Из чего сделан спичечный коробок. Как делают спички

Как делают спички?

Спички делятся в зависимости от материала из которого изготовлена палочка на деревянные (изготовлены из мягких пород дерев - осина, липа), картонные и восковые. По методу зажигания спички делятся на терочные и бестерочные. Терочные спички зажигаются об специальную поверхность, именуемую "теркой", а бестерочные могут зажечься при трении об любую поверхность. Наибольшее распространение в России получили осиновые терочные спички, которые составляют 99% от всех выпускаемых спичек .

На первоначальном этапе производства спичек заготавливаются бревна нужной породы дерева, торцевые стороны которых красят известью, чтобы они не портились. Затем бревна режутся на тонкие листы, которые в свою очередь тоже режутся на палочки для спичек. Далее заготовки для спичек отправляются в химические цеха, где они пропитываются ортофосфорной кислотой, а после парафинируются для того, чтобы не испортились. Полученные заготовки окунаются в серный раствор при помощи спичечной матрицы, в которую вставляются палочки, для получения спичечной головки. После этого спичечные головки сушатся на этой же матрице, которая представляет собой ленту около двух метров в ширину.

В то время, пока спички сохнут, в другом цеху производят спичечные коробки, которые делаются из огромных картонных рулонов. Вначале на картонных рулонах печатают рисунок, а затем наносят терку. После всех этих процедур коробки для спичек нарезаются и сгибаются, после чего воздушным циклоном выстреливаются в специальный коробкоукладочный автомат, а уже затем они направляются в спичечный автомат и уже там наполняются готовыми спичками. Интересный факт - в советское время в коробке было около 60 спичек, в России клали в коробок около 50 спичек, а в условиях кризиса спичек стало около 40. Далее наполненные коробки упаковываются в блоки по 10 штук. Блоки тоже упаковываются в коробки и отправляются в продажу.

Оrenburg-les.ru утверждает, что сегодня Россия занимает одно из первых мест по производству спичек. С расширение производства совершенствуются технологии производства, осваиваются новые виды спичек, в числе которых штормовые, газовые, охотничьи. К примеру, охотничьи спички отличаются от обычных тем, что кроме головки и палочки у них присутствует дополнительная обмазка ниже головки, что делает спичку долгогорящей с большим жарким пламенем. Такие спички достаточно просто разжечь в любую погоду. В отличии от обычной спички, охотничья горит гораздо дольше.

Штормовые спички не имеют головки, но обмазка основной части у них гораздо толще, чем у охотничьих. Способность к воспламенению таких спичек очень высокая, благодаря тому, что зажигательная масса содержит много бертолетовой соли. Штормовые спички способны гореть в любую погоду, даже при двенадцатибальном шторме. Такие спички пользуются особым спросом среди рыбаков и моряков. Основное предназначение газовых спичек - это зажигать конфорки в газовых плитах, поэтому они имеют длину гораздо больше, чем обычные спички. Существуют газовые спички, которые имеют длину около 70 мм, что позволяет при помощи одной спички зажечь сразу несколько конфорок.

Спички — относительно недавнее изобретение человечества, они пришли на смену огниву около двух веков назад, когда уже работали ткацкие станки, ходили поезда и пароходы. Но только в 1844 году было объявлено о создании безопасных спичек.

Открытие фосфора

В 1669 году алхимик Хеннинг Бранд, пытаясь создать философский камень, получил при выпаривании смеси песка и мочи вещество, светящееся в темноте, названное позже фосфором. Следующий шаг в истории изобретения спички был сделан английским физиком и химиком Робертом Бойлем (соавтор закона Бойля-Мариотта) и его ассистентом Готфридом Хауквейцем: они покрыли бумагу фосфором и провели по нему деревянной щепкой, покрытой серой.

Зажигательные машины

Между спичками и огнивом существовало несколько изобретений для получения огня, в частности, зажигательный аппарат Дёберайнера, созданный в 1823 году и основанный на свойстве гремучего газа загораться в присутствии мелких опилок платины.
После изобретения французским химиком Клодом Бертолле бертолетовой соли (хлорат калия) его соотечественником Шанселем была создана так называемая «французская зажигательная машина»: хлорат калия вместе с серой, смолой, сахаром и гуммиарабиком (смола акации, вязкое клеящее вещество) наносился на деревянную палочку, и при соприкосновении с концентрированной серной кислотой происходило зажигание, иногда носившее взрывной характер.

Химик Вагеманн из Тюбингена использовал в 1806 году изобретение Шанселя, но добавил к серной кислотекусочки асбеста для замедления процесса горения. Созданная им в Берлине фабрика была первым крупным производством по изготовлению зажигательных устройств. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура Mahliard’а и Wik’а по производству так называемых химических спичек. Подобными химическими спичками пользовался Чарлз Дарвин, раскусывая с риском обжечься ампулу с кислотой.

Первые спички

В 1832 году в Вене были изобретены «сухие спички». Химик Леонард Тревани покрыл головку деревянной соломки смесью бертолетовой соли с серой и клеем, зажигались эти спички трением о шероховатую поверхность; однако иногда головка воспламенялась со взрывом.
Изобретателем первых фосфорных спичек стал юный француз Шарль Сориа. В 1831 году девятнадцатилетний экспериментатор к смеси бертолетовой соли с серой для ослабления ее взрывчатых свойств добавил белый фосфор. Температура воспламенения таких спичек оказалась небольшой — 30°С. Сориа попытался получить патент, но у него не оказалось денег для его регистрации, так что спустя год фосфорные спички были созданы вновь немецким химиком Я. Каммерером.
В Россию первые фосфорные спички были привезены в 1836 году, стоили они дорого — рубль серебром за сотню. Первая отечественная фабрика по производству спичек построена в Петербурге в 1837 году, а в 1842 году в одной Петербургской губернии существовало 9 спичечных фабрик, ежедневно производивших 10 миллионов спичек. Цена на спички резко снизилась до 3—5 копеек медью за сто штук.
К середине XIX века производство спичек в России стало носить характер кустарного промысла, поскольку было обнаружено, что спички в значительном количестве могут быть изготовлены и в домашних условиях. Однако легкая воспламеняемость фосфора приводила к пожарам. При перевозке спички нередко загорались от трения. На пути спичечных обозов полыхали пожары: обезумевшие лошади с горящими повозками приносили немало бед.
В 1848 году последовал указ Николая I изготавливать спички только в столицах и упаковывать их в жестяные банки. Из-за ядовитости белого фосфора работа на спичечных фабриках грозила рабочим фосфорным некрозом, вызывавшем, в частности, воспаление и кровотечение десен.

Безопасные спички

Промышленное производство первых безопасных спичек было начато в Швеции в 1855 году Йоханом Лундстремом и стало возможным благодаря открытию в 1844 австрийским химиком Антоном фон Шроттером (Anton von Schrotter, 1802—1875) неядовитого аморфного фосфора. Головка безопасных спичек содержала не все вещества, необходимые для воспламенения: аморфный (красный) фосфор наносился на стенку спичечной коробки. Поэтому спичка не могла зажечься случайно. В состав головки входил хлорат калия в смеси с клеем, гуммиарабиком, толченым стеклом и диоксидом марганца. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. В том же 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже.

Современные деревянные спички изготовляются двумя способами: шпоновом способом (для спичек квадратного сечения) и штамповом (для спичек круглого сечения). Небольшие осиновые или сосновые чурки либо щепятся, либо штампуются спичечной машиной. Спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором, на один конец спички наносится грунтовой слой парафина для воспламенения древесины от спичечной головки, поверх него наносится слой, образующий головку, на кончик головки наносится второй слой, головка еще опрыскивается упрочняющим раствором, защищающим ее от атмосферных воздействий. Современная спичечная машина (длиной 18 метров и высотой 7,5 метра) производит до 10 миллионов спичек за восьмичасовую смену.

Спица самогарная

«Спичка» происходит от формы множественного числа слова «спица» (заострённая деревянная палочка). Изначально это слово обозначало деревянные обувные гвозди, в этом значении «спички» до сих пор существует в ряде диалектов. Спички, использовавшиеся для извлечения огня, поначалу назывались «зажигательные (или самогарные) спички».

В России 99% всех выпускаемых спичек — осиновые тёрочные спички. Тёрочные спички различного типа являются основным видом спичек во всем мире. Бестёрочные (сесквисульфидные) спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном и производятся, в основном, в англоязычных странах, главным образом, для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора и бертолетова соль.

Производство спичек в России

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 -е гг. К г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 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 постепенно сошло на нет.

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.

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на [email protected] Лера Волкова ([email protected] ) и Саша Кукса ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

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.

Головки спички прошла интересные этапы своего развития. А началось все с того, когда высекание искр при ударе камня о кусок FeS 2 и поджигание ими обуглившихся кусков дерева или растительных волокон, было практически единым способом получения огня человеком.

Первые спички, основанные на химических реакциях, начали делать в конце 18 в. Вначале это были древесные лучинки, на кончике которых в виде головки закреплялись хлорат калия (бертолетова соль КСlO 3) и . Головка спички погружалась в серную кислоту, происходила вспышка и лучинка загоралась.

Важнейшим этапом развития химии на пути к современным спичкам было введение в состав массы спичечной головки (1833). Такие спички легко зажигались от трения о шероховатую поверхность. Однако при горении они создавали неприятный запах и главное, их производство было весьма вредно для рабочих. Пары белого фосфора приводили к тяжелейшему заболеванию – фосфорному некрозу костей.

В 1847 г. было установлено, что белый фосфор при нагревании в закрытом сосуде без доступа воздуха превращается в другую модификацию – . Он гораздо менее летуч и практически не ядовит. Вскоре белый фосфор в головках спичек был заменен на красный. Такие спички зажигались лишь при трении о специальную поверхность из красного фосфора, клея и других веществ.

Существует несколько разновидностей современных спичек. По назначению различают спички, зажигающиеся в обычных условиях, влагоупорные (рассчитанные на зажигание после хранения во влажных условиях), ветровые (зажигающиеся на ветру) и др.

При сгорании спички необходимо в целях безопасности получить нетлеющий уголек от соломки и удержать на нем раскаленный шлак от сгоревшей головки. 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. Она же закрепляет шлак от головки спички. В качестве противотлеющих веществ используют фосфорную кислоту и ее соль (NH 4) 2 НРO 4 .

Для обеспечения эффективного перехода пламени от головки к соломке последняя около головки пропитывается расплавленным парафином. Парафин легко воспламеняется при горении головки и дает яркое пламя, что важно в случае использования спички как источника света. Кроме того, он безопасен при хранении спичек, не выделяет при горении копоти, дыма или вредных газов.

За период более чем 150 лет химия головки спички насчитывает большое количество рецептур зажигательных масс. Они являются сложными многокомпонентными системами. В них входят: окислители (КСlO 3 , К 2 Сr 2 O 7 , МnO 2), дающие кислород, необходимый для горения; горючие вещества (сера, животные и растительные клеи, сульфид фосфора P 4 S 3); наполнители – вещества, предотвращающие взрывной характер горения головки (измельченное стекло, Fe 2 O 3); склеивающие вещества (клеи), которые одновременно являются и горючими; стабилизаторы кислотности (ZnO, СаСО 3 и др.); вещества, окрашивающие спичечную массу в определенный цвет (органические и неорганические красители).

Температура спичечных головок достигает 1500 0 С, а температура их воспламенения лежит в пределах 180–200 0 С.

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 (3) Sb 2 S 3 , железный сурик Fe 2 O 3 , пиролюзит MnO 2 , мел СаСО 3 , клей.

Следует отметить, что реакция, протекающая при сгорании головки спички, – это один из наиболее бурных и опасных химических процессов. Поэтому обращение со спичками требует к себе уважительного отношения.