火柴的摩擦起火机制-它们怎么来的

36.摩擦起火——火柴

火柴的诞生

中国很早就出现了火柴。南北朝时期，将硫磺沾在小木棒上，借助于火种或火刀火石，能很方便地把阴火引发为阳火。这可视为最原始的火柴。

公元950年前后，陶谷在《清异录》一书中提到，有一位聪明人用松木条浸染硫磺，贮存起来备用。与火一接触，就会燃烧起来。火焰如同谷穗。这种神奇之物，当时称为“引光奴”。后来，它成为商品时，便更名为“火寸条”。

欧洲最早的火柴也是用硫磺制成的，许多研究者认为，这项发明很可能是由欧洲旅游者直接从中国带回的。1816年，法国巴黎的F·德鲁森制成了黄磷火柴，1828年，英国伦敦的S·琼斯制成了普鲁米辛火柴，接着巴黎人G·E·梅凯尔和奥地利人J·西格尔等人发明了无磷火柴。为了增加火柴的稳定性和易燃性，法国人C·索利亚利用白磷和黄磷作为配方，于1831年革新了火柴配方的设计。1845年，化学家A·施勒特尔发明了安全火柴，采用红磷作为火柴头。19世纪末，发现利用白磷做火柴的工厂工人，易罹患一种磷毒性颌疽症的疾病，1898年，法国政府火柴专卖公司获得了三硫化二磷用于火柴制作的专利后，白磷火柴被视为一种违法的产品。

1830年，法国的索利亚和德国的坎默洛对火柴进行了革新，用黄磷、硫磺和氯化钾混合原料制成现代的火柴。20世纪初，现代火柴传入中国，被称为洋火、番火等。例如中国台湾话今日仍称“番仔火”。

由于现代工具的发展，很多人使用打火机，火柴逐渐遭到冷落。今日，在超市中更容易买到打火机而不是火柴。

木梗火柴制造大体可分为梗子制造、梗子处理、火柴药头制造、盒子制造、包装及刷磷5个部分。

1.梗子制造：制作火柴梗应选用质地疏松、纹理顺直、易燃、无异味的木料。常用的树种是杨科或椴科，也可用松类或云杉。松类木料需经蒸煮以除去所含松脂。

选材后，将原木锯截成段，剥去树皮，旋削成厚薄均匀的连续梗片。梗片再分切成一定规格的梗枝。

2.梗子处理：将梗子用浓度1%左右的磷酸或磷酸铵溶液浸淋，称为防灼处理，可避免火柴燃烧后的余烬掉落。经沥干除去表面水分后，送往烘梗机中烘干，使梗杆含水率降到6%～8%。梗枝烘干后，经过选梗机筛选，除去断残枝和长条、宽片，选出符合规格的梗枝。

3.火柴药头制造：合格的梗枝经风力管道或传送带送到火柴自动连续机，自动进行理梗、上梗、沾蜡、沾药、烘干和卸梗等多道工艺，即完成火柴的制作。

4.火柴盒制造：火柴盒分为纸盒和木盒两种。纸盒采用卷筒板纸或平板纸为原料。分纸机将原卷筒板纸分切成不同的宽度，以适应外盒或内盒的制作需要。内外盒分别制好后，进行套盒，成为一个整体。木盒选用材质较好无疤节的木段，在旋盒片机上旋出带有划痕的内盒片或外盒片，再分别切成盒条，经糊盒机糊制，烘干后套盒、贴标。

5.包装与刷磷：火柴与火柴盒在包装工序汇合。装盒机将火柴按规定的支数整齐地装入盒内，随后，刷磷机在盒子侧面刷上磷浆。另有一种磷面是在印刷商标时印到盒片侧面上的，称为“印刷磷面”。磷浆主要成分是赤磷和粘合剂。传统的粘合剂是皮胶，现在亦使用合成粘合剂。经烘干后，包封机将每10盒火柴封成小包，装入箱内（小箱100包，称为“件”；大箱200包，称为“双件”），即为成品。(www.xing528.com)

知识链接

日用火柴

按包装外形和所用原料有木梗火柴、蜡纸梗火柴和书式火柴3种。

1.木梗火柴：用质地比较松软的木材制成方形截面的火柴梗，梗端沾上石蜡和药浆，干燥后装于木片或纸板制成的小盒中，盒侧面涂以磷层。为最普通的火柴。

2.蜡纸梗火柴：简称蜡梗火柴。用薄纸浸以熔融的石蜡后挤缩成截面为圆形或方形的长梗条，再经切断制成火柴梗。适合于缺乏木材的地区。因梗枝含蜡量大，引燃性能比较好，燃烧时间也比同样规格的木梗长2～3倍，适用于航海、渔猎、勘探等野外作业的环境。但是石蜡在较高温度下易软化，使梗枝的刚度降低，影响使用，故不适用于热带地区。

3.书式火柴：因其包装外形扁薄且似书册而得名。其梗枝是用木片或纸板冲切而成，每10支或15支为一组，一端基部相连，呈梳齿状，梗尖一端沾石蜡及药浆。制成火柴后，用卡纸封面装订成册。磷层涂刷于封面装订处。使用时逐根撕下擦划。这种火柴外形美观、携带方便。

特种火柴

采用特种的药头配方，以产生不同的特殊功能。主要有下列5种：

1.抗风防水火柴：药头中含有比普通火柴多15%左右的氧化剂，发火性能较强；表面沾有一层防潮薄膜，可防止受潮；药头粗而长，直径约5毫米，长度为30毫米。擦燃后以每秒4～6毫米的速度燃烧，能均匀地持续燃烧5～7秒钟。这种特性使它能抗强风，不怕雨淋，适合于地质、水文、气象、航海、渔猎等野外作业人员使用。

2.高温火柴：药头分内外两层。内层是抗风防水火柴的药料；外层采用四氧化三铁和铝、镁粉等原料，用硝化纤维溶液粘合而成。大小规格与抗风防水火柴相似。燃烧时能产生1200摄氏度以上的高温，可供引燃熔接剂之用，故又称焊接火柴。

3.信号火柴：又称信号筒。筒身直径2.5～3厘米，长16～38厘米。磷层涂在筒盖端部。药料中掺入硝酸锶或硝酸钡、碱式碳酸铜等物料，燃烧后能分别发出红、蓝、白等不同颜色的持续火光，照度达80～800支烛光，可供铁路车辆或航海船舶夜间信号联络之用。

4.多次燃烧火柴：能反复发火，多次燃烧。这种火柴不用木梗，而由氯酸钾、硫磺、二醋酸纤维、多聚甲醛及填充剂等化学品经与丙酮混合后压制成直径为2～5毫米的棒形火柴，称为火柴芯（无火柴梗和药头之分），以它在磷层上擦划即可发火。由于二醋酸纤维的阻燃作用，控制了发火物质的燃烧，不至于使整根火柴一次燃烧完，达到多次使用的目的。已研制成能反复擦燃600次以上的火柴。

5.感光火柴：燃烧时发光，照亮物体后能使照像胶片感光。可代替闪光灯供摄影用。