В настоящее время (l972 г.) во всем мире вырабатываются в основном так называемые безопасные спички, воспламеняющиеся только при трении о намазку спичечной коробки.
Мировое производство спичек — 30 миллиардов коробок в год; на одну коробку расходуется около 1 г спичечной массы. Следовательно, расход сличенной массы в мировом масштабе со-
* В США уже несколько лет проводятся испытания лазерной винтовки, с помощью которой можно ослепить противника, на небольшом расстоянии воспламенить на нем одежду, вызвать взрыв боеприпасов составляет десятки тысяч тонн в год. При таком масштабе (десятки миллиардов коробок) производство спичк, конечно, автоматизировано: на спичечных фабриках сейчас работают весьма совершенные автоматы.
Процесс воспламенения современных спичек таков: при трении спичечной головкой о намазку на коробке происходит экзотермическая реакция .между красным, фосфором .(в намазке) и бертолетовой солью (в головке спички). От тепла этой реакции происходит воспламенение спичечной головки.
Окислителем в составе спичечной головки является пока исключительно КСlO3 — вещество, весьма легко отдающее свой кислород. Горючих обычно в спичечном составе два: сера и животный (костный) клей. Выбор горючих обоснован и химически, и технологически: смесь КСlO3+S имеет сравнительно низкую температуру вспышки (220° С) и, обеспечивает легкость воспламенения состава; животный клей вводится в виде водного раствора (при сушке вода удаляется), создает необходимую консистенцию массы и предохраняет при хранении спичек их головки от увлажнения. Однако обычно зажигательные спичечные составы содержат 6—8 компонентов, так как в них входят еще катализаторы, ускоряющие разложение бертолетовой соли (MnO2, К2Сг2О7), наполнители (железный сурик Fe3O4, цинковые белила ZnO и др.), вещества, повышающие чувствительность (по терминологии спичечников «чуткость») спичечной головки к трению (молотое стекло), а также органические красители .(доли %) [127].
В качестве примера можно привести рецепт следующего состава (в %).
КСO3 ..... 51 Fe3O4 ...... 6
молотое стекло ........ 5
животный клей . . 11
MnO2 ...... 4
ZnO ...... 7
К2Сr2O7 ..... 1
Фосфорная масса (намазка на коробке) состоит из следующих компонентов (в %):
фосфор красный Sb2S3 .... | 37,2 33.5 | декстрин . . . МnO2 ..... | 7,0 3,4 |
животный клей . сурик железный | . 9,3 . 7,0 | СаСОз (мел) . молотое стекло | 2,0 0,6 |
Качество спичек обычно оценивается:
1) по результату их контрольного зажигания (здесь одновременно проверяется качество и спички и намазки);
2) определением «чуткости» (на особом приборе);
3) определением влагостойкости спичек при выдержке их в течение 24 ч при комнатной температуре и при 99,4%-ной относительной влажности; затем проводится контрольное зажигание;
4) определением температуры вспышки спичечных головок;
5) определением адгезии между спичечной головкой и соломкой спички.
Спичечная соломка перед изготовлением спичек во избежание ее тления пропитывается 1,5%-ным раствором Н3Р04, а затем парафинируется (окунание в расплавленный парафин).
Кроме обычных (бытовых) спичек, изготовляются еще спички специальные:
1. Штормовые, горящие на ветру, в сырости и под дождем.
2. Термические, развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
3. Сигнальные, дающие при горении цветное пламя.
4. Фотографические, дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании и др.
В США изготовляются также спички, воспламеняющиеся при трении о любую шероховатую поверхность (так называемые спички SAW (strike anywhere). Особенностью таких составов является наличие в них сесквисульфида Р4S3.