火柴头复合物及其制取工艺

本发明涉及火柴头及其制取工艺。

火柴由瑞典人龙斯脱路姆发明至今，已有一百多年的历史。在“国内与国外先进火柴工业国家药火配方比较的探讨”一文（《火柴工业》，1990年，第四期，24～28页）中提出，火柴药头由约48～52%的KClO3，约10～12%动物胶，约2～5.5%ZnO，4.46～8.26%S，及约22～23%的填充剂等十几种化工原料组成。动物胶的吸潮性大，影响火柴的耐潮性，并且成本高，但如低于10%，则影响头与梗的结合力。因此如何降低动物胶用量又不影响结合力是火柴行业的一个研究焦点。硫在火柴中作为还原剂起燃烧作用放出热量。但硫对空气有一定的污染，因此无硫或低硫火柴是火柴行业的另一研究焦点，CN10553552A公开了一种用淀粉代替硫作燃烧剂和引发剂的无毒安全火柴。但在“谈煤在火柴药头中的应用”（《火柴工业》，1991年，第1期，26～28页）中却认为淀粉的还原性能弱，火柴敏度低，发火迟钝，抗潮不好等问题，而建议用煤代硫。但如全部用煤代硫存在着自燃点较高，有闭火现象的问题，从而要求提高氯酸钾含量等等。从火柴生产工艺方面来说，十几种化工原料，从产地运到火柴厂后，要经过球磨，过筛，碾磨，搅拌形成药浆等工序，工艺流程长，成本高，希望能改革这一传统工艺。

本发明的目的在于克服已有技术存在的问题，改革火柴头药配方，改革火柴传统工艺，在原料产地配制成防潮，低硫，低成本的火柴头复合物及其制取工艺，从而提高火柴质量，降低成本。

本发明的目的采用如下技术方案达到：

本发明的火柴头复合物是指除了火柴头药物中的两种主原料，即48～50%高氯酸钾及8%动物胶及微量重铬酸钾之外的其它药物，俗称为杂药。该火柴头复合物由火柴头药中的还原剂，摩擦剂，引发剂，填充剂，粘结剂组成。其配方为（以下均为重量%）：

长石粉（或石英粉，或青石粉）    40～50%

高岭土    0～35%

黄土粉    0～30%

煤渣    0～20%

煤粉    0～5%

有机纤维    5～10%

木粉    5%

外加硫磺及微量催色剂    5～6%

本发明的有机纤维是指稻谷壳，稻草，麦壳，麦杆，花生壳，茅草等经粉碎后形成的细粉。

本发明的火柴头复合物的制取工艺为：

选料→粉碎→过筛→热处理→配料→调PH→搅拌→混合→成品。

过筛为过120目筛。热处理工艺针对除有机纤维和木粉外的其余原料都需经过热处理，煤的加热温度为80～100℃，其余矿物原料（长石粉，黄土粉，高岭土，煤渣）加热温度为100～150℃，保温时间1～2小时。然后自然冷却。冷却后加入有机纤维和木粉，按配方称置后外加硫磺，催色剂，调PH至7～8，搅拌，混合，制得本发明的火柴头复合物。

火柴厂使用本发明的火柴头复合物，其配方为：

1、高氯酸钾    48～50%

2、动物胶    8%

3、重铬酸钾    0.8～1%

4、火柴头复合物    41～43%

火柴厂中只需把上述四种料经加水混合即可制成火柴头药浆，做成火柴。

本发明的配方制成的火柴经江西省轻工厂产品质量监督检验站检验，其性能指标全部超过GB393-88标准及日用安全火柴检验实施细则的要求，例如：

标准    本发明

耐潮度%    94    96.19

自燃点℃    164

头梗结合力N    20    27

发火情况%    99    100

发火声音    小

本发明的火柴头复合物用于火柴生产，其显著特点是：

1、本品具有还原性，燃烧性，填充性，膨胀性，粘结性。

2、本品生产的火柴具有耐潮度高，擦划轻松，发火声音小的特点。

3、用本发明生产的火柴为安全无毒，含硫量低，降低了空气污染，并且不易自燃。

4、便于火柴厂生产，简化了火柴厂的生产工艺，降低火柴成本。

下面结合实施例进一步说明本发明：

实施例1

黑色火柴头复合物制备：

（1）煤炭经粉碎，过120目筛后，加热至90±10℃，保温1.5小时，自然冷却;

（2）将长石粉，黄土粉，煤渣分别经选料，粉碎，过120目筛，加热至150℃，保温1.5小时，自然冷却;

（3）配方：分别称取经热处理的长石粉40公斤（40%），及煤粉5公斤（5%），黄土粉30公斤（30%），煤渣15公斤（15%），及未经热处理的有机纤维：稻壳及稻草粉5公斤（5%），木粉5公斤（5%），另外加入硫磺5公斤（5%），配料后调PH＝7～8，搅拌，混合，制得成品。

经检测，其主要理化指标为：

外观：灰黑色

细度：完全通过120目

比重：0.89～0.91

PH值：7～8

燃烧值：4500～5000大卡

含水量：≤0.5%

有效还原剂量：≥40.5%

经化学分析，其主要化学成份为：

C    25～26%

SiO233～35%

Fe2O310～12%

K2O 6.2～6.5%

S    5%

纤维质    15～16%

该火柴头复合物在安庆市火柴厂试用，配料为：氯酸钾50%，动物胶8%，重铬酸钾1%，本发明复合物41%，按火柴投料工序打成药浆后制成火柴。经检测，产品质量指标符合BG393-88国标的水平，该厂的经济分析为：

药头万件价：用本发明生产：23725.60元

普通火柴：30844.20元

其中杂药：本发明复合物：10267.80元

普通杂药：13348.20元

以年产10万件计算，最少可降低成本15.53万元。并且大大简化了生产工艺，深受火柴厂欢迎。

实施例2

红色火柴头复合物，其配方为：

长石粉    50%

高岭土    35%

有机纤维（麦壳，麦杆）    10%

木粉    5%

外加6%硫磺，及0.01%酸性大红或玫瑰精作催色剂。其他工艺过程同实施例1。

经检验，其理化指标为：

外观：红色

细度：完全通过120目

比重：0.89～0.93

PH值：7～8

燃烧值：4500～5000大卡

含水量：≤0.5%

有效还原剂：≥25%

主要化学成份为：

C

SiO255～56%

Fe2O312～14%

K2O 8～9%

S    6%

纤维质成份含量    15～18%

配料为：氯酸钾48%，动物胶8%，重铬酸钾1%，本发明的复合物43%，生产的火柴工艺及在安庆火柴厂试用，其效果同实施例1相近。

实施例3

橄榄绿火柴头复合物，其配方为：

石英粉    40%

黄土粉    10%

煤渣    20%

高岭土    15%

有机纤维（花生壳）    10%

木粉    5%

另外加入硫磺6%，及橄榄绿催色剂0.01%。其工艺过程及使用效果同实施例1相似。

在江西火柴厂按实施例1方案配料，生产出火柴完全优于国标要求。

实施例4

黄色火柴头配方：

青石粉    50%

高岭土    15%

黄土粉    20%

木粉    5%

有机纤维（茅草）    10%

另外加6%硫磺及0.01%橙黄催色剂。

其生产工艺及使用效果与实施例1相似。

在江西火柴厂按实施例3方案配料，生产出火柴完全优于国标要求。