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如何制作彩焰蠟燭?

454398 ? 來源:未知 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-08-03 16:18 ? 次閱讀

生日蠟燭往往被做成五顏六色,但蠟燭的火焰都是同一種色彩:略顯淡黃色。彩焰蠟燭的出現改變了這種單調的局面。

彩焰蠟燭是指點燃后火焰呈現紅、黃、綠、藍、紫、白等各種顏色的蠟燭。它利用的原理就是化學課里講的焰色反應:不同的金屬鹽在燃燒的時候發出不同的顏色。在生日聚會上,被各種顏色鮮艷的蠟燭火焰包圍的感覺,應該十分奇妙。

制作彩焰蠟燭有兩種方法。

比較簡單的一種是:把金屬鹽(如氯化銅、氯化鋰、氯化銻等)與融化的蠟油混合,倒入配有燭芯的模具中,冷卻成型即可。

這種彩焰蠟燭制作簡單,但是發色效果不是很理想。它不但火焰小,而且四周略帶有黃色——這種黃色是石蠟和燭芯燃燒的顏色。為了消除火焰的黃色,可以用氨基甲酸乙酯或乙二酸酯等替代石蠟作主燃劑,燈芯里再添些氧化促進劑。這樣處理過后的彩焰蠟燭發色鮮艷,火焰大而無雜色干擾。但是氨基甲酸乙酯等物質的粘結性極差,硬度和強度都不如石蠟,因此做出的蠟燭極易變形,為此可添加些高級脂肪酸或高級脂肪醇,提高蠟燭的成形性和保形性。

第二種方法是制作專門的燭芯。

一般把燭芯分為燃燒芯和發色芯,兩種芯分開制作,然后捻合在一起,成為彩焰蠟燭的燭芯。

燃燒芯跟普通燭芯的材料和功能相同,為了除去燃燒時產生的黃色焰,要添加一些氧化促進劑(如白金、鈀、釩等元素的化合物或草木灰的浸泡液等)。

發色芯是由普通的燭芯材料加上發色劑和氧化促進劑制成。鈷、銅、鉀、鈉、鋰、銻、鈣、鋇、鍶等金屬的氯化物、氧化物、硝酸鹽、硬脂酸鹽等都能用作發色劑。為了固定住發色劑,發色芯外層要涂一層樹脂液。所選樹脂液要求對焰芯發色沒有干擾,且能完全燃燒。一般選用水溶性樹脂液,如聚乙烯醇類等,也可用有機溶劑溶解的溶劑型樹脂液,如硝酸纖維素、聚乙烯或它們的共聚物等,用量宜少不宜多。

具體的制作方法:

(1)紫紅色彩焰燭的制備

①配制主燃劑。

按質量比稱取94份氨基甲酸乙酯、5份硬脂酸、1份醋酸乙烯—順丁烯二酸酐(1:1)共聚物,把這些原料混合后放在燒杯里待用;

②制備發色芯。

稱取12g氯化鋰溶于87mL水中,再加入0.1g聚乙烯醇,加熱到80~85℃,使它溶解。

另稱取0.1g氯鉑酸溶于200mL水中(如沒有鉑鹽,也可選代用品,詳見本文說明),再加入5g細粉狀氧化鋁,攪拌均勻后,再加入0.2g肼和0.1g燒堿,最后加入2000mL水稀釋,攪拌均勻后靜置一晝夜。把沉淀的細粉狀氧化鋁分離出來,得到鉑觸媒粉。

把0.1g這種觸媒粉撒入上述配得的氯化鋰溶液中,就得到發色劑-氧化促進劑液。

另按質量比稱取7份醋酸乙烯和乙烯(摩爾比1:3)的共聚物,溶于93份三氯乙烯中制成樹脂液。

取20號棉線,浸在上述發色劑-氧化促進劑液中,取出后在120℃下干燥。如此反復操作3次,使附在棉線上的發色劑量約為2g/m。再用樹脂液浸漬處理1次,取出晾干即為發色芯。

③制備燃燒芯。

取約0.1g鉑觸媒粉撒入500mL水中,用30根20號棉線捻成紗芯,浸在含鉑觸媒粉的水中,浸透后取出晾干,即得到粘附有氧化促進劑的燃燒芯。

④制作成品彩焰蠟燭芯。

把發色芯以25mm一周的螺距纏繞在燃燒芯上,即成為彩焰蠟燭的燭芯。纏繞時,發色芯的卷繞方向要跟燃燒芯的捻合方向相反,使兩者之間保持適當的間隙。

⑤澆注蠟燭。

取一段8mm(內徑)×40mm的玻璃管,作為澆注蠟燭的模具。玻璃管一端塞一只中央有小孔的塞子,把燭芯穿過小孔,再穿過玻管。在玻管的另一端用一枚大頭針系上燭芯,并收緊固定,使燭芯通過玻管的中心線。

燭芯固定好后將主燃劑加熱到75℃,等它熔融后攪拌均勻,注入固定好燭芯的玻璃管內。待冷卻固化后取出,即得彩焰燭成品。如果蠟燭難于取出,可在模具四周微微加熱,即可輕易取出。這種彩焰燭的保形性和強度都比較好,燃燒、發色性也好,點燃后火焰呈鮮艷的紫紅色。

(2)青綠色火焰燭的制備

①配制主燃劑。

按質量比稱取95份氨基甲酸乙酯,4份硬脂酸,1份醋酸乙烯-丙烯酸甲酯(摩爾比是3:7)共聚物。把這些組成主燃劑的原料混合后放在燒杯里待用。

②制備發色芯。

稱取氯化銅35g,醋酸乙烯-乙烯(2:8摩爾比)共聚物1g,氯鉑酸5mg,把這些物質溶在64g三氯乙烯溶劑中,配成發色劑-氧化促進劑液。

稱取5份質量的硝酸纖維素溶于95份質量的醋酸乙烯中,用作涂覆用樹脂液。

取0.02g/L的聚酯線在發色劑-氧化促進劑液中浸潤片刻,取出晾干,再浸在涂覆樹脂液中片刻,取出晾干,即制得發色芯。

③制備燃燒芯。

用18根30號棉線捻成芯線,浸在濃度0.2g/L的鉑觸媒粉氧化促進劑中(該鉑觸媒粉氧化促進劑的配制方法同前),經干燥后,再在52℃的氨基甲酸乙酯中浸漬一次,干燥后即為燃燒芯。

④制作成品。

把發色芯以40mm的螺距按前述的方法纏繞在燃燒芯上制得彩燭芯。然后用前述相同的方法制成彩焰燭。這種彩焰燭點燃時發出鮮艷的青綠色火焰。

(3)彩焰蠟燭簡易制法

簡易法的模具制作和主燃劑的灌注方法跟上述相同,不同之處在于,簡易制法把發色劑通過酒精與主燃劑蜂蠟互溶一體。

制作方法如下:

①紅色火焰燭。把約1~3份體積的氯化鋰溶解在4份體積的乙醇中,在加熱時加入5~10份體積的蜂蠟,全部熔化后攪拌均勻倒入模具。冷卻后取出即可。

②綠色火焰燭。把約2份體積的硝酸銅和1份體積的高氯酸鋇溶解在4份體積的乙醇中,再加入5~10份蜂蠟熔化混均后灌入模具,冷卻即成。

③藍色火焰燭。把約1~3份體積的氯化銅溶解在4份體積的乙醇中,在加熱時加入5~10份體積蜂蠟。其他操作同上。

說明:

(1)把草木灰浸泡在熱水里,其浸泡液也能用作氧化促進劑。把芯線浸在浸泡液里,取出晾干,即為彩焰燭的燃燒芯。也可以把這種浸泡液和鉑觸媒粉混合后作為氧化促進劑。

(2)氯化釩等物質也可作氧化促進劑。

(3)在簡易制作方法中,如果想使火焰大一些,可適當增加乙醇的含量。要使蠟燭燃燒時間長一些,可適當減少乙醇的含量,用乙二醇代替。乙二醇的含量不能太高,否則易熄滅或不易點燃。這種彩焰燭熔化下來的蠟收集起來再熔化倒入配有燭芯的模具中,能制成相同的彩焰燭。

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