A GYUFA
Írta: dr. Vajdafy Aladár


A kémia és vívmányai, I. rész, Kir. Magy. Természettudományi Társulat, Budapest, 1940.

Az ôsember hegyezett végû fapálca gyors pörgetésével élesztett tüzet. Évezredek mulnak és az ó-kor népei megismerve a vasat, kovából kicsiholt szikrával, majd hegyi kristályból vagy üvegbôl készült lencse segítségével gyujtanak lángot.

A XVIII. század végéig az acél-kova-tapló és a gyujtólencse az egyedüli tûzszerszámok. Ez idôben kezdik az akkor már száz év óta ismert foszfort azon tulajdonságáért alkalmazni, hogy levegôn vagy gyenge dörzsölésre meggyullad. A gyufa kialakulása több tanulmány és számos megfigyelés fokozatos összhangba hozatalának eredménye, melynél a legfontosabb és mindmáig megtartott szerep a foszfornak jutott.

A foszfort Brand Hennig már 1669-ben fedezte fel, de csak 1779-ben az olasz Peyla Louis használja fel elôször gyujtóinak készítésére, melyek azután Housz Ingen holland természettudós által javított alakjukban turini gyertya néven válnak ismertekké. Ez a mai szemmel nézve ugyancsak tökéletlen tûzszerszám egy szem foszfort tartalmazó, egyik végén beforrasztott üvegcsövecskébôl áll, melybe viasszal itatott pamutfonal volt beletolva. A pamutbél egyik vége a foszforhoz ért, kiálló másik vége pedig viasszal volt a csô nyílásába légmentesen beleerôsítve. Az így elôkészített csövecskék beforrasztott végét óvatosan felmelegítve a foszfor és kén megolvadt és kihûlés után mintegy fejet képezett a viaszgyertya végén. Használatkor a csôbôl kihúzott gyertyácska foszforos vége a levegôre érve meggyulladt. Ez persze nem mindig sikerült és ilyenkor ráleheléssel vagy érdes felületen való dörzsöléssel kellett a bajon segíteni.

Már haladást jelentett, mikor a foszfort jól eldugaszolható üveg- vagy ólomedényben tartva, használatkor kénezett végû kis fapálcikával kapartak le belôle egy keveset, hogy bôrön vagy posztón végighúzva lobbantsák lángra.

A tûzszerszám új fajtája, a mártógyufa tûnik fel 1805-ben Párisban. Ennél a káliumklorátnak (KClO3) ama viselkedése jutott gyakorlati alkalmazáshoz, hogy szerves, illetôleg éghetô anyagokat koncentrált kénsav hatására hevesen meggyujt. Chancel J. L. káliumklorát, kénvirág és likopodium arabgumi oldatos keverékébôl készített fejjel látta el gyufáit és kis üvegecske kénsavval együtt hozta forgalomba. A gyufa fejét kénsavba mártva történt a gyujtás.

A kénsavat nélkülözhetôvé tevô elsô "dörzsgyufát" Tillmetz müncheni gyógyszerész 1815-ben készítette, ugyancsak káliumklorátos keverék segélyével. Az angolok Walker Johnt tartják a dörzsgyufa feltalálójának, bár Tillmetznél sokkal késôbben, 1827-ben, állította elô 1832-ben szabadalmazott dörzsgyufáját. A kénezett végû szálra felvitt gyujtófej káliumklorát, kén és ragasztószer mellett még a dörzsölésre könnyen felrobbanó durranóhiganyt is tartalmazta.

Az igen drága és nem kevésbbé veszélyes durranóhigany helyett Jones S. antimonittal (Sb2S3) készített gyujtóelegyet szabadalmaztatott 1832-ben.

Walkerrel és Jonessal egyidôben Rómer István magyar származású bécsi gyufagyáros is szabadalmaztatta (1832) mártógyufaként is használható dörzsgyufáit. Magyarországon az elsô dörzsgyufagyárat 1834-ben Zucker László alapította.

1831-ben Németországban Marggraf G., Ammüller L. és Mayer W. egymástól függetlenül oly könnyen gyúló gyufákat készítenek, melyeknek feje arabgumi oldatban eldörzsölt foszforból, káliumklorátból és kénbôl állott. Ezek a kisüzemek a Kammerer Jakob Friedrich által 1832-ben létesített foszforos-gyufagyárral szemben életképtelenek voltak és oly nyomtalanul tûntek el, hogy a németek sokáig Kammerert tekintették a foszforos gyufa feltalálójának. Újabb kutatások szerint a foszfort Cooper J. T. angol vegyész 1825-ben alkalmazta elôször a dörzsgyufa készítésére.

Bár a dörzsgyufa a mártógyufánál tökéletesebb szerszámnak bizonyult, még mindig meg volt az a nagy hátránya, hogy veszélyes robbanó anyagot tartalmazott és meggyulladása is robbanással történt. Ezen a hibán a magyar Irinyi János segített, 1836-ban feltalált zajtalanul gyúló gyufájával. Az akkor 19 éves Irinyi a bécsi politechnikum hallgatója, a klórsavas kálit ólomszuperoxiddal (PbO2) helyettesítve, gyufáit úgy készítette saját leírása szerint , hogy a forró vízben megolvasztott és rázással granulált foszfort kihûlés után ólomszuperoxiddal és arabmézgával keverte össze, az így nyert pépbe pedig kénezett végû fapálcikákat mártott. Irinyi találmányát a már elôbb említett Rómer István bécsi gyufagyárosnak adta el 60 forintért, mely összegnél nagyobbat Irinyi elfogadni nem akart.

A használatban most már elég kényelmes, rendkívül gyorsan el is terjedô gyufának is volt egy nagy hibája, és pedig az, hogy az erôsen mérgezô foszfort tartalmazta. A mindjobban fokozódó gyártásban foglalkoztatott munkások súlyos foszformérgezésbe estek, a foszfor-nekrozis oly mértékben lépett fel, hogy ez a legtöbb államban végre is a foszforos gyufa gyártásának betiltásához vezetett. Elsônek 1874-ben Dánia és Finnország, jóval késôbben a többi európai államok (Németországban 1903-ban, Ausztria és Magyarország 1912-ben) szüntetik be a foszforos gyufa gyártását. Annál indokoltabb volt ez az intézkedés, mert 1851, illetôleg 1867 óta olyan gyufagyártási eljárások váltak ismertekké, melyekben ily mérgezô anyagok nem szerepeltek. A sárga-foszfor helyettesítését célzó számtalan próbálkozás végre is a "vörös"-foszfortartalmú, ú.n. biztonsági vagy svéd gyufák a tûzszerszámok mindmáig legelterjedtebb képviselôinek kialakulásához vezettek.

Fasch Gustav Erik svéd egyetemi tanár 1844-ben szabadalmazott gyufája káliumklorátból, kénvirágból és arabgumiból álló fejjel bír, meggyujtása pedig csak különleges dörzsfelületen válik lehetségessé. Ezt a szabadalmat felhasználva és némileg tökéletesítve kezdték meg 1845-ben Jönköpingben a Lundström testvérek a "biztonsági gyujtó", az egész világon elterjedt "svéd gyufa" gyártását.

Lundström vörös-foszforból, antimonitból, umbrából és enyvoldatból készített péppel, a gyufadobozok oldalán állít elô dörzsfelületet, míg a gyufák feje foszformentes marad és káliumklorátból, antimonitból, umbrából és arabgumiból áll.

Az állandóan fokozódó svédgyufafogyasztás fedezésére mind nagyobb teljesítményû gyárak keletkeznek, melyekben a szükséges mûveleteket szellemesen szerkesztett, ma már túlnyomóan önmûködô gépek végzik.
Néhány évvel a háború kitörése elôtt újból egy mechanikai gyujtószerszám tûnik fel. Ennél bizonyos ritka fémek (cerium, lanthán stb.) és nehézfémek (vas, nikkel stb.) ötvözeteinek karcolásra igen erôsen szikrázó tulajdonsága jut gyakorlati felhasználásra. Ez a mindnyájunk által jól ismert ú.n. öngyujtó ugyan a svéd gyufát teljesen kiszorítani nem fogja, általános elterjedése folytán azonban ennek mégis komoly versenytársául tekintendô.

Meg kell még emlékeznünk az annak idején külföldön nagy feltûnést keltett "örök gyufáról" is. Ringer Ferdinand 1931-ben Bécsben bejelentett szabadalma szerint sokszor meggyujtható gyufák készíthetôk, ha a szokásos klorátos gyujtóelegyhez bizonyos, égés közben nitrogént fejlesztô vegyületet keverünk. Ezek a kevés példányban hozzánk is elkerült; állítólag 6oo-szor is meggyujtható gyufák, igen rövid szereplés után, ismét eltûntek a forgalomból.

A gyufa gyártása. Mint tudjuk, a gyufák dobozokba rakottan jutnak a fogyasztó kezébe. Ennek megfelelôen a gyáros tehát a gyufák mellett a megfelelô dobozok készítésére is kényszerült. Úgy a gyufaszálak, valamint a dobozok nyersanyagát a svédgyufagyártást tartva szem elôtt általában puhafafélék, nálunk fôleg az ezüst vagy kanadai nyárfa szolgáltatja. A kérgüktôl megfosztott fatörzsek 60 cm hosszú rönkök alakjában kerülnek az ú.n. hámozó (háncsoló) gépbe, hol a hossztengelyük körüli forgatás közben egy gyalukés összefüggô lapot, szalagot esztergályoz le belôlük. A kés állításával a lehántott széles szalag vastagsága akként szabályozható, hogy az vagy a dobozok vagy a gyufaszálak készítésére válik alkalmassá. Egyidejûleg kisebb, ugyancsak állítható kések a szalagot a gyufaszálak hosszának vagy a dobozrészek szélességének megfelelô keskenyebb sávokra osztják. A gyufaszálakat ily, kötegekbe egyesített sávokból vagdossa azután le egy, a dohányvágógéphez hasonló szerkezet.
 
 

Gyufagyári hámozógép. A gyufa-
szálak átmérõjének vastagságában
készülõ lemezek
A gyufagyártógép kész gyufaszá-
lakkal megtûzdelt lemezrészlete

A nyers szálakat most foszforsav, illetôleg foszforsavas ammonium vizes oldatával impregnálják, esetleg anilinfestékfürdôben színezik, majd forgó dobokban, meleg légáramban megszárítják. A forgatás közben egymáshoz súrlódó szálak egyúttal érdes felületüket is elvesztik, lecsiszolódnak. Az impregnálás az eloltott gyufaszál izzásának megakadályozását célozza.

Az elôkészített szálakat a mártásra alkalmas helyzetbe kell hozni. Ez régebben akként történt, hogy rovátkolt falécekbôl képezett ú.n. keretbe tûzdelték be kis térközökkel a szálakat és a keret két oldalának összeszorításával ebben a helyzetben rögzítették ôket. A keretbôl kiálló szálvégeket elôször megolvasztott paraffinba, vagy a foszforos gyufáknál olvasztott kénbe, majd a gyufafejet képezô gyujtóelegybe mártották.
A kézimûveletek nagyrészét csakhamar gépek munkája váltja fel és a mai gyufagyárak legalább is a betûzdelést, a paraffinozást, a gyujtóelegybe való mártást, az azt követô szárítást és kiszedést önmûködô gépekkel, egy munkamenetben végzik. Ugyancsak automaták készítik a gyufadobozokat, töltik meg ôket gyufákkal és festik rájuk a dörzsfelületet is.

Az említett mártási mûveleteket végzô ú.n. komplett gép lényegében hajtóláncokra erôsített keskeny acélpántokból ízekbôl képezett végtelen szalag. Az acéllemezek sûrû konikus lyukasztással vannak ellátva, amelyekbe egy önmûködô szerkezet soronkint szorítja bele a nyers gyufaszálak egyik végét. A szálakkal így megtûzdelt lemez továbbmozgásában olvasztott paraffint tartalmazó bádogvályú fölé kerül, e pillanatban ez felemelkedik és megmártja a szálak végét. Hosszabb út megtétele, tehát a felvett paraffin megszilárdulása után ugyanígy történik a gyufa fejének képzése egy, a gyujtóelegypéppel töltött második vályú tartalmából. A fej megszárítására még hosszú utat tesz meg a lemez, míg kiindulási helyére visszajutva, a gyufákat kitoló és a gyüjtô keretbe ejtô szerkezethez ér.

A gyüjtô keret kész gyufáit egy másik gép tölti a dobozok fiókjába, ezt pedig a dobozhüvelybe.
A dobozok keskeny oldalán található dörzsfelületet forgó körkefék mázolják rá a szállítószalagon alattuk elfutó dobozokra.

A nagyfogyasztásra szánt gyufák mellett ú.n. luxus gyufák is készülnek a legkülönbözôbb kivitelben, mint pl. színezett szálakkal, a fát helyettesítô viaszgyertyácskákkal, különbözô színû fejekkel stb., melyek gyártásánál ismét a kézi mûveletek jutnak nagyobb szerephez.


Elõadó
A kémia és vívmányai
http://www.kfki.hu/chemonet/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/