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Zündwaren

[1018] Zündwaren, im allgemeinen alle Erzeugnisse zur raschen Herstellung von Feuer, speziell die im Gebrauch befindlichen, nach Reiben an rauhen oder chemisch präparierten Flächen anbrennenden Wachskerzchen, Papierzünder, Streichhölzer u.s.w. (vgl. a. Feuerzeug, pneumatisches, Initialzündungen, Platinfeuerzeug, Tauchfeuerzeug).

Die mit Zündkopf versehenen Wachskerzchen und die Papierzünder (Papierröllchen und flache Kartonschnitzel) werden nur in geringen Mengen verbraucht. Bei den Wachskerzchen (Wachszündhölzern) vereinigt man mehrere Baumwollfäden durch eine Spulmaschine zu einem Strang, zieht diesen durch geschmolzenes Wachs und nach dem Erstarren des letzteren durch Zieheisen; sodann werden die von dem Strange abgeteilten Stücke in Zündmasse getaucht. Papierröllchen werden auf besonderen Maschinen [1] aus Papierstreifen gewickelt, paraffiniert, gewachst, poliert und in Zündmasse eingetunkt. Kartonschnitzel (Sicherheitszündspänchen) werden auch paraffiniert, fünf Blatt zu je zehn Zündern am unteren Ende verklebt und da so erhaltene Paketchen ebenfalls mit dem unteren Ende in einen Pappeumschlag durch Kleben befestigt, dessen untere Enden dann übereinander greifen. Letztere sind mit einer Reibfläche versehen. Das Entzünden der abgerissenen Streifen erfolgt so, daß man den Kopf des Zünders zwischen die Reibflächen bringt, etwas andrückt und dann den Zünder herauszieht. Natriumfeuerzeuge (Zündhölzer, deren eines Ende in eine geschmolzene Mischung von metallischem Natrium mit Paraffin u.s.w. getaucht war und sich beim Reiben auf einem feuchten Schwamm entzünden sollte) haben sich als durchaus unpraktisch erwiesen. – Die am meisten im Gebrauch befindlichen Zündwaren, die Zündhölzer, bestehen aus kurzen Stäbchen von dünnem Holzdraht, an deren einem Ende sich ein sogenannter Zündkopf befindet, der durch Anreiben an jeder trockenen, rauhen Fläche oder an Zündflächen von bestimmter chemischer Beschaffenheit Feuer fängt und dasselbe dem Holze mitteilt (Schwefelhölzer, Streichhölzer, Zündhölzer). Bei den Schwefelhölzern wird ein Ende geschwefelt und dann entweder mit einem Zündkopf aus chlorsauerm Kali und Schwefelantimon (Congrewesche Streichhölzer) oder einer Masse mit Phosphorzusatz (an Stelle von Schwefelantimon, sogenannte Phosphorstreichhölzer) versehen. – Glimmspäne haben ähnliche Zündköpfe; der Holzdraht ist bei diesen mit Salpeter getränkt und glimmt fort. Alle diese Zündhölzer sind an jeder trockenen Reibfläche entzündbar. – Die sogenannten Antiphosphorhölzer (wenig mehr im Gebrauch) haben diese Eigenschaft nicht mehr; sie werden an dem einen Ende mit Zündmasse aus amorphem Phosphor, an dem andern mit Reibmasse versehen, beim Gebrauch zerbrochen und die Enden behufs Entzündung aneinander gerieben. Sogenannte Sturmhölzer und bengalische Zündhölzer werden bis zu einem Drittel ihrer Länge in besondere Massen getunkt (s. unten). – Die mannigfachen Nachteile, welche die Herstellung Phosphor enthaltender Zündköpfe im Gefolge hat, wie Krankheiten der Arbeiter (Phosphornekrose) und Feuergefährlichkeit, führten zum Verbot der Phosphorzündwaren (Deutsches Reichsgesetz vom 10. Januar 1903) und zur Herstellung von Zündköpfen ohne Schwefel und Phosphor, zu den mit Paraffin überzogenen sogenannten schwedischen Sicherheitszündhölzern (Schweden), die nur an besonders präparierten, an den Zündholzschachteln angeklebten Streifen angehen und heutzutage am meisten im Gebrauch sind. – Die Fabrikation der Zündhölzer ist eine sehr bedeutende Industrie geworden (zurzeit werden allein im Deutschen Reich jährlich 2¹/₄ Milliarden Schachteln Schweden zu je 60 Hölzchen verbraucht) und erfolgt fast ohne Ausnahme in großen Betrieben; sie zerfällt in die Herstellung des Holzdrahtes, das Polieren, Putzen und Trocknen desselben, das Gleichlegen der abgeschnittenen Stücke, die Bereitung und das Aufbringen der Zündmasse sowie die Fertigstellung der Zündwaren und die Schachtelfabrikation. Metallische Zündmittel s. unter 4.

1. Die Herstellung des Holzdrahtes und der Hölzchen. Man benutzt hierzu das Holz von Birken, Eschen, Kiefern und Tannen, Linden, Pappeln, Weiden u.s.w., wobei die möglichst frischen Holzstämme zunächst in Klötze, entsprechend der sieben- bis zehnfachen Zündholzlänge, zersägt, mit besonderen Entrindungsmaschinen [2] entrindet und in Bottichen gedämpft oder gekocht werden. Hierauf erfolgt auf sogenannten Schälmaschinen [2] mit einem festen oder seitlich bewegten Messer die Abtrennung eines langen, gleichmäßig starken Holzspans in ganzer Klotzbreite; durch Wechselräder kann die Stärke dieses Spanes genau eingestellt werden. Die Klötze werden dabei bis auf einen Durchmesser von ca. 70 mm abgeschält; der Span wird auf einem ca. 2 m langen Tische abgelagert und kann von der Maschine entweder in ganzer Klotzbreite oder in schmalen Bändern, der Länge eines oder mehrerer Zündhölzer entsprechend, geliefert werden. Ist der Span zu Schachteln bestimmt, so wird er – bei sonst gleichem Arbeitsvorgang – bloß geritzt. Für die Zündhölzer bildet man sodann Spanpakete aus 50–60 Spanlagen, die mittels der Abschlagmaschine [2] in einzelne Hölzchen zerschnitten werden. Die nur für Maschinenbetrieb bestimmten Abschlagevorrichtungen verarbeiten meist Späne von 364 oder 520 mm Breite (sieben- bis zehnfache Zündholzlänge à 52 mm) und kann dabei auch die Teilung der Späne auf normale Zündholzlänge oder beliebige andre Länge durch Schlitzmesser besorgt werden. Bei kleinen Abschlagmaschinen werden in der Regel die Späne schon auf der Schälmaschine auf Zündholzlänge geschnitten; ebenso bei Handbetrieb. Die Spanpakete gelangen bei allen diesen Vorrichtungen in eine Packlade, werden auf der Stirnseite durch geriffelte Walzen erfaßt und mittels eines (durch Sperräder stellbaren) Vorschubes dem Schneidmesser zugeführt, wobei die Breite des Zündholzes beliebig reguliert werden kann. Für Abfallverwertung arbeitet die Seboldsche Zündholzschneidmaschine »Vivax«. Die verschiedenen[1018] Konstruktionen dieser Maschinen, wie Leistungsfähigkeit, Kraftbedarf u.s.w., sind in den unter [2] angegebenen Katalogen nachzusehen. Die mit den Abschlagmaschinen gewonnenen Hölzer haben einen rauhen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt und lassen sich leicht imprägnieren. Gehobelten Holzdraht stellt man auf besonderen Drahthobelmaschinen in runden, ovalen und geriffelten Querschnitten her [2]; das Holz muß trocken und astfrei, kann aber im übrigen Abfallholz sein, wenn es die Breite der Hobeleisen (80–100 mm) hat. Zum Abschneiden der bis 1 m langen gehobelten, in Bündel gepackten Holzdrähte auf Zündholzlänge werden Schneidestähle (Abschneideböcke) benutzt, von welchen die abgeschnittenen Hölzer mit einem Griff in Pakete geordnet in die Einlagekästchen gebracht werden können [2].

Vor Weiterverarbeitung des Holzdrahtes muß derselbe getrocknet werden, was im Großbetriebe in besonderen Trockenschränken [2] geschieht. Das sogenannte Polieren des rauhen Holzdrahtes erfolgt in Poliertrommeln (s. [2] und Bd. 7, S. 172), die halb gefüllt und dann gedreht werden, wodurch sich die Hölzchen aneinander reiben und Glanz erhalten. Um zu kurze, zu schwache oder zu dicke Hölzchen und Splitter abzuscheiden, sind Holzdrahtputzmaschinen im Gebrauch [2], die im wesentlichen aus einem schräg angeordneten eisernen Gestell bestehen, auf welchem ein 2–3 m langer, in Schwingen gelagerter Schüttelrost (Reff-, Rüttelmaschine) angebracht ist, der durch Exzenter bewegt wird. Je nach der Zündholzlänge besteht der Schüttelrost aus hölzernen Quer- und Längsstäben, wobei die Querstäbe durch treppenförmige Anordnung das Vorwärtsgleiten der Hölzchen bewirken. Beim Rütteln fallen die minderwertigen Hölzchen und die Splitter zwischen den Stäben durch. – Das Gleichlegen der Hölzer erfolgt entweder von Hand auf einem glatten Brett, auf welchem ein durch Längs- und Querwände in oben und unten offene Fächer geteilter Karten befestigt ist, in welchen sich die Hölzer durch Rütteln ordnen lassen oder durch Gleichlegmaschinen [2]. Bei letzteren ist auf einem Schwingrahmen ein Holzrahmen befestigt, in welchen ein Fächerkasten mit festem Boden eingesetzt wird, in den sich die Hölzer nach Rütteln durch Exzenter gleichlegen; unter jedem der Fächer befinden sich längliche kleine Oeffnungen, durch welche beim Rütteln ein nochmaliges Putzen der Hölzer stattfindet.

2. Das Fertigstellen der Zündhölzer. Jedes Zündholz wird mindestens an dem einen Ende (neuerdings auch an zwei Enden) mit Zündmasse versehen. Leicht entzündliche, die Verbrennung der Hölzer einleitende Substanzen, die als Ueberträger der Flamme auf das Holz dienen, sind hauptsächlich Paraffin, Stearinsäure u.s.w. Sauerstoff liefernde Substanzen sind das Kaliumchromat, Kaliumnitrat, Kaliumbichromat, Baryumnitrat, Strontium -nitrat, Mennige und Braunstein. Als Füllstoffe werden Eisenoxyd, Schwefelkies, Grauspießglanz, Glaspulver, Kieselgur, Quarzmehl, Bimssteinpulver, Zinkweiß, Kienruß, Kreide u.s.w. benutzt. Als Bindemittel kommt Leim, Stärke, Dextrin und Gummi, als Imprägnierungsstoff Phosphorsäure, Ammoniumphosphat und -sulfat zur Anwendung. Zur Färbung dienen hauptsächlich Anilinfarbstoffe. Zur Herstellung von Zündkerzchen wird dem gewöhnlichen Wachs (s.d.) Carnaubawachs zugesetzt, um das Weichwerden und Zusammenkleben zu verhindern. – Alle zur Herstellung von Zündmassen benutzten Materialien müssen sein gepulvert und häufiger gemischt werden. Die Gemenge werden mit Wasser zu einem Brei angerührt und gehen durch eine Massenmühle (vgl. [2] und Farbenreibmaschine). Im Gebrauche sind heute im wesentlichen Sicherheitszündmassen und phosphorfreie, auf jeder Reibfläche entzündbare Massen.

Die phosphorfreien sogenannten Sicherheitsmassen sind Gemische aus brennbaren Stoffen (besonders Schwefel) und Sauerstoff abgebenden Körpern nebst dem erforderlichen Kleb- und Füllstoff; sie entzünden sich nur an besonderen Reibflächen, deren Hauptbestandteile amorpher Phosphor und Schwefelantimon sind. Für braune Hölzchen verwendet man unter anderm folgende in Gewichtsteilen angegebene Zündmasse: 150 Teile Senegalgummi, gelöst in 200 Teilen Wasser und 20 Teilen Tragant, aufgeweicht in 300 Teilen Wasser, werden gekocht und 1000 Teile Kaliumchlorat eingerührt. Dann werden gesiebt und gemischt: 125 Teile Kaliumbichromat, 30 Teile Schwefelblumen, 33 Teile Schwefelantimon, 50 Teile Kolophonium, 200 Teile Mennige, 100 Teile Terra di Siena oder Umbra, 100 Teile Glas- oder Bimssteinpulver, und mit 150 Teilen heißem Wasser in die Gummilösung eingerührt. Zur Anstrichmasse der Reibfläche weicht man 400 Teile Dextrin in 400 Teilen Wasser auf (24 Stunden), kocht es und mischt der erkalteten Masse 1000 Teile amorphen Phosphor, der mit 2000 Teilen Wasser angerührt und von überschüssigem Wasser befreit wurde, bei. In die Mischung werden noch 200 Teile Kreide, 300 Teile Umbra und 1000 Teile Schwefelantimon zugegeben und das Ganze möglichst sein gemahlen. Andre Mischungen s. [1] und [3].

Für phosphorfreie, überall entzündbare Massen bestehen eine größere Anzahl von Rezepten. Genannt seien:

a) Die Schwieningsche Masse nach D.R.P. Nr. 86203, das vom Deutschen Reich zum Zwecke der Freigabe seiner Benutzung angekauft und den deutschen Zündholzfabrikanten zur Verfügung gestellt wurde (ohne daß diese dafür dankbar gewesen sind). Diese Masse besteht, in nachträglich verbesserter Form, aus einem Gemenge von amorphem Phosphor, Calciumplumbat, Reibmittel (Glaspulver u.s.w.), Bindemittel (Leim u.s.w.) und Farbstoff. Die Urteile über die Güte dieser Masse gehen weit auseinander.

b) Die Sévène und Cahensche (sogenannte S- und C-) Masse, enthaltend Phosphorsesquisulfid (das nicht giftig ist, wie weißer oder gelber Phosphor), Kaliumchlorat, Zinkweiß, Leim, Glaspulver und Ocker (D.R.P. Nr. 101736). Diese Masse spielt namentlich in Frankreich, doch auch anderweitig eine große Rolle.

c) Die Sulfocuprobaryumthionat enthaltenden Massen (D.R.P. Nr. 157424, von Gans).

d) Die Sulfophosphitmasse der Chemischen Fabrik Griesheim-Elektron.

An den Sturmzündhölzern ist außer der Zündmasse ein leicht brennbarer Satz befestigt, wie ein solcher beispielsweise durch Mengen von Kaliumchlorat, Cascarillrinde, Terra[1019] di Siena, gebrannten Gips, Zucker und amorphen Phosphor unter Zusatz von Bindemitteln erhalten werden kann.

Vor dem Paraffinieren der Zündhölzer müssen sie vorgewärmt werden; dann erst erfolgt die Weiterbehandlung auf dem sogenannten Paraffinierherde, wobei die Paraffinierpfanne an dem der Feuerung entgegengesetzten Ende des Herdes liegt. Das Massieren, d.h. das Versehen der Hölzchen mit Zündmasse, erfolgte anfangs durch Tunken jedes einzelnen Holzes oder von Holzdrahtbüscheln (Büschelware); neuerdings geschieht es mit Hilfe von Einlegerahmen (Tunkrahmen), in welche die Hölzchen mit Einlegemaschinen reihenweise eingeordnet, in fahrbare Rahmenständer gebracht und auf diesen nach den Tunkvorrichtungen (Massiermaschinen) hin und zurück nach den Trockenvorrichtungen befördert werden. Die Tunkplatten (mit und ohne Heizvorrichtung) erhalten gehobelte rechteckige Tunkflächen und sind auf allen Seiten von breiten Rinnen umgeben, die zur Aufnahme von Zündmasse dienen; letztere wird durch ein Abstreichlineal auf gleichmäßige Stärke über der Tunkfläche eingestellt. Außerdem werden Tunkmaschinen mit drehbarem Tisch verwendet, der gleichmäßig mit Zündmasse belegt ist; die Rahmen werden nacheinander aufgelegt und einer konischen, mit Gummimantel versehenen Druckwalze zugeführt, welche jedes Hölzchen gleichtief in die Zündmasse eintunkt. Die sogenannten Walzentunkmaschinen arbeiten mit einem im Wasserbad sitzenden Massebehälter, aus dem sich eine Walze am ganzen Umfang gleichmäßig mit Masse bedeckt, deren Höhe durch ein Abstreichlineal geregelt wird; die Tunkwalze geht sodann über die in den Einlegerahmen befindlichen Hölzer, die durch eine zweite Walze angedrückt werden [2]. Nach dem Massieren müssen die Hölzer getrocknet werden, was auf besonderen, in Kammern angeordneten rollbaren Gestellen geschieht; jede Kammer muß seitlich leicht zugänglich sein, um eventuell entzündete Rahmen rasch herausnehmen zu können. Bei Phosphorhölzern werden schließlich die Köpfe noch metallisiert oder lackiert, d.h. mit einer dünnen Schicht von Bleisulfid oder Firnis überzogen [1], [3]. Bei den schwedischen Zündhölzern ist die Prozedur ähnlich; der Holzdraht wird jedoch hier vielfach vor der Weiterverarbeitung in eine Lösung von 200 l Wasser, 2 kg Phosphorsäure und 1,5 kg Ammoniumphosphat gebracht, wodurch das Nachglimmen verhütet werden soll. Früher wurden die getrockneten Zündhölzer von Hand den Tunkrahmen entnommen und in Schachteln gefüllt; in neuerer Zeit werden hierzu die sogenannten Auslegemaschinen [2] benutzt, welche aus einem Gestelle bestehen, auf dem ein Schüttelkasten ruht, der die zu entleerenden Tunkrahmen aufnimmt, durch Räder bewegt werden kann und eine große Anzahl kleiner Fächer enthält, in welche die Hölzchen fallen, um dem Reservoir einer Schachtelfüllmaschine zugeführt zu werden.

In neuester Zeit werden automatische Zündholzmaschinen (vgl. a. die D.R.P. Nr. 137487 und 154972) hergestellt, welche in ununterbrochenem Arbeitsgange die Zündhölzchen einlegen, paraffinieren, schwefeln, tunken (massieren), trocknen und in Schachteln füllen, d.h. alle seither unter 2. beschriebenen Herstellungsarbeiten besorgen. Diese Automaten haben sich bewährt und in die größeren Fabriken eingeführt; wir verweisen auf [2],

3. Die Herstellung der Zündholzschachteln sowie das Etikettieren, die Zusammenstellung in Pakete u.s.w. erfolgt ebenfalls maschinell; die Späne kommen zunächst auf Schachtelspanteilmaschinen, auf welchen sie in jene Form gebracht werden, die man zur Erzeugung der runden und ovalen Büchsen bezw. der Schiebeschachteln (Schwedenschruppern) braucht. Die umfassenden Einrichtungen, mittels welcher die Weiterbehandlung erfolgt, wollen in [2] nachgesehen werden.

4. Metallische Zündmittel. Einzelne Legierungen der Metalle der Ceritgruppe, namentlich die Legierungen des Cers mit Eisen, geben, wie Auer von Welsbach (D.R.P. Nr. 154807) zuerst festgestellt hat, beim Reiben mit harten Körpern Späne, die sich an der Luft sofort von selbst entzünden und unter lebhafter Oxydbildung verbrennen. Beim Ritzen mit einer Feile oder mit einer Messerklinge entstehen Funken- oder selbst Flammengarben von beträchtlicher Größe. Von diesem Verhalten der pyrophoren Cer-Eisenlegierungen macht man neuerdings auch Gebrauch, um leicht entflammbare Flüssigkeiten wie Methyl- und Aethylalkohol oder auch brennbare Gase oder explosible Gasgemenge zu entzünden, und hat sich hierfür insbesondere das von den Treibacher Chemischen Werken in Treibach sowie von der Pyrophor-Metallgesellschaft A.-G. in Cöln in den Handel gebrachte »Auermetall«, das außer Cer noch ca. 30% Eisen enthält, brauchbar erwiesen. Da das Auermetall heute zu billigem Preis erhältlich ist (ca. 30 ℳ. pro 100 kg) und da 1 g dieser Legierung für mehrere tausend Zündungen ausreicht, so werden Zündvorrichtungen dieser Art neuerdings vielfach, namentlich für Grubensicherheitslampen (D.R.P. Nr. 212255), für Fahrrad- und Automobillaternen, für Motoren- und Sprengpatronenzündung u.s.w. benutzt. Zwecks Erzielung besonders glänzender Effekte stellt man auch Cer-Eisenlegierungen her, welche einige Prozent Aluminium oder Zink oder Oxyde von Erd- bezw. Schwermetallen enthalten. Nach dem D.R.P. Nr. 215695 sollen sich unter bestimmten Voraussetzungen auch Legierungen des Antimons mit Leichtmetallen und Eisen als Pyrophore verwenden lassen.

Literatur: [1] Stricker, Die Feuerzeuge, Berlin 1874; Kellner, Handbuch der Zündwarenfabrikation, Wien 1886; Freitag, Die Zündwarenfabrikation, 2. Aufl., Wien 1887; Jettel, Die Zündwarenfabrikation nach dem heutigen Standpunkte, Wien 1907. – [2] Badische Maschinenfabrik Durlach (vorm. G. Sebold), Katalog über Maschinen zur Zündholzfabrikation; A. Roller-Berlin N. 20, Prinzenallee 24, Katalog über Zündholz- und Zündholzschachtelmaschinen, 6. Aufl., 1905. – [3] Zeitschr. für Zündwarenfabrikation (Jettel, Garmisch); Muspratt, Chemie, 4. Aufl., Artikel Zündmittel. – [4] Häußermann, C., Sprengstoffe und Zündwaren, Stuttgart 1894. – [5] Monographies industrielles: Fabrication des explosifs et industries connexes; Fabrication des Allumettes, Brüssel 1909. – [6] Weiß, Zeitschr. f. Elektrochemie, 14, S. 549, Fattinger, Chem.-Ztg. 1909, S. 1113; Oesterr. Zeitschr. f. Berg- u. Hüttenwesen, 57, S. 219.

Häußermann.