I
(техн.). — Изобретение С. приписывается немецкому химику Камереру, которому в 1833 г. удалось составить содержащую фосфор массу, легко воспламеняющуюся при трении о шероховатую поверхность. Изобретение это было приобретено венскими фабрикантами Ремером и Прешелем, которые впервые стали изготовлять фабричным путем С., получившие с тех пор широкое распространение и являющиеся в настоящее время одним из необходимых элементов человеческого общежития. Помимо экономических условий, являющихся общими для всех производств, на постепенный ход развития спичечного производства имела значительное влияние санитарная сторона дела, которая во всех промышленных странах вызвала целый ряд законодательных актов, соответственным образом направлявших прогресс спичечного производства.
Материалы, которые входят в состав массы для фосфорных С., могут быть разделены на следующие группы: 1) воспламеняющиеся (фосфор), 2) выделяющие кислород (селитра, бертолетова соль, перекись марганца, перекись свинца, сурик и т. п.), 3) связывающие (клей, гумми, декстрин), 4) передающие пламя дереву (сера, стеарин, парафин), 5) красящие (берлинская синь, крон и т. п.), сюда могут быть отнесены также и цветные лаки, которые употребляются для покрывания лучших сортов С.; и 6) нейтральные (мел, пемза, порошкообразное стекло и т. д.). Таким образом, головка фосфорных С. состоит из равномерной смеси фосфора с телом, легко отдающим свой кислород при нагревании, причем соединение их достигается при посредстве связывающего материала. При трении о шероховатую поверхность развивается в месте прикосновения теплота, достаточная для воспламенения ближайших частиц фосфора, от которых загораются и другие; при этом вся масса настолько нагревается, что тело, содержащее кислород, разлагается, выделяя кислород, за счет которого сгорает остальной фосфор и который способствует воспламенению легкозагорающегося тела, находящегося под головкой (серы, парафина и т. п.) и передающего, наконец, огонь дереву. Фосфор является одним из наиболее дорогих продуктов в спичечной массе; он ядовит, кроме того, С., содержащие в своей головке значительную дозу фосфора, отличаются легкой воспламеняемостью и небезопасны при хранении. Вот почему с развитием производства появилось стремление уменьшать количество фосфора в массе, причем в рецептах спичечной массы, применяемых в различных фабриках, вес фосфора колеблется в пределах от 6 до 18% веса массы; впрочем, имеется полная возможность изготовить вполне доброкачественный товар, содержащий не более 4 или 5% фосфора и даже менее (до 3%). Бертолетова соль и селитра являются препаратами, которые могут отделять большие количества кислорода при нагревании; но сравнительная дороговизна их, а также взрывчатость их смесей с фосфором, причем горящие частицы головки разлетаются во все стороны, делают их применение в фабрикации фосфорных С. нежелательным. Поэтому в фосфорных С. для отделения кислорода употребляют другие материалы. Для более дешевых сортов употребляются: перекись марганца или сурик, а для более дорогих — перекись свинца, которая является здесь материалом наиболее подходящим. Наиболее дешевым связывающим материалом служит обыкновенный клей; но, вследствие гигроскопичности клея, содержащие его спичечные головки становятся мягкими и при трении о шероховатую поверхность мажут и не загораются; случается также, что подобные С. при долгом хранении во влажном месте покрываются на своих головках плесенью, и товар совершенно портится. Кроме того, масса, изготовленная на животном клее, должна быть нагреваема при макании С. до 60—70°, иначе она теряет свою жидкую консистенцию, необходимую при производстве; такое нагревание, с одной стороны, затрудняет фабрикацию, а с другой — способствует более сильному выделению из массы фосфорных испарений, вредно действующих на здоровье рабочих. Аравийское гумми не обладает указанными недостатками, но его дороговизна препятствует его широкому распространению; наиболее подходящим материалом в данном случае оказывается декстрин, как по своей сравнительной дешевизне, так и по своим качествам. Нейтральные вещества, с одной стороны, служат для того, чтобы придать массе надлежащую консистенцию, a с другой, разбавляя активные вещества, они способствуют более медленному и равномерному воспламенению спичечной головки, без сильных взрывов и разбрызгивания частиц. Коричневую массу можно составить из 14 частей воды, 35 частей декстрина, 45 частей перекиси свинца и 6 частей фосфора; красную массу — из 15 частей воды, 32 частей декстрина, 46,5 частей сурика и 6,5 частей фосфора; более красивую красную массу можно составить из 13 частей воды, 30 частей декстрина, 50 частей сурика, 6,5 частей фосфора, 1,5 частей краппового лака и 1,5 частей мела; синюю массу — из 14 частей воды, 30 частей декстрина, 50 частей перекиси свинца, 6 частей фосфора и 1,5—2 частей ультрамарина и т. д.; причем, употребляя те или другие краски или смешивая несколько красок, можно получить спичечные головки, окрашенный в любой цвет. Со времени открытия в 1847 г. венским химиком Шретером аморфного (красного) фосфора, неядовитого и трудно воспламеняемого, появилось стремление заменить в производстве С. белый фосфор красным. Но лишь в 1866—68 гг. впервые появились безопасные С. в Швеции, известные с тех пор под именем "шведских". В них масса для головок вовсе не содержит фосфора и состоит из смеси бертолетовой соли (или другого вещества, легко отдающего свой кислород) с серой или сернистой сурьмой, которые вместе с нейтральными и красящими веществами соединяются при посредстве какого-либо связывающего материала. Такие С. при трении о шероховатую поверхность не воспламеняются, а для их зажигания необходимо иметь поверхность, намазанную особым составом, содержащим некоторое количество красного фосфора. При трении подобных С. о такую поверхность, частицы красного фосфора воспламеняются за счет прикасающихся к ним частиц бертолетовой соли головки и зажигают последнюю. Если бы головка, кроме связывающего материала, заключала в себе только бертолетову соль и серу, то происходило бы взрывание и притом настолько быстрое, что загорание дерева не произошло бы. Поэтому необходимо примешивать к массе такие тела, как, например, охру, умбру, порошкообразное стекло, мелкий песок и т. п., которые замедляют сгорание спичечной массы и этим содействуют загоранию С. Приводим несколько рецептов, применяемых на некоторых фабриках. Для головок: 53,8 бертолетовой соли, 3,0 трагантовой камеди, 6,0 окиси железа, 5,0 двухромокислого калия, 10,0 гуммиарабика, 6,0 перекиси марганца, 12,0 стеклянного порошка, 3,0 серного цвета и 1,2 мела или канифоли; соответственный состав для поверхности трения: 5 частей сернистой сурьмы, 3 — аморфного фосфора, 1/2 — перекиси марганца и 4 части клея. Другой рецепт: клея 600 частей, растворенных в 1500 частях воды, трагантовой камеди 125 частей, растворенных в 1700 частях воды, бертолетовой соли 4300 частей, окиси железа 150 частей, серы 150 частей, серного цвета 480 частей, сажи 15—20 частей и стеклянного порошка 1500 частей; соответственный состав для поверхности трения: клея 200 частей, растворенных в 350 частях воды, трагантовой камеди 25 частей, растворенных в 500 частях воды, стеклянного порошка 300 частей, сернистой сурьмы 60 частей, углекислой извести 50 частей и аморфного фосфора 750 частей. Рецепт желтой массы для головок: 1200 частей клея, 300 — трагантовой камеди, 8000 — бертолетовой соли, 2500 — цинковых белил, 1000 — двухромокислого калия, 1000 — серы и 1500 стеклянного порошка. Успех, с одной стороны, зависит от степени чистоты употребляемых материалов, имеющихся в продаже, а с другой — от способов их подготовки и смешивания при составлении массы. Безопасные (шведские) С. являются в настоящее время лучшими и потому в различных странах принимаются меры, с целью способствовать их распространению и устранению из употребления обыкновенных фосфорных спичек. В России установлен более высокий акциз для этих последних; в Дании с 1875 г. совершенно воспрещено применение белого фосфора для приготовления спичечной массы; французское военное министерство не допускает употребления в армии и во всех подведомственных ему учреждениях С. из белого фосфора и т. д. Недостаток шведских С. состоит в том, что они нуждаются в особой поверхности трения. Ввиду этого обстоятельства, а также рутинности фабрикантов, привыкших к примитивному производству фосфорных С., появились так называемые экономические шведские С., которые представляют как по достоинству, так и по цене переход от фосфорных к бесфосфорным; по внешнему виду самых С. и упаковке их они не отличаются от обыкновенных фосфорных С.: соломка для них не окрашивается и обмакивается не в парафин, а в серу; упаковываются они не в деревянные коробки, а в бумажные пачки, часть поверхности которых для зажигания С. покрывается особым составом; от трения о другие поверхности они зажигаются с большими усилиями, чем фосфорные, почему и причисляются к безопасным. Наряду с этим были сделаны многочисленные попытки получить такую массу, которая не содержала бы белого фосфора и вместе с тем могла бы быть зажигаема о любую шероховатую поверхность. В состав такой массы входит либо красный фосфор, либо серноватисто-кислый свинец, либо пикриновокислый калий. Серноватисто-кислый свинец является наиболее подходящим для указанной цели материалом, дающим довольно хорошие результаты; как, например, рецепта подобного рода, можно указать на следующий: 3/4 части сенегальской камеди, 7 частей серноватисто-кислого свинца, 4 части бертолетовой соли и 3 части стеклянного порошка. К сожалению, С. подобного рода, вследствие своей более легкой возгораемости, менее безопасны в пожарном отношении сравнительно со шведскими, и масса в их головке отличается большей взрывчатостью, так что при зажигания С. во все стороны разлетаются горящие частицы.
При своем зажигании, спичечная масса сгорает с такой быстротой, что пламя не может непосредственно передаваться дереву; приходится поэтому между этим последним и массой поместить вещество, которое должно отличаться более легкой воспламеняемостью, чем дерево. Подходящим веществом в данном случае является сера, хорошо передающая дереву пламя от массы. Однако, неприятный запах, получающийся при горении серы, позволяет употреблять ее лишь при изготовлении низших сортов фосфорных С.; для высших же сортов фосфорных С. и для всех бесфосфорных вместо серы применяется воск, стеарин, парафин, причем последний оказывается наиболее подходящим и употребительным для означенной цели.
b61_266-1.jpg
СПИЧКИ I.
1. Машина для нарезывания соломки. 2. Машина для приготовления соломки. 3. Лентострогательная машина. 4. Ленторезательная машина. 5. Соломотряс для очищения соломки от мусора. 6. Машина для выравнивания соломки и укладывания ее параллельными рядами. 7. Наборные рамки. 8. Наборная машина. 9. Очаг для подогревания серы или парафина при операции обмакивания соломки. 10. Макальная сковорода. 11. Аппарат для приготовления зажигательной массы для фосфорных спичек.
Фабрикация С. может быть разделена на три главные части: 1) изготовление спичечной соломки (деревянных палочек), 2) изготовление зажигательной массы и макание в нее соломки и 3) изготовление коробок, упаковка в них С., обандероливание их и тому подобные работы. Для спичечного производства, особенно при изготовлении шведских С., наиболее употребительной породой дерева является осина; употребляются также липа, тополь, ива, а также сосна и ель, в особенности в гористых местах, где можно получить эти последние породы с прямыми волокнами; вообще говоря, дерево для соломки не должно быть хрупкое, ломкое, с извилистыми или кривыми волокнами, или сучковатое. Для приготовления соломки — дерево, высушенное на воздухе, режут на куски длиной около 1 м. Каждый кусок раскалывают накрест на 4 части и снимают с них кору. Полученные части дерева укрепляют в столярном верстаке и соломку строгают при помощи особого струга, называемого у нас во многих местах машинкой, это — обыкновенный рубанок, железо которого состоит из нескольких трубочек, заостренных спереди. При прохождении машинкой по длине дерева, получаются длинные палочки, круглого, эллиптического или какого угодно поперечного сечения. Когда вся поверхность дерева будет пройдена машинкой, сглаживают рубанком неровности, образовавшиеся в виде желобков от вынутых лучинок; затем снимают второй ряд, и опять дерево выравнивается и т. д.; по мере изготовления соломки, ее связывают в пучки, содержащие до 650 лучинок, и складывают в сухом месте; один рабочий может в день выделать до 40 пучков, причем рабочая плата за пучок бывает от 21/2 до 3 коп. Лучинки разрезаются на части, имеющие длину С., т. е. около 45—50 мм. Для этой цели лучинки кладутся в корыто А (фиг. 1), левой рукой подвигаются до регулирующей пластинки p, которая при помощи педали устанавливается против копыта, и затем при посредстве рычага m и ножа B разрезаются на надлежащие части. Пластинку p можно установить ближе или дальше от ножа B; производительность такой машины в день может дойти до 3 млн. С. Для изготовления соломки при помощи строгания, вместо ручной работы употребляют также машины, из коих наиболее употребительные имеют устройство, изображенное на фиг. 2. Дерево укрепляется к концу станины и обрабатывается при помощи режущего аппарата, в котором имеется несколько заостренных трубочек, вырезывающих лучинки из дерева при движении аппарата. Этот последний приводится в действие при посредстве тяги и эксцентрика от вала, на котором насажены шкивы и маховое колесо. Такие машины бывают ординарные — с одним режущим аппаратом и двойные — с двумя аппаратами, расположенными по обеим сторонам движущего вала. При машине может быть приспособлен вентилятор для выдувания попорченных и поломанных лучинок. Обрабатываемое дерево для этой машины предварительно разрезается поперечными пилами на диски, имеющие обыкновенно толщину, равную длине изготовляемых С. Подобная двойная машина, имеющая ширину режущего аппарата в 80 мм, потребляет 11/2 лошадиные силы и производит в день до 4 млн. С. Описанное изготовление соломки требует дерева высоких достоинств, без сучьев и с прямыми волокнами, причем много древесного материала тратится в виде стружек, обрезков и т. п.; кроме того, при указанной обработке дерева, волокна его сдавливаются и дерево становится менее пористым и не может надлежащим образом впитывать парафин или стеарин; поэтому получение соломки при помощи строгания применяется преимущественно в том случае, когда С. покрываются серой; для парафинированных же С., в особенности для шведских, применяется другой метод. При этом методе бревна режутся, вручную или при помощи круглых пил, поперек волокон, на колодки длиной в 40 стм или более. Колодки эти подвергаются пропариванию, для чего они опускаются в ящики, наполненные водой, которая доводится до кипения при посредстве впускаемого в ящики водяного пара. В кипящей воде колодки выдерживаются до тех пор, пока вся древесина до самой сердцевины не сделается мягкой. Затем колодки укрепляются между центрами лентострогательной машины (фиг. 3), где они получают вращательное движение вокруг своей оси от приводного вала. Перед обрабатываемым деревом помещается широкий нож, который при вращении дерева получает поступательное движение по направлению к оси обрабатываемой колодки; при этом с дерева снимается непрерывная лента, толщина которой зависит от скорости надвигания ножа; имеющийся при машине набор зубчатых колес дает возможность изменять по произволу относительную скорость ножа и получать ленту желаемой толщины. Возле ножа, к особому аппарату, прикрепляются небольшие ножи, при помощи которых лента может быть подрублена с обоих концов или разрезана на полосы какой угодно ширины. Ленте дается толщина, соответствующая толщине спичек, а ширина полосы должна равняться длине этих последних. Такая машина для колодок длиной в 40 стм расходует 3/4 лошадиной силы и производит в день ленты для 7 млн. С. Более крупная машина, для колодок длиной в 60 стм, потребляет 11/4 лошадиной силы и производит до 10 миллионов С. в день. Полученные ленты подвергаются дальнейшей обработке на ленторезательной машине (фиг. 4), в которой орудием служит нож, двигающийся в вертикальном направлении вверх и вниз. Ленты укладываются в имеющееся при машине корыто в два ряда по 50—60 штук одна на другую, сжимаются рифлеными валиками или ремнями снизу и сверху и при каждом опускании ножа автоматически подвигаются вперед на толщину одной С.; таким путем лента превращается в соломку. Подобная машина расходует около 1/2 лошадиной силы и производительность ее доходит до 6 миллионов С. в день. Если желают получить окрашенные С., то соломку следует подвергать действию красящей жидкости, непосредственно после обработки ее на ленторезательной машине. Соломка для лучших сортов С. подвергается еще пропитыванию особым составом, благодаря которому уголь, остающийся после сгорания С., не тлеет, почему такие спички безопаснее в пожарном отношении. Обыкновенно для этой цели употребляется горячий раствор фосфорной кислоты и фосфорнокислого аммония, хотя могут быть применены и другие препараты. На 200 литров воды берут 2 кг фосфорной кислоты и 11/2 кг фосфорнокислого аммония; раствор подогревают паром и держат в нем соломку около 10 минут. Если С. должны быть одновременно окрашены, то к раствору постоянно прибавляют анилиновые краски в растворенном виде. Соломка до превращения ее в С. должна быть тщательно просушена. При небольшом производстве просушку производят на открытом воздухе или в особых проветриваемых помещениях. При более или менее значительном производстве применяется сушка с помощью нагретого воздуха с целью ее ускорения, причем форма и цвет С. не должны изменяться. Соломку всегда удобнее высушивать в плоских деревянных ящиках, открытых сверху, с дном из тонкой проволочной сетки, причем расстояние между отдельными проволоками обыкновенно равно 2 мм. При длине в 1 м. и ширине в 0,7 м., ящики наиболее удобны для переноски. С. укладываются в ящики так, чтобы воздух мог свободно проходить через слой С., омывая каждую соломинку. На каждый кв. метр решетки помещаются обыкновенно 9 кг сырых С. Сырая соломка содержит в себе около 50—55% влажности, которую приходится выделить при высушивании. Время пребывания С. в сушильне колеблется от 3 до 6 часов. Чем выше температура воздуха, входящего в сушильню, тем быстрее совершается процесс высушивания; но для получения С. прямых, белых и равномерной сухости температура эта должна быть не выше 75—80° Ц., температура же выходящего воздуха не должна быть ниже 45° Ц. Остающаяся в уходящем воздухе теплота может быть утилизирована при высушивании коробок или С. после обмакивания их в зажигательную массу и т. п. Высушивающий воздух нагревается паровыми трубами, калориферами и т. п., а проводится по сушильне при посредстве эксгаустеров, вытяжных труб и т. д. Высушенная соломка поступает затем в машину, называемую соломотрясом (фиг. 5), где она подвергается очистке от мусора, который проваливается через отверстия, имеющиеся в платформе, а цельные соломинки остаются на ней и собираются у другого конца машины, так как отверстия в платформе меньше размеров С. Такая машина расходует 1/4 лошадиной силы и производительность ее в день доходит до 8—10 млн. С. Прежде чем поступить в макальное отделение, соломка подвергается еще последней операции, состоящей в выравнивании соломинок и укладывании их параллельными рядами. Для этого соломка поступает на машину (фиг. 6), по своей конструкции схожую с соломотрясом. На платформу, получающую быстрое сотрясательное движение при помощи эксцентрика, устанавливается перегороженный ящик, причем расстояние между перегородками по длине платформы соответствует длине С. При быстром движении ящика соломинки укладываются между перегородками в отделения ящика, а мусор проваливается через нижние его отверстия. Перегороженный ящик по наполнении вынимается, покрывается накладной доской и вместе с ней переворачивается. После снятия ящика С. остаются на означенной доске уложенными параллельными рядами и в таком виде переносятся в макальное отделение. Подобная машина расходует 1/8 лошадиной силы и укладывает в день до 5—6 млн. С.
b61_266-2.jpg
СПИЧКИ II.
12. Аппарат для приготовления зажигательной массы, нагреваемый паром. 13. Макальная машина. 14. Макальная машина Роллера для производства безопасных спичек.
Для превращения соломки в С. их укладывают в особые рамки, которые называются наборными. Наиболее простые состоят (фиг. 7) из нижней деревянной дощечки a толщиной около 20 мм и шириной 30 мм; в конце ее находятся два вертикальных железных стержня b, на которые надеваются дощечки c, c, той же ширины, как и a, толщина же их делается около 10 мм или несколько более; дощечки c снабжены рядом углублений, расположенных параллельно друг к другу и перпендикулярно к длине дощечек с; расстояние между углублениями делается от 2 до 3 мм, а глубина такой, чтобы положенная в углубление соломинка выступала на 1/3 или на 1/4 своей толщины. При ручной работе работницы быстро проводят рукой, заполненной соломкой, по дощечке c и при этом приобретают такую ловкость, что в каждое углубление попадает соломинка; заполненная дощечка надевается на стержни b, затем накладывается следующая заполненная дощечка и т. д., при этом каждая дощечка нижней своей стороной надавливает на соломку ниже расположенной дощечки; все это покрывается более толстой доской d, которая прижимается клиньями k. Прежде чем окончательно прижать эти последние, следует выровнять все соломинки в раме, чтобы они выступали из нее на одинаковую величину; для этого ударяют рамой о ровную поверхность. В каждой рамке помещается 2200—2500 соломинок. При значительном производстве употребляются для означенной цели наборные машины. На фиг. 8 представлена машина механического завода в Дурлахе, бывш. Зебольда, устроенная для привода как от руки, так и от трансмиссии; в десятичасовой рабочий день такая машина укладывает до 11/4 млн. С., т. е. около 600 наборных рам. Полученные таким образом рамы с выступающими соломинками поступают в собственно макальное отделение, где они подвергаются сначала первому обмакиванию (в серу или парафин), а затем второму (в зажигательную массу). Всего лучше предварительно подогреть соломку и затем уже опускать ее в расплавленный материал. Очаг, изображенный на фиг. 9, оказывается наиболее приспособленным для этой операции. Горячие газы, получающиеся при сжигании топлива, сначала подогревают большую железную сковороду, наполненную мелким кварцевым песком; на этот последний устанавливаются наборные рамы для предварительного прогревания соломки; затем газы эти нагревают макальную сковороду, содержащую расплавленную серу или парафин. Сковорода (фиг. 10) состоит из двух частей: плоской и углубленной; первая делается несколько больше наборной рамы и служит собственно для обмакивания в расплавленный материал, толщина слоя которого в этой части незначительная и соответствует вышине парафинированной (или осерненной) части С.; вторая же часть сковороды служит резервуаром для этого материала, способствующим сохранению уровня этого последнего почти на одной и той же высоте. На 1 млн. С. полагается около 8 кг серы или около 3—3,5 кг парафина. Изготовление зажигательной массы представляет довольно сложную операцию, требующую особых предосторожностей. Тщательность перемешивания составных частей массы имеет особое значение. Масса должна быть настолько однородной, чтобы даже под увеличительным стеклом нельзя было различить в ней составные части. Всего удобнее для этой цели подвергать измельчению отдельно каждое вещество и затем уже смешивать их в порошкообразном виде. Получение фосфора в порошкообразном состоянии достигается при посредстве мочевины; для этого фосфор помещают в большую стеклянную бутыль, снабженную хорошо притертой пробкой, обливают его раствором мочевины (0,2 г мочевины на 1 литр воды) и вставляют бутыль в сосуд с водой. Нагревая эту последнюю до 50° Ц., приводят фосфор в расплавленное состояние; после этого вынимают бутыль из воды и сильно перемешивают ее содержимое при помощи деревянной мешалки, вводимой внутрь бутыли до дна ее через горлышко. Фосфор при этом разбивается на мельчайшие капли, которые при охлаждении бутыли и при продолжающемся перемешивании превращаются в пылинки. Раствор мочевины затем сливают, и он может служить снова для той же цели; бутыль наполняют водой, которая несколько раз меняется, и затем порошкообразный фосфор сохраняется в тщательно закрытой бутыли постоянно под водой. Для изготовления зажигательной массы для фосфорных С. нагревают раствор связывающего вещества (декстрина, клея, гуммиарабика) до температуры близкой к кипению, вводят в этот раствор фосфор, который быстро распределяется по всему раствору при постоянном перемешивании, прибавляют вещества, содержащие кислород, а затем после перемешивания вся масса оставляется в покое на несколько часов, что способствует большей ее равномерности. Приготовление зажигательной массы для фосфорных С. растиранием ее вручную представляет крайне вредную для здоровья операцию, поэтому весьма желательно применять для этой операции мешальные машины и аппараты. Аппарат, изображенный на фиг. 11, состоит из котла K, вмазанного в печь и наполненного водой; внутри этого котла на треножнике D помещается сосуд M, в который вводятся смешиваемые материалы. Сосуд M снабжается сверху закраиной, к которой пришлифована массивная чугунная доска P, прикрепленная к этой закраине при помощи зажимов S. Трубка R соединяет внутренность сосуда M с дымовой трубой, и таким образом образующиеся вредные испарения могут выделяться лишь в эту трубу, где они и сгорают. Воронка T, снабженная краном H, служит для наполнения сосуда M необходимыми материалами, а предохранительный клапан V имеет целью устранить возможность образования высокого давления в сосуде M в случае засорения трубки R. Вертикальный вал X, снабженный лопатками и проходящий через сальник в доске P, приводится во вращение при посредстве шестерней cc' и рукоятки L. Присутствие водяной бани удерживает температуру внутри сосуда M в известных пределах и не дает массе воспламениться, что нередко случается при приготовлении массы ручным способом; доска же P с трубкой R и другими частями не позволяют фосфорным испарениям распространяться в фабричном помещении. При крупном производстве является более подходящим аппарат, нагреваемый паром и изображенный на фиг. 12. Пар, температура которого не должна превышать 100°, входит в котел B через трубку b и выходит по трубке c, а конденсационная вода выпускается через кран n. Внутри котла B помещается сосуд A, в котором приготовляется масса. Мешалка k приводится во вращение от привода мастерской при посредстве шкивов g и конических шестерней. Через отверстие e вносятся в сосуд необходимые материалы, а отверстие f соединяется железной трубкой с вытяжной трубой, в которую удаляются все образующиеся газы. Покрывание головок зажигательной массой (второе обмакивание) производится таким образом, что массу равномерно распределяют на плоской поверхности (мраморной доске или чугунной плите) и рамы с набранными в них С. (покрытыми уже серой или парафином) обмакивают руками в массу. Один человек может в день обработать около 2000—2500 рам. С целью получения спичек высоких сортов, на которых головка имеет красивую грушевидную форму, приходится С. два раза обмакивать в массу: один раз следует покрывать немного концы соломинок, а другой раз на высоту 1—11/2 мм; после первого раза необходимо подсушить головки до липкого их состояния; если после первого раза головки совершенно высохнут, то после второго обмакивания получатся на головке два совершенно отдельных слоя массы, и при зажигании С. пламя переходит с наружного слоя на внутренний со взрывом и горящие частицы при этом разбрызгиваются во все стороны. Употреблением макальных машин достигается не только равномерное покрывание всех головок, но также и возможное устранение из фабричных помещений вредных фосфорных испарений. Наиболее употребительные для этой цели машины состоят из чугунного резервуара, окруженного другим чугунным резервуаром; в первом заключается масса, между обоими резервуарами помещается теплая вода для подогревания массы. Внутренний резервуар (фиг. 13) закрыт со всех сторон и лишь в верхней своей доске снабжен поперечной щелью, в которой помещается валик, несколько выступающий над поверхностью означенной верхней доски. При движении наборной рамы по валику, этот последний, вращаясь, захватывает нижней своей половиной часть массы из резервуара и наносит ее на концы С., и, таким образом, открытой остается лишь незначительная часть массы, непосредственно необходимая для работы. Для большего удобства работ над верхней доской резервуара имеется особая макальная плита, на которую устанавливается наборная рама и которая легко двигается над макальными валиками при помощи зубчатых реек и шестерней, укрепленных на оси указанного валика. Над этим последним имеется еще другой валик, который служит для равномерного надавливания проходящих под ним наборных рам к нижнему валику. Такая машина дает производительность около 8000 рам в день.
После погружения в зажигательную массу, наборные рамы переносятся в сушильные камеры, конструкция которых требует особых предосторожностей, в особенности при производстве фосфорных С., так как, с одной стороны, при высушивании С. выделяется много вредных испарений, а с другой — присутствие значительного количества С. в нагретом помещении ведет к частым пожарам. Поэтому сушильные камеры для указанной цели должны помещаться в каменных постройках, снабженных сводами; причем оконные рамы и двери полезно сделать железными или покрывать огнеупорным материалом или составом (железом, уралитом, фуксовым стеклом и т. п.). Камеры эти следует снабжать нагревательными приборами, дающими возможность равномерно нагревать весь воздух, находящийся внутри камер; паровое и водяное отопление дают наилучшие результаты в этом отношении. Необходимо обращать особое внимание на то, чтобы температура в сушильнях не превосходила 30° Ц., а еще лучше 25° Ц., во избежание могущего произойти воспламенения С. Для наблюдения за температурой следует иметь в означенных камерах термометры, шкала которых должна быть выведена наружу для того, чтобы не приходилось входить внутрь камеры во время сушки. Для лучшего контроля полезно приспособить электрические сигнальные термометры. Стелюги, на которых помещаются наборные рамы со С., должны быть изготовлены из железа или покрыты листовым железом, причем следует отделять их железными стенками с тем, чтобы локализировать случившийся пожар на возможно меньшем пространстве. Пол сушильни полезно покрывать слоем песка толщиной в 3—4 стм, чтобы иметь возможность тотчас же засыпать воспламенившиеся спички. Желательно, чтобы вентиляция производилась сильным эксгаустером, который в отсутствие рабочих должен двигаться медленнее, но за 10 минут до вынимания наборных рам из сушильни он должен быть приведен в быстрое движение для окончательного проветривания помещения, причем время пребывания там рабочих должно быть сокращено до возможного минимума. Далее, полезно снабжать все вытяжные и воздухопроводные отверстия железными заслонками, чтобы иметь возможность совершенно прекратить доступ воздуха в сушильню и тем затушить могущий произойти пожар. Для защиты окрестных жителей необходимо воздух, выходящий из сушильни, предварительно провести над горящей топкой или горелкой и затем уже направить в главную вытяжную трубу. Щели в оконных рамах должны быть заклеены бумагой, а двери обиты войлоком, чтобы испарения из сушильных камер не могли проникать в другие фабричные помещения. При производстве безопасных С. изготовление зажигательной массы, макальные операции и высушивание готовых С. требует предосторожности лишь в пожарном отношении. Необходимо в данном случае обратить особое внимание на следующее обстоятельство. Бертолетова соль и пикриновокислый калий, будучи смешаны в сухом виде с серой или с сернистой сурьмой, дают очень часто взрывы. Необходимо строго следить за тем, чтобы материалы, входящие в состав зажигательной массы, перемалывались отдельно друг от друга, причем для бертолетовой соли и для серы или сернистой сурьмы лучше всего иметь два совершенно отдельных прибора, так как размалывание сухой бертолетовой соли в аппарате, в котором находятся остатки сернистой сурьмы, может также причинить взрыв. Кроме того, следует отвешенные порции бертолетовой соли и серы (или сернистой сурьмы) смешать предварительно с потребным количеством воды или клеевого раствора и лишь в таком виде смешивать между собой. Макальные машины, употребляющиеся для производства безопасных С., имеют основной целью увеличение производительности фабрики и получение равномерных головок. Подобная машина системы Роллера (фиг. 14) состоит из горизонтального стола, приводимого в медленное вращательное движение при помощи фрикционных роликов, причем на поверхности стола зажигательная масса равномерно распределяется особой линейкой a, которая может быть установлена выше или ниже для получения головок разной длины. Наборные рамы накладываются друг за другом на стол и, вращаясь вместе с ним, подходят под нажимной валик b, который равномерно прижимает их к поверхности стола; готовые наборные рамы постепенно снимаются с другой стороны валика, который может быть по произволу установлен по вышине в зависимости от длины изготовляемых С. Верхняя кольцеобразная часть станины сделана пустотелой и приспособлена для паровой топки, что дает возможность несколько нагревать зажигательную массу на столе. Подобная машина расходует около 1/12 лошадиной силы и дает производительность в 6000 рам в день. При высушивании безопасных С. тоже следует наблюдать, чтобы температура не превысила 25—30° Ц. и чтобы приняты были все меры против воспламенения С. в сушильной камере. Высушенные С. осторожно вынимаются из наборных рам и укладываются в коробки. Одна работница в день может упаковать 1500—2500 коробок шведских С. Имеются для этой цели также машины, расходующие около 1/2 лошадиной силы и производящие в день до 20000 коробок, но в России они еще малоупотребительны.
Изготовление С. коробок. Для фосфорных С. коробки изготовляются из картона или дерева. Одна из сторон этих коробок намазывается клеем и посыпается песком; для более высоких сортов употребляется толченое и просеянное стекло или промытый белый песок; этим образуется шероховатая поверхность, о которую С. зажигаются. Изготовление коробок является особенно серьезным элементом в фабрикации безопасных С. Деревянная стружка, идущая на изготовление коробок для шведских С., получается на таких же лентострогательных машинах, какие употребляются для приготовления соломки; только в данном случае скорость поступательного движения ножа делается меньшей при данной скорости вращательного движения колодки, и потому лента получается тонкая. Лента эта на станках, схожих по своему устройству с ленторезательными машинами для соломки, режется на соответствующие части, причем одни части идут на приготовление внутренних коробок, а другие на внешние. Те и другие оклеиваются бумагой, высушиваются, а на боковые стороны внешних коробок намазывается состав с красным фосфором; затем готовые коробки наполняются спичками, обандероливаются и упаковываются в бумажные пачки по 10 штук, а 100 пачек упаковываются в деревянные ящики — и в таком виде спички поступают в продажу. Все эти работы в России по большей части делаются вручную. Одна работница вручную может оклеить около 2500—3000 внешних или внутренних коробок в день. Имеющиеся для этой цели машины изготовляемые Роллером в Берлине, Зебольдом в Дурлахе и др., дают производительность в 50000 коробок в день. Намазывание зажигательного состава на боковые грани внешних коробок тоже производится с большим успехом специальными машинами, производительность которых достигает до 20000 штук в час, от руки же можно намазать около 900—1000 штук в час. Менее употребительны бандерольные машины, которые оклеивают бандеролью.
Высшие сорта фосфорных спичек имеют головки, покрытые лаком, который служит также для предохранения головок от окисления, вследствие чего устраняется неприятный запах, свойственный обыкновенно фосфорным С. низших сортов; употребляя разноцветный лак, имеется возможность получить спичечные головки различной окраски. Для производства спичек с серебристыми головками берут для зажигательной массы состав с перекисью свинца; такие спички опускают в слабый раствор свинцового сахара и затем переносят в сушильные камеры, куда потом впускают струю сероводорода, от действия которого на свинцовый сахар (образуется слой сернистого свинца) головки приобретают серебристый цвет. При недостатке в дешевом лесном материале, пригодном для спичечного производства, как, например, во Франции, Италии и др., фабрикуются стеариновые или восковые С.; для них вместо деревянной соломки берут несколько слабо сученых бумажных ниток, погружают их в расплавленную массу из стеарина и воска столько раз, сколько нужно для получения восковой нити требуемой толщины; затем нить эту режут на части, соответствующие длине С., помещают их в наборные рамы и производят описанные выше операции; в России подобные С. почти не производятся, а имеющиеся в продаже — заграничной фабрикации. Употребляется за границей также бумажная соломка. Прежде в России изготовлялись бенгальские С., но, вследствие их огнеопасности, производство их у нас законом воспрещено с 1892 г. Из других видов спичечного товара, встречающегося в продаже, остановимся несколько на так называемых С. колодках. Для их приготовления берут деревянные бруски, высотой около 2 вершков, длиной в 21/2 вершка и шириной в 1 вершок; одна сторона их, предназначенная для покрывания зажигательной массой, сострагивается возможно глаже; затем пилой делаются поперечные и продольные надрезы, которые не доводятся до конца бруска. Таким образом получается целый ряд деревянных палочек, соединенных между собой общим основанием; палочки эти покрываются серой или парафином, затем они погружаются в безопасную спичечную массу, а на нижнее основание бруска намазывается состав, содержащий красный фосфор. При употреблении С. обламываются и зажигаются о нижнее основание.
При устройстве фабричных помещений следует избегать употребления горючих материалов и заменять их огнеупорными. Вместо деревянных потолков желательно перекрывать наиболее опасные помещения сводами; полы должны быть каменные или цементные и т. п. Двери, ведущие из одного отделения в другое, следует покрывать со всех сторон кровельным железом; различные помещения должны быть отделены друг от друга брандмауэрами. Лучше, если возможно, избегать устройства двух- или многоэтажных фабрик.
Литература. Jettel, "Die Z?ndwaarenfabrication" (1897); Freitag, "Die Z?ndwaaren-Fabrication" (1887); Kellner, "Handbuch der Z?ndwaaren-Fabrication"
А. А. Пресс. ?.
Спички (санит.). Спичечное производство в своем теперешнем виде представляет много антисанитарных условий, преимущественно вследствие применения ядовитых веществ, среди которых главную роль играет белый фосфор. Все производство сосредоточивается обыкновенно в одном здании, содержащем различные отделения: соломорезку, накатальное отделение, лабораторию (мазеварню), водочную (для добывания азотной кислоты), серомакальню, маземакальню, сушильню, съемальную, бандерольную, упаковочную, коробочную. Иногда эти мастерские отгорожены друг от друга стенами, в которых для сообщения имеются двери; весьма часто некоторые из них сообщаются между собой широкими арками, представляя, в сущности, одно помещение, и нередко в одной и той же мастерской совершаются различные приемы производства: так, например, соломку режут часто в накатальной мастерской; тут же на коробочки наводится "насыпь"; иногда в том же помещении находится и стол для маземакаля; в съемальной находится и плита для распускания серы и стеарина; особой маземакальни нет и работа производится в сушильне. С другой стороны лаборатория нередко помещается в особом сарайчике на дворе; точно также и коробочная мастерская иногда находится в особом здании. Из этого расположения мастерских видно, что развивающиеся в спичечном производстве вредные пары большей частью беспрепятственно распространяются по всей фабрике и что от них непременно будут страдать и те рабочие, которые по характеру своих занятий должны быть избавлены от всякого соприкосновения с вредными испарениями. Самое устройство мастерских почти повсюду весьма первобытное и не удовлетворяет самым скромным