火紙,也稱為硝化棉紙,是一種由硝化纖維素與木漿混合并添加化學藥劑制成的特殊紙張。它以快速燃燒特性和良好的化學穩定性而著稱。
火紙最早在上世紀80年代初,由張美云等教師的科研團隊與相關工廠聯合研發。火紙廣泛應用于軍事領域,如炮彈點火管的制造,以及在現代裝甲車、坦克和火炮的彈殼上的應用。此外,火紙燃燒時火焰大、速度快且無殘留灰燼,常用于轉移觀眾注意力以實現道具變換,是魔術師必備道具之一,常見的有火中出玫瑰、戒指等。火紙的制作涉及原紙的選擇、功能藥劑混合溶液的配制、浸泡(硝化時間約15分鐘左右)、清水沖洗、試紙檢測、焙烘干燥以及密封儲存等步驟。
火紙的儲存需要特別注意安全和穩定性。由于干燥的火紙容易自燃,通常需要使用水或乙醇作為穩定劑來潤濕保存。2013年8月2日,杭州中興公寓發生的一起火災,據初步調查,與魔術師存放的火紙自燃有關。
發展歷程
火紙,以其快速燃燒特性和良好的化學穩定性而著稱,由硝化纖維素與木漿混合并添加化學藥劑制成,常被卷繞成筒狀以便于儲存和應用。在上世紀80年代初,由張美云等幾位教師的科研團隊就已經和相關工廠聯合研發出來了這種特種紙。火紙在新型裝甲車、坦克和火炮的彈殼上已大量應用。
特性
火紙是一種經過特殊處理的紙,主要成分是硝化棉。火紙含有8%-12%的氮,定量在50-70g/平方米。在干燥時柔軟,濕潤時堅硬,且能在瞬間點燃,產生明亮的紅色火光,燃燒速度快,無煙無灰,完全無殘留。
分類
軍事
火紙在軍事領域發揮著重要作用。最初,火紙被用于制造炮彈點火管,與傳統炮筒相比,這種可燃藥筒顯著減輕了炮彈重量,同時在不增加體積的前提下增加了裝彈量,從而在節省操作空間的同時顯著提升了炮彈的威力。在新型裝甲車、坦克和火炮的彈殼上已大量應用。
2022年,同濟大學軍訓匯報表演中被用作制造火焰效果的道具。在表演“山地步兵班進攻戰斗”的場景中,火紙配合其他道具如發煙罐、不可發射的模擬火箭筒和消防球,創造了逼真的戰場視覺效果。這些道具的使用在確保安全的前提下,為師生提供了一場精彩且安全的軍訓體驗。
魔術
火紙是魔術師必備道具之一,點燃后,燃燒速度快,場面很炫,魔術師可以借此轉移觀眾注意力,借機變出一些物品,常見的有火中出玫瑰、戒指、鴿子等。
煙花
火紙因其特殊的物理和化學性質,被廣泛用于舞臺炮竹、字幕圖案煙花的背景或隱形覆蓋用紙,以及組合煙花和禮花彈效果藥體的包裹材料。此外,火紙還可用于禮花彈球殼的糊球材料。通過涂布技術,火紙表面可以涂覆粘膠和彩色藥劑,進而卷制成筒管狀或切割成小段,用作煙花效果筒和禮花彈球內的效果體,為煙花表演提供多樣化和增強的視覺效果。
生產工藝
火紙的制作涉及到原紙的選擇、功能藥劑混合溶液的配制、浸泡(硝化時間約15分鐘左右)、清水沖洗、試紙檢測、焙烘干燥以及密封儲存等步驟。原紙采用的是純棉花纖維紙,而功能藥劑混合溶液則是由濃硫酸和硝酸混合攪拌后靜置而成,具備硝化棉制品的性能。在特定的溫度和時間條件下,原紙被浸泡在該藥劑混合溶液中,之后進行清水沖洗和干燥處理,最終得到含水量為20-30%的火紙。
儲存方法
火紙的儲存需要特別注意安全和穩定性。由于干燥的火紙容易自燃,因此通常需要使用水或乙醇作為穩定劑來潤濕保存。在濕潤狀態下,火紙會變得堅硬,易于保存。一旦穩定劑蒸發,火紙應立即處理,以避免火災風險。正確的儲存方法對于確保火紙的安全使用至關重要。
相關事件
2013年8月2日,杭州中興公寓7幢4樓發生了一起火災,據初步調查,火災的起因可能與魔術師存放的火紙有關。業主陸先生,作為一位資深的魔術老師,由于近期忙碌而忽略了對火紙的日常檢查和潤濕處理,加之當時正值高溫天氣,火紙在高溫作用下發生了自燃,引發了火災。火災發生時,居民李女士迅速報警,消防員迅速到達現場,但由于小區通道被車輛堵塞,消防車無法直接進入火災現場,這無疑增加了滅火的難度。盡管如此,消防員們還是采取了有效的措施,利用樓道內的消防栓,通過水帶連接進行滅火,大約半小時后成功控制了火勢,避免了火勢的進一步蔓延和可能的人員傷亡。
參考資料 >
滄海遺珍|人類社會文明的承載——造紙(二).中國輕工業博物館.2024-05-20
昨天一場不大的火災 魔術師的道具很可能是起因.浙江在線.2024-05-20
專利詳情.愛企查.2024-05-20
硬核軍訓表演!同濟大學學生扛“火箭筒”上場刷屏網絡.澎湃新聞.2024-05-20