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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
성냥. 발명과 생산의 역사
성냥은 가연성 물질로 만든 막대기(줄기, 짚)로, 끝에 소이 머리가 달려 있어 불을 피울 수 있습니다.
성냥은 수십 년 동안 인간의 삶에서 가장 중요한 요소 중 하나였으며 오늘날에도 우리의 일상 생활에서 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 우리는 상자에 성냥을 두드리면 그 순간에 어떤 화학 반응이 일어나고 있는지, 그리고 그러한 편리한 불을 피우기 위해 사람들이 얼마나 독창성과 노력을 기울였는지 생각조차 하지 않습니다. 평범한 성냥은 의심할 여지 없이 인간 정신의 가장 놀라운 발명품 중 하나입니다. 이것을 확신하기 위해서는 옛날에 불을 피우기 위해 얼마나 많은 노력을 들였는지를 떠올리면 충분합니다. 사실, 우리 조상들은 고대에 마찰로 불을 끄는 지루한 방법을 포기했습니다. 중세 시대에는 이 목적을 위해 더 편리한 장치인 강철이 등장했지만, 그것으로도 불을 피우는 데는 특정 기술과 노력이 필요했습니다. 강철이 부싯돌을 치면 불꽃이 튀었고, 초석에 적신 부싯돌에 떨어졌습니다. 틴더에 불이 붙기 시작했습니다. 종이 조각, 부스러기 또는 기타 점화를 그것에 붙이고 불을 부채질했습니다. 불꽃을 부채질하는 것은 이 수업에서 가장 불쾌한 순간이었습니다. 그러나 그것 없이는 할 수 있었습니까? 누군가 마른 파편을 용융 유황에 담그는 아이디어를 생각해 냈습니다. 그 결과, 토치의 한쪽 끝에 유황 머리가 형성되었습니다. 그을린 부싯돌에 머리를 대자 머리가 타올랐다. 그것에서 전체 파편이 불을 붙였습니다. 이것이 첫 경기가 나타난 방식입니다. 나는 그들의 이전 역사를 통틀어 사람들이 마찰이나 충격과 같은 기계적 영향의 도움으로 불을 얻으려고 노력했다고 말해야합니다. 이 접근 방식으로 유황 성냥은 충격이나 마찰로 인해 불이 붙지 않기 때문에 도움으로 직접 불을 피우는 것이 불가능했기 때문에 보조 역할 만 할 수 있습니다. 그러나 XNUMX세기 말에 유명한 화학자 Berthollet은 화염이 화학 반응의 결과일 수 있음을 증명했습니다. 특히 차아염소산칼륨(베르톨라이트염)에 황산을 떨어뜨리면 화염이 발생한다. 이 발견으로 인해 완전히 다른 각도에서 불을 피우는 문제에 접근할 수 있게 되었습니다. 여러 국가에서 수년간의 연구 결과 특정 조건에서 발화할 수 있는 하나 또는 다른 화학 물질로 끝이 번지는 성냥을 만들기 시작했습니다. 1812년 Chapsel은 여전히 매우 불완전한 최초의 자체 점화 성냥을 발명했지만, 그들의 도움으로 강철을 사용하는 것보다 훨씬 빨리 화염을 얻을 수 있었습니다. Chapsel의 성냥은 유황, 바톨레트 소금 및 진사(후자는 아름다운 붉은 색으로 소이 덩어리를 착색하는 역할을 함)의 혼합물로 만든 머리가 달린 나무 막대기였습니다. 화창한 날씨에 그러한 성냥은 양면 볼록 렌즈로, 다른 경우에는 농축 황산 한 방울과 접촉하여 불을 붙였습니다. 이 성냥은 머리에 불이 붙을 때 황산이 튀고 화상을 입을 수 있기 때문에 매우 비쌌고 더욱 위험했습니다. 널리 사용되지 않는 것은 분명합니다. 더 실용적인 것은 가벼운 마찰로 불이 켜지는 머리와 일치하는 것이 었습니다. 그러나 유황은 이 목적에 적합하지 않았습니다. 그들은 또 다른 가연성 물질을 찾고 있던 중 독일의 연금술사 브랜드가 1669년에 발견한 백린에 주목했습니다. 인은 유황보다 훨씬 더 가연성이 있지만 모든 것이 즉시 해결되는 것은 아닙니다. 처음에는 인이 너무 빨리 타서 횃불을 켤 시간이 없었기 때문에 성냥에 불을 붙이는 데 어려움을 겪었습니다. 그런 다음 그들은 유황이 나무보다 인에서 더 빨리 발화한다고 가정하고 오래된 유황 성냥의 머리 위에 그것을 적용하기 시작했습니다. 그러나 이 경기 역시 좋지 않은 빛을 발했다. 가열될 때 점화에 필요한 산소를 방출하는 인 물질과 혼합되기 시작한 후에야 일이 순조롭게 진행되었습니다. 이제 인 성냥을 위한 소이 매스의 성공적인 제조법을 최초로 고안한 사람이 누구인지 말하기는 어렵습니다. 분명히, 그것은 오스트리아의 Irini였습니다. 1833년 그는 기업가 Roemer에게 성냥을 만들기 위해 다음과 같은 방법을 제안했습니다. 강하게 흔들면 인이 작은 입자로 부서질 것입니다. 접착제로 너무 밀접하게 붙어서 두꺼운 흰색 액체가 형성됩니다.또한 이 혼합물에 과산화납의 미세하게 분쇄된 분말을 추가해야 합니다.이 모든 것을 균일한 갈색 덩어리가 될 때까지 저어줍니다. 얻은. 유황으로 덮인 유황은 맨 위에 인 덩어리 층으로 덮어야합니다. 이렇게하려면 유황을 준비된 혼합물에 담그십시오. 이제 건조해야합니다. 이런 식으로 성냥을 얻습니다. 매우 쉽게 발화합니다 . 벽에 부딪히기만 하면 됩니다." 이 설명을 통해 Roemer는 성냥 공장을 열 수 있었습니다. 그러나 그는 주머니에 성냥을 넣고 벽에 부딪히는 것이 불편하다는 것을 이해하고 상자에 포장하는 아이디어를 생각해 냈습니다. 한쪽면에는 거친 종이 조각 (그들은 간단히 준비했습니다-접착제에 담그고 모래 또는 부서진 유리를 부었습니다). 그러한 종이 조각(또는 거친 표면)을 치면 성냥이 점화됩니다. 처음부터 성냥의 시험 생산을 시작한 Remer는 생산을 XNUMX배 확장했습니다. 그의 상품에 대한 수요가 너무 커서 성냥 생산으로 많은 돈을 벌었습니다. 다른 제조업자들이 그의 예를 따랐고 곧 인 성냥은 모든 나라에서 인기 있고 값싼 상품이 되었습니다.
점차적으로 소이 덩어리의 여러 가지 다른 구성이 개발되었습니다. Irini에 대한 설명에서 이미 인 성냥의 머리에는 자체 기능을 수행하는 여러 구성 요소가 포함되어 있음이 분명합니다. 우선 점화기 역할을 하는 인이 있었다. 산소를 방출하는 물질이 혼합되었습니다. 다소 위험한 베르톨레염 외에도 망간 과산화물 또는 적색 납이 이 역할에 사용될 수 있으며 더 비싼 성냥에서는 일반적으로 가장 적합한 재료인 과산화납을 사용할 수 있습니다. 덜 가연성 물질을 인 층 아래에 놓고 점화기에서 나무 토치로 화염을 전달합니다. 그것은 유황, 스테아린 또는 파라핀일 수 있습니다. 반응이 너무 빨리 진행되지 않고 목재가 연소 온도까지 가열될 시간을 갖기 위해 부석 또는 분말 유리와 같은 중성 물질을 첨가했습니다. 마지막으로 다른 모든 구성 요소를 함께 연결하기 위해 접착제가 덩어리에 혼합되었습니다. 헤드가 접촉 지점에서 거친 표면에 문지르면 열이 발생하여 가장 가까운 인 입자를 점화하고 다른 입자에서 점화됩니다. 동시에 덩어리가 너무 가열되어 산소를 함유 한 몸체가 분해되었습니다. 방출된 산소는 머리 아래에 있던 가연성 물질(유황, 파라핀 등)의 점화에 기여했습니다. 그에게서 불이 나무로 옮겨졌습니다. 성냥의 연간 소비량은 수천억 개에 달하기 때문에 초기부터 성냥 생산이 대규모로 진행되었습니다. 포괄적인 기계화 없이는 불가능했습니다. 성냥의 제작은 1) 막대기(성냥 짚) 만들기, 2) 소이 덩어리를 준비하고 그 안에 빨대를 담그는 두 가지 주요 작업으로 나뉩니다. 성냥에 가장 일반적으로 사용되는 목재 유형은 아스펜뿐 아니라 포플러, 버드나무, 소나무, 가문비나무로, 그 목재는 강한 직선 섬유를 가지고 있습니다. 말린 통나무는 길이 1m 정도의 조각으로 자르고, 각 조각을 십자형으로 네 부분으로 나누고 껍질을 제거했습니다. 결과 블록은 목공 작업대에서 강화되었고 특수 대패로 대패질했으며, 그 작업 부분은 전면을 가리키는 여러 개의 튜브로 구성되었습니다. 그러한 대패가 나무를 따라 지나갈 때 긴 원형 또는 직사각형 막대기가 얻어졌습니다(튜브의 모양에 따라 빨대에 어떤 횡단면도 제공될 수 있음). 그런 다음 일반 평면으로 뽑힌 파편에서 홈 형태로 형성된 요철을 부드럽게하고 두 번째 레이어를 제거하고 다시 나무를 평평하게하는 등의 작업을 수행했습니다. 결과로 나온 파편은 성냥 길이의 조각으로 잘렸습니다. 이 작업은 매우 간단한 장치가 있는 기계에서 수행되었습니다.
파편을 여물통에 넣고 조절판 가까이로 이동시킨 다음 레버와 칼을 사용하여 정해진 길이만큼 잘라냅니다. 수동 계획 대신 특수 기계가 곧 사용되기 시작했습니다. 여기 나무는 침대 끝에 기대어 놓고 절단 장치를 사용하여 가공했습니다. 절단 장치가 움직일 때 파편을 잘라내는 몇 개의 뾰족한 튜브가 있는 절단 장치를 사용했습니다. 이 기계에서 처리하기 위해 먼저 통나무를 판자로 자릅니다. 그러나 이 기계는 많은 단점이 있었고 큰 낭비를 했습니다. 따라서 나중에 다른 것으로 대체되었으며 파편을 자르는 과정이 여러 작업으로 나뉩니다. 추가 처리를 위해 빨대는 평평하고 평행한 줄로 놓여야 했습니다. 이를 위해 그들은 또한 특별한 기계를 사용했습니다. 빠르게 흔들리는 움직임을 받는 플랫폼에는 칸막이 상자를 설치하고 칸막이 사이의 거리는 성냥의 길이에 해당했습니다. 상자의 빠른 움직임과 함께 빨대는 상자 구획의 칸막이 사이에 놓이고 쓰레기는 아래쪽 구멍으로 떨어졌습니다. 그런 다음 상자를 제거하고 뒤집었습니다. 빨대는 보드에 평행한 줄로 남아 있었고 이 형태로 황반으로 보내졌습니다. 담그기 전에 빨대는 받침대와 두 개의 쇠 막대로 구성된 특수 프레임에 놓고 그 위에 나무 판자를 얹었습니다. 그루브는 보드 전체에서 서로 평행하게 달렸습니다. 이 홈의 길이는 그 안에 놓인 빨대가 길이의 약 2500/XNUMX만큼 돌출되도록 만들어졌습니다. 채워진 판자는 막대 위에 하나씩 올려졌습니다. 위에서 그들은 모두 보드로 덮여 있고 쐐기로 고정되었습니다. 따라서 약 XNUMX개의 성냥이 배치된 프레임을 얻었습니다. 그 후, 이 작업은 특수 조판기로 기계화되어 수행되었습니다. 각 성냥은 유황이나 파라핀에 먼저 담그고 소이 덩어리에 두 번 담가야했습니다. 소이 덩어리를 만드는 것은 큰 예방 조치가 필요한 복잡한 문제였습니다. 특히 중요한 것은 철저한 혼합이었습니다. 이를 위해 각 구성 요소를 분말 상태로 심하게 분쇄했습니다. 처음에는 디핑 팬을 사용하여 성냥을 손으로 담그었습니다. 마칼 프라이팬은 두 부분으로 구성되어 있습니다: 평평한 부분과 오목한 부분. 첫 번째는 조판 틀보다 약간 더 크게 만들어졌으며 실제로 용융 덩어리에 담그기 위해 사용되었습니다. 여기에서 그 층은 중요하지 않았으며 성냥의 왁스칠(또는 황화) 부분의 높이에 해당했습니다. 두 번째 부분은 미사를 저장하는 역할을 했으며 일정한 수준을 유지하는 데 도움이 되었습니다.
나중에 딥핑 머신이 발명되었습니다. 그것은 다른 주철 탱크로 둘러싸인 주철 탱크로 구성되었습니다. 외부 탱크에는 소이 덩어리가 들어있었습니다. 덩어리를 데우기 위해 두 저장소 사이에 따뜻한 물을 부었습니다. 내부 탱크는 모든면에서 닫혀 있고 상부 보드에만 롤러가 배치되는 가로 슬롯이 있습니다. 회전하면서 롤러는 탱크에서 질량의 아래쪽 절반으로 캡처하여 성냥 끝에 적용했습니다.
탱크의 상판 작업의 더 큰 편의를 위해 조판 프레임이 설치된 특수 디핑 플레이트가 있었고 기어 랙과 탱크의 차축에 장착 된 기어의 도움으로 디핑 롤러 위로 쉽게 이동했습니다. 롤러. 다른 하나는 침지 롤러 위에 놓였으며, 그 아래를 통과하는 조판 프레임을 아래쪽 롤러로 균일하게 누르는 역할을 했습니다. 침지 기계에서 조판 프레임이 건조실로 옮겨졌습니다. 건조 후 조판 틀에서 성냥을 꺼내 상자에 넣었습니다. 오랫동안이 작업은 수동으로 수행되었지만이 작업을 위해 기계가 나타났습니다.
인 성냥의 큰 단점은 인의 독성이었습니다. 성냥 공장에서 노동자들은 빠르게(때로는 몇 달 안에) 인 증기에 중독되어 일할 수 없게 되었습니다. 이 생산의 유해성은 심지어 거울과 모자 생산을 능가했습니다. 또한, 물에 있는 소이 덩어리의 용액은 자살(그리고 종종 살인자)이 사용하는 가장 강한 독을 제공했습니다. 1847년 Schroeter는 무독성 무정형 적린을 발견했습니다. 그 이후로 위험한 백린을 대체하려는 열망이있었습니다. 다른 사람들보다 먼저이 문제는 유명한 독일 화학자 Betcher에 의해 해결되었습니다. 그는 유황과 바르톨라이트 소금을 섞어서 풀과 섞어 파라핀으로 덮인 파편에 붙였습니다. 그러나 슬프게도 이러한 성냥은 거친 표면에 불을 붙일 수 없는 것으로 판명되었습니다. 그런 다음 Betcher는 일정량의 적린을 포함하는 특별한 구성으로 종이를 칠하는 아이디어를 생각해 냈습니다. 성냥이 그러한 표면에 문지르면 머리의 베르톨레 염 입자가 접촉하여 적린 입자가 발화되어 후자를 발화시켰다. 새로운 성냥은 꾸준한 노란색 불꽃으로 타올랐습니다. 그들은 연기나 인 성냥을 동반한 불쾌한 냄새를 내뿜지 않았습니다. Betcher의 발명은 처음에는 제조업체의 관심을 끌지 못했습니다. 처음으로 "안전한 성냥"은 1851년 스웨덴의 Lundstrem 형제에 의해 생산되기 시작했습니다. 따라서 인이없는 성냥은 오랫동안 "Swedish"라고 불 렸습니다. 안전 성냥이 널리 보급되자 많은 국가에서 인 성냥의 생산 및 판매를 금지했습니다. 수십 년 후, 그들의 생산은 완전히 중단되었습니다. 저자: Ryzhov K.V.
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