花火について > しくみと工程

2. 花火のしくみと製造

2-1. 打上げ玉の構造

芯入割物花火の断面図

割物花火の断面は、右図の様になっています。

球形の玉皮(外殻)の中心には割火薬と呼ばれる火薬が入っており、
その周りに星が込めてあります。導火線の外側から入った火が中心の割火薬に
点火して爆発し、周りの星を飛ばします。星に火がつくと、花火の形は大きな球形に見えます。星は放射状に広がり、やがて下へ落ちていきます。





2-2. 打上げ筒と打上げ方法

3尺打上げ筒 5号打上げ筒

打上げ筒は以前は木筒、その後は鉄筒でしたが、近年ではより軽いステンレスや繊維強化プラスチック製のものも使われるようになり [武藤輝彦, 1994] 、スターマインに用いるものなどは主に5連の筒になっています。





手作業 (揚げ火) による打上げ方法

打上げの時には打上げ玉と共に打上げ火薬を筒と一緒に入れ、"揚げ火""ロー火"と呼ばれる火種、もしくは電気点火などにより打上げ火薬に火をつけ、打上げ玉を上方に打ち上げます。

打ち上がった玉は、初めに一番外側の導火線から火が入り、上空で最も高い位置に来た時に割火薬に火がつきます。導火線の長さ・太さと火薬の量などを、打ち上がった玉が最高点に達した時に爆ぜる様に計算し、調節してあるのです。

つまり、打上げ火薬と割火薬という2種類の火薬によって初めて花火が打ち上がり、かつ上空で開く事が達成されるのです。このように、仕込んだそれぞれの火薬の、点火速度とタイミングを緻密に制御する事が要求されます。

こういった花火玉と星は、どのようにして作られているのでしょうか。

2-3. 打上げ玉の製造

2-3-1. 製造設備

煙火の製造は全て火薬を取り扱う、危険と隣り合わせの作業です。
火薬を製造・保管する場所では

定員数や火薬の停滞量に応じて、
工室を互いに離して設置
防爆壁に囲まれた火薬庫


1. 熱
2. 衝撃
3. 静電気

を可能な限り取り除く必要があります。
そのため、工場内の設備は全て
日本の火薬類製造法に基づいた構造によって
設計・建築されています。工場内の作業員も、上の3つの要素を取り除くため
衣類、靴の素材などに充分注意し、
必要に応じて除電装置などを用いてから慎重に作業にあたります。

それでは、割物花火を例にとり、その製造工程を下のフローチャートに示します。

2-3-2. 配合

三遠煙火では星、割火薬の製造から行っています。そこで、まず原料薬品を混合し、火薬を調製します。火薬を込める紙製の玉皮、導火線、打上げ火薬などは専門の業者から調達し、その後の工程に合わせて加工します。

2-3-3. 星掛け (星の調製)

星には、点火したとき紅(赤)、緑、青など様々な色に発色しながら燃えるものや、尾を引いて長く光るもの、キラキラと瞬くように燃えるもの、激しく明るい光を出す物など様々な種類があります。

この中で発色する物は、加熱された金属イオンの発光による呈色反応(炎色反応)を利用しています。例えば炭酸ストロンチウムを添加した星は燃えると赤色、酸化銅を添加した星は青色に呈色します。

星掛け用の釜と、星掛け作業

原料の火薬に添加物を加え、成形する過程を星掛けと呼びます。
火薬や植物の種などを芯として、これに火薬を分散させた液体を加えます。
容器の中で常に撹拌しながら少しずつトロ (火薬を水に分散させた液体) を加えていく事で芯に火薬が付き、星は次第に丸く太っていきます。





2-3-4. 星の乾燥

屋外での星の乾燥

こうして必要な大きさまで太らせた球状の成形体を天日で乾燥させる事で、
玉に込める星が調製できます。割火薬の場合にも同様に、籾殻の芯に火薬を付着させて作られます。






2-3-5. 玉込め (組立て)

いよいよ打上げ玉の組み立てです。用意した星や割火薬を、写真のような半円形の玉皮に込めます。外側から順に親星、割火薬、芯星、割火薬と中心に向かって込めてゆき、上側から抑えて平らにします。

   
  1. まず、外側の親星を玉皮のすぐ内側に並べます 2. お互いに混ざらない様に
和紙で分けながら、割火薬、
芯星と込めてゆき、中心の
割火薬を入れます
3. 最後に一番上側になった
表面を平らに均して、半球型
の玉の一方を込め終わりました
 

こうして込めた半円形の玉皮2つを互いに合わせて、一発の打上げ玉が出来ます。

2-3-6. 玉張り

玉張り作業 更に密着性を良くするため、最後に木の板で玉を転がしながら押さえつけます

星と割火薬を込めた玉に、クラフト紙を糊で幾重にも貼付けて補強します。この工程を玉張りと呼びます。

この貼付けたクラフト紙の枚数や強度によって、割火薬によって玉が弾けるタイミングや玉が開く瞬間の限界の強度が変わるため、花火屋にとっては大変重要な工程です。クラフト用紙を何枚、どうやって貼るかはそれぞれが独自の方法を確立させていますが、いずれにしても品質を均一に保つ為には紙を隙間なく、かたく貼っていく事が大切です。



2尺玉の玉張り

これが1尺以上の大きな玉となると、玉張りにも更に熟練が要求されます。

右の写真は、2尺玉の玉張り作業中の様子です。導火線を下にすると、重みで折れる恐れがあるので、玉を注意深く回転させながら慎重に張っていきます。





2-3-7. 玉の乾燥

クラフト紙を貼った玉を、糊を乾かす為に乾燥させます。乾燥によってクラフト紙が縮み、より紙をピンと緻密に玉に密着させる事が出来ます。玉張り・乾燥の工程を数回〜十数回繰り返して、ようやく打上げ玉が完成します。

貼り終わった玉の乾燥も、
防爆壁で保安した場所で行います
屋外での打上げ玉の乾燥

打上げ玉の製造には、花火大会でよく用いられる5号玉で星の調製に約1ヶ月、玉張りと乾燥に約1ヶ月かかりますが、天候と製造量、季節などによりその期間は変わります。







2-4. 打上げ・仕掛けの準備

製造した打上げ玉や仕掛け花火は、どうやって使用されるのでしょうか。ここでは、ある花火大会の1週間前の、工場内の風景をご紹介します。

工場内でスターマインの準備
をする様子
玉を込め終えたスターマインの
連筒

一度に数百玉の花火を打上げるスターマインなどの場合には、イベント前日までに、工場で玉を連筒にこめておきます。 打上げ筒と打上げ方法でご紹介したように、筒の底側から、導火線を付けた打上げ火薬、打上げ玉を仕込み、雨や異物が入らない様に蓋やカバーをします。

打上げ玉をこめる順番を間違えないよう、また,静電気などをおこさないよう複数の従業員で確認しながら、慎重に作業を進めていきます。



工場での支度風景。写真は、
スマイルマークの仕掛け花火
速火線を取り付けたランス

このとき、仕掛け花火の準備も進めます。絵柄を描いた鉄製や木製の枠に、炎を吹き上げるランス等を固定します。

次に、これらのランス一本一本に素早く火が入る様に、速火線(そっかせん)と呼ばれる燃焼速度の速い導火線を渡しかけておきます。火車(大火輪など)の支度をする際は、燃焼中、この速火線が絡んで枠の回転が止まらない様に注意して取り付けます。


こうして準備した花火は、イベント当日、会場まで細心の注意を払って運搬され、設置されます。花火の消費にあたっては、火薬の量と玉数に応じて、事前に会場所轄の消防署などへの届け出が必要です。

Last updated at: 21-nov-13