火柴。发明和生产的历史

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火柴是由易燃材料制成的棍子（杆、吸管），末端装有燃烧头，用于产生明火。

燃烧的比赛

几十年来，火柴一直是人类生活中最重要的元素之一，即使在今天，它们在我们的日常生活中也发挥着重要作用。通常，在盒子上划一根火柴，我们甚至不会想到那一秒发生了什么化学反应，以及人们付出了多少聪明才智和努力才能拥有如此便捷的生火方式。

普通火柴无疑是人类头脑中最惊人的发明之一。要确信这一点，只要回忆一下过去生火需要多少努力就足够了。诚然，即使在古代，我们的祖先也放弃了通过摩擦取火的繁琐方法。

在中世纪，为此目的出现了一种更方便的装置 - 钢，但即使使用它，点燃火也需要一定的技巧和努力。当钢铁击中燧石时，火花被击中，落在浸过硝石的火种上。火种开始闷烧。他们在上面贴了一张纸、刨花或任何其他引火物，然后把火扇开了。点燃火花是本课中最不愉快的时刻。但是没有它有可能吗？有人想出了将干燥的碎片浸入熔融硫磺中的想法。结果，在火炬的一个尖端形成了硫磺头。当头被压在阴燃的火种上时，它就燃烧起来了。整个碎片都被它点亮了。这就是第一场比赛的出现方式。

我必须说，在他们以前的历史中，人们试图借助机械影响——摩擦或冲击——来生火。用这种方法，硫火柴只能起到辅助作用，因为它不能直接起火，因为它不会因撞击或摩擦而着火。但在 XNUMX 世纪末，著名的化学家 Berthollet 证明火焰可以是化学反应的结果。特别是如果将硫酸滴在次氯酸钾（贝索莱特盐）上，就会产生火焰。这一发现使得从完全不同的角度解决生火问题成为可能。在不同的国家，多年的研究开始于制造火柴，火柴的末端涂有一种或另一种可以在特定条件下点燃的化学物质。

1812 年，Chapsel 发明了第一批自燃火柴，但仍然非常不完善，但在他们的帮助下，可以比在钢的帮助下更快地获得火焰。 Chapsel 的火柴是木棍，其头部由硫磺、bartolet 盐和朱砂的混合物制成（后者用于将燃烧的物质染成美丽的红色）。在阳光明媚的天气里，这样的火柴用双凸透镜点燃，在其他情况下，接触一滴浓硫酸。这些火柴非常昂贵，而且很危险，因为硫酸在头部点燃时会溅出并可能导致灼伤。很明显，它们没有被广泛使用。更实用的是匹配与轻微摩擦点亮的头部。

然而，硫不适用于此目的。他们正在寻找另一种易燃物质，然后引起了人们对白磷的关注，白磷是由德国炼金术士布兰德于 1669 年发现的。磷比硫更易燃，但并不是所有事情都可以马上解决。起初，火柴很难点燃，因为磷燃烧得太快，来不及点燃火炬。然后他们开始把它涂在一根旧的硫磺火柴的头上，假设硫磺比木头更快地从磷中着火。但这些火柴也亮得很厉害。只有在它们开始与磷物质混合后，事情才进展顺利，磷物质在加热时会释放出点火所需的氧气。

现在很难说谁是第一个成功地为磷火柴提出燃烧质量配方的人。显然，这是奥地利的Irini。 1833 年，他向企业家罗默建议了以下制作火柴的方法：“你需要取一些热胶水，最好是阿拉伯胶，往里面扔一块磷，然后用胶水用力摇动瓶子。在热胶中，用剧烈摇晃，磷会破碎成小颗粒。它们与胶水紧密粘合在一起，形成浓稠的白色液体。此外，必须将细磨过的过氧化铅粉末加入该混合物中。所有这些都搅拌至均匀的棕色物质得到。用硫磺覆盖。硫磺应该在上面覆盖一层磷物质。为此，将硫磺浸入准备好的混合物中。现在剩下的就是干燥它们。这样就得到了火柴。它们很容易点燃. 他们只需要被撞到墙上。

这个描述使 Roemer 能够打开一个匹配工厂。然而，他知道将火柴放在口袋里并撞到墙上很不方便，并想出了将它们装在盒子里的想法，在盒子的一侧粘上一张粗糙的纸（他们简单地准备它-他们将其浸入胶水中，然后将沙子或碎玻璃倒在上面）。当在这样一张纸上（或任何粗糙的表面）敲击时，火柴就会点燃。开始试生产火柴后，罗默将生产扩大了四十倍——对他的商品的需求如此之大，并从火柴的生产中赚了很多钱。其他制造商效仿他的做法，很快磷火柴成为各国流行的廉价商品。

火柴厂，十九世纪

逐渐地，开发了几种不同的燃烧物质成分。从 Irini 的描述中可以清楚地看出，磷火柴的头部包括几个组件，每个组件都有自己的功能。首先是磷，它起到了点火器的作用。释放氧气的物质与它混合。除了相当危险的berthollet盐外，过氧化锰或红铅也可用于此作用，而在更昂贵的火柴中，过氧化铅通常是最合适的材料。不易燃的物质被放置在一层磷下，将火焰从点火器传递到木制火炬。它可以是硫、硬脂或石蜡。

为了使反应不会进行得太快并且木材有时间加热到燃烧温度，添加了中性物质，例如浮石或玻璃粉。最后，将胶水混合到物质中，以便将所有其他组件连接在一起。当头部在接触点与粗糙表面摩擦时，产生的热量足以点燃最近的磷颗粒，其他颗粒由此点燃。与此同时，这团物质被加热到含有氧气的身体分解。释放的氧气有助于点燃头部下方的易燃物质（硫、石蜡等）。从他那里，火被转移到了树上。

火柴生产从一开始就具有规模，因为火柴的年消费量达数百亿支。没有全面机械化是不可能的。火柴的制造分为两个主要操作：1）制作火柴（火柴吸管），2）准备燃烧物并将吸管浸入其中。火柴最常见的木材类型是白杨，以及杨树、柳树、松树、云杉，这些木材具有坚固的直纤维。

将干燥的原木切成约 1 m 长的块，每块横向分成四部分，并从中去除树皮。由此产生的块在木工工作台上得到加强，并用特殊的刨床刨平，其工作部分由几根指向前面的管子组成。当这样的刨子穿过树时，会得到长圆形或长方形的棍子（取决于管子的形状，稻草可以有任何横截面）。然后，他们用普通的平面将拔出的碎片中形成的凹槽形式的不规则性弄平，去除第二层，再次平整树木，依此类推。将得到的碎片切成具有火柴长度的碎片。该操作是在具有非常简单设备的机器上进行的。

秸秆切割机

碎片被放置在一个槽中并靠近调节板移动，然后使用杠杆和刀子，他们切断了设定的长度。

很快就开始使用一种特殊的机器来代替手动刨削。这里的树靠在床的末端，并使用切割装置进行加工，其中有几根尖管，当切割装置移动时会切出碎片。为了在这台机器上加工，原木首先被切成板。然而，这台机器有很多缺点，造成了很大的浪费。因此，以后被其他人取代，切割碎片的过程被分成了几个操作。

为了进一步加工，稻草必须均匀平行地放置。为此，他们还使用了一台特殊的机器。在快速震动的平台上，安装了一个隔板，隔板之间的距离与比赛的长度相对应。随着盒子的快速移动，吸管被放在盒子隔间的隔板之间，垃圾从它的下孔落下。然后将盒子取出并翻转过来。稻草平行排列在板上，并以这种形式被送到黄斑处。

在浸渍之前，将吸管放在一个特殊的框架中，该框架由一个底座和两根附在上面的铁棒组成，上面放上木板。凹槽在板上相互平行。这些凹槽的长度使得放置在其中的吸管伸出其长度的大约四分之一。填好的木板一个接一个地放在杆子上。从上面看，它们都被一块木板覆盖并用楔子夹住。因此，获得了一个框架，其中放置了大约 2500 个匹配项。随后，这一操作机械化，由专用排版机进行。

每场火柴都必须浸泡两次——首先是硫磺或石蜡，然后是燃烧物质。制造燃烧性群众是一件复杂的事情，需要非常小心。特别重要的是它的彻底混合。为此，每个组件都被严重压碎成粉末状态。最初，火柴是用蘸盘手工蘸取的。

macal 煎锅由两部分组成：平底锅和凹底锅。第一个比排字框稍大一些，实际上是用来浸入熔融物质中的。它的层在这里是微不足道的，并且对应于火柴的打蜡（或硫化）部分的高度。第二部分用作质量的储存器，并有助于保持恒定的水平。

准备燃烧物质的装置

后来，发明了浸胶机。它由一个被另一个铸铁罐包围的铸铁罐组成。外罐装有燃烧物质。在两个水库之间倒入温水以加热该物质。内罐四面都是封闭的，只有在上板上有一个横向槽，其中放置了一个滚轮。旋转时，滚轮从水箱中捕获下半部分的质量并将其施加到火柴的末端。

Macal 框架

为方便在罐体上板上工作，特制的浸渍板安装了排字架，借助安装在缸体轴上的齿条和齿轮，可轻松在浸渍辊上移动。滚筒。另一个放置在浸渍辊上方，用于将通过其下方的排版框架均匀地压到下辊上。从浸渍机，排版框架被转移到干燥室。晾干后，将火柴从排版框中取出并放入盒子中。长期以来，这项工作都是手动完成的，但后来出现了机器进行这项操作。

浸渍机

磷火柴的一大缺点是磷的毒性。在火柴厂，工人很快（有时在几个月内）被磷蒸气毒害，无法工作。这种生产的危害甚至超过了镜子和帽子的生产。此外，燃烧物质在水中的溶液会产生最强的毒药，自杀者（通常是杀人犯）会使用这种毒药。 1847年，施罗特发现了无毒无定形红磷。从那时起，人们就希望用它来代替危险的白磷。

在其他人之前，这个问题被著名的德国化学家贝彻解决了。他准备了硫磺和巴托莱盐的混合物，将它们与胶水混合，然后将其涂在涂有石蜡的碎片上。但是，唉，事实证明这些火柴不可能在粗糙的表面上点燃。然后Betcher想出了用含有一定量红磷的特殊成分涂抹一张纸的想法。当火柴在这样的表面上摩擦时，由于头部的berthollet盐颗粒接触它们，红磷颗粒被点燃并点燃了后者。新的火柴燃烧着稳定的黄色火焰。它们没有散发出任何烟雾或伴随磷火柴的难闻气味。 Betcher 的发明起初并没有引起制造商的兴趣。

1851 年，瑞典人 Lundstrem 兄弟第一次开始制作“安全火柴”。因此，无磷火柴长期被称为“瑞典式”。安全火柴一普及，许多国家就禁止生产和销售磷火柴。几十年后，他们的生产完全停止了。

作者：Ryzhov K.V.

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