自制彩焰蠟燭 【原理】彩焰蠟燭指點燃後的火焰能夠呈現紅、黃、綠、藍、紫、白等各種顏色的蠟燭。利用各種金屬鹽(如氯化銅、氯化鋰、氯化銻等)在焰色反應中發出不同的顏色,把金屬鹽分別粘附在燭芯上或溶入蠟燭中。在點燃這些蠟燭時,就能產生各種色彩鮮豔的火焰。彩焰蠟燭最簡單的製作方法是:把能髮色的金屬鹽和蠟熔融成一體,再倒入配有燭芯的模具中,待冷卻後就能使用。這種彩焰蠟燭製作簡單,但是髮色效果不很理想。它火焰小,而且四周略帶有黃色。這種黃色火焰是石蠟和燭芯燃燒時的本色。為了消除這黃色火焰的干擾,可以用氨基甲酸乙酯或乙二酸酯等替代石蠟作主燃劑,燈芯上添些氧化促進劑。這樣處理後能使彩焰蠟燭髮色鮮豔,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,沒有蠟燭那樣的硬度和強度,且極易變形,為此可新增些高階脂肪酸或高階脂肪醇,提高蠟燭的成形性和保形性。為了提高彩焰髮色的質量,一般把燭芯分為燃燒芯和髮色芯,兩種芯分開製作,然後捻合在一起作為燭芯。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,要新增一些氧化促進劑(如白金、鈀、釩等元素的化合物或草木灰的浸泡液等)。髮色芯是由普通的燭芯材料加上髮色劑和氧化促進劑製成。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髮色劑。為了固定住髮色劑,髮色芯外層要塗一層樹脂液。所選樹脂液要求對焰芯髮色沒有干擾,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。 【操作】 (1)紫紅色彩焰燭的製備 ①配製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。把這些原料混合後放在燒杯裡待用。 ②製備髮色芯稱取12g氯化鋰溶於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氯鉑酸溶於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,攪拌均勻後再加入0.2g肼和0.1g燒鹼,最後加入2000mL水稀釋,攪拌均勻後靜置一晝夜,把沉澱的細粉狀氧化鋁分離出來,得到白金觸媒粉。把0.1g這種觸媒粉撒入上述配得的氯化鋰溶液中,就得到髮色劑-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,溶於93份三氯乙烯中製成樹脂液。 取20號棉線,浸在上述髮色劑-氧化促進劑液中,取出後在120℃下乾燥。如此反覆操作3次,使附在棉線上的髮色劑量約為2g/m。再用樹脂液浸漬處理1次,取出晾乾即為髮色芯。 ③製備燃燒芯取約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,浸透後取出晾乾,即得到粘附有氧化促進劑的燃燒芯。 ④製作成品把髮色芯以25mm一週的螺距纏繞在燃燒芯上,作為彩焰蠟燭的燭芯。纏繞時,髮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。 取一段8mm(內徑)×40mm的玻管,一端塞一隻中央有小孔的塞子。使製得的彩燭芯穿過塞子中央的孔,再穿過玻管。在玻管的另一端用一枚大頭針繫上該燭芯,並收緊固定,使燭芯透過玻管的中心線。燭芯固定好後將主燃劑加熱到75℃,等它熔融攪勻後加入穿有燭芯的玻管內(該玻管用作模具)。等冷卻固化後取出,即得彩焰燭成品。如果蠟燭難於取出,在模具四周微微加熱,就能輕易取出。這種彩焰燭的保形性和強度都比較好,燃燒、髮色性也好,點燃後火焰呈鮮豔的紫紅色。 (2)青綠色火焰燭的製備 ①配製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後放在燒杯裡待用。 ②製備髮色芯稱取氯化銅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,配成髮色劑-氧化促進劑液。 稱取5份質量的硝酸纖維素溶於95份質量的醋酸乙烯中,用作塗覆用樹脂液。 取0.02g/L的聚酯線在髮色劑-氧化促進劑液中浸潤片刻,取出晾乾,再浸在塗覆樹脂液中片刻,取出晾乾,即製得髮色芯。 ③製備燃燒芯用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製方法同前),經乾燥後,再在52℃的氨基甲酸乙酯中浸漬一次,乾燥後即為燃燒芯。 ④製作成品把髮色芯以40mm的螺距按前述的方法纏繞在燃燒芯上製得彩燭芯。然後用前述相同的方法制成彩焰燭。這種彩焰燭點燃時發出鮮豔的青綠色火焰。 (3)彩焰蠟燭簡易製法 簡易法的模具製作和主燃劑的灌注方法跟上述相同。不同之處在於簡易製法把髮色劑透過酒精與主燃劑蜂蠟互溶一體。製作方法如下。 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,全部熔化後攪拌均勻倒入模具。冷卻後取出即可。 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份蜂蠟熔化混均後灌入模具,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裡,這種浸泡液也能用作氧化促進劑。把芯線浸在浸泡液裡,取出晾乾,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後作為氧化促進劑。 (2)氯化釩等物質也可作氧化促進劑。 (3)在簡易製作方法中,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,能製成相同的彩焰燭。
自制彩焰蠟燭 【原理】彩焰蠟燭指點燃後的火焰能夠呈現紅、黃、綠、藍、紫、白等各種顏色的蠟燭。利用各種金屬鹽(如氯化銅、氯化鋰、氯化銻等)在焰色反應中發出不同的顏色,把金屬鹽分別粘附在燭芯上或溶入蠟燭中。在點燃這些蠟燭時,就能產生各種色彩鮮豔的火焰。彩焰蠟燭最簡單的製作方法是:把能髮色的金屬鹽和蠟熔融成一體,再倒入配有燭芯的模具中,待冷卻後就能使用。這種彩焰蠟燭製作簡單,但是髮色效果不很理想。它火焰小,而且四周略帶有黃色。這種黃色火焰是石蠟和燭芯燃燒時的本色。為了消除這黃色火焰的干擾,可以用氨基甲酸乙酯或乙二酸酯等替代石蠟作主燃劑,燈芯上添些氧化促進劑。這樣處理後能使彩焰蠟燭髮色鮮豔,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,沒有蠟燭那樣的硬度和強度,且極易變形,為此可新增些高階脂肪酸或高階脂肪醇,提高蠟燭的成形性和保形性。為了提高彩焰髮色的質量,一般把燭芯分為燃燒芯和髮色芯,兩種芯分開製作,然後捻合在一起作為燭芯。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,要新增一些氧化促進劑(如白金、鈀、釩等元素的化合物或草木灰的浸泡液等)。髮色芯是由普通的燭芯材料加上髮色劑和氧化促進劑製成。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髮色劑。為了固定住髮色劑,髮色芯外層要塗一層樹脂液。所選樹脂液要求對焰芯髮色沒有干擾,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。 【操作】 (1)紫紅色彩焰燭的製備 ①配製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。把這些原料混合後放在燒杯裡待用。 ②製備髮色芯稱取12g氯化鋰溶於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氯鉑酸溶於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,攪拌均勻後再加入0.2g肼和0.1g燒鹼,最後加入2000mL水稀釋,攪拌均勻後靜置一晝夜,把沉澱的細粉狀氧化鋁分離出來,得到白金觸媒粉。把0.1g這種觸媒粉撒入上述配得的氯化鋰溶液中,就得到髮色劑-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,溶於93份三氯乙烯中製成樹脂液。 取20號棉線,浸在上述髮色劑-氧化促進劑液中,取出後在120℃下乾燥。如此反覆操作3次,使附在棉線上的髮色劑量約為2g/m。再用樹脂液浸漬處理1次,取出晾乾即為髮色芯。 ③製備燃燒芯取約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,浸透後取出晾乾,即得到粘附有氧化促進劑的燃燒芯。 ④製作成品把髮色芯以25mm一週的螺距纏繞在燃燒芯上,作為彩焰蠟燭的燭芯。纏繞時,髮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。 取一段8mm(內徑)×40mm的玻管,一端塞一隻中央有小孔的塞子。使製得的彩燭芯穿過塞子中央的孔,再穿過玻管。在玻管的另一端用一枚大頭針繫上該燭芯,並收緊固定,使燭芯透過玻管的中心線。燭芯固定好後將主燃劑加熱到75℃,等它熔融攪勻後加入穿有燭芯的玻管內(該玻管用作模具)。等冷卻固化後取出,即得彩焰燭成品。如果蠟燭難於取出,在模具四周微微加熱,就能輕易取出。這種彩焰燭的保形性和強度都比較好,燃燒、髮色性也好,點燃後火焰呈鮮豔的紫紅色。 (2)青綠色火焰燭的製備 ①配製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後放在燒杯裡待用。 ②製備髮色芯稱取氯化銅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,配成髮色劑-氧化促進劑液。 稱取5份質量的硝酸纖維素溶於95份質量的醋酸乙烯中,用作塗覆用樹脂液。 取0.02g/L的聚酯線在髮色劑-氧化促進劑液中浸潤片刻,取出晾乾,再浸在塗覆樹脂液中片刻,取出晾乾,即製得髮色芯。 ③製備燃燒芯用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製方法同前),經乾燥後,再在52℃的氨基甲酸乙酯中浸漬一次,乾燥後即為燃燒芯。 ④製作成品把髮色芯以40mm的螺距按前述的方法纏繞在燃燒芯上製得彩燭芯。然後用前述相同的方法制成彩焰燭。這種彩焰燭點燃時發出鮮豔的青綠色火焰。 (3)彩焰蠟燭簡易製法 簡易法的模具製作和主燃劑的灌注方法跟上述相同。不同之處在於簡易製法把髮色劑透過酒精與主燃劑蜂蠟互溶一體。製作方法如下。 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,全部熔化後攪拌均勻倒入模具。冷卻後取出即可。 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份蜂蠟熔化混均後灌入模具,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裡,這種浸泡液也能用作氧化促進劑。把芯線浸在浸泡液裡,取出晾乾,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後作為氧化促進劑。 (2)氯化釩等物質也可作氧化促進劑。 (3)在簡易製作方法中,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,能製成相同的彩焰燭。