴(chai)梳和封(feng)(feng)皮(pi)匯合于(yu)裝訂(ding)機(ji)(AM機(ji)),火(huo)(huo)柴(chai)梳在機(ji)上裁切(qie),封(feng)(feng)皮(pi)經(jing)過折疊后組合裝訂(ding)成冊(ce),即為成品。
現代很少看見
從附(fu)加商業利(li)益來說(shuo),世界上有18.8億的煙民,對于(yu)這么大的一(yi)個群體(ti)來說(shuo)“火(huo)”的需求(qiu)是非常龐大的,而打火(huo)機作為一(yi)種實(shi)用(yong)的廣(guang)告媒體(ti),其作用(yong)是不言(yan)而喻。
煙(yan)民(min)隨時要用(yong)“火(huo)”。由于現代工具的(de)(de)(de)發展,對于常用(yong)“火(huo)”的(de)(de)(de)煙(yan)民(min)來說,打火(huo)機(ji)的(de)(de)(de)生產量很(hen)大(da),如今更容(rong)易買(mai)到打火(huo)機(ji)。
打(da)火機對于煙(yan)民來(lai)說,使用起來(lai)更合適。但打(da)火機致(zhi)命的(de)缺(que)點是不耐(nai)(nai)保存。打(da)火機里面(mian)的(de)氣體易蒸(zheng)發,放(fang)上數月(yue)或一年(nian)(nian)半載里面(mian)的(de)氣體多蒸(zheng)發盡了,自然也打(da)不著火了。而火柴耐(nai)(nai)于存放(fang),放(fang)個十幾(ji)年(nian)(nian)仍然同(tong)新的(de)一樣使用。不是煙(yan)民的(de)人不常用火,一般將耐(nai)(nai)存儲的(de)火柴存放(fang)起來(lai),很(hen)長時間才偶爾點一下東西。
簡單(dan)說就是(shi)(shi)火柴(chai)(chai)耐放,主要是(shi)(shi)儲存(cun)起(qi)來(lai)偶(ou)(ou)爾使用的(de),而(er)打(da)火機(ji)是(shi)(shi)煙民和一些人(ren)時刻使用的(de)。因此我們(men)時刻見到(dao)的(de)是(shi)(shi)打(da)火機(ji)而(er)不是(shi)(shi)存(cun)儲起(qi)來(lai)偶(ou)(ou)爾使用的(de)火柴(chai)(chai)。