Состав спичек: характеристика и функции компонентов, механизм возгорания


Безопасные спички.

Первые безопасные спички, зажигающиеся при трении о специально подготовленную поверхность, были созданы в 1845 в Швеции, где их промышленное производство начал в 1855 Й.Лундстрем. Это стало возможным благодаря открытию А.Шроттером (Австрия) в 1844 неядовитого аморфного фосфора. Головка безопасных спичек содержала не все вещества, необходимые для воспламенения: аморфный (красный) фосфор наносился на стенку спичечной коробки. Поэтому спичка не могла зажечься случайно. В состав головки входил хлорат калия в смеси с клеем, гуммиарабиком, толченым стеклом и диоксидом марганца. Почти все спички, изготовляемые в Европе и Японии, такого типа.

Кухонные спички.

Спички с двуслойной головкой, зажигающиеся о любую твердую поверхность, были запатентованы Ф.Фарнемом в 1888, но их промышленное производство началось лишь в 1905. Головка таких спичек состояла из хлората калия, клея, канифоли, чистого гипса, белого и цветного пигментов и небольшого количества фосфора. Слой на кончике же головки, который наносился вторым маканием, содержал фосфор, клей, кремень, гипс, оксид цинка и красящее вещество. Спички зажигались бесшумно, причем была полностью исключена возможность отлета горящей головки.

Спичечные книжечки.

Картонные спичечные книжечки – американское изобретение. Патент на них, выданный Дж.Пусси в 1892, был приобретен в 1894 . Сначала такие спички не получили признания общественности. Но после того как одна из компаний-производителей пива приобрела 10 млн. спичечных книжечек для рекламирования своей продукции, производство картонных спичек стало большим бизнесом. В наши дни спичечные книжечки раздаются бесплатно для снискания благорасположения клиентов в гостиницах, ресторанах, табачных магазинах. В стандартной книжечке двадцать спичек, но выпускаются и книжечки других размеров. Они обычно продаются упаковками по 50 штук. Книжечки специального дизайна могут поставляться в упаковках самого разного размера, наиболее подходящего заказчику. Эти спички – безопасного типа, поверхностью для их зажигания служит нижний (покрытый «серой») клапан обложки, под который заправляется передняя сторонка.

Длинные, как называются большие и прочие виды

Длина стандартных по длине охотничьи спичек составляет порядка 40-50 мм. Но присутствуют в продаже и большие изделия, длина которых достигает 85 мм. Большие спички не имеют отдельного наименования, отличием является размер обмазки, которая покрывает только половину стержня. В то время как изделия стандартных размеров практически полностью покрываются зажигательной смесью. Охотничьи спички фасуются в картонные короба и пластиковые блистеры. Второй вид упаковки является более предпочтительным, так увеличивает защиту изделий от вредных воздействий. Количество спичек в картонной коробке чаще всего составляет 20 штук, блистере — 6. Различаются охотничьи спички в соответствии с торговой маркой, цветом головки и обмазки.

HeimHelfer Спички охотничьи в блистере. Фото OZON

Пропитка спичек.

До 1870 не были известны способы противопожарной пропитки, предотвращающей беспламенное горение оставшегося угля на погашенной спичке. В 1870 англичанин Хоус получил патент на пропитку спичек квадратного поперечного сечения. В нем перечислялся ряд материалов (в т.ч. квасцы, вольфрамат и силикат натрия, борат аммония и сульфат цинка), пригодных для пропитки спичек квадратного сечения путем погружения их в химическую ванну.

Пропитка же спичек круглого сечения на спичечной машине непрерывного действия считалась невозможной. В связи с тем, что законодательство некоторых штатов с 1910 потребовало обязательной противопожарной пропитки, сотрудник У.Фэрберн в 1915 предложил в качестве дополнительной операции на спичечной машине погружение спичек примерно на 2/3 длины в слабый раствор (ок. 0,5%) фосфата аммония.

Критерии выбора

При выборе охотничьих спичек рекомендуется учитывать несколько стандартных критериев: стоимость, торговая марка (производитель), длина изделий, количество штук в упаковке. Рекомендуется покупать спички в герметичной упаковке, которая обеспечивает защиту от внешних воздействий. Предварительно необходимо проверить качество охотничьих спичек: горят ли они под водой и после намокания? зажигаются ли при сильном ветре? Важно помнить, что в продаже присутствуют большое количество некачественных изделий, поэтому рекомендуется приобретать спички у проверенных поставщиков или напрямую у производителей.

Спички охотничьи Выживайка 43 мм. (не гаснут в воде). Фото OZON

Сесквисульфид фосфора.

Белый фосфор, применявшийся для изготовления спичек, вызывал у рабочих спичечных фабрик заболевание костных тканей, выпадение зубов и омертвение участков челюстей. В 1906 в Берне (Швейцария) было подписано международное соглашение, запрещающее изготовление, импорт и продажу спичек, содержащих белый фосфор. В связи с этим запретом в Европе были разработаны безвредные спички с аморфным (красным) фосфором. Сесквисульфид фосфора впервые получил в 1864 француз Ж.Лемуан, смешивая четыре части фосфора с тремя частями серы без доступа воздуха. В такой смеси ядовитые свойства белого фосфора не проявлялись. В 1898 французские химики А.Серен и Э.Каэн предложили способ применения сесквисульфида фосфора в спичечном производстве, вскоре принятый в некоторых европейских странах.

В 1900 приобрела право пользования патентом на спички с сесквисульфидом фосфора. Но формула патента предназначалась для спичек с простой головкой. Качество же сесквисульфидных спичек с двуслойной головкой оказалось неудовлетворительным.

В декабре 1910 У.Фэрберн разработал новую формулу безвредных спичек со сесквисульфидом фосфора. Компания опубликовала формулу патента и разрешила всем конкурентам пользоваться ею бесплатно. Был принят закон об обложении каждой коробки спичек с белым фосфором налогом, равным двум центам, после чего спички с белым фосфором были вытеснены с рынка.

Случайное открытие

В 1827 году английский химик и аптекарь Джон Уокер обнаружил, что если покрыть конец деревянной палочки определённым химическим составом, то при трении её о сухую поверхность головка загорается и поджигает палочку. Из химикатов он использовал сульфид сурьмы, бертолетову соль, камедь и крахмал. А вышло всё случайно. Джон смешивал химикаты с помощью палки. На конце этой палки образовалась засохшая капля. Чтобы убрать её, он чиркнул палкой по полу. И вдруг вспыхнул огонь! Уокер не удосужился запатентовать своё изобретение, зато демонстрировал его всем желающим. Некий присутствующий при этом Сэмьюэл Джонс быстро осознал ценность находки аптекаря. Вскоре он начал изготовлять и продавать зажигательные палочки, назвав их «люциферчики». Однако были у его изделий и недостатки: они плохо пахли и при возгорании рассыпали вокруг тучи искр. Тем не менее первая продажа спичек состоялась 7 апреля 1827 года в городе Хиксо. Была ещё одна проблема — у первых спичек головка состояла из одного фосфора, который отлично воспламенялся, но выгорал так быстро, что порой деревянная палочка зажечься не успевала. Решили вернуться к старому рецепту — серной головке и уже на неё стали наносить фосфор, чтобы легче поджечь серу, которая в свою очередь поджигала древесину. Вскоре придумали ещё одно усовершенствование спичечной головки—к фосфору стали подмешивать химикаты, выделяющие при нагревании кислород, способствующий лучшему горению. В 1832 году в Вене появились так называемые сухие спички — изобретение Тревани, который стал наносить на головку деревянной соломки смесь бертолетовой соли с серой и клеем. Если такой спичкой чиркнуть по наждачной бумаге, то головка мгновенно воспламенялась. К сожале-*?Ш нию, иногда это ‘* сопровождалось лёгким взрывом, из-за чего страдали руки (хорошо, если не глаза) чиркающего. Пути дальнейшего усовершенствования спичек было предсказуемы: надо сделать такой состав смеси, чтобы она загоралась спокойно. Проблема была решена применением нового состава, на основе бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Спички с таким покрытием легко воспламенялись при трении о любую твёрдую поверхность — стекло, кожу или кусок дерева. Изобретателем первых фосфорных спичек оказался 19-летний француз Шарль Сориа. В 1831 году юный экспериментатор к смеси бертолетовой соли с серой для ослабления её взрывчатых свойств добавил белый фосфор. Годом позже этот рецепт был воссоздан немецким химиком Якобом Каммерером. Но низкая температура воспламенения новых спичек была чревата пожарами. К тому же белый фосфор оказался весьма ядовит. Рабочие спичечных фабрик серьёзно страдали от его испарений. В 1833 году на свет появился спичечный коробок с наклеенной на него шершавой бумагой. Теперь уже не нужно было чиркать спичкой обо что попало, но оставалась опасность, что иногда фосфорные спички в коробке самовоспламенялись в результате трения. В связи с этим начались поиски более безопасного горючего вещества. В 1847 году Шретер открыл красный фосфор, который уже не был ядовит. Первым горючую смесь на его основе создал немецкий химик Бетхер. Он сделал головку спички на основе клея в смеси с серой и бертолетовой солью, а дерево спички пропитал парафином. Такая спичка горела великолепно, но единственный её недостаток был в том, что она не воспламенялась, как раньше, при трении о шершавую поверхность. Бетхер решил вопрос тем, что нанёс на поверхность головки состав, содержащий красный фосфор. Теперь спички горели ровным жёлтым пламенем, без дыма и неприятного запаха.

Производство деревянных спичек.

Современные деревянные спички изготовляются двумя способами. При шпоновом способе (для спичек квадратного поперечного сечения) отборные бревна осины ошкуриваются и затем разрезаются на короткие чураки, которые лущатся или строгаются в ленты, по ширине соответствующие длине спичек, толщиной в одну спичку. Ленты подаются в спичечную машину, которая разрезает их на отдельные спички. Последние механически вставляются в перфорации пластин автомата для нанесения головок маканием. При другом способе (для спичек круглого сечения) небольшие сосновые чураки подаются в головку машины, где расположенные в ряд вырубные штампы вырезают заготовки спичек и вталкивают их в перфорации металлических пластин на бесконечной цепи.

При обоих способах производства спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором, на один конец спички наносится грунтовой слой парафина для воспламенения древесины от спичечной головки, поверх него наносится слой, образующий головку, на кончик головки наносится второй слой и в заключение головка опрыскивается упрочняющим раствором, защищающим ее от атмосферных воздействий. Пройдя на бесконечной цепи по огромным барабанам для сушки в течение 60 мин, готовые спички выталкиваются из пластин и поступают в фасовочный автомат, распределяющий их по спичечным коробкам. Затем оберточный автомат завертывает по три, шесть или десять коробок в бумагу, а упаковочный автомат заполняет ими отгрузочную тару. Современная спичечная машина (длиной 18 м и высотой 7,5 м) производит до 10 млн. спичек за 8-часовую смену.

Тонкости бизнеса

Ко всему вышесказанному можно добавить, что существует около сотни всевозможных видов спичек. Их различают по степени горения, составу, цвету и размеру.

Расширяя производство спичек, необходимо совершенствовать технологический процесс. От этого зависит успешность данного бизнеса. Также следует осваивать новые виды спичек.

К примеру:

  • Охотничьи. Отличаются они от обыкновенных тем, что, кроме палочки и головки, у них присутствует добавочная обмазка. Благодаря этому спичка долго горит с большим пламенем. Они достаточно легко разжигаются при любой погоде. В сравнении с обычной спичкой охотничья гораздо дольше горит.
  • Штормовые. У данного вида отсутствует головка, но у основной части обмазка гораздо толще (в сравнении с охотничьими). Способность воспламенения у них очень высока за счет того, что в зажигательной массе содержится много бертолетовой соли. Данные спички могут загораться при любой погоде (даже в двенадцатибалльный шторм). Их в основном используют рыбаки и моряки.
  • Газовые или каминные. Их длина гораздо больше (в сравнении с обычными спичками). Их главное предназначение — зажигание конфорок газовых плит или каминов.

Бывают также спички термические. Они способны выделить такое количества тепла, что ими даже можно производить пайку. Не менее уникальны сигнальные спички. Они горят разноцветным пламенем. Бывают также фотографические спички. Их применяют для создания моментальной вспышки. Еще существуют сувенирные и подарочные данные изделия. В целом, организовывая производство спичек, разнообразие товара подбирается в индивидуальном порядке.

Производство картонных спичек.

Картонные спички изготавливаются на аналогичных машинах, но за две отдельные операции. Предварительно обработанный картон с больших рулонов подается в машину, которая нарезает из него «гребенки» по 60–100 спичек и вставляет их в гнезда бесконечной цепи. Цепь проносит их через парафиновую ванну и ванну формирования головок. Готовые гребенки поступают в другую машину, которая разрезает их на двойные «странички» из 10 спичек и скрепляет с заранее напечатанной крышкой, снабженной полоской для зажигания. Готовые спичечные книжечки направляются в фасовочно-упаковочный автомат.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]