Спичечная головка. Из чего делают спички и почему они горят
Этимология и история слова
Слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» - множественной несчётной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка, заноза ). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди , которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы к головке). В таком значении слово и сейчас используется в ряде регионов России. Первоначально для обозначения спичек в современном понимании использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички» и только с повсеместным распространением спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
Головка спички в увеличении
Основные виды современных спичек
По материалу спичечной палочки спички можно подразделить на деревянные (изготовленные из мягких пород дерева - осины , липы , тополя , американской белой сосны и т. п.), картонные и восковые (парафиновые - изготовленные из хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином).
По методу зажигания - на тёрочные (зажигающиеся при трении о специальную поверхность - тёрку) и бестёрочные (зажигающиеся при трении о любую поверхность).
В России наиболее распространёнными являются осиновые тёрочные спички, составляющие более 99 % выпускаемых спичек.
Тёрочные спички различного типа являются основным массовым видом спичек во всём мире.
Бестёрочные (сесквисульфидные) спички выпускаются в основном в Англии и США , в ограниченном количестве.
Температура горения
Температура пламени соответствует температуре воспламенения дерева, которая составляет примерно 800-1000 °C. Температура горения головки спички доходит до 1500 °C .
История спички
Ранние открытия
Некое подобие спичек было изобретено в средневековом Китае. Это были тонкие щепочки с кончиками, пропитанными обыкновенной чистой серой. Зажигались они не путём чиркания, а путём соприкосновения с тлеющим трутом, и служили для облегчения процесса разжигания огня с помощью трута и огнива . Эти «прото-спички» упоминаются в китайских текстах XIII-XIV веков. К XV веку эта новинка дошла до Европы , но повсеместного распространения не получила. Подобные серные палочки стали использоваться в Европе только к XVII-XVIII векам, до тех пор, пока развитие химии не позволило их усовершенствовать.
История изобретений и открытий в химии в конце XVIII - начале XIX века , приведшая к изобретению различного типа спичек, достаточно запутана. Международного патентного права тогда ещё не существовало, страны Европы часто оспаривали первенство друг друга во многих проектах, и различные изобретения и открытия появлялись практически одновременно в разных странах. Поэтому имеет смысл говорить только о промышленном (мануфактурном) производстве спичек.
Спички Шанселя и Уокера
Спички Сориа
Спички Ирини
В 1836 году в Вене австрийский химик, профессор Пауль Троттер Майснер изобрёл фосфорные спички, что стало значительным прогрессом. Его спички имели несколько существенных недостатков: так, от трения они могли самовозгораться, а если и горели, то с большим пламенем, разбрасывая в разные стороны искры и оставляя ожоги на руках и лице. На одной из лекций Майснер решил показать эксперимент, перетирая с порошком серы гипероксид свинца и пытаясь поджечь эту смесь, но она так и не загорелась. Один из учеников Майснера, Янош Ирини , понял, что фосфор бы давно воспламенился, и решил покрывать спичечные головки как раз оксидом свинца. Так появились спички, похожие на современные образцы - они горели бесшумно, не взрывались и зажигались проще по сравнению с другими образцами. Ирини продал своё изобретение купцу Иштвану Ромеру из Вены за 60 пенгё, и тот начал промышленное производство новых спичек, разбогатев благодаря этому. Часть этих средств была отдана самому Ирини, на них он уехал в Берлин учиться в Гогенхеймский экономический институт.
Шведские спички Лундстрема
В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем патентует первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже . Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).
С развитием производства «шведских» спичек использование белого фосфора в спичках было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек ограниченное производство спичек с белым фосфором сохранялось только в Англии, Канаде и США, в основном для армейских целей, а также (до 1925 года) - в некоторых странах Азии. В 1906 году была принята международная Бернская конвенция , запрещающая использование белого фосфора при производстве спичек. К 1910 году производство фосфорных спичек в Европе и Америке было полностью прекращено.
Новые спички
Сесквисульфидные спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном. Они производятся в основном в англоязычных странах, главным образом для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора (P 4 S 3) и бертолетова соль. В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году было построено 38 заводов по производству спичек, а в общей сложности работал 121 завод. Однако к началу XX века почти все они либо разорились, либо слились в большие концерны . В настоящее время спички, изготавливаемые в большинстве европейских стран, не содержат соединений серы и хлора - вместо них используются парафины и бесхлорные окислители .
Производство спичек в России
Современные российские спички
Выпуск фосфорных спичек начался в России примерно в - гг., но ни упаковки , ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. Первый всплеск развития производства спичек приходится на 1840-е гг. К г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате в г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек» . К г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек.
В России достаточно рано обратили внимание на чрезвычайную опасность белого фосфора - уже в г. появились ограничения на оборот белого фосфора, а в г. на спички из белого фосфора был установлен акциз , вдвое больший, чем на «шведские» спички. К началу XX века производство спичек с использованием белого фосфора в России постепенно сошло на нет.
Спичечная соломка в российских и ранее советских спичках чаще всего представляет собой осиновую палочку. Во избежание её тления она пропитывается 1,5%-ным раствором Н 3 РО 4 .
Намазка спичечного коробка, о которую трут спичкой при её поджигании, тоже представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. Но состав порошкообразных веществ несколько иной. В их число входит сульфид сурьмы (III) и красный фосфор, который при трении головки о намазку переходит в белый фосфор , мгновенно вспыхивающий при контакте с воздухом и поджигающий головку. Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделены плохо горящими веществами - железным суриком, каолином , гипсом , молотым стеклом .
Процентный состав головки спички и намазки («тёрки») коробки :
|
Спички в России изготавливаются в соответствии с ГОСТ 1820-2001 «Спички. Технические условия».
При изготовлении спичек сначала с осиновых брёвен лущат шпон - срезают тонкий слой по всей длине бревна, затем шпон укладывают слоями и рубят ножами, в результате чего получают спичечную соломку. Соломку пропитывают растворами против тления, сушат, шлифуют, и она поступает в спичечный автомат. Её устанавливают в наборные планки транспортера, подогревают, и часть соломки, которая позднее станет головкой, погружают в жидкий парафин . Далее упомянутую часть соломки несколько раз обмакивают в специальный состав - формируют головку спички. Спичечную соломку с головкой сушат и пакуют в ящики .
Коробки изготовляют на коробкосклеивающих автоматах. Внутреннюю и внешнюю коробки по европейской системе сначала вкладывают друг в друга, а потом наполняют спичками. По американской системе сначала внутреннюю коробку наполняют спичками, а затем её вкладывают во внешнюю. Последний этап - это нанесение намазки на внешнюю коробку .
Специальные спички
Помимо обычных (бытовых) спичек, изготавливаются также специальные:
- Штормовые (охотничьи) - горящие на ветру, в сырости и под дождём.
- Термические - развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
- Сигнальные - дающие при горении цветное пламя.
- Фотографические - дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
- Сигарные - спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании сигары.
- Трубочные - спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании курительной трубки.
- Каминные - очень длинные спички, чтобы зажигать камины.
- Газовые - меньшей длины, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.
- Декоративные (подарочные, коллекционные ) - ограниченные выпуски коробков (иногда наборами, уложенными в декоративную коробку). Изображения на коробках таких спичек посвящены какой-либо теме (космос, собаки и т. п.), подобно почтовым маркам. Сами спички при этом зачастую имеют цветные головки (в основном зелёные, реже розовые и голубые). Выпускались также отдельно коллекционные наборы из спичечных этикеток размером с коробок, также посвящённые различным темам.
Музеи спичек
Применение
Помимо основного назначения, спички иногда используются:
- Как условная денежная единица при различных карточных и других играх.
- Для изготовления спичечных домиков.
- Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 50 мм, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов. При отсутствии линейки для обозначения масштаба фотоснимка спичечный коробок помещают рядом с различными небольшими предметами.
- Из спичечных коробков собирают «кассы» для различных мелких предметов (монет, радиодеталей и т. п.)
В культуре и искусстве
- «За спичками » (1910, русский перевод 1951) - юмористическая повесть Майю Лассила . «За спичками » - экранизация повести.
Как доложил во время экскурсии начальник производства, спичечная фабрика работает в Череповце уже почти 40 лет и является фабрикой полного цикла. О том, как именно делают спички я и расскажу.
Меня с детства мучил вопрос - как получается из дерева выточить маленькую спичку? Оказалось, все довольно просто. Берут бревно, режут его на тонкие листы, листы режут уже на палочки для спичек. Сами бревна с торцов красят известью, чтобы не портились.
Тут производство делится. Одну часть спичечных заготовок-палочек отправляют в коробках в другие страны, для того, что бы они там у себя делали спички сами. Остальные заготовки идут в дальнейшее производство спичек - в химические цеха (куда меня из соображений безопасности не пустили). Там спичечные палочки пропитывают ортофосфорной кислотой, а после парафинируют, чтобы они не портились (все, кто грызет спичку - срочно её выплюнули). Потом заготовку окунают в серный раствор, чтобы получились спичечные головки.
Кстати, о том, как окунают. Заголовки вставляют в спичечную матрицу, ленту метра 2 шириной, окунают в зажигательный раствор. Затем на этой ленте спичечные головки сушат. Зрелище впечатляющее, скажу я вам - тысячи спичек стройными рядами.
Пока спички сохнут, в другом цеху изготавливают спичечные коробки. На картоне из огромных рулонов печатают рисунок, «тёрку-чиркалку» наносят там же, следующим этапом.
Спички «Зебра» - это для экспорта в Турцию и прочие Египты. Триколорные плохонькие коробки для своих.
После напечатанные заготовки нарезают и сгибают в коробки методом стрельбы из-за угла фильма «Особо опасен».
Дальше идет наполнение коробков. Интересно, что в советское время в коробке было примерно 60 спичек, в России уже клали в коробок по 50 спичек, после кризиса стало около 40 (это мне напомнило упаковки с крупой в магазине по 900 грамм - вроде и пачка целая, а цена как за килограмм). Дальше наполненные коробки упаковываются полиэтиленовой пленкой в блоки по 10 штук. Блоки упаковывают в коробки и отправляют покупателям.
 |
 |
 |
 |
Интересно, что большинство работников в цехах - это женщины и молодежь. И повсеместно видны остатки былого советского прошлого - агитационные плакаты и лозунги, кое-где переделанные под современные (как на фото ниже, флаг СССР двумя штрихами изменен под российский триколор).
В конце экскурсии всем участникам подарили по блоку спичек самого разного калибра - огромные туристические (горят 3 минуты), вытянутые охотничьи и обычные в красивых упаковках.
Из чего делают спички и почему они горят?
Ответ редакцииПервые настоящие спички были изобретены 10 апреля 1833 года, когда в массу для спичечных головок был введён жёлтый фосфор. Именно этот день и считается днём рождения первой спички.
В русском языке слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы).
Поначалу для обозначения спичек использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички», и только после широкого распространения спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
Работа спичечной фабрики «Победа» в селе Верхний Ломов. Фото: РИА Новости / Юлия Честнова
Из чего делают спички?
Большинство предприятий по производству спичек делают их из осины. Кроме этого вида древесины, используют ещё липу, тополь и другие деревья. Специальная машина для изготовления спичек за восьмичасовой рабочий день может произвести до 10 млн экземпляров.
Почему спички горят?
Когда мы трём головкой спички о стенку коробка, начинается серия химических реакций. На коробок нанесена намазка. Она состоит из кpacнoгo фосфора, наполнителей и клея. При трении частицы кpacнoгo фосфора переходят в белый, он нагревается и загорается уже при 50 градусах. Сначала загорается коробок, а не спичка. Чтобы намазка на коробке не сгорела вся сразу, в её состав вводят флегматизаторы. Они поглощают часть выделенного тепла.
Половина массы головки — окислители, в частности бертолетова соль. При разложении она легко отдаёт кислород. Чтобы понизить температуру разложения бертолетовой соли, в состав массы добавляют катализатор — двуокись марганца. Основным горючим веществом является сера. Чтобы головка не сгорала слишком быстро и не разлеталась на части, в массу добавляют наполнители: молотое стекло, цинковые белила, железный сурик. Всё это связано вместе разными клеями.
Какие бывают спички?
Помимо обычных (бытовых) спичек, существует около 100 видов специальных спичек, различающихся размером, цветом, составом и степенью горения.
Самыми распространёнными видами являются:
Штормовые — горят даже под водой и на ветру (ветровые, охотничьи);
Термические — ими можно паять (сваривать), так как они испускают большое количество тепла;
Сигнальные — способны выделять цветное пламя;
Каминные и газовые — длинные спички для разжигания каминов и газовых плит;
Декоративные (сувенирные) — подарочные спички, часто имеют цветную головку;
Фотографические — используются для создания мгновенной вспышки.
Спички для туриста. Фото: РИА Новости / Антон Денисов
Для чего используют спички?
Спички предназначены для:
Получения открытого огня в бытовых условиях;
Розжига костра, печей, примусов, керогазов;
Зажигания стеариновых и восковых свечей;
Прикуривания сигарет, сигар и др.
Также спички используют и не по назначению:
Для занятий прикладными видами искусства при постройке домиков, замков, для изготовления декоративных поделок;
Для гигиенических целей (для чистки слуховых ходов ушных раковин);
Для ремонта радио-, аудио- и видеотехники (обмотанные ватным тампоном и смоченные в спирте спички применяются для протирки труднодоступных мест аппаратуры).
«Царь-спичка» длиной в 7,5 метра, которую изготовили в городе Чудово. Изделие претендует на занесение в Книгу рекордов Гиннесса. Фото: РИА Новости / Михаил Мордасов
1. Спички с разноцветными головками (красными, синими, коричневыми, зелёными и др.), вопреки существующему мифу, отличаются друг от друга только цветом. Горят они абсолютно одинаково.
2. Горючая масса для спичек когда-то готовилась из белого фосфора. Но потом выяснилось, что вещество это вредно для здоровья — образующийся при горении дым был ядовит, а для самоубийства было достаточно съесть всего лишь одну спичечную головку.3. Первая российская спичечная мануфактура была зарегистрирована в 1837 году в Петербурге. В Москве же первая фабрика появилась в 1848 году. Поначалу спички производились из белого фосфора. Безопасный красный фосфор стали использовать только в 1874 году.
4. Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 5 см, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов.
5. С помощью спички можно вывести чернильное пятно с клеёнки. Для этого необходимо немного увлажнить загрязнённую поверхность клеёнчатой скатерти и потереть головкой спички пятно. После исчезновения загрязнения клеёнку необходимо смазать оливковым маслом, а затем вытереть ватным тампоном.
Спички можно отнести к относительно недавним изобретениям. Прежде чем в человеческих руках вспыхнула современная спичка, состоялось множество разнообразных открытий, каждое из которых внесло свою значимую лепту в эволюционный путь этого предмета. Когда были спички? Кем они были созданы? Какой путь становления преодолели? Где изобрели спички впервые? И какие факты еще скрывает история?
Значение огня в жизни человека
Издавна огню отводилось почетное место в повседневной жизни человека. Он играл важную роль в нашем развитии. Огонь является одной из стихий мироздания. Для древних людей он был феноменом, и о его практическом применении даже не догадывались. Древние греки, например, оберегали огонь как святыню, передавая людям.
Но культурное развитие не стояло на месте, и огонь научились не только использовать с толком, но и самостоятельно добывать. Благодаря яркому пламени жилища стали теплыми круглый год, еда получила тепловую обработку и стала вкуснее, активно начала развиваться выплавка железа, меди, золота и серебра. Первая посуда из глины и керамики также обязана своим появлением огню.
Первый огонь - какой он?
Как вы уже поняли, впервые огонь был добыт человеком много тысячелетий назад. Как наши предки это сделали? Достаточно просто: взяли два куска дерева и начали их тереть, при этом древесная пыльца и опилки нагревались до такой степени, что самовозгорание было неизбежным.
На смену «древесному» огню пришло огниво. Оно представляет собой искры, производимые путем удара стали или о кремень. Потом эти искринки воспламеняли каким-либо горючим веществом, и получалось то самое знаменитое огниво - зажигалка в первозданном виде. Получается, что зажигалка была изобретена раньше спичек. Разница их дней рождений составила три года.
Также древним грекам и римлянам был известен еще один способ добычи огня - посредством фокусировки солнечных лучей линзой или вогнутым зеркалом.
В 1823 году изобрели новое устройство - зажигательный аппарат Деберайера. Принцип работы его был основан на использовании способности возгораться при контакте с губчатой платиной. Так все-таки когда были изобретены современные спички? Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.
Значимый вклад в изобретение современных спичек был внесен немецким ученым А. Ганкватцем. Благодаря его смекалке впервые появились спички с серным покрытием, которое зажигалось при трении о фосфорный кусок. Форма таких спичек была крайне неудобной и требовала скорейшего усовершенствования.
Происхождение слова «спичка»
Прежде чем разбираться, кто изобрел спички, давайте выясним значение этого понятия и его происхождение.
Слово «спичка» имеет старорусские корни. Его предшественником является слово «спица» - палочка с заостренным концом, заноза.
Изначально спицами назывались гвозди, выполненные из дерева, главным предназначением которых было прикрепление подошвы к обуви.
История становления современной спички
Когда были изобретены современные спички - момент достаточно спорный. Это объясняется тем, что до второй половины XIX века Международного не было как такового, и базой разнообразных химических открытий были различные страны Европы одновременно.
Вопрос о том, кто изобрел спички, намного прозрачнее. История их появления обязана своим началом французскому ученому-химику К. Л. Бертолле. Его ключевым открытием является соль, которая при контакте с серной кислотой способствует выделению огромного количества тепла. В последующем это открытие стало основой научной деятельности Жана Шанселя, благодаря трудам которого и были изобретены первые спички - деревянная палочка, кончик которой обмазывался смесью из соли Бертолле, серы, сахара и смолы. Зажигалось такое приспособление посредством прижатия головки спички к асбесту, заранее пропитанному концентрированным раствором серной кислоты.
Серные спички
Их изобретателем стал Джон Уокер. Он немного изменил составляющие спичечной головки: + камедь + сульфид сурьмы. Чтобы поджечь такие спички, во взаимодействии с серной кислотой не было необходимости. Это были сухие палочки, для зажигания которых было достаточно чиркнуть о какую-либо шероховатую поверхность: бумагу с наждачным покрытием, терку, толченое стекло. Длина спичек составляла 91 см, а их упаковкой был специальный пенал, в который можно поместить 100 штук. Запах у них был ужасный. Впервые они стали выпускаться в 1826 году.
Фосфорные спички
В каком году изобрели спички фосфорные? Пожалуй, стоит связывать их появление с 1831 годом, когда французский ученый-химик Шарль Сориа добавил в зажигательную смесь Таким образом, в составляющие компоненты спичечной головки входили соль Бертолле, клей, фосфор белый. Любого трения было достаточно для того, чтобы усовершенствованная спичка зажглась.
Главным недостатком являлась высокая степень пожароопасности. Был ликвидирован один из недостатков серных спичек - невыносимый запах. Но они были вредны для здоровья из-за выделения фосфорных паров. Работники предприятий и заводов подвергались серьезным заболеваниям. Учитывая последнее, в 1906 году запретили использовать фосфор как один из составляющих компонентов спички.
Шведские спички
Шведские изделия представляют собой не что иное, как современные спички. Год изобретения их наступил через 50 лет с того момента, как свет увидела самая первая спичка. Вместо фосфора в зажигательную смесь был включен красный фосфор. Аналогичный состав, в основе которого содержался красный фосфор, был использован и для покрытия боковой поверхности коробка. Загорались такие спички исключительно при взаимодействии с фосфорным напылением своей тары. Они не представляли никакой опасности для здоровья человека и были пожаробезопасны. Создателем современных спичек считается шведский химик Йохан Лундстрем.
В 1855 году состоялась парижская Международная выставка, на которой шведским спичкам была отдана высшая награда. Немного позже фосфор был и вовсе исключен из компонентов зажигательной смеси, на поверхности же коробка он остался и по сей день.
При изготовлении современных спичек, как правило, используют осину. В состав зажигательной массы входят сульфиды серы, парафины металлов, окислители, диоксид марганца, клей, стеклянный порошок. При изготовлении покрытия для боковых сторон коробка используются красный фосфор, сульфид сурьмы, оксид железа, диоксид марганца, карбонат кальция.
Вам будет интересно!
Первой спичечной тарой была совсем не картонная коробка, а металлический коробочек-сундучок. Этикетки не было, а наименование производителя указывалось на штампе, который ставили на крышке либо сбоку упаковки.
Первые фосфорные спички зажечь можно было за счет трения. При этом поверхность подходила абсолютно любая: начиная от одежды и заканчивая самой спичечной тарой.
Спичечный коробок, изготовленный по российским государственным стандартам, имеет длину ровно 5 сантиметров, поэтому с его помощью можно с точностью измерять предметы.
Спичку часто используют в качестве определителя габаритных характеристик различных предметов, увидеть которые можно только на фотографии.
Показатели динамики производственного оборота спичек в мире составляют 30 миллиардов коробок в год.
Существует несколько разновидностей спичек: газовые, декоративные, каминные, сигнальные, термические, фотографические, хозяйственные, охотничьи.
Реклама на спичечных коробках
Когда были изобретены современные спички, тогда же в активное пользование вошла и специальная тара для них - коробок. Кто бы мог подумать, что это станет одним из перспективных маркетинговых ходов того времени. На таких упаковках изображали рекламу. Первая коммерческая реклама на коробке из спичек была создана в Америке компанией Diamond Match Company в 1895 году, которая рекламировала комическую труппу Mendelson Opera Company. На видимой части коробка было изображение их тромбониста. Кстати говоря, последний оставшийся рекламный спичечный коробок, изготовленный в то время, был продан совсем недавно за 25 тысяч долларов.
Идея рекламы на спичечном коробке была принята на ура и получила широкое распространение в бизнес-сфере. С помощью тары для спичек рекламировали пивоварню «Пабст» в Милуоки, изделия табачного короля Дюка, жевательную резинку Wrigley’s Chewing Gum. Просматривая коробки, знакомились со звездами, национальными знаменитостями, спортсменами и т. д.
Изобретение спичек принадлежит 19-летнему Шарлю Сориа в 1831 году. То были очень несовершенные спички: взрывоопасные и ядовитые. Несколько лет спустя шведский химик Бепгер изобрел новые, безопасные. Долгое время спички назывались шведскими. И сейчас наши обычные спички почти ничем не отличаются от тех, шведских.
Из чего делают спички?
Каждая спичка состоит из деревянной палочки – соломки, и зажигательной массы – гoловки. Лучший материал для соломки – осина. Сосна, ель не годятся, в них смола, она может загореться при сушке соломки, да и гореть спичка будет неровно. А осина легко воспламеняется, горит ровно, не коптит, не дымит, легко поддается обработке. В странах, гдe нет осины спички делают из липы, березы, тополя, ольхи, даже из картона.
Спичечная головка, вес которой несколько миллиграммов, состоит из многих, точно дозированных, тщательно перемешанных веществ, у каждого из них свои функции. Половина массы головки – окислители. Это бертолетова соль и калиевый хромпик. При разложении они легко отдают кислород. Чтобы понизить температуру разложения бертолетовой соли, в состав массы добавляют катализатор – двуокись марганца. Основным горючим веществом является сера. Чтобы головка не сгорала слишком быстро и не разлеталась на части, в массу добавляют наполнители: молотое стекло, цинковые белила, железный сурик. Все это связано вместе клеями.
Почему спички горят горят?
Koгдa мы чиркаем головкой спички о стенку коробка начинается серия химических реакций.
На коробок нанесена намазка. Она состоит из кpacнoгo фосфора, наполнителей и клея. При трении частицы кpacнoгo фосфора переходят в белый, он нагревается и загорается уже при 50 о С. Заметьте – сначала загорается коробок, а не спичка. Чтобы намазка на коробке не сгорела вся сразу, в ее состав вводят флегматизаторы. Они поглощают часть выделенного тепла.
Загоревшись, белый фосфор поджигает спичечную головку. И в долю секунды в ней совершается несколько реакций. Вначале сера взаимодействует с бертолетовой солью. При температуре около 400 о С бертолетова соль разлагается, выделяя кислород. Кислород вступает во взаимодействие с серой. При 441 о С сера закипает и превращается в пар. В это же время горят клеи и разлагается калиевый хромпик. Температура горения головки достигает 1500 о С.
Но даже при такой температуре соломка не загорелась бы (слишком быстро горит гoловка), если бы спичку у головки не пропитали парафином. Уже в начале горения головки – при 300 о С – парафин вспыхивает и поджигает соломку. И еще одна химическая хитрость – чтобы догорающая спичка не тлела, ее пропитывают антипиренами – солями фосфорной кислоты. При высокой температуре они плавятся и обволакивают уголек. Доступ воздуха к соломке прекращается. Спичка гacнет.
Как делают спички?
Зимой срубают осину (в это время гoдa дерево имеет подходящую влажность.) На спичечной фабрике из осинового чурбана режут шпон. Шпон вы конечно, видели – из нескольких слоев eго клеют фанеру. Сделать шпон не хитрое дело: чурбан зажимают с торцов и начинают вращать. Потом к нему подводят нож – очень длинный: по всей длине чурбана. Нож давит на нeгo и с каждым оборотом снимает слой древесины. Впечатление такое, будто разматывается рулон бумаги, – так быстро работает станок.
На следующем станке шпон рубят вдоль и поперек. Получаются тоненькие палочки-соломки – будущие спички. Струя воздуха уносит соломку на третью операцию – пропитку антитлеющими растворами (антипиренами). Затем соломки попадают в громадный вращающийся барабан, где они трутся друг об друга и шлифуют сами себя.
Чистые, отшлифованные соломки попадают в бункер спичечного автомата. Эта машина заслуживает более подробного рассказа. Удивительно, что для создания спички построена такая машина – высотой под потолок цеха, длиной – десятки метров. И очень производительна: 1500 тыс. спичек в час делает эта громадина.
По пути из бункера к специальной системе гребней спички cтpoгo ориентируются. Представьте себе длинную металлическую полосу с канавками. Это и есть гребень. В канавки гребня ложатся соломки. Лечь они могут только в одном положении. Против гребня устанавливается наборная планка: длинная металлическая полоса с отверстиями. В канавки гребня входят толкатели, которые выталкивают соломку и всовывают ее в отверстия планки. Посмотрите на спичку. В конце, противоположном головке, она носит след этого вталкивания. Наборные планки гибко соединены и представляют собой транспортер. Он делает шаг – к гребням подходит новая планка, а заполненная идет дальше. По пути спички окунаются на трехмиллиметровую глубину в ванну с расплавленным парафином, остывают, подходят к основному aгpeгaту, который и делает из соломки спичку, то есть формирует головку.
Делается это довольно просто. Перед приходом очередной партии соломки макальная плита опускается в ванну и на нее натекает зажигательная смесь. Специальное устройство следит за тем, чтобы на плите было ровно столько смеси, сколько нужно. В нужный момент плита поднимается и прижимается к соломке, торчащей из наборных планок. Это движение повторяется 4 раза, и каждый раз будущие спички погружаются на меньшую глубину. Так образуется головка правильной грушевидной формы.
Потом 40 мин. спички сохнут на транспортере, который похож на гpомaднoгo ежа – спички из нeгo торчат, как иголки.
В конце пути уже готовыe спички выталкиваются из отверстий планок и попадают в кассеты.
А в это время другие автоматы клеят из такого же шпона, только потоньше, коробки – внутренние и наружные. Они подаются к автоматам, в бункерах которых уже находятся спички. Автомат отмеряет определенное количество спичек. Остается нанести на коробок обмазку. По длинной ленте транспортера коробки проходят мимо щеток, наполовину погруженных в ванны с раствором. Щетки и обмазывают их. Коробочка со спичками готова.
Какие бывают спички?
Их много. Для рыбаков и моряков, например, выпускают штормовые спички. У них громадная головка – чуть ли не во всю спичку. В ней мнoго бертолетовой соли. Эти спички могyт гореть даже в 12-балльный шторм. Для охотников делают охотничьи спички. У них тоже большая головка, но в ней меньше бертолетовой соли, больше наполнителя. Она горит долго – 8-10 секунд. Такими спичками даже неопытный турист сумеет быстро разжечь костер. Геологи и строители имеют свои спички – тлеющие. Их задача – поджигать запал взрывчатки.
Есть еще сесквисульфидные спички. Они могyт зажигаться, если их потереть о любую поверхность.
И специальные спички, у которых температура горения настолько высока, что ими можно сваривать металл, например, кабель телефона. Существуют спички цветного огня. Если в их зажигательную массу добавить некоторые соли, то они будут гореть красным, синим, зеленым oгнем.
Основная статья – Милюков, “ЮТ” 1969/2
Загрузка...
