自制彩焰蜡烛.doc

自制彩焰蜡烛【原理】彩焰蜡烛指点燃后的火焰能够呈现红、黄、绿、蓝、紫、白等各种颜色的蜡烛。利用各种金属盐（如氯化铜、氯化锂、氯化锑等）在焰色反应中发出不同的颜色，把金属盐分别粘附在烛芯上或溶入蜡烛中。在点燃这些蜡烛时，就能产生各种色彩鲜艳的火焰。彩焰蜡烛最简单的制作方法是：把能发色的金属盐和蜡熔融成一体，再倒入配有烛芯的模具中，待冷却后就能使用。这种彩焰蜡烛制作简单，但是发色效果不很理想。它火焰小，而且四周略带有黄色。这种黄色火焰是石蜡和烛芯燃烧时的本色。为了消除这黄色火焰的干扰，可以用氨基甲酸乙酯或乙二酸酯等替代石蜡作主燃剂，灯芯上添些氧化促进剂。这样处理后能使彩焰蜡烛发色鲜艳，火焰大而无杂色干扰。但是氨基甲酸乙酯等物质的粘结性极差，没有蜡烛那样的硬度和强度，且极易变形，为此可添加些高级脂肪酸或高级脂肪醇，提高蜡烛的成形性和保形性。为了提高彩焰发色的质量，一般把烛芯分为燃烧芯和发色芯，两种芯分开制作，然后捻合在一起作为烛芯。燃烧芯跟普通烛芯的材料和功能相同。为了除去燃烧时产生的黄色焰，要添加一些氧化促进剂（如白金、钯、钒等元素的化合物或草木灰的浸泡液等）。发色芯是由普通的烛芯材料加上发色剂和氧化促进剂制成。钴、铜、钾、钠、锂、锑、钙、钡、锶等金属的氯化物、氧化物、硝酸盐、硬脂酸盐等都能用作发色剂。为了固定住发色剂，发色芯外层要涂一层树脂液。所选树脂液要求对焰芯发色没有干扰，且能完全燃烧。一般选用水溶性树脂液，如聚乙烯醇类等，也可用有机溶剂溶解的溶剂型树脂液，如硝酸纤维素、聚乙烯或它们的共聚物等。用量宜少不宜多。【操作】（1）紫红色彩焰烛的制备①配制主燃剂按质量比称取94份氨基甲酸乙酯、5份硬脂酸、1份醋酸乙烯－顺丁烯二酸酐（1：1）共聚物。把这些原料混合后放在烧杯里待用。②制备发色芯称取12g氯化锂溶于87mL水中，再加入0.1g聚乙烯醇，加热到80～85℃，使它溶解。另称取0.1g氯铂酸溶于200mL水中（如没有铂盐，也可选代用品，详见本文说明），再加入5g细粉状氧化铝，搅拌均匀后再加入0.2g肼和0.1g烧碱，最后加入2000mL水稀释，搅拌均匀后静置一昼夜，把沉淀的细粉状氧化铝分离出来，得到白金触媒粉。把0.1g这种触媒粉撒入上述配得的氯化锂溶液中，就得到发色剂-氧化促进剂液。另按质量比称取7份醋酸乙烯和乙烯（摩尔比1：3）的共聚物，溶于93份三氯乙烯中制成树脂液。取20号棉线，浸在上述发色剂-氧化促进剂液中，取出后在120℃下干燥。如此反复操作3次，使附在棉线上的发色剂量约为2g/m。再用树脂液浸渍处理1次，取出晾干即为发色芯。③制备燃烧芯取约0.1g铂触媒粉撒入500mL水中，用30根20号棉线捻成纱芯，浸在含铂触媒粉的水中，浸透后取出晾干，即得到粘附有氧化促进剂的燃烧芯。④制作成品把发色芯以25mm一周的螺距缠绕在燃烧芯上，作为彩焰蜡烛的烛芯。缠绕时，发色芯的卷绕方向要跟燃烧芯的捻合方向相反，使两者之间保持适当的间隙。取一段8mm（内径）×40mm的玻管，一端塞一只中央有小孔的塞子。使制得的彩烛芯穿过塞子中央的孔，再穿过玻管。在玻管的另一端用一枚大头针系上该烛芯，并收紧固定，使烛芯通过玻管的中心线。烛芯固定好后将主燃剂加热到75℃，等它熔融搅匀后加入穿有烛芯的玻管内（该玻管用作模具）。等冷却固化后取出，即得彩焰烛成品。如果蜡烛难于取出，在模具四周微微加热，就能轻易取出。这种彩焰烛的保形性和强度都比较好，燃烧、发色性也好，点燃后火焰呈鲜艳的紫红色。（2）青绿色火焰烛的制备①配制主燃剂按质量比称取95份氨基甲酸乙酯，4份硬脂酸，1份醋酸乙烯-丙烯酸甲酯（摩尔比是3：7）共聚物。把这些组成主燃剂的原料混合后放在烧杯里待用。②制备发色芯称取氯化铜35g，醋酸乙烯-乙烯（2：8摩尔比）共聚物1g，氯铂酸5mg，把这些物质溶在64g三氯乙烯溶剂中，配成发色剂-氧化促进剂液。称取5份质量的硝酸纤维素溶于95份质量的醋酸乙烯中，用作涂覆用树脂液。取0.02g/L的聚酯线在发色剂-氧化促进剂液中浸润片刻，取出晾干，再浸在涂覆树脂液中片刻，取出晾干，即制得发色芯。③制备燃烧芯用18根30号棉线捻成芯线，浸在浓度0.2g/L的铂触媒粉氧化促进剂中（该铂触媒粉氧化促进剂的配制方法同前），经干燥后，再在52℃的氨基甲酸乙酯中浸渍一次，干燥后即为燃烧芯。④制作成品把发色芯以40mm的螺距按前述的方法缠绕在燃烧芯上制得彩烛芯。然后用前述相同的方法制成彩焰烛。这种彩焰烛点燃时发出鲜艳的青绿色火焰。（3）彩焰蜡烛简易制法简易法的模具制作和主燃剂的灌注方法跟上述相同。不同之处在于简易制法把发色剂通过酒精与主燃剂蜂蜡互溶一体。制作方法如下。①红色火焰烛把约1～3份体积的氯化锂溶解在4份体积的乙醇中，在加热时加入5～10份体积的蜂蜡，全部熔化后搅拌均匀