Производство спичечной продукции



Скачать 69.57 Kb.
Дата21.04.2013
Размер69.57 Kb.
ТипДокументы

Производство спичечной продукции


Каждый день нас окружают простые и привычные вещи. Однако мы никогда не задумываемся, какая из гениальных человеческих идей привела к их возникновению, и сколько труда и усилий за этим стоит. Возьмем, к примеру, обычные спички (нем. Spitz – в переводе «заостренная палочка»). Оказывается, производство обыкновенных спичек – это сложный, высокотехнологичный и интересный процесс со своими особенностями и нюансами, давней историей и хорошей перспективой дальнейшего развития.

Первые попытки добыть огонь человек предпринял еще в глубокой древности. Трение двух сухих кусков дерева, высекание искр при ударе камня о кусок пирита – вот те немногие способы получения огня, доступные юному человечеству. Заметим, что самовоспламенение древесины происходит при температуре выше 300°C. Только представьте, какие усилия необходимо приложить, чтобы получить такую температуру.

Позже, уже в Античной Греции огонь добывали, фокусируя солнечные лучи при помощи линзы или вогнутого зеркала. Это значительно облегчило жизнь грекам, что в конечном итоге сыграло определенную роль в развитии этой цивилизации. В том числе и благодаря прогрессивным методам получения огня мы обязаны возникновению древнегреческих философских трудов или построению моделей мира. Вспомните Сократа, чья теория геоцентрической модели вселенной просуществовала вплоть о Коперника.

Первые прототипы современных спичек появились только в 18 веке. В начале это были древесные лучинки, один из концов которых был покрыт составом из хлората калия и серы. Спичечная головка погружалась в серную кислоту, происходила вспышка и спичка загоралась. Не сложно догадаться, что хранить в домашних условиях столь опасное вещество было крайне проблематично. Однако научного прорыва не пришлось ждать долго.

В 1826 году некто Джон Уокер смешивал химикаты с помощью палочки, на конце которой образовалась засохшая капля. Чтобы убрать ее, он чиркнул палкой по полу, и вспыхнул огонь. Джон Уокер не придал значения этому факту и лишь демонстрировал этот фокус с воспламенением всем желающим. Парень по имени Сэмьюэл Джонс присутствовал при такой демонстрации и осознал рыночную стоимость изобретения. Он назвал спички «люциферчики» и стал продавать их огромными партиями. Но все-таки «люциферчики» имели некоторые недостатки - плохо пахли и при возгорании рассыпали вокруг искры.

В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались при трении о любую поверхность, в том числе друг о друга. Вспомните героя Чарли Чаплина, который зажигал спичку о собственные штаны. Спички Сориа не имели запаха, однако были вредны для здоровья, поскольку пары белого фосфора очень ядовиты.

Основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность воспламенения черенка спички, а сам тлеющий черенок мог привести к пожару.
Эту проблему удалось решить, пропитав черенок спички фосфорнокислым аммонием. Такие спички стали называться импрегнированными (англ. Impregnated – пропитанные) или, позже, безопасными.

В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанес 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.

В 1910 году американская компания Diamond Match первой получила патент на безопасные для здоровья спички, изготовленные на основе красного фосфора. Важность изобретения была настолько велика, что президент США Уильям Х. Тафт публично обратился к владельцам патента и попросил их отказаться от авторских прав. Компания согласилась и 28 января 1911 года отказалась от всех прав на свое изобретение. Теперь они принадлежат фактически всем.

Состав зажигательной массы за все время существования спичек непрерывно эволюционировал и продолжает совершенствоваться по настоящее время. В фосфорной массе используется 6 компонентов, а в зажигательной – все 17, и нахождение их идеального соотношения – поистине творческая задача. Современные производители спичек, как правило, имеют собственные рецептуры зажигательных масс, состав которых тщательно охраняется. Этот сложный химический винегрет создавался и создается по сей день для одной единственной цели – осветить нам путь и согреть в холода.

Современная спичечная промышленность максимально стандартизирована и автоматизирована. Технологические схемы и линии производства современных «люциферчиков», в принципе, одинаковы повсюду.

В качестве основного сырья для изготовления спичечной соломки используют главным образом осину, реже липу. Для этого с круглой очищенной от коры чурки специальным ножом по спирали снимается тонкая лента - шпон, которая затем рубится на спичечную соломку. При сгорании спички необходимо получить нетлеющий уголек от соломки и удержать на нем раскаленный шлак от сгоревшей головки. Необходимость последнего обусловливается стремлением обезопасить потребителя от ожогов при попадании раскаленного шлака. Для устранения тления соломки и закрепления шлака от головки соломку пропитывают веществами, образующими на ее поверхности при горении пленку. Благодаря этой пленке прекращается сгорание угля. Кроме того, эта пленка закрепляет шлак от головки. В качестве противотлеющих веществ используют фосфорную кислоту и ее соль.

Для обеспечения эффективного перехода пламени от головки к соломке последняя около головки пропитывается расплавленным парафином. Спички с непарафинированной соломкой гаснут практически вслед за сгоранием головки. Парафин легко воспламеняется при горении головки и дает яркое пламя, что важно в случае использования спички как источника света. Кроме того, он обладает хорошей теплотворной способностью, способствующей возгоранию соломки, безопасен при хранении спичек, не выделяет при горении копоти, дыма или вредных газов.

За период более чем 150 лет было использовано большое количество рецептур зажигательных масс, из которых изготавливают головки спичек. Они являются сложными многокомпонентными системами. В них входят: окислители, дающие кислород, необходимый для горения; горючие вещества (сера, животные и растительные клеи, сульфид фосфора); наполнители – вещества, предотвращающие взрывной характер горения головки (измельченное стекло, железный сурик); склеивающие вещества (клеи, ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНЫЕ ДИСПЕРСИИ), которые одновременно являются и горючими; стабилизаторы кислотности; вещества, окрашивающие спичечную массу в определенный цвет (органические и неорганические красители).

Фосфорная (терочная) масса также является многокомпонентной. Она наносится на узкие боковые наружные стороны спичечной коробки. В состав наиболее распространенной терочной массы входят: красный фосфор, сульфид сурьмы, железный сурик, пиролюзит, мел, клей. В качестве клеящих веществ в составе намазки также весьма широкое распространение получили ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНЫЕ ДИСПЕРСИИ.

Приведем краткую характеристику и назначение некоторых основных компонентов зажигательной массы:

  • Чистая сера представляет собой жёлтое кристаллическое вещество, плавящееся при 119°C и кипящее при 445°C. Она очень плохо проводит тепло и электричество. Чистая сера не ядовита. В небольших дозах применяется даже в лекарственных медикаментах.

  • Бертолетова соль – окислитель, необходимый исключительно для обеспечения горения головки.

  • Оксид цинка и мел добавляют для устранения побочных химических процессов, возникающих при повышенной кислотности зажигательной массы.

Температура горения спичечных головок достигает 1500°C, а температура их воспламенения лежит в пределах 180 – 200°C.

Считают, что при трении головки о фосфорные намазки тепловой импульс направлен в основном не на нагревание зажигательной массы до температуры воспламенения, а на сублимацию (возгонку) красного фосфора. В результате сублимации красного фосфора образуется белый, который легко взаимодействует с кислородом воздуха с выделением большого количества теплоты.

Одним из важных показателей качества спичек является легкость воспламенения головки спички о терку. Этот показатель называют чуткостью спичек. Она должна находиться в определенных пределах. Спички с очень высокой чуткостью способны воспламеняться при трении о неактивные шероховатые поверхности и потому не отвечают требованиям безопасности. При транспортировке таких спичек возможно самопроизвольное воспламенение. Опытом установлено, что чувствительность спичек зависит от соотношения окислителей и восстановителей в зажигательной смеси и от состава намазной массы терки. Температура воспламенения зажигательной массы имеет меньшее значение, чем головки.

Следует отметить, что реакция, протекающая при сгорании головки спички, – это один из наиболее бурных химических процессов. В больших масштабах она является и одной из наиболее опасных. Поэтому производство спичек требует к себе уважительного отношения и регламентируется различными нормативно-техническими документами и государственными стандартами. В России для производства спичек бытового назначения существует ГОСТ 1820-2001 «Спички. Технические условия», в котором описаны основные требования, параметры и характеристики выпускаемой предприятиями спичечной продукции.

Помимо обычных (бытовых) спичек современными производителями изготовляются также всевозможные специальные виды спичек различного назначения:

  • Штормовые (охотничьи) спички – поддерживающие горение при сильном ветре (до 29 м/сек). Так же эти спички обладают повышенной влагостойкостью, «не боятся» сырости.

  • Термические спички – развивающие при горении более высокую температуру. Они необходимы в промышленности, в частности, для сварки.

  • Сигнальные спички – дающие при горении цветное пламя (синее, зеленое, красное). Их производство было налажено в СССР в годы Великой Отечественной Войны.

  • Фотографические спички – дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.

  • Каминные спички – с увеличенной длиной черенка, для разжигания каминов. Длина их спичечной соломки достигает 30 см.

Кроме того, в современных рыночных условиях спички помимо основного своего назначения охотно используются в качестве рекламных носителей и сувенирной продукции с нанесением на коробку фирменной символики и рекламы различных компаний и предприятий.

Спички настолько изменили нашу жизнь, что во многих странах мира даже существуют специальные музеи спичек, например, в Швеции, Швейцарии, Германии. Небольшая экспозиция, посвященная спичкам, есть и в России – в городе Рыбинске.

Можно без преувеличения сказать, что, однажды появившись на свет, спички будут существовать до тех пор пока существует человеческая цивилизация. На сегодняшний день мировое производство спичек составляет более 30 миллиардов коробок в год. Спички – необходимый атрибут современной жизни человека. Кроме того, этот продукт постоянно развивается по пути все большей специализации, а технологии его производства непрерывно совершенствуются с учетом новых веяний времени. Поэтому это простое, но гениальное, изобретение еще долго будет приносить пользу людям.

Похожие:

Производство спичечной продукции iconПроизводство продукции сельского хозяйства
Объем продукции растениеводства увеличился в 2,5 раза, продукции животноводства сократился на 0,8%. Данная ситуация объясняется установившимся...
Производство спичечной продукции iconГ. Л. Поспелова Перспективы развития спичечной промышленности (Обзор) москва-1972

Производство спичечной продукции iconКроссворд по предмету "География" По горизонтали
Уровень затрат на научные исследования и разработки в общих затратах на производство продукции
Производство спичечной продукции iconОбщие требования к макету для печати в типографии
Производство печатной продукции является сложным многоступенчатым наукоемким процессом
Производство спичечной продукции iconОтвет Обозначение категории информационной продукции знаком информационной продукции и (или) текстовым предупреждением об ограничении распространения информационной продукции среди детей осуществляется с соблюдением требований
...
Производство спичечной продукции iconПоказател и социально-экономического развития Смоленской области в январе-ноябре 2011 года
Производство основных видов продукции животноводства в хозяйствах всех категорий
Производство спичечной продукции iconПоказател и социально-экономического развития Смоленской области в январе-феврале 2011 года
Производство основных видов продукции животноводства в хозяйствах всех категорий
Производство спичечной продукции iconПоказател и социально-экономического развития Смоленской области в январе-апреле 2012 года
Производство основных видов продукции животноводства в хозяйствах всех категорий
Производство спичечной продукции iconСписок индивидуальных предпринимателей
«Сведения о расходах на производство и продажу продукции (товаров, работ и услуг) и результатах деятельности индивидуального предпринимателя...
Производство спичечной продукции iconИнформация о лёгкой промышленности за 1 квартал 2012 года
Легкая промышленность – комплексная отрасль, включающая следующие виды экономической деятельности: «текстильное и швейное производство»...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org