マッチ

元・明代の学者、陶宗義の1366年頃の『楚庚録』には、硫黄を染み込ませた松の木片である硫黄の灯芯またはマッチの一種について記述があり、陶宗義によれば、577年の北斉征服の際に「貧しい宮廷の女性たち」がこれを使用したという。^{[ 5 ]} 10世紀の五代十国時代、陶固の950年頃の『異世記』には次のように記されている。

夜間に緊急事態が発生した場合、ランプを灯すための明かりを作るのに時間がかかることがあります。しかし、ある独創的な人物が、小さな松の木の棒に硫黄を染み込ませて保管し、すぐに使えるようにするシステムを考案しました。火に少し触れるだけで、それらは燃え上がります。トウモロコシの穂のような小さな炎が得られます。この素晴らしいものは、以前は「明かりをもたらす奴隷」と呼ばれていましたが、後に商品化されると「火のインチスティック」と名前が変わりました。^{[ 5 ]}

マルコ・ポーロが中国を訪れたとされる頃、このような硫黄のろうそくは臨安（現在の杭州）の特産品の一つと考えられており、周密の1290年の『武林旧事』では、かつての宋の都の伝統を記録しつつ、 市場で売られている品目として目立つように記載されている。これらは「ろうそくの着火剤」（發燭、発烛、fāzhú）または「小さな燃焼器」（焠兒^、焠儿、 cuì'er ）として知られていた。^{[ 5} ]

マッチが使われるようになる前は、火を起こすために、燃えるガラス（レンズ）を使って火口に太陽光を集中させることがありましたが、この方法は晴れた日にしか使えませんでした。もっと一般的な方法としては、火打ち石と鋼鉄を叩いて火花を発生させたり、火起こしピストン内の空気圧を急激に上げたりして火口に火をつける方法がありました。初期の研究は、1669年にリンの可燃性を発見した錬金術師ヘニング・ブランドによって行われました。 ^{[ 6 ]}ロバート・ボイルとその助手アンブローズ・ゴッドフリーを含む他の人々は、1680年代にリンと硫黄を使ってこれらの実験を続けましたが、彼らの努力は実用的で安価な火起こしの方法を生み出すには至りませんでした。^{[ 7 ]}

喫煙用タバコに火をつけるには、さまざまな方法が用いられた。1つは、スピル（細いろうそく、巻紙、ストローのような細い物体）を使う方法で、近くの既存の炎で火をつけ、葉巻やパイプに火をつけるのに使われた。スピルは、暖炉の近くのスピル花瓶に入れておくことが多かった。^{[ 8 ]}もう1つの方法は、ストライカーを使う方法で、これはハサミのような形をした道具だが、片方の「刃」に火打ち石、もう片方に鋼鉄が付いている。これらをこすり合わせると、最終的に火花が発生する。これらのどちらも手に入らない場合は、火かき棒を使って火から炭をつかみ、タバコに直接火をつけることもできた。

The first modern, self-igniting match was invented in 1805 by Jean Chancel, assistant to Professor Louis Jacques Thénard of Paris. The head of the match consisted of a mixture of potassium chlorate, sulfur, gum arabic and sugar. The match was ignited by dipping its tip in a small asbestos bottle filled with sulfuric acid.^[4] This kind of match was quite expensive, however, and its use was also relatively dangerous, so Chancel's matches were never widely adopted for commonplace use.

This approach to match making was further refined in the following decades, culminating with the 'Promethean match' that was patented by Samuel Jones of London in 1828. His match consisted of a small glass capsule containing a chemical composition of sulfuric acid colored with indigo and coated on the exterior with potassium chlorate, all of which was wrapped up in rolls of paper. The immediate ignition of this particular form of a match was achieved by crushing the capsule with a pair of pliers, mixing and releasing the ingredients in order for it to become alight.

In London, similar matches meant for lighting cigars were introduced in 1849 by Heurtner who had a shop called the Lighthouse in the Strand. One version that he sold was called "Euperion" (sometimes "Empyrion") which was popular for kitchen use and nicknamed as "Hugh Perry", while another meant for outdoor use was called a "Vesuvian" or "flamer".^[9] The head was large and contained niter, charcoal and wood dust, and had a phosphorus tip. The handle was large and made of hardwood so as to burn vigorously and last for a while. Some even had glass stems.^[10] Both Vesuvians and Prometheans had a bulb of sulfuric acid at the tip which had to be broken to start the reaction.^[11]

In 1832, William Newton patented the "wax vesta" in England. It consisted of a wax stem that embedded cotton threads and had a tip of phosphorus. Variants known as "candle matches" were made by Savaresse and Merckel in 1836.^[10] John Hucks Stevens also patented a safety version of the friction match in 1839.^[12]

化学マッチは、高価で扱いにくく、固有の危険性があるため、大量生産には至らなかった。代替方法として、2つの粗い表面をこすり合わせることで生じる摩擦によって着火する方法があった。初期の例はフランスで2つ作られた。1810年、カニャール・ド・ラ・トゥール男爵は「リン瓶」を作った。これは、硫黄を注入したテーパーを使って、小瓶から部分的に酸化されたリンを抽出し、それを固い表面にこすりつけると炎が出る仕組みだった。 ^{[ 13 ]}もう1つは、1816年のフランソワ・デロネの「リンのブリケット」で、同様に硫黄の先端が付いたテーパーを使って、内側にリンをコーティングしたチューブをこすった。どちらも不便で危険であることが判明した。^{[ 13 ] [ 14 ]}

商業的に成功した最初の摩擦マッチは、イギリスのストックトン・オン・ティーズの化学者兼薬剤師であるジョン・ウォーカーによって発明されました。これは1826年の実験中に起こった可能性があります^{[ 16 ]}が、彼のsulphurata hyperoxygenata frict.は、1827年4月7日の信用販売のメモに初めて記録されました^{[ 17 ] 。 [ 18 ]}彼は数か月後にその名前を「摩擦ライト」または「摩擦ライト」に変更しました^{[ 18 ]}（後の多くの記述の混乱にもかかわらず、彼はそれらを「マッチ」、「ルシファー」、「コングリーブ」とは呼ばなかった）。^{[ 19 ] [ 15 ]}彼は簡単に火を得る方法を見つけることに強い関心を持ち、地元の猟師を助けるためにチャンセルの浸漬マッチのバリエーションを作成しました。^{[ 17 ]}突然の爆発で発火する化学混合物は既にいくつか知られていたが、炎を木材のようなゆっくり燃える物質に伝えることは不可能だった。ウォーカーは、自分のパーカッションパウダーをチャンセルマッチと混ぜて、暖炉に偶然ぶつけたときにできたマッチが発火することを発見した。^{[ 17 ]}彼はすぐにこの発見の実用的な価値を理解し、摩擦マッチを作り始めたが、^{[ 17 ]}王室特許を取得することには消極的で、^{[ 6 ] [ 20 ]}「これは公共の利益になることは間違いないと思うので、彼らに与えてあげよう」と述べた。^{[ 18 ]}しかし、彼は自分の製法を公表せず^{[ 21 ]}、メモにも記録しなかったため、後に彼の製品を分析して、長さ 3 インチ、幅 1/6 インチ、高さ 1/20 インチ (7.6×0.4×0.1 cm) [ 17 ] の木の棒を硫黄[ 6 ]に浸し、三硫化^{アンチモンと塩素}酸^カリウムの^等量の混合物を先端に付け、ガムウォーターで木に接着してその場で乾燥させたものであることがわかった。[ ^{22 ]硫黄の不快な臭いは、}樟脳を加えることで改善された。 ^{[ 6 ]}ウォーカーのマッチは、サンドペーパー（「ガラス紙」）が入ったブリキの筒に保管されていました。マッチに火をつけるには、紙を半分に折り、マッチをその中を通しました。 ^{[ 17 ]} 1827年から年、ウォーカーは数百セットのマッチを、100本のマッチとブリキでシリング^{2ペンス、または84本のマッチとブリキで1シリングで販売しました。 [ 17 ]}これらの最初のマッチは、1829年にロンドンで行われたマイケル・ファラデーの講演や、同年の雑誌記事によって広く宣伝されました^{。 [ 17 ]}しかし、マッチは依然として危険で、火のついた破片が床に落ちてカーペットやドレスを燃やすことがあり、フランスとドイツでは製造や販売が禁止されました。 ^{[ 11 ]}

スコットランドの発明家サー・アイザック・ホールデンは、ウォーカーのマッチの改良版を作り、 1829年にバークシャー州レディングのキャッスル・アカデミーでクラスに実演した。ホールデン自身も特許を取得しなかったが、彼の生徒の一人の父親でロンドンの化学者であったサミュエル・ジョーンズがすぐに特許を取得し^{[ 23 ] [ 24 ]}、ホールデンの製品の改良版を「プロメテウスマッチ」または「ルシファーマッチ」（ラテン語：lucifer、「光を運ぶ者」）としてイギリス全土で販売し始めた。その人気と、はるかに安い価格^{[ 25 ]}により、ウォーカーは1830年までに独自の配合の製造を中止し^{[ 18 ]}、一方リチャード・ベルは1832年にロンドンで最初のマッチ工場を開設した^{[ 16 ]} 。ジョーンズとベルのルシファーマッチは、今度はエゼキエル・バイアムによって米国で海賊版が作られた。^{[ 6 ]}これらのマッチは、不快な煙、不​​安定な炎、爆発的な発火、時にはかなりの距離まで火花を飛ばすといった問題が依然として残っていた。それでも、よく売れ、「ルシファー」は20世紀までマッチの一般名詞として使われ続け、「Pack Up Your Troubles 」という歌には「タバコに火をつけるルシファーがある間は、笑って笑って笑って」という歌詞が含まれている。オランダ語では今でもマッチは「ルシファー」と呼ばれている。

フランスのドールにあるコレージュ・ド・ラルクの化学の学生だったシャルル・サウリアは、1830年^{[ 26 ]}または1831年1月^{[ 17 ]}に、ウォーカー、ホールデン、ジョーンズのマッチの三硫化アンチモンを白リン^{[ 17 ]}に置き換えた。この配合は、どんな表面にもこすりつけると点火し、無臭の有毒ガスを発生させ^{[ 16 ]}、偶発的な発火を避けるために気密性の高い金属容器に保管する必要があった^{[ 27 ]} 。これらはすぐに以前の硫黄配合に取って代わった^{[ 28 ]} 。サウリアはこの発明の特許も取得しなかった^{[ 17 ]} 。この発明は、1820年代に帝国大陸ガス協会を経営していたイギリスのロケットの先駆者ウィリアム・コングリーブにちなんで、ドイツでは「コングリーブス」として販売された。^{[ 19 ]}この名前はイギリスで人気を博したが、アメリカでは一般的にロコフォコスとして知られており、民主党の進歩派の一派の名前にもなった。^{[ 27 ]} 1832年、サミュエル・ジョーンズは、通常のリンマッチを改良し、葉巻やパイプで使用するための燃焼速度の遅いマッチ「フュージー」も製造した。^{[ 29 ]}リン摩擦マッチに関する最初のアメリカの特許は、1836年にマサチューセッツ州スプリングフィールドのアロンゾ・ドワイト・フィリップスに付与されたが、^{[ 30 ]}ジョン・ハックス・スティーブンスは1839年にジョーンズのフュージーを「フュース葉巻着火剤」として模倣した。^{[ 31 ]}

1830年から1890年にかけて、マッチの組成は多少の改良はあったものの、ほぼ変わらなかった。1843年、ウィリアム・アシュガードは硫黄を蜜蝋に置き換え、煙の刺激臭を軽減した。1862年にはチャールズ・W・スミスがこれをパラフィンに置き換え、「パーラーマッチ」と呼ばれるものが誕生した。1870年からは、マッチの先端にミョウバン、ケイ酸ナトリウム、その他の塩類などの難燃性化学物質を含浸させることで耐火性を持たせ、使用者の指を誤って火傷するのを防ぐ「酔っ払いマッチ」と呼ばれるものが誕生した。

無音マッチは、化学を学んでいたハンガリー人のヤーノシュ・イリニによって1836年に発明されました。 ^{[ 32 ]}イリニは、教授のマイスナーの実験がうまくいかなかったことから、リンマッチのヘッド部分の塩素酸カリウムを二酸化鉛に置き換えることを思いつきました^。[33]彼^はリン^{を温水で液化}し、ガラス瓶の中で2つの液体が乳化するまで振りました。リンを二酸化鉛とアラビアゴムと混ぜ、ペースト状の塊を瓶に注ぎ、松の棒をその混合物に浸して乾燥させました。その晩に試してみたところ、すべて均等に火がつきました。彼はこれらの無音マッチの発明と製造権を、ウィーンに住むハンガリー人の薬剤師イシュトヴァーン・ローマーに60フローリン（銀約22.5オンス）で売却しました。マッチ製造業者として、ロメルは金持ちになり、イリニは化学に関する論文や教科書を出版し、いくつかのマッチ工場を設立した。^{[ 32 ]}

マッチの大量生産に向けて他にも進歩があった。1847年までに、フランスでは1000人以上が摩擦マッチの製造に従事していた。^{[ 34 ]}初期のマッチは、木片を切り離して土台は繋がったままにして作られていた。後のバージョンは薄い櫛の形をしており、必要に応じて櫛から土台を折って火をつけるようになっていた。^{[ 10 ]}

新しいリンマッチの製造に携わった人々は、リン中毒性顎骨壊死症やその他の骨疾患に苦しめられ、^{[ 35 ]} 1パックには人を死に至らしめるのに十分な量の白リンが含まれていました。マッチの頭を食べたことによる死亡や自殺が頻繁に起こるようになりました。リン壊死症の最初の報告は、1845年にウィーンのロリンザーによってなされ、ニューヨークの外科医が9症例に関するメモを添えた小冊子を出版しました。^{[ 36 ] [ 37 ]}ブライアント＆メイ工場の労働者階級の女性たちの状況は、1888年のロンドンのマッチガールのストライキにつながりました。ストライキは、リン中毒性顎骨壊死症など、白リンを扱うことによる深刻な健康合併症に焦点を当てていました。^{[ 38 ]}社会活動家のアニー・ベサントは、 1888年6月23日に彼女の半ペニー週刊紙「ザ・リンク」に記事を掲載しました。 ^{[ 39 ]}ストライキ基金が設立され、一部の新聞は読者から寄付を集めました。女性や少女たちも寄付を募った。ジョージ・バーナード・ショー、シドニー・ウェッブ、グラハム・ウォラスを含むフェビアン協会のメンバーが、集められた現金の分配に関わった。^{[ 40 ]}ストライキと否定的な報道により、白リンの吸入による健康への影響を制限するための変更が行われた。

検査や規制の導入により、労働者への悪影響を軽減する試みが行われた。アントン・シュレッター・フォン・クリステリは1850年に、白リンを 不活性雰囲気中で250℃で加熱すると、空気と接触しても煙を発しない赤い同素体が生成されることを発見した。これは、若干高価ではあるものの、マッチ製造の適切な代替品になると示唆された。^{[ 41 ]} 2人のフランス人化学者、アンリ・サヴェーヌとエミール・ダヴィッド・カヘンは1898年に、三硫化リンを添加すると、この物質は無毒であり、「どこでも擦れる」マッチに使用でき、マッチの頭は爆発しないことを証明した。^{[ 42 ]}イギリスの会社オールブライト・アンド・ウィルソンは、三硫化リンマッチを商業的に製造した最初の会社であった。同社は1899年に三硫化リンを商業規模で安全に製造する方法を開発し、マッチ製造業者への販売を開始した。^{[ 43 ] [ 44 ]}

白リンの深刻な影響により、多くの国がその使用を禁止するに至った。フィンランドは1872年に白リンの使用を禁止し、続いてデンマークが1874年、フランスが1897年、スイスが1898年、オランダが1901年に禁止した。^{[ 36 ]} 1906年9月、スイスのベルンでベルヌ条約が締結され、マッチでの白リンの使用が禁止された。[ ^{45 ]これ}により、各国はマッチでの白リンの使用を禁止する法律を制定する必要が生じた。

英国は1908年白リンマッチ禁止法（8 Edw. 7. c. 42）は、1910年12月31日以降、マッチへの白リンの使用を禁止した。米国は法律を制定しなかったが、代わりに1913年に白リンをベースとしたマッチに「懲罰的税」を課し、その税額は製造が経済的に非現実的になるほど高額であった。カナダは1914年に白リンマッチを禁止した。 ^{[ 46 ]}インドと日本は1919年に白リンマッチを禁止し、中国も1925年にこれに続いて禁止した。

1901年、オルブライトとウィルソンはニューヨーク州ナイアガラフォールズの工場で米国市場向けに三硫化リンの製造を開始したが、アメリカの製造業者は引き続き白リンマッチを使用していた。^{[ 42 ]}ナイアガラフォールズの工場は1910年まで白リンマッチを製造していたが、その年に米国議会が州間通商における白リンマッチの出荷を禁止した。^{[ 43 ]}

マッチの製造における白リンの危険性に加えて、その可燃性の高さが大きな問題となった。1850年代から1860年代にかけて、ロンドンでは、どこでも擦って火をつけるマッチで遊ぶ子供たちや、その不注意な使用によって、毎年数十件もの大規模な火災が頻繁に発生していた。^{[ 47 ]}このため、「安全マッチ」が開発され、その主な革新点は、マッチの頭自体に赤リンを配置するのではなく、別個の特別に設計された擦り面に赤リンを使用することであった。

特別に設計された打撃面を作るというアイデアは、1844 年にスウェーデン人のグスタフ・エリック・パッシュによって開発されました。パッシュは打撃面に赤リンを使用する特許を取得しました。彼は、これにより白リンを含む必要のないヘッドに点火できることを発見しました。一方、アーサー・オールブライトは、シュレッターの発見が知られるようになった後、赤リンを大量生産するための工業プロセスを開発しました。1851 年までに、彼の会社は、特定の温度で密閉されたポットで白リンを加熱することによってこの物質を生産していました。彼は、 1851 年にロンドンのクリスタル・パレスで開催された大博覧会で赤リンを展示しました。ヨハン・エドヴァルド・ルンドストロムと弟のカール・フランス・ルンドストロム (1823 - 1917) は、1847 年頃にスウェーデンのヨンショーピングで大規模なマッチ産業を開始しましたが、改良された安全マッチが導入されたのは 1850 年代初頭になってからです。ルンドストロム兄弟は、万国博覧会でオールブライトから赤リンマッチのサンプルを入手したが、^{[ 48 ]}それを紛失してしまったため、1855年のパリ万国博覧会の直前までマッチを試さなかった。その時、マッチがまだ使えることがわかった。^{[ 48 ]} 1858年、彼らの会社は約1200万個のマッチ箱を生産した。^{[ 44 ]}

真の「安全マッチ」の安全性は、マッチ棒の先端にあるマッチ頭と特殊な摩擦面との間の反応性成分の分離に由来する（白リンを赤リンに置き換えることによる一般的な安全性の利点に加えて）。また、炎の臭いを改善するために、マッチ棒は硫黄ではなくパラフィンに浸されていた。化学物質を分離するというアイデアは、1859年にフランスでAllumettes Androgynesとして知られる2頭マッチの形で導入された。これらは片方の端が塩素酸カリウム、もう片方の端が赤リンでできた棒状のものであった。これらは折って頭同士をこすり合わせる必要があった。^{[ 44 ]}しかし、箱の中で頭同士が偶然こすり合う危険性があった。摩擦面を箱の外側に移動することで、このような危険は解消された。マッチと擦り面が一体となった特殊なマッチ箱の開発は、 1890年代にアメリカ人のジョシュア・ピューシーによって行われ、彼はその特許をダイヤモンド・マッチ社に売却した。

スウェーデン人は長らく安全マッチの世界的独占権を保持しており、その産業は主にヨンショーピングにあり、1903年にはヨンショーピングス・アンド・バルカンズ・タンドスティックスファブリックスAB（現在のスウェディッシュマッチ）と呼ばれていた。^{[ 49 ]}フランスでは、安全マッチの特許権をリヨンのコイジェント・ペール・アンド・フィスに売却したが、コイジェントは、その発明はルンドストロム兄弟が特許を取得する前にウィーンで知られていたという理由で、フランスの裁判所で支払いを争った。 ^{[ 49 ]}イギリスのマッチ製造業者ブライアント・アンド・メイは、 1858年に安全マッチの供給を得ようとヨンショーピングを訪れたが、成功しなかった。1862年に自社工場を設立し、ルンドストロム兄弟からイギリスの安全マッチの特許権を購入した。^{[ 49 ]}

• クレイトン、エドウィン・ゴッドウィン（1912）、「マッチ」、『応用化学辞典』第3巻、ロンドン：ロングマンズ・グリーン社、 404～ 424 ページ 。
• スレルフォール、リチャード E. (1951)、『リン製造100年の物語：1851年～1951年』、オールドベリー：オールブライト＆ウィルソン社。