Írta: dr. Vajdafy Aladár
A kémia és vívmányai, I. rész, Királyi Magyar Természettudományi Társulat, Budapest, 1940.
Az ősember hegyezett végű fapálca gyors pörgetésével élesztett tüzet. Évezredek múlnak és az ókor népei megismerve a vasat, kovából kicsiholt szikrával, majd hegyi kristályból vagy üvegből készült lencse segítségével gyújtanak lángot.
A XVIII. század végéig az acél-kova-tapló és a gyújtólencse az egyedüli tűzszerszámok. Ez időben kezdik az akkor már száz év óta ismert foszfort azon tulajdonságáért alkalmazni, hogy levegőn 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 felfedezte, de csak 1779-ben az olasz Peyla Louis használja fel először gyújtóinak készítésére, melyek azután Housz Ingen holland természettudós által javított alakjukban turini gyertya néven válnak ismertekké. Ez a mai szemmel nézve ugyancsak tökéletlen tűzszerszám egy szem foszfort tartalmazó, egyik végén beforrasztott üvegcsövecskéből áll, melybe viasszal itatott pamutfonal volt beletolva. A pamutbél egyik vége a foszforhoz ért, kiálló másik vége pedig viasszal volt a cső nyílásába légmentesen beleerősítve. Az így előkészített csövecskék beforrasztott végét óvatosan felmelegítve a foszfor és kén megolvadt és kihűlés után mintegy fejet képezett a viaszgyertya végén. Használatkor a csőből kihúzott gyertyácska foszforos vége a levegőre 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 végű kis fapálcikával kapartak le belőle egy keveset, hogy bőrön vagy posztón végighúzva lobbantsák lángra.
A tűzszerszám új fajtája, a mártógyufa tűnik fel 1805-ben Párizsban. Ennél a káliumklorátnak (KClO3) ama viselkedése jutott gyakorlati alkalmazáshoz, hogy szerves, illetőleg éghető anyagokat koncentrált kénsav hatására hevesen meggyújt. Chancel J. L. káliumklorát, kénvirág és likopodium arabgumi oldatos keverékéből készített fejjel látta el gyufáit és kis üvegecske kénsavval együtt hozta forgalomba. A gyufa fejét kénsavba mártva történt a gyújtás.
A kénsavat nélkülözhetővé tevő első "dörzsgyufát" Tillmetz müncheni gyógyszerész 1815-ben készítette, ugyancsak káliumklorátos keverék segélyével. Az angolok Walker Johnt tartják a dörzsgyufa feltalálójának, bár Tillmetznél sokkal későbben, 1827-ben, állította elő – 1832-ben szabadalmazott – dörzsgyufáját. A kénezett végű szálra felvitt gyújtófej káliumklorát, kén és ragasztószer mellett még a dörzsölésre könnyen felrobbanó durranóhiganyt is tartalmazta.
Az igen drága és nem kevésbé veszélyes durranóhigany helyett Jones S. antimonittal (Sb2S3) készített gyújtóelegyet szabadalmaztatott 1832-ben.
Walkerrel és Jonessal egyidőben Rómer István magyar származású bécsi gyufagyáros is szabadalmaztatta (1832) mártógyufaként is használható dörzsgyufáit. Magyarországon az első 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 kénből állott. Ezek a kisüzemek a Kammerer Jakob Friedrich által 1832-ben létesített foszforos-gyufagyárral szemben életképtelenek voltak és oly nyomtalanul tűntek el, hogy a németek sokáig Kammerert tekintették a foszforos gyufa feltalálójának. Újabb kutatások szerint a foszfort Cooper J. T. angol vegyész 1825-ben alkalmazta először 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 kihűlés után ólomszuperoxiddal és arabmézgával keverte össze, az így nyert pépbe pedig kénezett végű fapálcikákat mártott. Irinyi találmányát a már előbb 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 terjedő gyufának is volt egy nagy hibája, és pedig az, hogy az erősen mérgező foszfort tartalmazta. A mindjobban fokozódó gyártásban foglalkoztatott munkások súlyos foszformérgezésbe estek, a foszfor-nekrózis oly mértékben lépett fel, hogy ez a legtöbb államban végre is a foszforos gyufa gyártásának betiltásához vezetett. Elsőnek 1874-ben Dánia és Finnország, jóval későbben 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, illetőleg 1867 óta olyan gyufagyártási eljárások váltak ismertekké, melyekben ily mérgező anyagok nem szerepeltek. A sárga-foszfor helyettesítését célzó számtalan próbálkozás végre is a "vörös"-foszfortartalmú, ún. biztonsági vagy svéd gyufák – a tűzszerszámok mindmáig legelterjedtebb képviselőinek – kialakulásához vezettek.
Fasch Gustav Erik svéd egyetemi tanár 1844-ben szabadalmazott gyufája káliumklorátból, kénvirágból és arabgumiból álló fejjel bír, meggyújtása pedig csak különleges dörzsfelületen válik lehetségessé. Ezt a szabadalmat felhasználva és némileg tökéletesítve kezdték meg 1845-ben Jönköpingben a Lundström testvérek a "biztonsági gyújtó", az egész világon elterjedt "svéd gyufa" gyártását.
Lundström vörös-foszforból, antimonitból, umbrából és enyvoldatból készített péppel, a gyufadobozok oldalán állít elő dörzsfelületet, míg a gyufák feje foszformentes marad és káliumklorátból, antimonitból, umbrából és arabgumiból áll.
Az állandóan fokozódó svédgyufa fogyasztás fedezésére mind nagyobb teljesítményű gyárak keletkeznek, melyekben a szükséges műveleteket szellemesen szerkesztett, ma már túlnyomóan önműködő gépek végzik.
Néhány évvel a háború kitörése előtt újból egy mechanikai gyújtószerszám tűnik fel. Ennél bizonyos ritka fémek (cérium, lantán stb.) és nehézfémek (vas, nikkel stb.) ötvözeteinek karcolásra igen erősen szikrázó tulajdonsága jut gyakorlati felhasználásra. Ez a mindnyájunk által jól ismert ún. öngyújtó ugyan a svéd gyufát teljesen kiszorítani nem fogja, általános elterjedése folytán azonban ennek mégis komoly versenytársául tekintendő.
Meg kell még emlékeznünk az annak idején külföldön nagy feltűnést keltett "örök gyufáról" is. Ringer Ferdinand 1931-ben Bécsben bejelentett szabadalma szerint sokszor meggyújtható gyufák készíthetők, ha a szokásos klorátos gyújtóelegyhez bizonyos, égés közben nitrogént fejlesztő vegyületet keverünk. Ezek a kevés példányban hozzánk is elkerült; állítólag 600-szor is meggyújtható gyufák, igen rövid szereplés után, ismét eltűntek a forgalomból.
A gyufa gyártása
Mint tudjuk, a gyufák dobozokba rakottan jutnak a fogyasztó kezébe. Ennek megfelelően a gyáros tehát a gyufák mellett a megfelelő dobozok készítésére is kényszerült. Úgy a gyufaszálak, valamint a dobozok nyersanyagát – a svédgyufa-gyártást tartva szem előtt – általában puhafafélék, nálunk főleg az ezüst vagy kanadai nyárfa szolgáltatja. A kérgüktől megfosztott fatörzsek 60 cm hosszú rönkök alakjában kerülnek az ún. hámozó (háncsoló) gépbe, hol a hossztengelyük körüli forgatás közben egy gyalukés összefüggő lapot, szalagot esztergályoz le belőlük. A kés állításával a lehántott széles szalag vastagsága akként szabályozható, hogy az vagy a dobozok vagy a gyufaszálak készítésére válik alkalmassá. Egyidejűleg kisebb, ugyancsak állítható kések a szalagot a gyufaszálak hosszának vagy a dobozrészek szélességének megfelelő keskenyebb sávokra osztják. A gyufaszálakat ily, kötegekbe egyesített sávokból vagdossa azután le egy, a dohányvágógéphez hasonló szerkezet.
Gyufagyári hámozógép. A gyufaszálak átmérőjének vastagságában készülő lemezek
A gyufagyártógép kész gyufaszálakkal megtűzdelt lemezrészlete
A nyers szálakat most foszforsav, illetőleg foszforsavas ammónium vizes oldatával impregnálják, esetleg anilinfesték fürdőben 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 előkészített szálakat a mártásra alkalmas helyzetbe kell hozni. Ez régebben akként történt, hogy rovátkolt falécekből képezett ún. keretbe tűzdelték be kis térközökkel a szálakat és a keret két oldalának összeszorításával ebben a helyzetben rögzítették őket. A keretből kiálló szálvégeket először megolvasztott paraffinba, vagy a foszforos gyufáknál olvasztott kénbe, majd a gyufafejet képező gyújtóelegybe mártották.
A kézi műveletek nagy részét csakhamar gépek munkája váltja fel és a mai gyufagyárak legalább is a betűzdelést, a paraffinozást, a gyújtóelegybe való mártást, az azt követő szárítást és kiszedést önműködő gépekkel, egy munkamenetben végzik. Ugyancsak automaták készítik a gyufadobozokat, töltik meg őket gyufákkal és festik rájuk a dörzsfelületet is.
Az említett mártási műveleteket végző ún. komplett gép lényegében hajtóláncokra erősített keskeny acélpántokból – ízekből – képezett végtelen szalag. Az acéllemezek sűrű kónikus lyukasztással vannak ellátva, amelyekbe egy önműködő szerkezet soronként szorítja bele a nyers gyufaszálak egyik végét. A szálakkal így megtűzdelt 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 gyújtóelegypéppel töltött második vályú tartalmából. A fej megszárítására még hosszú utat tesz meg a lemez, míg kiindulási helyére visszajutva, a gyufákat kitoló és a gyűjtő keretbe ejtő szerkezethez ér.
A gyűjtő 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 ún. luxus gyufák is készülnek a legkülönbözőbb kivitelben, mint pl. színezett szálakkal, a fát helyettesítő viaszgyertyácskákkal, különböző színű fejekkel stb., melyek gyártásánál ismét a kézi műveletek jutnak nagyobb szerephez.