• 沒有找到結果。

第二章 爆竹煙火產業概況

2.1 產業概述

2.1.1爆竹煙火發明史【1】

關於鞭炮的發明,早在我國原始社會時期,燧人氏就發明了火,後來,我們的 祖先無意中又發現竹子在火燒著時會發出劈劈啪啪的聲音。這是「爆竹」一詞的源 由。

從遠古先秦、漢、南北朝、到唐代初期,所謂「爆竹」都還不是用火藥為原料 製造的,正如清朝人瞿灝通俗篇中寫道:「古時爆竹,皆以真竹著火爆之,故唐人 詩亦稱爆竿。後人卷紙為之,又曰爆仗。」瞿灝這段話,把我國鞭炮的發明和發展 言簡意賅地表達了出來。

據目前掌握的史料,我國大概在北宋末年發明了以火藥作填充原料的爆竹,到 了南宋,我們平時所說的以紙卷筒、內裝火藥的真正炮竹已經在史籍中有確切記 載。宋高宗紹興元年至紹興三十二年任南宋內府樞密院篇修的王銍,在他編撰的

(雜簒續)中有「小兒放紙炮」的記載。到了南宋末年,我國鞭炮有了很大發展,

據南宋人周密所寫成的(武林舊事)中,描寫南宋皇帝在宮廷過元宵節的盛況時寫 道:「至於爆仗,有為果子、人物等類不一,而殿司所進屏風,外畫鐘馗捕鬼之 類,內藏藥線,一熱而連響百餘不絕。」一熱而連響百餘不絕的炮竹,即用麻苧把 單個炮竹編串起來的編炮。也就是說真正成熟的鞭炮在南宋末年終於出現。

不過,關於唐朝貞觀年間由李畋發明爆竹的說法也是言之有據。其一,有大量 的民間傳說,在湖南瀏陽,從古至今,盛傳李畋是發明煙花鞭炮的始祖;其二,有 文字記載,而且確有其人,並非全係虛妄之言;其三,唐代大醫學家孫思邈於唐貞 觀年間曾在瀏陽隱居過,根據推算,李畋與孫思邈當是同一時代人,住地相距又很 近,孫思邈所發明的火藥對李畋得炮竹當有直接幫助,民間傳說李畋拜師,應當不

漢代也好,隋代也好,如果說有煙花也可能只是仿造練丹爐而製造的一種焰火 噴射器。真正利用火藥製造的煙花,應當是在唐代,因為唐代已經有了火藥,蘇味 道的(正月十五夜)堪稱絕唱:「火樹銀花合,星橋鐵鎖開。暗塵隨馬去,明月逐 人來。游妓皆嫁李,行歌寒落梅。金吾不禁夜,玉漏莫相催。」火樹銀花,橋上燈 彩,仕女嬉戲,踏月追歌,好一派歡樂的景象。詩中的「火樹銀花」,分明是煙花 的生動寫照。

宋人孟元老於紹興十七年(1147 年)撰寫的『東京夢華錄』卷七中追述他本人 在北宋末年 20 餘年間(1103~1126 年)居住汴京(今河南開封)的見聞往事,其中 回憶軍士在皇帝面前表演百戰時寫道:「忽作一生霹靂,謂之爆仗。….或就地放煙 火之類,又爆仗一聲,有假面長髯,展裹綠袍靴筒,如鍾馗像者…..」這裡所說的煙 火,已經有千姿百態的形象性和引人入勝的娛樂性了。

南宋人周密於南京咸淳六年(1270 年)寫成(武林舊事),回憶南宋都城武林

(今浙江杭州)皇宮中元宵節的盛況時寫道:「宮漏既深,始宣放煙火百餘架,於 是樂聲四起,燭影縱橫,而駕始還矣。」接著周密又寫道:南宋宮廷中元宵節施放 的煙花是「效宣和盛際」,只是現在「愈加精妙」而已。由此可見,周密所描繪煙 花是仿照北宋宣和年間(1119~1125 年)慶祝節日放煙花而創造的,但是這時煙花 較以前已有很大的發展,並且「愈加精妙」。還說明,北宋宣和年間以火藥原料的 真正煙花,已盛行在中國的節日裡。

南宋錢唐人吳自救,於南京咸淳七年(1274 年)寫成(夢梁錄)一書,他在書 中寫道:「其各坊巷叫賣蒼術小棗不絕,又有市爆仗、成架煙火之類。」中還有

「煙火屏風諸般事件」等記載。這種成架煙火,煙火屏風,就是將各種各樣的煙 火,爆仗用藥線按一定的順序串聯起來,架綁在高大的木架上點放的大型煙火雜 戰。由此可知,南宋煙花應已相當繁盛。

綜 上 所 述 , 我 們 可 以 得 出 結 論 : 在 唐 朝 已 有 了 煙 花 的 發 明 , 在 北 宋 宣 和

(1119~1125 年)年間,我國以火藥為原料的真正煙花已比較普遍,而在南宋時 期,我國煙花發展已成熟,已有了大規模的成架煙火。

2.1.2常用火藥及其分類 2.1.2.1 依原料性質區分

1.氧化性物質

作為氧化性物質之火藥原料,其特性為熔點不得低於 500C ~600C,必須含有 大量的氧,燃燒時容易放出氧,在正常狀況保持安定性,吸濕性小,對人體沒有 毒害,配製成的火藥對機械作用的敏感度不高。常用的氧化性物質有下列幾種:

(1) 硝酸鹽類【2】

硝酸鹽可分為硝酸鉀、硝酸鋇及硝酸鈉等原料,其中又以硝酸鉀為最常用之 火藥,狀態為無色晶體、白色結晶或粉末,氣味為無味,性質為氧化性物質,硝 酸鹽火藥以黑火藥為代表,黑火藥為焰火製造中用途最廣之火藥,除用作發射藥 外,亦可用作炸藥,延期導火索等。由於用途廣泛,亦為發生意外事件最多的火 藥。

黑火藥最初用木炭、硫磺及硝酸鉀混合物之一般用語,目前亦有用煙煤代替 木炭,硝酸鈉代替硝酸鉀,在外觀上並無一致,軍用多為粒狀,而民用多屬細 粉,粒狀表層塗以石墨,而呈黑色用以防潮。標準成份比例,硝酸鉀、木炭、硫 磺為 75:15:10。該組成比例保持 400 年未變,若比例改變稍大,不是燃速變 慢,即效果變低,均非適宜。

(2) 氯酸鹽類

氯酸鹽可分為氯酸鉀、氯酸鋇及氯酸鈉等原料,其中又以氯酸鉀為最常用之 火藥,狀態為無色晶體、白色結晶或粉末,氣味為無味,性質為氧化性物質,由 於氯酸鹽加熱後,可放出氧及熱量,這就是其特別敏感的原因。氯酸鹽與還原 劑、可燃物、金屬粉末或易燃性物品混合後,形成一種爆炸性混合物,易被熱 源、撞擊摩擦或靜電火花引燃,產生劇烈的反應和爆炸。由於氯酸鹽類過於敏感 且操作上較具危險性,現今有些國家已明令禁止製造和使用。

原劑混合時,則與硝酸鉀性質相似。因此,目前爆竹煙火工廠常以過氯酸鉀原料 取代氯酸鉀原料,大幅降低火藥的敏感度。

2. 還原性物質【3】

作為還原性物質之火藥原料,其特性為燃燒時能與氧生成氧化物、所需的氧 最少,容易放出多量的熱量,容易被氧化劑或空氣中的氧氣氧化,在正常狀況能 夠保持安定性,吸濕性小。常用的還原性物質有下列幾種:

(1) 鋁粉/鎂粉/鋁鎂合金

鋁粉作用是還原劑和發光劑,為著火性金屬,加熱與火接觸易燃燒,若與氧 化物混合再加熱或摩擦則會著火,更可因潮濕而自燃,其和水接觸會產生氫氣,

可導致爆炸,鋁粉為火藥中發熱量最高的可燃物質。鎂粉與鋁鎂合金其性質與鋁 粉相似。

(2) 木炭

木炭是製造黑火藥的成份之一,其用途是作燃料用,其在空氣中有吸濕性,

濕度達一定程度可自燃點火,故儲存應保持其乾燥。

(3) 硫磺

硫磺作用是還原劑或發煙配合劑,為黃色晶體,溶於二硫化碳、四氯化碳、

苯,熔點為 1130C ~1190C,比重 1.96~2.06,閃點為 2070C,燃點為 2320C,與氧 化性物質接觸,形成危險之爆炸性混合物。硫屬於最活潑的化學元素,與金屬一 起研磨時,易生成硫化物,具爆炸之特質,敏感度很高稍經撞擊或摩擦接觸就會 發生爆炸反應。

硫為熱和電的不良導體,在粉碎、研磨時會產生靜電,因此,最好將硫與硝 酸鉀或炭粉一起混合,硫粉在空氣中會與氧形成爆炸性混和物,遇火源就會爆 炸。

(4) 赤磷

赤磷作用是燃燒劑,為紅棕色正方板狀結晶或粉末,無毒無臭,不溶於水。

赤磷是一種易燃性固體,著火點約為 2000C,自燃點為 2400C,其也是一種強還 原劑,在空氣中容易被氧化,並產生自燃。赤磷與氯酸鉀的混合物,在含水分 20

%的情況下,稍經撞擊或摩擦就會自燃或爆炸。

2.1.2.2 煙火藥之成份依其功能區分【4】

1.燃料

(1) 無機燃料:無機燃料(含金屬、非金屬與合金燃料),以微細粉末狀態出現 時,會與氧化劑起劇烈反應,而在空氣中易被火焰或火花引燃,應 避免與水接觸。

(2) 有機燃料:為可燃物質,一般而言,本身並無特殊的危險性,在煙火藥中除少 部份外,大多僅作為二級燃料。

2.氧化劑

過氯酸鉀或氯酸鉀與金屬粉及有機物質混合後,會形成敏感性物質,其反應 性及敏感性隨溫度上升而增加,並且可能導致爆炸。由於許多氧化劑均會吸潮,

因此宜避免曝露在水蒸氣中。至於組成物敏感性的高低次序,則約略依次為氯酸 鹽>過氯酸鹽>過氧化物(及某些氧化物)>硝酸鹽>鉻酸鹽。

3.添加物

煙火藥必須藉由添加不同物質,才能達到特殊設計需求或是增加火燄效果,

雖然各種添加物種類繁多,但是使用量並不多,大致來說可分為增豔劑、膠合 劑、增感劑、降溫劑、燃速調節劑、酸鹼平衡劑等。煙火的五光十色決定於內部 所配好的金屬或化合物燃燒後的顏色:鍶化合物→紅色、鈣化合物→橙色、鈉化 合物→黃色、鋇化合物→綠色。

2.1.2.3 煙火製作及原理【5】

1.製作

將各種原料過篩均勻之後,首先置入滾筒內,然後噴撒水霧,使其成顆粒 狀,並且在藥粉中加入了少量的糯米粉助其成粒,至於顆粒的大小,則視煙火尺 寸大小不同而異。有色光珠的外面,必須滾上一至二層的引火藥,由於煙火在瞬 間爆炸時,速度極快,因此需要黑火藥作為引火藥。

滾光珠的這個階段,我們稱之為「造粒」,造完粒之後,需要曝曬的工作,

最理想的曝曬,即利用太陽光所產生的幅射熱,由於台灣北部在冬季陰濕多雨的 特性,故需要準備烘乾設備。光珠乾燥之後,即是組合煙火彈的工作。

欲使煙火彈均勻的在天空炸開形成燦爛的煙火,「割藥」是重要的元素之 一。所謂的「割藥」是以稻糠裹以黑火藥製成的,一般置於煙火彈中間,其作用 是炸開煙火彈紙殼,而「光珠」則緣著紙殼壁整齊的排列著。在割藥的中間,必

欲使煙火彈均勻的在天空炸開形成燦爛的煙火,「割藥」是重要的元素之 一。所謂的「割藥」是以稻糠裹以黑火藥製成的,一般置於煙火彈中間,其作用 是炸開煙火彈紙殼,而「光珠」則緣著紙殼壁整齊的排列著。在割藥的中間,必