СВ-Принт

Необходимое сырье и технология производства спичек

Спички появились в Китае в Средние века. Позже, с развитием химии, они были усовершенствованы. Сегодня эти изделия представляют собой деревянные палочки с химическим составом на конце, который воспламеняется от трения. Без них сложно представить современный мир, они есть в каждом доме.

Основные разновидности спичек

В зависимости от материала, их делят на:

Основные виды современных спичек

• деревянные;
• восковые;
• картонные.

Для изготовления спичек используется древесина мягких пород – тополь, белая сосна, липа, осина. Восковые делают из хлопкового жгута, пропитанного парафином. Картонные спичечные книжки раньше раздавали бесплатно в табачных магазинах, сегодня они практически не используются.

По способу зажигания изделия делятся на терочные – возгораются от терки, специальной поверхности, и бестерочные – воспламеняются от трения о любую поверхность.

Бестерочные кухонные спички были изобретены в 1888 году. Они содержали два слоя химических веществ. В первый входили:

Виды спичек по методу зажигания

• гипс;
• канифоль;
• хлорат калия;
• пигмент.

Во второй:

• фосфор;
• кремень;
• гипс;
• клей.

Они зажигались бесшумно, при этом головка не могла отлететь от розжига.

По назначению спички делят на:

Виды спичек

• декоративные с цветными головками, их приобретают в подарок;
• бытовые, используются в домах для поджигания плит и свечей;
• каминные, имеют удлиненную форму и крупную головку;
• охотничьи спички, устойчивы к ветру, дождю и сырости, горят под водой;
• сигнальные, имеют цветное пламя;
• фотографические, делают кратковременную вспышку;
• термические спички, дают столько тепла, что подходят для паяния.

Другие способы использования спичек:

• счетные палочки для обучения детей;
• детские поделки;
• зубочистки;
• ватная палочка;
• реквизит для фокусов;
• реквизит для жеребьевки;
• коллекционирование спичечных коробков.

Используемое сырье для спичек

Кроме сырья для деревянных заготовок, в производстве спичек используются следующие вещества:

Красный фосфор применяют в производстве спичек

• парафин;
• фосфорная кислота;
• медный купорос;
• сера;
• бертолетова соль.

Последнее вещество отвечает за возгорание изделия. Бертолетова соль – это хлорат калия, впервые его получили в 1786 году.

Сразу после изобретения французские химики усовершенствовали состав и получили «французскую зажигательную машину»: вещество наносилось на деревянную палочку и опускалось в серную кислоту, в результате происходил взрыв. Основная сфера применения хлората калия – пиротехника, он крайне чувствителен к трению. Некоторое время вещество применялось в лечебных целях как антисептик.

Через несколько десятков лет в производство включили фосфор, что позволило сделать сухие спички. Основная проблема – воспламеняемость изделий при перевозке, ее решили усовершенствованием упаковки. Красную фосфорную кислоту стали наносить только на внешнюю сторону упаковки, что исключало возгорание от трения.

Производство спичек в России

И сегодня на фабриках действуют специальные правила транспортировки сырья, фосфорную кислоту и бертолетову соль не перевозят друг с другом.

Сегодня в состав добавляют стеклянный порошок, чтобы возгорание происходило медленно, и спичка долго не гасла. Клей связывает все вещества между собой.

На терку наносят фосфорную кислоту, оксид марганца и клей. При трении фосфор загорается от кислорода в составе бертолетовой соли. Только после этого возгорание передается на головку. В ней зажигается сера, а потом и дерево.

Технология производства спичек

Производство спичек осуществляется на специальном конвейере. Сначала рабочие отбирают древесину, чтобы сделать спичечную солому. Стволы деревьев распиливают на бруски. С них удаляют кору и отправляют в машины, которые изготавливают детали нужной формы – с квадратным или круглым сечением.

При изготовлении квадратных спичек применяют шпоновый метод:

деревянные бруски режут на ленты с толщиной, равной толщине готового изделия – 2 мм;

• машина рубит эту ленту на солому;
• следующий прибор режет ее на отдельные спички;
• за один рабочий день такая машина производит 10 млн. штук.

Для производства круглых спичек бруски отправляют в штамповочную машину, которая по образцу вырезает нужные изделия. Не все заготовки проходят дальше, часть из них идет на экспорт, где местные производители делают спички самостоятельно.

Дальнейшие этапы изготовления:

• спичечные бруски пропитывают противопожарным раствором;
• один из концов обрабатывают парафином для того, чтобы он не испортился;
• сверху наносится специальный клей в два слоя;
• спичечную головку покрывают химическим раствором, который отвечает за возгорание;
• заготовки вставляют в матрицу шириной 2 метра, окунают в раствор и там же сушат.

Производство деревянных спичек

Основной компонент головки – бертолетова соль. Также она содержит молотое стекло, белила, дихромат калия, свинцовый сурик. Хотя головку называют серной, самой серы в ней содержится всего 4%.

Заключительный этап производства – сушка спичек. После этого их полируют, сортируют по длине и размеру, выбраковывают неудачные варианты.

Производство спичечных коробков устроено проще. Их изготавливают из картона, на который наносится рисунок с логотипом фабрики и красный фосфор. Затем картон нарезают, сгибают и укладывают в коробки. Потом машина накладывает в них спички, по 40 штук в 1 коробок.

Из чего состоит линия производства для спичек

Линия производства состоит из следующих машин:

Линия по производству спичек

• режущего станка;
• сушилки для заготовок;
• выбирающей машины;
• автомата-полировщика;
• смесителя химических веществ;
• наносителя фосфора;
• сборщика коробок.

Все производство регламентируется ГОСТами:

• коробок должен иметь размеры 50х37х14 мм;
• на широких сторонах обязательно должна быть этикетка;
• длина спички – 42,5 мм, а ширина – 2 мм;
• минимальное их количество – 38 штук, в среднем производители кладут 45 штук.

Для спичечной фабрики нужно как минимум 10 рабочих: технологи, операторы, грузчики, управляющие и подсобные рабочие. Они контролируют работу машин, следят за отсутствием брака, правильной упаковкой и доставкой товара до потребителя.

Производство

Полная стоимость оборудования составляет 19–23 млн рублей. Сократить затраты на машины можно, закупая готовое сырье, а не древесину. Тогда не нужны деревообрабатывающие станки и помещения для хранения бревен. Все сырье стоит примерно 2000 за 1 куб. м. Чтобы окупить такой цех, нужно производить большой объем товара в сутки. Спичечное производство – пожароопасный процесс, поэтому большое внимание уделяется пожарной безопасности.

Изготовление спичек – сложный процесс, который требует наличия дорогостоящих машин и грамотных технологов. При отработанной технологии и налаженной системе сбыта бизнес может приносить неплохой доход владельцу. Обычно товар продается в магазинах эконом класса и на оптовых складах. Если не получается найти точки сбыта в России, производители обращают внимание на зарубежные рынки.

Производство спичек

В СССР в настоящее время самое высокое потребление спичек. Ежегодно выпускается 25 млрд. коробок спичек с условным наполнением 50 шт. в коробке, т. е. впускается 1200 млрд. спичек. Цифра, которую трудно себе представить! Если выложить спички в одну линию то она 1500 раз опояшет землю по экватору.

До появления спичек огонь получали механическим трением, или от зажигательных оптических линз, или с помощью вогнутых зеркал. Железо, кремень и трут для добывания огня были известны еще римлянам. В XVII веке появились первые фосфорные спички, в середине XIX века были построены первые спичечные фабрики. Но все они выпускали фосфорные спички, опасные в производстве, в перевозке и применении. В середине XIX века были изобретены безопасные спички. Поскольку это произошло в Швеции, их долго называли шведскими. Принципы, на которых было основано изготовление этих спичек, не меняются до сих пор.

В конце XIX — начале XX века были изобретены основные машины спичечного производства и главная из них — спичечный автомат. Началась эра массового промышленного производства спичек, что сделало их доступными для всех слоев населения как самое надежное, удобное и дешевое приспособление для добывания огня. Несмотря на известное распространение газовых и электрических зажигалок, спички и в обозримом будущем не потеряют своего значения.

У читателя возникнет, очевидно, вопрос, почему зажигается спичка. В этой книге нет возможности подробно рассказывать о сложной химии спичек. Расскажем только о реакции их зажигания.

Боковая поверхность коробки покрыта фосфорной массой. Чтобы головка спички зажглась при соприкосновении с этой поверхностью, требуются тепловая энергия и кислород. Теплота возникает как результат трения головки о боковую шероховатую поверхность коробки. Кислород поставляет входящее в состав головки спички окисляющее вещество, большей частью это хлорат калия, или, как его еще называют, бертолетова соль. При взрывоподобном сгорании головки пламя не может сохраниться достаточно продолжительное время. Поэтому зажигательная масса головки и намазка коробки содержат катализаторы, замедляющие выделение кислорода. В состав зажигательной массы входят также сера и клей. Сера горит при температуре около 620°С, много тепла выделяет при горении также и клей (его в зажигательной массе 5—10%). Этого тепла достаточно, чтобы парафин, находящийся на деревянном стержне спички (соломке), превратился в газ и горел, воспламеняя и деревянную соломку, т. е. парафин служит посредником между зажженной головкой спички и соломкой.

В состав зажигательной массы входят также наполнители (стекло, песок, мел и т. п.), которые делают ее пористой и увеличивают объем.

Температура горения головки в зависимости от содержания бертолетовой соли (49—50%) находится в. Пределах 1400—2000° С. Для связывания зажигательной массы и удержания ее на солодке используются клеи животного происхождения — мездровый, костный. Окраску головке придают входящие в ее состав красители.

При введении родамина головка будет красной, сажи — черной, каолина — белой, хризофенина — зеленой.

Спичечная промышленность выпускает специальные спички — влагостойкие для районов с повышенным содержанием влаги в воздухе (влажные тропики), охотничьи, зажигающиеся и горящие при сплошном потоке воды, и др. В первом случае в зажигательную массу добавляется немного синтетического клея (поливинилхлорида, поливинилацетата и т. п.). Во втором случае головка спички делается массивной, в 15—20 раз большей по объему, чем обычные спички.

Конструкция спичек читателю известна. Они состоят из собственно спичек и коробки. Известны и выпускаются коробки разных форматов: 4/4, 7/8, 3/4, 2/3, 5/8, 1/2. В коробке одного й того же формата может быть разное количество спичек или, как говорят спичечники, может быть разное наполнение коробки. Естественно» если в коробке больше спичек, то они тоньше, если меньше, то толще. Обычное наполнение спичечных коробок 50, 60 или 75 шт.

Выпускаются еще спички-книжечки, хозяйственные — с большим наполнением (до 250 шт. в одной коробке увеличенного формата), кабинетные — с длиной соломки до 100—110 мм, с соломкой из свитого картона в круглых коробках и т. д.

Основное сырье для спичек — древесина осины, поставляемой в кряжах. Кряжи раскраивают цепными или круглыми пилами на чураки длиной, соответствующей расстоянию между зажимными шайбами лущильного станка. Во многих случаях кряжи окаривают известными читателю способами. Если это не делается, то окорка совмещается с лущением. Далее чураки пропаривают в специальных бетонных камерах, загрузка и разгрузка которых механизированы. Температура в камерах 60—70° С. Зимой из-за необходимости оттаивания бревен продолжительность гидротермической обработки достигает 10 ч. В летнее время пропарку можно не производить.

Далее начинается производство спичечной соломки и коробок. Рассмотрим каждый из этих процессов. Поточная линия изготовления соломки начинается с лущильного станка, принципиально не отличающегося от-известного читателю станка аналогичного назначения в производстве фанеры. Отличие заключается в длине ножа—в производстве спичек она не более 900 мм (т. е. длина чурака должна быть меньше 850 мм), а также в толщине шпона (1,65—2,5 мм). Шпиндели имеют меняющуюся частоту вращения — при большом диаметре они меньше (70—130), по мере уменьшения диаметра они увеличиваются до 200—210 мин—1. Загрузка станка чураком и извлечение из него карандаша производятся механизированно. Производительность лущильных станков большая — до 5—7 млн. соломок в час.

Затем шпон укладывается в стопы и подается в соломкорубильный станок. Были попытки изготовлять соломку непосредственно при сходе ленты шпона с лущильного станка или, минуя лущение, путем образования соломки на поверхности чурака. В силу технических трудностей на спичечных фабриках остался старый, проверенный способ производства соломки на специальных станках. Их устройство простое. Стопа шпона высотой 120—200 мм зажимается, и возвратно-поступательно движущийся нож, закрепленный в суппорте, отрезает полоски шириной равной толщине шпона (спички, как правило, имеют квадратное сечение). По длине полоска разрезается специальными резачками, закрепленными в том же суппорте, что и нож, движущийся вместе с ним. Расстояние между резачками равно длине соломки. Обычно соломкорубильные станки делают 200—300 резов в минуту. Стопа шпона подается непрерывно.

После рубительного станка соломка подается на устройство для ее сортировки, где некондиционная соломка отделяется. Далее спичечная соломка подается в пропиточную установку, где пропитывается противотлеющим раствором. Читатель, очевидно, заметил, что обычная, непропитанная, древесина после гашения пламени, как правило тлеет. Спичка же при гашении пламени не тлеет. Это весьма важное свойство спичек, непосредственно связанное с пожарной безопасностью. Благодаря пропитке соломки водными растворами солей фосфорной кислоты сгорают только летучие вещества, а остов из углеводорода (черного цвета) остается, сохраняя приблизительную форму спичечной соломки.

После пропитки соломка «отлеживается», в это время с нее стекает излишний раствор. При необходимости соломку окрашивают или, наоборот, обесцвечивают. Чаще всего окраску или обесцвечивание совмещают с пропиткой. Обе эти операции связаны только с эстетикой спичек и на их эксплуатационные свойства не влияют.

После пропитки соломку сушат в специальных аппаратах непрерывного действия. При сушке древесина не должна менять свой цвет. Влажность соломки должна быть равномерной (6—8%). Сушильный аппарат — конвекционного типа. Соломка размещается на движущемся сетчатом транспортере, навстречу движения соломки подается горячий воздух температурой 80—100° С. Равномерность толщины слоя поддерживается выравнивающими валиками.

По выходе из сушилки соломка подается в шлифовальный барабан, где она освобождается от свободных волокон и заусенцев и ей несколько закругляют ребра. В барабан обычно добавляют немного Парафина, чтобы соломка лучше пересыпалась при его вращении. Шлифуются соломки за счет трения друг о друга и о стенки барабана. Сразу же за барабаном соломка сортируется на ситовой вибрационной машине, где отделяются мусор, поврежденная или сломанная соломка. Затем она подается на главный агрегат спичечной промышленности — автомат.

Спичечные автоматы определяют производительность спичечных фабрик. На них выполняется операция по формированию на конце соломки спичечной головки, что завершает изготовление собственно спички. Следует отметить, что спичечные автоматы — очень сложные и дорогие агрегаты. Обслуживают их рабочие самой высокой квалификации. Сложность их устройства связана с выполняемыми ими функциями. Читатель может представить себе этот агрегат, если узнает, что производительность его до 2 млн. спичек в час, а ведь для формирования головки каждой спички нужно выполнить ряд операций.

Итак, изготовленная соломка из беспорядочного состояния ориентируется, укладывается в лотки и подается на автомат. Соломка набивается в отверстия стальной планки, несущей ее до завершения формирования головки. Таких отверстий в одной планке до 800 шт. Точность их диаметра и межцентрового расстояния обеспечивается самая высокая. Планки продвигаются, проталкивая друг друга и составляя таким образом непрерывно движущийся транспортер. Для выполнения каких-либо операций часть планок на время останавливается. Планки изготовляются из специальной огнестойкой стали. На одном автомате имеется до 3000—3500 планок.

Находящаяся в отверстиях планок соломка проходит над макальным устройством, где на нее наносится головка, которая затем высушивается по мере продвижения планок.

После завершения сушки головки спички готовы и выталкиваются из наборных планок в кассеты или непосредственно в подаваемые к автомату спичечные коробки. Последний вариант предпочтительней, но устройство автомата тогда еще больше усложняется. Изготовление подобных конструкций под силу лишь самому квалифицированному машиностроительному заводу. Для сведения читателя укажем еще габарит спичечного автомата: длина до 17 м, высота 5—5,5 м, ширина (соответственно — длина планок) до 5 м. Масса его 30 т.

Большая часть спичек выпускается в коробках из шпона. Их изготовление начинается на лущильных станках, к которым подаются чураки, подготовленные таким же образом, как и чураки для лущения соломочного шпона. Отличие лущильных станков для коробочного шпона заключается в изготовлении более тонкого шпона (0,5—1 мм). Шпон, разделенный уже при лущении на узкие полосы, укладывается в стопы на стол делительного станка, где гильотинным ножом разделяется на заготовки для коробок (наружных и внутренних). Заготовки подаются на коробкоклеильные машины. Следует заметить, что при лущении на коробочный шпон наносятся надрезы, по которым коробка будет складываться. Наружные и внутренние коробки производятся на разных машинах, на которых сырой шпон складывается в коробку и обклеивается бумагой. Во внутреннюю коробку вклеивается заранее заготовленное донышко из шпона или картона. Производительность этих машин, несмотря на сложность кинематики, высокая, 120—140 шт/мин. Бумага наклеивается клейстером. Изготовленные коробки подаются на транспортер, который перемещает их через сушилку, где высыхают шпон и клеевой слой.

Автор должен заметить, что работа спичечных автоматов, коробко-клеильных и сборочно-этикетировочных машин производит сильное впечатление, вызывая глубокое уважение к конструкторам, изготовителям, эксплуатационникам, наладчикам. Это самые сложные в деревообработке рабочие машины.

При изготовлении коробок из картона на спичечной фабрике имеются машины, высекающие из него заготовки и склеивающие внутренние и наружные коробки клеями-расплавами. Производительность этих машин выше, чем у машин для склеивания коробок из шпона,— до 1000 шт/мин. Этикетки на эти коробки не наклеиваются: необходимая картинка и информация печатаются -непосредственно на картоне. Естественно, сушка коробок тоже не нужна. Учитывая отсутствие операций, связанных с лущением и делением шпона, производительность труда при производстве спичек в картонных коробках резко возрастает. Поэтому можно ожидать, что в ближайшем будущем спички будут выпускаться только в картонных коробках.

Подготовленные коробки на специальных, отдельно стоящих или встроенных в спичечный автомат машинах наполняются спичками, боковые стороны намазываются фосфорной намазкой и укладываются в ящики для отправки в магазины или на склады. Упаковка спичек — ответственная операция, так как необходимы предосторожности для обеспечения пожаробезопасности. Безопасность обеспечивается благодаря бумажной упаковке спичек в пачки по 10—12 коробок или прокладыванием между рядами спичек слоев бумаги. Перевозка спичек и их хранение производятся также с известными предосторожностями.

Кратко изложив технологию производства-спичек, автор надеется, что читатель достаточно ознакомился с ее особенностями и убедился в высокой автоматизации и химизации этой отрасли. Специалисты-спичечники подготавливаются в профессионально-технических училищах и техникумах.

Спички 

Спи́чка — палочка (черенок, соломка) из горючего материала, снабжённая на конце зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня.

Основные виды современных спичек

По материалу спичечной палочки спички можно подразделить на деревянные (изготовленные из мягких пород дерева — осины, липы, тополя, американской белой сосны и т. п.), картонные и восковые (парафиновые — изготовленные из хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином).

По методу зажигания — на тёрочные (зажигающиеся при трении о специальную поверхность — тёрку) и бестёрочные (зажигающиеся при трении о любую поверхность).

В России наиболее распространёнными являются осиновые тёрочные спички, составляющие более 99 % выпускаемых спичек.

Тёрочные спички различного типа являются основным массовым видом спичек во всём мире.

Бестёрочные (сесквисульфидные) спички выпускаются в основном в Англии и США, в ограниченном количестве.

История спички

Некое подобие спичек было изобретено в средневековом Китае. Это были тонкие щепочки с кончиками, пропитанными обыкновенной чистой серой. Зажигались они не путём чиркания, а путём соприкосновения с тлеющим трутом, и служили для облегчения процесса разжигания огня с помощью трута и огнива. Эти «прото-спички» упоминаются в китайских текстах XIII-XIV веков. К XV веку эта новинка дошла до Европы, но повсеместного распространения не получила. Подобные серные палочки стали использоваться в Европе только к XVII-XVIII векам, до тех пор, пока развитие химии не позволило их усовершенствовать.

Первые спички сделал в 1805 году французский химик Жан Шансель. Это были деревянные спички, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси серы, бертолетовой соли и киновари с концентрированной серной кислотой. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура Малиарда и Вика по производству химических спичек. Ко времени начала производства серников (серных спичек) (1826) английским химиком и аптекарем Джоном Уокером (англ. John Walker) химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе.

Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди — вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается.

Спички Уокера были длиной (по разным сведениям) 2½ или 3 дюйма. Они упаковывались в оловянные пеналы, содержавшие 84 спички и лист наждачной бумаги, которые продавались за один английский шиллинг и назывались «congreves» (в честь изобретателя ракет Уильяма Конгрива). Впрочем, больших денег на своём изобретении Уокер не заработал. К тому же эти спички имели ужасный запах.

В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались даже от взаимного трения в коробке и при трении о любую твёрдую поверхность, например, подошву сапога.

Основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички — время горения головки было очень мало. Выход нашёлся в изобретении фосфорно-серных спичек, головка которых изготавливалась в два этапа — сначала черенок обмакивался в смесь серы, воска или стеарина, небольшого количества бертолетовой соли и клея, а затем в смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Вспышка фосфора зажигала более медленно горящую смесь серы и воска, от которой зажигался черенок спички.

Эти спички оставались опасными не только в производстве, но и в использовании — погашенные черенки спичек продолжали тлеть, приводя к частым пожарам. Эту проблему удалось решить, пропитав черенок спички фосфорнокислым аммонием (NH4H2PO4). Такие спички стали называться импрегнированными (англ. impregnated — пропитанные) или, позже, безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее — парафином).

В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем патентует первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).

С развитием производства «шведских» спичек, производство спичек с использованием белого фосфора было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек ограниченное производство спичек с белым фосфором сохранялось только в Англии, Канаде и США, в основном для армейских целей, а также (до 1925 года) — в некоторых странах Азии. В 1906 году была принята международная Бернская конвенция, запрещающая использование белого фосфора при производстве спичек. К 1910 году производство фосфорных спичек в Европе и Америке было полностью прекращено.

Сесквисульфидные спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном. Они производятся в основном в англоязычных странах, главным образом для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора (P4S3) и бертолетова соль.

В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году было построено 38 заводов по производству спичек, а в общей сложности работал 121 завод. Однако к началу XX века почти все они либо разорились, либо слились в большие концерны.

В настоящее время спички, изготавливаемые в большинстве европейских стран, не содержат соединений серы и хлора — вместо них используются парафины и бесхлорные окислители.

Производство спичек в России

Выпуск фосфорных спичек начался в России примерно в 1833—37 гг., но ни упаковки, ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. Первый всплеск развития производства спичек приходится на 1840-е гг. К 1848 г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате, в 1849 г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В 1869 г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек». К 1913 г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек.

В России достаточно рано обратили внимание на чрезвычайную опасность белого фосфора — уже в 1862 г. появились ограничения на оборот белого фосфора, а в 1882 г. на спички из белого фосфора был установлен акциз вдвое больший, чем на «шведские» спички. К началу XX века производство спичек с использованием белого фосфора в России постепенно сошло на нет.

С 1863 г. в России началась постепенная механизация спичечного производства, и к 1914 г. большинство спичечных фабрик было оснащено по крайней мере несколькими механическими станками, работавшими в основном от паровых машин.

С 1914 по 1926 год (вследствие Первой мировой войны, революции, распада империи, Гражданской войны и послереволюционной разрухи) производство спичек в России неуклонно снижалось. К 1931 г. в СССР работала только 31 спичечная фабрика.

К 1922 г. всё спичечное производство в СССР было национализировано. С этого времени начинается очередное возрождение спичечного производства. На первом этапе простаивающее оборудование с закрывшихся фабрик сосредотачивается на работающих. Несколько мелких фабрик, располагавшихся поблизости друг от друга, были объединены. Но и к середине 1930-х годов производство спичек все ещё не обеспечивало потребности страны. К 1940 г. на многих фабриках была проведена реконструкция, были установлены первые спичечные автоматы, и производство спичек значительно увеличилось. Страна стала экспортировать спички в коммерческих масштабах.

В 1941—43 гг. более половины предприятий по производству спичек (дававших более 2/3 производства) были разрушены в ходе войны и оккупации. В 1948 г. производство спичек было на уровне начала 1930-х гг.

В течение 1944—60 гг. несколько разрушенных предприятий было восстановлено, большинство предприятий было переоснащено новым оборудованием и к середине 1960-х спичечный кризис в стране был в основном ликвидирован.

К 1980 г. спичечные фабрики прошли ряд модернизаций и реконструкций, и страна вновь стала в массовом количестве экспортировать спички.

Переход от плановой социалистической экономики к рыночной застал руководство большинства предприятий врасплох. Непонимание руководителями предприятий условий работы в рыночной экономике, полное отсутствие в стране грамотных экономистов и маркетологов привело сначала к кризису перепроизводства (из-за того, что предприятия оказались отрезанными от экспортных рынков, резкого наплыва дешёвых импортных зажигалок и полного безразличия к этим фактам государства), а затем — к массовому банкротству фабрик.

Строение, состав и изготовление

Спичка состоит из головки и соломки. Головка представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. В число порошкообразных веществ входят окислители — бертолетова соль и калиевый хромпик, отдающие кислород при высокой температуре, эта температура несколько снижена добавкой катализатора — пиролюзита. Отдаваемым окислителями кислородом, а также кислородом воздуха окисляется содержащаяся в головке сера, при этом выделяется сернистый газ, придающий загорающейся спичке характерный запах, при горении головки образуется шлак с порами, похожий на стекло. Кратковременной вспышки головки было бы недостаточно для поджигания соломки. Но парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары воспламеняются, и этот огонь переносится на спичечную соломку. Для управления скоростью горения в число порошкообразных веществ введены молотое стекло, цинковые белила, железный сурик.

Спичечная соломка в российских и ранее советских спичках чаще всего представляет собой осиновую палочку. Во избежание её тления она пропитывается 1,5%-ным раствором Н3РО4.

Намазка спичечного коробка, о которую трут спичкой при её поджигании, тоже представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. Но состав порошкообразных веществ несколько иной. В их число входит сульфид сурьмы (III) и красный фосфор, который при трении головки о намазку переходит в белый фосфор, мгновенно вспыхивающий при контакте с воздухом и поджигающий головку. Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделены плохо горящими веществами — железным суриком, каолином, гипсом, молотым стеклом.

Процентный состав головки спички и намазки («тёрки») коробки:

Состав головки спички

бертолетова соль KClO3 46,5 %

стекло молотое SiO2 17,2 %

свинцовый сурик Pb3O4 15,3 %

костный клей 11,5 %

сера S 4,2 %

белила цинковые ZnO 3,8 %

дихромат калия K2Cr2O7 1,5 %

Состав намазки («тёрки»)

антимонит Sb2S3 41,8 %

фосфор (красный) P 30,8 %

железный сурик Fe2O3 12,8 %

костный клей 6,7 %

стекло молотое SiO2 3,8 %

мел CaCO3 2,6 %

белила цинковые ZnO 1,5 %

Спички в России изготавливаются в соответствии с ГОСТ 1820—2001 «Спички. Технические условия».

При изготовлении спичек сначала с осиновых брёвен лущится шпон — срезается тонкий слой по всей длине бревна, затем шпон укладывается слоями и рубится ножами, в результате чего получается спичечная соломка. Соломки пропитываются растворами против тления, сушатся, шлифуются и поступают в спичечный автомат. Они устанавливаются в наборные планки транспортера, подогреваются, и часть соломки, позднее станущая головкой погружается в жидкий парафин. Далее упомянутая часть соломки несколько раз обмакивается в специальный состав — формируется головка спички. Спичечные соломки с головкой сушатся и поступают в ящики.

Коробки изготовляются на коробкоклеильных автоматах. Внутренняя и внешняя коробки по европейской системе сначала вкладываются друг в друга, а потом наполняются спичками. По американской системе сначала внутренняя коробка наполняется спичками, а затем она вкладывается во внешнюю. Последний этап — нанесение намазки на внешнюю коробку.

Помимо обычных (бытовых) спичек изготавливаются также специальные:

• Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождём.
• Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
• Сигнальные — дающие при горении цветное пламя.
• Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
• Сигарные — спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании сигары.
• Каминные — очень длинные спички, чтобы зажигать камины.
• Газовые — меньшей длины, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.
• Декоративные (подарочные, коллекционные) — ограниченные выпуски коробков с различными рисунками (подобно почтовым маркам), сами спички часто имели цветную головку (розовую, зелёную). Выпускались также отдельно наборы этикеток размером с коробок.

Как открыть бизнес по производству и продаже спичек

Определение, классификация товара

Существуют товары, без которых не может обойтись ни один человек. Хлеб, соль, сахар – продукты первой необходимости, на которые всегда будет спрос. К этой категории можно отнести и спички. Несмотря на появление зажигалок, спички останутся самым популярным способом добычи огня.

Помимо обычных (бытовых) спичек существует около 100 видов специальных, различающихся размером, цветом, составом и степенью горения. Самыми распространёнными видами являются:

• штормовые – горят даже под водой и на ветру (ветровые, охотничьи);
• термические — спички, которыми можно паять (сваривать), так как они испускают большое количество тепла;
• сигнальные – способны выделять цветное пламя;
• каминные и газовые – длинные спички для разжигания каминов и газовых плит;
• декоративные (сувенирные) – подарочные спички, часто имеют цветную головку.
• фотографические – используются для создания мгновенной вспышки.

При желании открыть бизнес по производству спичек, стоит начинать с самого ходового товара: бытовых спичек.

Технология производства, оборудование и сырье

Спичка, как известно, имеет достаточно простое строение: деревянная основа и головка. Но её производство включает в себя достаточно много этапов.

Для начала изготавливают основу спички. Её производят из сосны или осины. Деревянные брусья распиливают на маленькие спилы и удаляют кору. Около 60% древесины идёт на изготовление спичечной соломы. Далее процесс производства зависит от вида изготавливаемой спички. Для получения квадратного поперечного сечения используют шпоновый метод, для круглого – штамповый.

В первом случае из древесины делают ленты, ширина которых равна длине спички, а толщина — толщине одной спички. Далее в спичечной машине ленты рубятся на спичечную солому. Там же происходит разрез соломы на отдельные спички. Машина имеет длину 18 метров и высоту 7, 5 метров. За восемь часов она производит около 10 млн. спичек. При штамповом методе бруски отправляются в машину, где, используя готовые штампы, вырезают заготовки.

Далее спичечная основа проходит через пять ванн: сперва спичку пропитывают противопожарным раствором (1,5%-ным раствором Н3РО4), затем один конец спички обрабатывается грунтовкой из парафина (с её помощью спичка будет хорошо воспламеняться). После наносят два слоя клея, которые окончательно формируют головку спички, которую покрывают защитным слоем, оберегающим её от внешних воздействий.

После пропитки спички её сушат около часа в сушильной машине, полируют, сортируют по длине и по сечению, исключая брак.

Далее происходит изготовление упаковки: машина формирует и склеивает внутренние и внешние коробки, нанося терочный слой на боковые элементы. Далее внешние и внутренние коробки собирают и наклеивают на них этикетку. Длина спичной коробки составляет ровно 5 см. Спички укладывают в коробки и на обёрточном автомате заворачивают в бумагу по 3, 6 или 10 коробков.

Производственная линия для изготовления спичек полного цикла включает в себя: режущую наклонную машину, сушилку спичечных заготовок, полировщик, выбирающую машину (отбирает короткие и поломанные заготовки от нормальных для последующей постобработки), автоматическую непрерывную машину производства спичек (для автоматического нанесения химических элементов на заготовки), смеситель химических элементов, производитель коробок, наноситель фосфора и т. д. Её стоимость достаточно велика: 19-23 млн. рублей. Можно значительно сэкономить, купив неполную линию. Можно исключить изготовление соломки и закупать её. Тогда вам не понадобиться закупать станки для обработки деревянного сырья (от 150 тыс. рублей), режущую машину. На данном сайте найдётся нужное оборудование китайского производства и цены на них.

Нужным сырьём является калия бихромат технический, натрия бихромат технический, медный купорос (около 130 рублей/кг), парафин твердый (от 80 рублей /кг). Стоимость кругляка осины (сосны) составляет от 1600 до 2 500 рублей за куб. метр, в зависимости от диаметра дерева.

Для производства спичек следует нанять не менее 10 человек, среди которых будет несколько технологов, операторов на линию, подсобных рабочих, грузчик и управляющий.

Требования к помещению и производству

Производство спичек – дело опасное, так как используется горючее химическое сырьё и древесина. Поэтому следует помнить о правилах пожарной безопасности, учреждённых в РФ (Правила пожарной безопасности в Российской Федерации, http://fireman.ru/bd/ppb/index.htm).

Сушильные аппараты нужно снабдить приборами для контроля температурного режима, который не должен превышать 110 градусов по С. Соломко шлифовальные аппараты должны быть оборудованы системой пылеудаления.

Необходимо постоянно держать в чистоте оборудование, механизмы и производственное помещение. Убирать в помещении нужно не менее двух раз в день. Канализационный колодец должен иметь отстойник, который необходимо очищать после каждой уборки и промывки пола цеха.

Запрещена транспортировка зажигательной массы через места хранения готовых спичек, сушильных аппаратов и намазочного отделения. Фосфорную массу нельзя проносить через помещения с оборудованием и помещение для укладки рассыпанных спичек. Останавливать, очищать и ремонтировать машины, можно только при отсутствии в ней спичек. Развеска химикатов для спичечных масс должна производиться в специальных шкафах, оборудованных вытяжной вентиляцией.

Спецодежда работающих автоматных цехов должна быть пропитана огнезащитным составом. Кассеты со спичками должны храниться на стеллажах и укладываться не более чем в 2 ряда по высоте с прокладками из цветного металла между ними. Расстояние между стеллажами с заполненными кассетами должно быть не менее 2,0 м.

Подробнее с правилами пожарной безопасности можно ознакомиться на сайте, указанном выше.

Особенности продажи

Для успешной реализации спичек следует наладить контакты с крупными закупщиками: это могут быть оптовые базы, обычные магазины и супермаркеты. Можно организовать выпуск охотничьих спичек и продавать их в специализированные магазины. Изготовление сувенирных спичек, спичек с логотипом разных фирм также расширит круг потенциальных потребителей. Важной нишей для дохода является использования спичек как рекламной площади. Бытовые спички покупают потребители с низким и средним достатком, следовательно, можно найти фирмы, товар которых ориентирован на такого же покупателя, и предложить им свои услуги.

Кристина Черухина
(с) www.openbusiness.ru — портал бизнес-планов и руководств

На складах сырья лесопильного производства выполняют выгрузку сырья, укладку его в штабеля, сортировку, хранение, контроль на отсутствие металла (и удаление его), гидротермическую обработку, окорку, подачу в лесопильный цех.

Теперь давайте подробнее разберём каждое действие выполняемое на складе сырья лесопильного производства:

Приемка и сортировка сырья. При водной доставке сырья большинство работ выполняют на воде, на рейде. Рейд — это часть водной поверхности, эксплуатируемая заводом и используемая для приемки сырья, его хранения, сортировки и подачи на берег. Для удобства транспортирования сырья начало рейда делают от завода вверх по течению. Наиболее удобны для рейда протоки, заливы, тихие плесы со скоростью течения 0,35-0,75 м/с. При меньшей скорости течения для перемещения бревен предусматривают специальные ускорители, при большей — устраивают гасители скорости.

Рейд состоит из нескольких участков, которые, как и весь рейд, отгораживают от остальной части водного бассейна естественными или искусственными ограждениями — бонами. Боны состоят из цепочки плавающих бревен, соединенных по длине и закрепленных на определенных участках водной поверхности. Головной участок служит для приемки и временного хранения поступающей сплавом древесины. Расформировочный участок предназначен для роспуска плотов на отдельные бревна. Бревна поштучно поступают на сортировочный участок рейда. Сортировочные устройства в зависимости от скорости течения делают двух типов: коридорного — при скорости течения 0,2-0,4 м/с; веерного — при скорости течения 0,45-0,75 м/с.

Поступающие на сортировку бревна подаются рабочими через сортировочные ворота в сортировочные дворики. В каждом дворике накапливаются бревна одной сорторазмерной группы. По мере накопления или надобности открывают выпускные ворота определенного дворика, и бревна через выпускной коридор попадают на склад сырья или в бассейн. Необходимое число сорторазмерных групп, т. е. дробность сортировки, зависит от породы, размеров и качества поступающего сырья и дробности каждого параметра, необходимого для выработки пиломатериалов.

Дробность сортировки на лесопильных заводах исчисляется десятками и сотнями сорторазмерных групп. Ее выполняют не только на рейде, но и частично до завода на сплаве, а также после рейда на лесотранспортерах при подаче на склад и в бассейны. Таким образом, на сортировочном участке рейда число сорторазмерных групп будет значительно меньше.

В тех случаях, когда одного сортировочного устройства на складе сырья недостаточно для получения необходимого числа сорторазмерных групп, объединяют несколько таких устройств. Сортировочные устройства веерного типа делают многоступенчатыми. Здесь бревна из каждого коридора первой ступени дополнительно сортируются в следующей ступени. Применяют также комбинированные сортировочные устройства коридорного и веерного типов.

При низкой или нулевой скорости течения бревна перемещают ускорителями разных типов.
Лебедочный ускоритель применяют для перемещения отдельных бревен или пачки бревен лебедками и тросами. Бревна к тяговым тросам крепят короткими тросиками — стропами. Лебедочные ускорители ставят для подачи бревен к сортировочным воротам.

Тросовый ускоритель служит для перемещения бревен по сортировочному коридору. Он состоит из двух параллельных непрерывно движущихся вдоль коридора тросов. Подача по коридору в этом случае производится поперек оси бревна. Нижняя ветвь движущихся тросов ложится на бревна и за счет трения перемещает их.

Барабанный ускоритель применяют для подачи бревен вдоль их оси. Барабаны цилиндрической или конической формы с шипами на поверхности устанавливают над водой, параллельно зеркалу воды. Они непрерывно вращаются с частотой 60-80 мин. Подлежащее перемещению бревно подается под барабан и им перемещается. Для подачи бревен с разной высотой выступающей их части над водой служат конусные или цилиндрические барабаны, которые устанавливают на пружинных амортизаторах.

Гидравлические ускорители создают искусственное течение в поверхностных слоях воды. Они представляют собой опущенную в воду направляющую трубу, внутри которой вращается от электродвигателя гребной винт. Винт создает поток воды, движущейся на расстоянии 170-220 м.

Выгрузка сырья. Из воды сырье выгружают лебедками, продольными лесотранспортерами и кранами. При выгрузке лебедками пачку бревен прицепляют к тросу, который наматывается на барабан лебедки, вытягивает пачку на берег и затаскивает ее на штабель. Чтобы не было холостого хода при разматывании троса, лебедки делают двух барабанными. В этом случае выгрузка из воды и формирование штабелей производится двумя ветвями троса: в то время как одна ветвь разматывается с одного барабана, вторая, наматываясь, тянет пачку во второй штабель.