Сірникова головка складається з. З чого роблять сірники та чому вони горять? Вам буде цікаво

Сірники роблять із деревної палички (соломки) з головкою, яка займається при терті про намазку (терку). Цю терку наносять на бічні сторони сірникової коробки.

Як сировину для виготовлення сірникової соломки використовують осину, рідше – липу. Для цього з круглого очищеного від кори чурбака спеціальним ножем по спіралі знімається стрічка - шпон, яка потім укладається шарами і рубається на соломку сірникову.

При згорянні сірника необхідно, по-перше, отримати нетліючий куточок від соломки, а по-друге, утримати на ньому розжарений шлак від згорілої головки, щоб убезпечити споживача від пропалів одягу, якщо на нього потрапить розжарений шлак. Крім того, тліючий вугілля від соломки, природно, становить пожежну небезпеку. Щоб виключити тління соломки і закріпити на ній шлак від головки, соломку просочують речовинами, що утворюють її поверхні при горінні плівку. Завдяки цій плівці припиняється згоряння вугілля. Ця плівка закріплює шлак від головки. Як протитління речовин використовують фосфорну кислоту і її сіль - діамонійфосфат (NH4)2HPO4.

Щоб забезпечити перехід полум'я від головки до соломки, останню головку просочують розплавленим парафіном. Сірники з непарафінованою соломкою гаснуть практично одразу після згоряння головки. Парафін легко спалахує при горінні головки і дає яскраве полум'я.

З моменту винаходу шведського сірникавикористано велика кількістьрецептур запальних мас, у тому числі виготовляють головки сірників. Вони складні багатокомпонентні системи. У них входять:

• окислювачі (бертолетова сіль KClO 3 , біхромат калію K 2 Cr 2 O 7 піролюзит MnO 2), що дають кисень, необхідний для горіння;
• горючі речовини (сірка, тваринні та рослинні клеї, сульфід фосфору P 4 S 3);
• наповнювачі – речовини, що запобігають вибуховому характеру горіння головки (подрібнене скло, оксид заліза (III) Fe 2 O 3);
• склеювальні речовини (клеї), які одночасно є горючими;
• стабілізатори кислотності (оксид цинку ZnO, крейда CaCO 3 та ін.); вони необхідні тому, що підвищена кислотність запальної маси небажана, оскільки вона сприяє перебігу побічних хімічних процесів;
• речовини, що забарвлюють сірникову масу в певний колір(Органічні та неорганічні барвники).

Піролюзит MnO 2 грає подвійну роль: каталізатора розкладання бертолетової соліта джерела кисню. Оксид заліза (III) Fe2O3 також виконує дві функції. Він є мінеральною фарбою (колір іржі) та зменшує швидкість горіння маси, роблячи горіння спокійнішим. Температура горіння сірникових головок досягає 1500 ° C, а температура їх займання лежить в межах 180-200 ° C.

Фосфорна (теркова) маса, яку наносять на бічні зовнішні сторони сірникової коробки, також є багатокомпонентною. До складу найпоширенішої теркової маси входять:

• червоний фосфор,
• сульфід сурми (III) Sb 2 S 3 ,
• залізний сурик Fe 2 O 3 ,
• піролюзит MnO 2 ,
• крейда CaCO 3 ,
• клей.

Що відбувається, коли ви цвіркаєте сірником про намазку (терку)?

Червоний фосфор при терті головки про намазку переходить у білий фосфорякий миттєво спалахує при контакті з повітрям і підпалює в головці суміш бертолетової солі та сірки. В результаті окислення сірки утворюється сірчистий газ SO2, що надає сірнику характерного різкого задушливого запаху. Головка, спалахуючи, запалює соломку, яка згоряє з утворенням вугілля.

Реакція, що протікає при згорянні головки сірника, – це один із найбурхливіших хімічних процесів. У великих масштабахвона є однією з найнебезпечніших.

Щоб при запаленні не спалахнула вся намазка, частинки червоного фосфору поділяють поганими речовинами - залізним суриком, каоліном, гіпсом, меленим склом.

Сподіваємося, що після прочитання цього матеріалу ви, беручи до рук звичайний сірник, ставитиметеся до нього з більшою повагою, ніж досі. Адже в ній зосереджена не лише велика енергія, а й досвід багатьох поколінь та праця багатьох людей.

Перші справжні сірники були винайдені 10 квітня 1833, коли в масу для сірникових головок було введено жовтий фосфор. Саме цей день і вважається днем ​​народження першого сірника.

У російській мові слово «сірник» є похідним від староруського слова «сірника». множинної формислова "спиця" (загострена дерев'яна паличка). Спочатку це слово означало дерев'яні цвяхи, які використовувалися для виготовлення взуття (для кріплення підошви).

Спочатку для позначення сірників використовувалося словосполучення «запальні (або самогарні) сірники», і тільки після поширення сірників перше слово почало опускатися, а потім і зовсім зникло з ужитку.

З чого роблять сірники?

Більшість підприємств із виробництва сірників роблять їх із осики. Крім цього виду деревини, використовують ще липу, тополю та інші дерева. Спеціальна машина для виготовлення сірників за восьмигодинний робочий день може виготовити до 10 млн екземплярів.

Чому сірники горять?

Коли ми трьом головкою сірника об стінку коробки, починається серія хімічних реакцій. На коробку нанесено намазку. Вона складається з червоного фосфору, наповнювачів і клею. При терті частки червоного фосфору переходять у білий, він нагрівається і спалахує вже при 50 градусах. Спочатку спалахує коробок, а не сірник. Щоб намазка на коробці не згоріла вся відразу, до її складу вводять флегматизатори. Вони поглинають частину виділеного тепла.

Половина маси головки – окислювачі, зокрема бертолетова сіль. При розкладанні вона легко дає кисень. Щоб знизити температуру розкладання солі бертолетової, до складу маси додають каталізатор - двоокис марганцю. Основною горючою речовиною є сірка. Щоб голівка не згоряла дуже швидко і не розліталася на частини, в масу додають наповнювачі: мелене скло, цинкові білила, металевий сурик. Все це пов'язано разом із різними клеями.

Які бувають сірники?

Крім звичайних (побутових) сірників, існує близько 100 видів спеціальних сірників, що відрізняються розміром, кольором, складом та ступенем горіння.

Найпоширенішими видами є:

- штормові - горять навіть під водою та на вітрі (вітерові, мисливські);

– термічні – ними можна паяти (зварювати), оскільки вони випускають велику кількість тепла;

- Сигнальні - здатні виділяти кольорове полум'я;

- камінні та газові - довгі сірники для розпалювання камінів та газових плит;

- Декоративні (сувенірні) - подарункові сірники, часто мають кольорову головку;

– фотографічні – використовуються для створення миттєвого спалаху.

1. Сірники з різнокольоровими головками (червоними, синіми, коричневими, зеленими та ін.), попри існуючий міф, відрізняються один від одного тільки кольором. Горять вони абсолютно однаково.

2. Горюча маса для сірників колись готувалася з білого фосфору. Але потім з'ясувалося, що речовина ця шкідлива для здоров'я - дим, що утворюється при горінні, був отруйний, а для самогубства було достатньо з'їсти лише одну сірникову голівку.

3. Перша російська сірникова мануфактура була зареєстрована 1837 року у Петербурзі. У Москві перша фабрика з'явилася 1848 року. Спочатку сірники виготовлялися з білого фосфору. Безпечний червоний фосфор почали використовувати лише 1874 року.

4. Сірникова коробка радянського/російського зразка за ГОСТом має довжину рівно 5 см, що дозволяє за його допомогою вимірювати розміри предметів.

5. За допомогою сірника можна вивести чорнильна плямаз клейонки. Для цього необхідно трохи зволожити забруднену поверхню клейончастої скатертини та потерти головкою сірника пляму. Після зникнення забруднення клейонку необхідно змастити оливковою олією, а потім витерти ватним тампоном.

Існує кілька товарів, без яких неможливо обійтися. Хліб, цукор, сіль - постійні продукти першої необхідності. На них, як і на сірники, попит у населення зараз і буде завжди. Хоча сьогодні у продажу є велика кількість запальничок - сірники були і будуть надалі популярним способом видобутку вогню. Ця стаття розповість читачеві про процес виготовлення, використовувані матеріали та обладнання. А також пояснить, із якого дерева роблять сірники.

Види сірників

Далеко не всі люди знають, що, окрім звичайних (які є в кожному будинку) сірників є приблизно сто найбільш різних видів. Вони відрізняються розміром, складом, кольором та ступенем горіння. З якого дерева роблять сірники, буде сказано нижче, а поки опишемо найпоширеніші види:

• термічні - цими сірниками можна паяти, тому що вони випускають тепло у великій кількості;
• штормові - горять на вітрі, під водою (мисливські, вітрові);
• сигнальні – горять полум'ям різних кольорів;
• декоративні – подарунковий вид сірників, що має кольорову головку;
• газові та камінні - спеціальні довгі сірники для розпалювання газових плит та камінів;
• фотографічні - створюють миттєвий спалах.

Найбільш ходовий вигляд у продажу, звичайно, побутові.

Технологія виробництва

З якого дерева роблять сірники? Для виробництва використовується осика та сосна. У сірника будова досить проста: голівка та дерев'яна основа. Але виготовлення включає чимало етапів.

Для початку виробляється основа сірника. З якого дерева краще її робити? Практика показує, що більшість компаній та заводів використовує осину. Але сосна теж славиться як гарне дерево для сірників.

Розпилюють на невеликі спилки, кору видаляють. Більше половини деревини використовують для виготовлення сірникової соломи. Подальший процесзалежить від виду. При виготовленні квадратного поперечного перерізувикористовується шпоновий метод, при виробництві круглого – штамповий.

У першому випадку робляться стрічки. Ширина їх дорівнює довжині сірника. Далі у спеціальній машині стрічки рубаються на солому. Після цього відбувається розрізання її на окремі сірники. Спеціальна машина має висоту 7,5 метра і довжину 18 метрів. За восьмигодинний робочий день вона виготовляє приблизно 10 млн екземплярів.

У другому варіанті бруски відразу вирушають у машину. Там за допомогою вже готових штампів вирізають заготовки.

Далі основа проходить п'ять ванн: сірник просочується протипожежним розчином, далі один кінець її проходить обробку парафіном. Після цього наноситься клей у два шари - він і формує головку остаточно. Потім її покривають спеціальним шаром, який оберігає від зовнішнього впливу.

Після цих процедур сірники сушаться в сушильній машині, після чого їх полірують, сортують за довжиною і перерізом, повністю виключаючи шлюб.

Устаткування

З якого дерева роблять сірники та процес їх виготовлення, ми вже з'ясували. Тепер перейдемо до питання про сировину та обладнання.

Повний цикл виробничої лінії для виготовлення сірників включає: похилу ріжучу машину, спеціальну сушарку для заготовок, вибираючу машину, автомат-полірувальник, змішувач хімічних елементів, наносник фосфору, виробник коробок та ін.

Сировина

Необхідна сировина: технічний мідний купорос, твердий парафін, кругляк сосни або осики. Навіть невеликий цех, у якому виробляються сірники, має обслуговуватись персоналом, що складається щонайменше з десяти осіб. Серед них кілька технологів, два або три оператори лінії (куди без них на виробництві), керуючий цехом та вантажник.

Винахід сірників належить 19-річному Шарлю Соріа у 1831 році. То були дуже недосконалі сірники: вибухонебезпечні та отруйні. Декілька років потому шведський хімікБепгер винайшов нові, безпечні. Довгий чассірники називалися шведськими. І зараз наші звичайні сірники майже нічим не відрізняються від тих, шведських.

З чого роблять сірники?

Кожен сірник складається з дерев'яної палички – соломки, і запальної маси – головки. Кращий матеріалдля соломки – осика. Сосна, ялина не годяться, в них смола, вона може спалахнути при сушінні соломки, та й горіти сірник буде нерівно. А осика легко спалахує, горить рівно, не коптить, не димить, легко піддається обробці. У країнах, де немає осики сірники роблять з липи, берези, тополі, вільхи, навіть з картону.

Сірникова головка, вага якої кілька міліграмів, складається з багатьох, точно дозованих, ретельно перемішаних речовин, кожен з них має свої функції. Половина маси голівки – окислювачі. Це бертолетова сіль та калієвий хромпік. При розкладанні легко віддають кисень. Щоб знизити температуру розкладання солі бертолетової, до складу маси додають каталізатор - двоокис марганцю. Основною горючою речовиною є сірка. Щоб голівка не згоряла дуже швидко і не розліталася на частини, в масу додають наповнювачі: мелене скло, цинкові білила, металевий сурик. Все це пов'язане разом клеями.

Чому сірники горять?

Коли ми цвіркаємо головкою сірника об стінку коробки починається серія хімічних реакцій.

На коробку нанесено намазку. Вона складається з червоного фосфору, наповнювачів і клею. При терті частки червоного фосфору переходять у білий, він нагрівається і спалахує вже при 50 про С. Зауважте - спочатку спалахує коробок, а не сірник. Щоб намазка на коробці не згоріла вся одразу, до її складу вводять флегматизатори. Вони поглинають частину виділеного тепла.

Зайнявшись, білий фосфор підпалює сірникову головку. І на частку секунди в ній відбувається кілька реакцій. Спочатку сірка взаємодіє з бертолетової сіллю. При температурі близько 400 С бертолетова сіль розкладається, виділяючи кисень. Кисень вступає у взаємодію із сіркою. При 441 про Сірка закипає і перетворюється на пару. У цей час горять клеї і розкладається калієвий хромпик. Температура горіння головки досягає 1500 о С.

Але навіть при такій температурі соломка не спалахнула б (занадто швидко горить головка), якби сірник у головки не просочили парафіном. Вже на початку горіння головки – при 300 о С – парафін спалахує та підпалює соломку. І ще одна хімічна хитрість – щоб сірник, що догоряє, не тліла, його просочують антипіренами – солями. фосфорної кислоти. При високій температурівони плавляться і обволікають куточок. Доступ повітря до соломки припиняється. Сірник гасне.

Як роблять сірники?

Взимку зрубують осину (у цей час дерево має відповідну вологість.) На сірниковій фабриці з осинового чурбану ріжуть шпон. Шпон ви звичайно, бачили - з декількох шарів його клеють фанеру. Зробити шпон не хитра справа: чурбан затискають із торців і починають обертати. Потім до нього підводять ніж дуже довгий: по всій довжині чурбана. Ніж тисне на нього і з кожним оборотом знімає шар деревини. Враження таке, ніби розмотується рулон паперу, так швидко працює верстат.

На наступному верстаті шпон рубають вздовж і впоперек. Виходять тоненькі палички-соломки – майбутні сірники. Струмінь повітря забирає соломку на третю операцію – просочення антитліючими розчинами (антипіренами). Потім соломки потрапляють у величезний барабан, що обертається, де вони труться один об одного і шліфують самі себе.

Чисті, відшліфовані соломки потрапляють у бункер сірникового автомата. Ця машина заслуговує на більше докладної розповіді. Дивно, що для створення сірника побудовано таку машину – висотою під стелю цеху, завдовжки – десятки метрів. І дуже продуктивна: 1500 тис. сірників на годину робить цей гігант.

По дорозі з бункера до спеціальною системоюгребенів сірники строго орієнтуються. Уявіть собі довгу металеву смугу із канавками. Це і є гребінь. У канавки гребеня лягають соломки. Легти вони можуть лише в одному положенні. Проти гребеня встановлюється набірна планка: довга металева смуга з отворами. У канавки гребеня входять штовхачі, які виштовхують соломку та всовують її в отвори планки. Подивіться на сірник. В кінці, протилежному голівці, вона носить слід цього вштовхування. Набірні планки гнучко з'єднані і є транспортером. Він робить крок – до гребенів підходить нова планка, а заповнена йде далі. По шляху сірника занурюються на триміліметрову глибину у ванну з розплавленим парафіном, остигають, підходять до основного агрегату, який і робить із соломки сірник, тобто формує головку.

Робиться це досить просто. Перед приходом чергової партії соломки макальна плита опускається у ванну і її натікає запальна суміш. Спеціальний пристрій стежить за тим, щоб на плиті було стільки суміші, скільки потрібно. У потрібний моментплита піднімається і притискається до соломки, що стирчить із набірних планок. Цей рух повторюється 4 рази, і щоразу майбутні сірники занурюються на меншу глибину. Так утворюється головка правильної грушоподібної форми.

Потім 40 хв. сірники сохнуть на транспортері, який схожий на величезного їжака - сірники з нього стирчать, як голки.

Наприкінці шляху вже готові сірники виштовхуються з отворів планок і потрапляють у касети.

А в цей час інші автомати клеять із такого ж шпону, тільки тонше, коробки – внутрішні та зовнішні. Вони подаються до автоматів, у бункерах яких вже є сірники. Автомат відміряє певну кількістьсірників. Залишається нанести на коробку обмазку. По довгій стрічці транспортера коробки проходять повз щітки, наполовину занурені у ванни з розчином. Щітки та обмазують їх. Коробочка з сірниками готова.

Які бувають сірники?

Їх багато. Для рибалок та моряків, наприклад, випускають штормові сірники. У них величезна головка – чи не на весь сірник. У ній багато бертолетової солі. Ці сірники можуть горіти навіть у 12-бальний шторм. Для мисливців роблять мисливські сірники. У них теж велика головка, але в ній менше солі бертолетової, більше наповнювача. Вона горить довго – 8-10 секунд. Такими сірниками навіть недосвідчений турист зможе швидко розпалити багаття. Геологи та будівельники мають свої сірники – тліючі. Їхнє завдання – підпалювати запал вибухівки.

Є ще сесквісульфідні сірники. Вони можуть запалюватися, якщо їх потерти про будь-яку поверхню.

І спеціальні сірники, у яких температура горіння настільки висока, що ними можна зварювати метал, наприклад кабель телефону. Існують сірники кольорового вогню. Якщо до їх запальної маси додати деякі солі, то вони горітимуть червоним, синім, зеленим вогнем.

Основна стаття - Мілюков, "ЮТ" 1969/2

Як доповів під час екскурсії начальник виробництва, сірникова фабрика працює у Череповці вже майже 40 років і є фабрикою повного циклу. Про те, як саме роблять сірники я й розповім.

Мене з дитинства мучило питання — як виходить із дерева виточити маленький сірник? Виявилося, що все досить просто. Беруть колоду, ріжуть її на тонкі листи, листи ріжуть уже на палички для сірників. Самі колоди з торців фарбують вапном, щоб не псувалися.

Тут провадження ділиться. Одну частину сірникових заготовок-паличок відправляють у коробках в інші країни, щоб вони там у себе робили сірники самі.

Інші заготівлі йдуть у подальше виробництво сірників - у хімічні цехи (куди мене з міркувань безпеки не пустили). Там сірникові палички просочують ортофосфорною кислотою, а потім парафінують, щоб вони не псувалися (всі, хто гризе сірник — терміново його виплюнули). Потім заготівлю занурюють у сірчаний розчин, щоб вийшли сірникові головки

До речі, про те, як занурюють. Заголовки вставляють у сірникову матрицю, стрічку метра 2 шириною, занурюють у запальний розчин. Потім на цій стрічці сірникові головки сушать. Видовище вражаюче, скажу я вам — тисячі сірників стрункими лавами.

Поки сірники сохнуть, в іншому цеху виготовляють сірникові коробки. На картоні з величезних рулонів друкують малюнок, «терку-чіркалку» наносять там же, наступним етапом.

Сірники «Зебра» – це для експорту до Туреччини та інших Єгиптів. Триколорні погані коробки для своїх.

Після надруковані заготовки нарізають і згинають у коробки методом стрілянини через кут фільму «Особливо небезпечний».

Далі йде заповнення коробок. Цікаво, що в радянський часу коробці було приблизно 60 сірників, у Росії вже клали в коробку по 50 сірників, після кризи стало близько 40 (це мені нагадало упаковки з крупою в магазині по 900 грам — начебто і пачка ціла, а ціна як за кілограм).

Далі заповнені коробки упаковуються поліетиленовою плівкою в блоки по 10 штук. Блоки упаковують у коробки та відправляють покупцям.

Цікаво, що більшість працівників у цехах – це жінки та молодь. І повсюдно видно залишки колишнього радянського минулого. агітаційні плакатита гасла, де-не-де перероблені під сучасні (як на фото нижче, прапор СРСР двома штрихами змінено під російський триколор).

Наприкінці екскурсії всім учасникам подарували по блоку сірників найрізноманітнішого калібру — величезні туристичні (горять 3 хвилини), витягнуті мисливські та звичайні у гарних упаковках.

Якщо у вас є виробництво або сервіс, про які ви хочете розповісти нашим читачам, пишіть на [email protected] Лера Волкова ( [email protected] ) та Саша Кукса ( [email protected] ) і ми зробимо найкращий репортаж, який побачать не тільки читачі спільноти, але й сайту http://bigpicture.ru/ та http://ikaketosdelano.ru

Підписуйтесь також на наші групи в фейсбуці, вконтакті,однокласникахі в гугл+плюс, де викладатимуться найцікавіше із спільноти, плюс матеріали, яких немає тут та відео про те, як влаштовані речі у нашому світі.

Тисніть на іконку і підписуйся!