第一節(jié) 安全火柴的簡介
安全火柴的火柴頭由紅磷、三硫化二銻組成,而火柴盒的側(cè)面則含有玻璃粉、氯酸鉀。這樣的設(shè)計是使強氧化劑和強還原劑分開,來實現(xiàn)安全。在劃火柴的時候,玻璃粉增加摩擦,在局部產(chǎn)生一定的溫度,是氯酸鉀分解放出氧氣,在氧氣的幫助下,三硫化二銻開始燃燒,放出更多的熱,使紅磷轉(zhuǎn)化為白磷,并且燃燒。點亮火柴。劃火柴的時候聞到的特殊氣味是三硫化二銻燃燒產(chǎn)生的二氧化硫。(立項申請)
第二節(jié) 安全火柴的制造工藝
火柴的制造工藝因品種而異
木梗火柴制造 大體可分為梗子制造、梗子處理、火柴藥頭制造、盒子制造、包裝及刷磷5個部分(見圖)。
①梗子制造:制作火柴梗應(yīng)選用質(zhì)地疏松、紋理順直、易燃、無異味的木料。常用的樹種是楊科或椴科,也可用松類或云杉。松類木料需經(jīng)蒸煮以除去所含松脂。
選材后,將原木鋸截成段,剝?nèi)淦ぃ鞒珊癖【鶆虻倪B續(xù)梗片。梗片再分切成一定規(guī)格的梗枝。
②梗子處理:將梗子用濃度1%左右的磷酸或磷酸銨溶液浸淋,稱為防灼處理,可避免火柴燃燒后的余燼掉落。經(jīng)瀝干除去表面水分后,送往烘梗機中烘干,使梗桿含水率降到6~8%。梗枝烘干后,經(jīng)過選梗機篩選,除去斷殘枝和長條、寬片,選出符合規(guī)格的梗枝。
③火柴藥頭制造:合格的梗枝經(jīng)風(fēng)力管道或傳送帶送到火柴自動連續(xù)機,自動進(jìn)行理梗、上梗、沾蠟、沾藥、烘干和卸梗等多道工藝,即完成火柴的制作。
④火柴盒制造:火柴盒分為紙盒和木盒兩種。紙盒采用厚度為0.4mm、定量為300g/m2的卷筒板紙或平板紙為原料。分紙機將原卷筒板紙分切成不同的寬度,以適應(yīng)外盒或內(nèi)盒的制作需要。內(nèi)外盒分別制好后,進(jìn)行套盒,成為一整體。木盒選用材質(zhì)較好無疤節(jié)的木段,在旋盒片機上旋出帶有劃痕的內(nèi)盒片或外盒片,再分別切成盒條,經(jīng)糊盒機糊制,烘干后套盒、貼標(biāo)。
⑤包裝與刷磷:火柴與火柴盒在包裝工序匯合。裝盒機將火柴按規(guī)定的支數(shù)整齊地裝入盒內(nèi),隨后,刷磷機在盒子側(cè)面刷上磷漿。另有一種磷面是在印刷商標(biāo)時印到盒片側(cè)面上的,稱為“印刷磷面”。磷漿主要成分是赤磷和粘合劑。傳統(tǒng)的粘合劑是皮膠,亦使用合成粘合劑。經(jīng)烘干后,包封機將每10盒火柴封成小包,裝入箱內(nèi)(小箱100包,稱為“件”;大箱200包,稱為“雙件”),即為成品。
蠟?;鸩裰圃?蠟梗的制造有兩種方式:一種是拉模成型,另一種是擠壓成型。都要經(jīng)過原紙分切、浸蠟、成型、冷卻和切斷等工藝過程。它采用定量40~45g/m2的卷筒有光紙為原料,分切成寬度為20~25mm的盤紙,通過成型模或成型輪在溫度為 120℃左右的熔化石蠟中形成圓形或方形截面的梗條,經(jīng)涼水或冷風(fēng)冷卻定型后切斷成梗枝。蠟梗的規(guī)格一般為長28~38mm,圓梗直徑1.5mm,方梗截面為1.6×1.6mm。
火柴藥頭的制造與木梗火柴的一樣,經(jīng)過理梗進(jìn)入普遍的火柴連續(xù)機上梗、沾藥,制成火柴。但在沾藥前不需沾蠟。蠟梗與藥頭的結(jié)合牢度較差,沾藥漿前需先經(jīng)預(yù)處理,去掉梗枝端部(沾藥處)表面的蠟層,并略使紙層松散,以增加藥頭與梗子的粘結(jié)力;藥頭的干燥是在較低的溫度(20~40℃)下進(jìn)行,以免梗中石蠟熔化。
紙梗書式火柴制造 分為制梗(一般稱火柴梳)、制封皮和裝訂 3部分。為防止紙梗燃燒熄滅后的殘枝陰燃,制梗用板紙需經(jīng)防灼處理。這種處理是在板紙生產(chǎn)過程的最后工序,即當(dāng)紙坯通過末級烘缸前,以5%的磷酸氫二銨水溶液均勻噴灑在紙板上,再經(jīng)烘干,含水率應(yīng)保持在8%左右。
采用火柴梳自動連續(xù)機(CM機)自動完成制梗和沾藥頭。用封皮涂磷分切機(PM機)將印制好商標(biāo)的封皮紙涂上磷層,經(jīng)干燥塔烘干后,先縱向分切成條,再橫向分切成片,以供包裝之用?;鸩袷岷头馄R合于裝訂機(AM機),火柴梳在機上裁切,封皮經(jīng)過折疊后組合裝訂成冊,即為成品。
第三節(jié) 安全火柴的特點
早期火柴的缺點:
早期生產(chǎn)的火柴有兩個非常致命的缺點:(1)白磷是非常稀少及遇熱容易自燃,非常危險;(2)白磷是有毒的,造火柴的工人一不小心就會中毒身亡。在1852年經(jīng)過瑞典人距塔斯脫倫姆的改進(jìn),發(fā)明了安全火柴。以磷和硫化合物為發(fā)火物,必須在涂上紅磷的匣子上摩擦才能生火,安全程度提高。但在安全火柴發(fā)明之前,人們可是經(jīng)歷了一代代不停的探索。
安全火柴的優(yōu)點:
安全火柴中的成分分別是:火柴頭主要由氧化劑(KClO3)、易燃物(如硫等)和粘合劑等組成?;鸩窈袀?cè)面主要由紅磷、三硫化二銻、粘合劑組成。當(dāng)劃火柴時,火柴頭和火柴盒側(cè)面摩擦發(fā)熱,放出的熱量使KClO3分解,產(chǎn)生少量氧氣,使紅磷發(fā)火,從而引起火柴頭上易燃物(如硫)燃燒,這樣火柴便劃著了。
安全火柴的優(yōu)點在于把紅磷與氧化劑分開,不僅較為安全,而且所用化學(xué)物質(zhì)無毒性。所以也被稱為安全火柴。火柴頭上主要含有氯酸鉀、二氧化錳、硫磺和玻璃粉等?;鸩駰U上涂有少量的石蠟?;鸩窈袃蛇叺哪Σ翆邮怯杉t磷和玻璃粉調(diào)和而成的。火柴著火的主要過程是:(l)火柴頭在火柴盒上劃動時,產(chǎn)生的熱量使磷燃燒;(2)磷燃燒放出的熱量使氯酸鉀分解;(3)氯酸鉀分解放出的氧氣與硫反應(yīng);(4)硫與氧氣反應(yīng)放出的熱量引燃石蠟,最終使火柴桿著火。
第四節(jié) 安全火柴的發(fā)展
從附加商業(yè)利益來說,世界上有18.8億的煙民,對于這么大的一個群體來說“火”的需求是非常龐大的,而打火機作為一種實用的廣告媒體,其作用是不言而喻。
煙民隨時要用“火”。由于現(xiàn)代工具的發(fā)展,對于常用“火”的煙民來說,打火機的生產(chǎn)量很大,如今更容易買到打火機。
打火機對于煙民來說,使用起來更合適。但打火機致命的缺點是不耐保存。打火機里面的氣體易蒸發(fā),放上數(shù)月或一年半載里面的氣體多蒸發(fā)盡了,自然也打不著火了。而火柴耐于存放,放個十幾年仍然同新的一樣使用。不是煙民的人不常用火,一般將耐存儲的火柴存放起來,很長時間才偶爾點一下東西。
簡單說就是火柴耐放,主要是儲存起來偶爾使用的,而打火機是煙民和一些人時刻使用的。因此我們時刻見到的是打火機而不是存儲起來偶爾使用的火柴。
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