火柴制造：历史、材料与生产工艺

背景

火柴是细木棍或纸板条，一端固化易燃化学混合物。摩擦粗糙面产生热量点燃化学物产生小火焰。两大类：万能火柴，任何粗糙面可擦燃；安全火柴，需专用擦火面。

历史

最早记录577年，中国北方小镇妇女涂化学混合物于木棍引火烹饪取暖，熄火间歇节省燃料。技术失传至1826年英国约翰·沃克发明首支摩擦火柴。沃克火柴在折叠纸磨砂玻璃上划燃，1827年售出但难着火、商业失败。1831年法国查尔斯·索里亚引入白磷万能火柴，易燃但高易燃性和白磷毒性致意外火灾和严重磷颌病——吸入白磷烟致颌骨退化。尽管风险，白磷火柴用至1900年代初，美欧法规强制转无毒替代。1844年瑞典古斯塔夫·帕施提出将燃烧成分分离至专用擦火面的关键安全创新。结合无毒红磷发现，瑞典化学家J.E.伦斯特隆1855年推出安全火柴。虽更安全，消费者仍偏好万能火柴，两类至今并产。1892年约书亚·普西专利首个火柴盒，1894年钻石火柴公司购权。初遭怀疑，酿酒厂订购1000万火柴盒广告后销量激增。早期手工；1888年埃比尼泽·比彻自动火柴机启动自动化。今连续作业厂8小时班产1000万根，少数操作员监控。

原材料

火柴杆用疏松直纹木——白松或杨木——吸化学品耐弯折。杆浸磷酸铵——阻燃剂防熄火后阴燃——再蘸热石蜡蜡获瞬间燃料将火焰从火柴头传至杆。蜡烧尽后磷酸铵终止燃烧。

万能火柴头含头部和底部。头部含磷酸二硫化磷（白磷无毒替代）、氯酸钾、玻璃粉、惰性填料、动物胶、可选氧化锌增白。底部减量磷酸二硫化磷，加硫磺、松香、少量石蜡、水溶性染料着色。安全火柴头单一成分：三硫化二锑、氯酸钾、硫磺、玻璃粉、惰性填料、动物胶、可选染料。三硫化二锑摩擦不燃；需含红磷、玻璃粉、阿拉伯胶或尿素甲醛胶粘剂的擦火面。摩擦将微量红磷转白磷，与氯酸钾反应点燃三硫化二锑。

火柴盒、书式火柴用纸板。书式火柴固定火柴的薄纸板条称梳齿。