安全火柴制造工艺及发展现状的立项申请

第一节 安全火柴的简介

安全火柴的火柴头由红磷、三硫化二锑组成，而火柴盒的侧面则含有玻璃粉、氯酸钾。这样的设计是使强氧化剂和强还原剂分开，来实现安全。在划火柴的时候，玻璃粉增加摩擦，在局部产生一定的温度，是氯酸钾分解放出氧气，在氧气的帮助下，三硫化二锑开始燃烧，放出更多的热，使红磷转化为白磷，并且燃烧。点亮火柴。划火柴的时候闻到的特殊气味是三硫化二锑燃烧产生的二氧化硫。（立项申请）

第二节 安全火柴的制造工艺

火柴的制造工艺因品种而异

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(见图）。

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。纸盒采用厚度为0.4mm、定量为300g/m2的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，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。

蜡梗火柴制造 蜡梗的制造有两种方式：一种是拉模成型，另一种是挤压成型。都要经过原纸分切、浸蜡、成型、冷却和切断等工艺过程。它采用定量40～45g/m2的卷筒有光纸为原料，分切成宽度为20～25mm的盘纸，通过成型模或成型轮在温度为 120℃左右的熔化石蜡中形成圆形或方形截面的梗条，经凉水或冷风冷却定型后切断成梗枝。蜡梗的规格一般为长28～38mm，圆梗直径1.5mm，方梗截面为1.6×1.6mm。

火柴药头的制造与木梗火柴的一样，经过理梗进入普遍的火柴连续机上梗、沾药，制成火柴。但在沾药前不需沾蜡。蜡梗与药头的结合牢度较差，沾药浆前需先经预处理，去掉梗枝端部（沾药处）表面的蜡层，并略使纸层松散，以增加药头与梗子的粘结力；药头的干燥是在较低的温度（20～40℃）下进行，以免梗中石蜡熔化。

纸梗书式火柴制造 分为制梗（一般称火柴梳）、制封皮和装订 3部分。为防止纸梗燃烧熄灭后的残枝阴燃，制梗用板纸需经防灼处理。这种处理是在板纸生产过程的最后工序，即当纸坯通过末级烘缸前，以5%的磷酸氢二铵水溶液均匀喷洒在纸板上，再经烘干，含水率应保持在8%左右。

采用火柴梳自动连续机（CM机）自动完成制梗和沾药头。用封皮涂磷分切机（PM机）将印制好商标的封皮纸涂上磷层，经干燥塔烘干后，先纵向分切成条，再横向分切成片，以供包装之用。火柴梳和封皮汇合于装订机（AM机），火柴梳在机上裁切，封皮经过折叠后组合装订成册，即为成品。

第三节 安全火柴的特点

早期火柴的缺点：

早期生产的火柴有两个非常致命的缺点：（1）白磷是非常稀少及遇热容易自燃，非常危险；（2）白磷是有毒的，造火柴的工人一不小心就会中毒身亡。在1852年经过瑞典人距塔斯脱伦姆的改进，发明了安全火柴。以磷和硫化合物为发火物，必须在涂上红磷的匣子上摩擦才能生火，安全程度提高。但在安全火柴发明之前，人们可是经历了一代代不停的探索。

安全火柴的优点：

安全火柴中的成分分别是：火柴头主要由氧化剂（KClO3）、易燃物（如硫等）和粘合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。当划火柴时，火柴头和火柴盒侧面摩擦发热，放出的热量使KClO3分解，产生少量氧气，使红磷发火，从而引起火柴头上易燃物（如硫）燃烧，这样火柴便划着了。

安全火柴的优点在于把红磷与氧化剂分开，不仅较为安全，而且所用化学物质无毒性。所以也被称为安全火柴。火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺和玻璃粉等。火柴杆上涂有少量的石蜡。火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和而成的。火柴着火的主要过程是：（l）火柴头在火柴盒上划动时，产生的热量使磷燃烧；（2）磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解；（3）氯酸钾分解放出的氧气与硫反应；（4）硫与氧气反应放出的热量引燃石蜡，最终使火柴杆着火。

第四节  安全火柴的发展

从附加商业利益来说，世界上有18.8亿的烟民，对于这么大的一个群体来说“火”的需求是非常庞大的，而打火机作为一种实用的广告媒体，其作用是不言而喻。

烟民随时要用“火”。由于现代工具的发展，对于常用“火”的烟民来说，打火机的生产量很大，如今更容易买到打火机。

打火机对于烟民来说，使用起来更合适。但打火机致命的缺点是不耐保存。打火机里面的气体易蒸发，放上数月或一年半载里面的气体多蒸发尽了，自然也打不着火了。而火柴耐于存放，放个十几年仍然同新的一样使用。不是烟民的人不常用火，一般将耐存储的火柴存放起来，很长时间才偶尔点一下东西。

简单说就是火柴耐放，主要是储存起来偶尔使用的，而打火机是烟民和一些人时刻使用的。因此我们时刻见到的是打火机而不是存储起来偶尔使用的火柴。

 

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