Главная › Здоровье › История цветных карандашей. История карандаша

История цветных карандашей. История карандаша

Ежедневно мы пользуемся множеством простых вещей, которые делают нашу жизнь удобнее и комфортнее. Они привычны нам с детства и мы редко задумываемся об истории их появления. Например, как и когда появился первый карандаш, который сегодня найдется в каждом доме и в каждом школьном портфеле. Между тем, его появлению предшествовала непростая и интересная история изобретения. Началась она в те давние времена, когда у человека возникла первая потребность в письменном выражении увиденных образов и собственных мыслей.

Его можно считать прообразом современного карандаша, началом истории его возникновения. Он представлял собой тонко вытянутый стержень из свинца или другого металла. По сути, он не писал, а просто царапал более мягкую поверхность. В Древнем Египте для этого использовался папирус.

Несмотря на свою примитивность, стилос находился в обиходе до раннего Средневековья и даже дошел до Руси, где вместо папируса использовали мягкие восковые таблички или более доступную бересту. При этом свинцовый стилос все же оставлял, хоть и очень слабый, след на поверхности. Чтобы его стереть, использовали хлебный мякиш.

Более позднее изобретение в истории карандаша - серебряные палочки (иногда свинцово-цинковые), имевшие форму отрезка металлической проволоки. Для удобства использования они припаивались к специальной ручке и хранились в особом футляре. Наносимые ими серые штрихи, надписи и рисунки уже ничем нельзя было стереть, а с течением времени они приобретали выраженный коричневый оттенок. Приспособление получило название «серебряного карандаша» и было в XIII веке ходу у таких знаменитых мастеров художественной графики, как Альбрехт Дюрер и Ботичелли.

Итальянский карандаш

Спустя столетие, в XIV веке, на смену серебряному пришел карандаш, который получил название итальянский. Для изготовления его стержня использовался поначалу черный глинистый сланец, а затем жженые кости, которые растирались в мелкий порошок и скреплялись клеем растительного происхождения, в том числе растительного масла. Именно отсюда предположительно пошло и само название «карандаш» - происхождение слова связывают с тюркским термином karatas (karadas), означающее в переводе буквально «черный сланец или камень». История его применения не закончена и по сей день, хотя состав используемых для стержня материалов усложнился. Современные художники используют их, когда хотят добиться определенного эффекта.

«Парижский карандаш» и другие «соусы»

Наряду с использованием твердых материалов для письма и рисования, начался поиск составов для самозатвердевающих смесей, имеющих способность оставлять след на поверхности. Знаменитый «парижский карандаш» представлял собой смесь белой глины и обычной черной сажи. Оставляя четкий след, он уже не царапал бумагу. Инструмент такого типа также до сих пор используется в художественной графике. Еще один рецепт был получен в XV веке и представлял собой смесь мела, красящих пигментов и скрепляющих жиров. В качестве пигментов использовали уже не черные, а цветные компоненты. Так была получена первая пастель. Одно из открытий в этой области принадлежит Леонардо да Винчи, сумевшему получить «красный мел» на основе использования окислов железа.

Открытие графита

В XVI веке в окрестностях Камберленда были обнаружены природные залежи неизвестного до этого времени минерала черного цвета. Нашли его случайно местные пастухи, поначалу решившие, что это обычный уголь, однако, минерал оказался не горючим. Своим металлическим блеском он напоминал свинец, однако, и это предположение не подтвердилось - минерал был более легким и совершенно не плавким. Зато он имел замечательное свойство оставлять практически на любой поверхности четкий след, и пастухи придумали ему первое применение - стали метить овец. Заостренным концом черного минерала можно было бы прекрасно рисовать, однако, дело сильно осложнялось его высокой хрупкостью. При малейшем нажатии заостренная палочка крошилась. Кроме того, при этом очень сильно пачкались руки.

Происхождение слова «графит» связано с именем немца Абраама Вернера, который назвал его так по аналогии с греческим «grapho» (пишу).

Появление первых графитовых карандашей

После открытия графита минерал поступил в свободную продажу, благо залежи его оказались значительными. Покупали его, в основном, художники и люди связанных с рисованием профессий. Для придания материалу крепости и защиты рук графитовую палочку вставляли между двумя деревянными планками и плотно прикручивали нитками или полосками кожи. Первые краткие описания карандашей с графитовыми стержнями относятся к 1565 году. Это был трактат о минералах под авторством Конрада Геснера. Чуть позже в документах упоминаются карандаши, оправленные в дерево.

Первые серийные выпуски

Первое в истории предприятие по серийному производству карандашей было открыто в Германии в г. Штайн (1719 г.). Стержень производился на основе смешивания толченого графита, серы и клея. Надо сказать, что и качество, и цена полученного продукта были весьма низкими. Прошло 42 года, и немецкое производство было значительно усовершенствовано столяром Каспаром Фабером, впоследствии возглавившим корпорацию Фабер-Кастелл, хорошо известную и нашим современникам.

История появления карандаша тесно связана с историей графита. Он оказался полезен не только для использования в рисовании и письме. Вскоре англичане начали успешно применять свойства этого минерала в военном деле, и поставки из Камберленда в другие европейские страны, в частности, в Германию, сократились. Как следствие, графит резко подскочил в цене. Месторождения минерала впоследствии были обнаружены во многих других местах и странах, однако, росла и область его применения, особенно с открытием его диамагнетических свойств и применения в электрической и атомной промышленности. Это заставило искать пути решения проблемы, и сегодня человек научился синтезировать искусственный аналог, который широко применяется и в производстве карандашей.

Прародители современного карандаша

Большой вклад в историю развития карандаша внес изобретатель Николя Жак Конте, француз по происхождению и живописец по призванию. Его собственная рецептура для выпуска стержней была разработана в 1794 году и позволила получить продукт высочайшего качества. В состав вошли глина, сажа, размельченный графит, крахмал и вода. Получив стержни высокой прочности, изобретатель понял, что этот параметр можно изменять по желанию за счет процента включения глины и самого графита. Чем больше добавлялось глины, тем тверже и прочнее становился стержень. Чем выше был процент графитного порошка, тем карандаш получался мягче, а след от него темнее. Это было открытием, имеющим современное значение. Именно оно легло в основу классификации по мягкости «М», «ТМ» и «Т».

Автором второго базового рецепта карандашного стержня стал австриец Йозеф Хардмут, смешавший графитовый порошок с водой и глиной и подвергший смесь закаливанию при высоких температурах. Это послужило началом выпуску знаменитой и высоко ценимой и в наше время продукции «Koh-i-Noor».

Оставил свой след в истории изобретения карандаша и наш М.Ломоносов, который ввел в обиход используемую доныне мировую единицу измерения «гросс», эквивалент партии карандашей в 144 штуки. Он лично наладил производство этой продукции в одном из сел Архангельской губернии, и именно такое количество должен был ежедневно производить мастер с подмастерьями.

Шестигранная форма карандашей, привычная для нас сегодня, была предложена Лотар фон Фабером с простой и удобной целью - чтобы они не скатывались со стола. Вот уже более 200 лет она остается неизменной.

Изобретение карандаша с механическим приводом

Необходимость в регулярной заточке было и остается одним из основных неудобств использования этой письменной принадлежности. Альтернатива была придумана еще в 1869 году американцем Кроссом, который засунул графитовый стержень внутрь полой металлической трубки, придумав и механизм для его ручного выдвижения. Современный аналог механического карандаша был создан будущим основателем знаменитой компании Sharp японцем Хаякавой. Это случилось в далеком 1916 году, однако, обычный деревянный карандаш не потерял своей актуальности до сих пор, и вряд ли сдаст свои позиции в ближайшем будущем.

История слова карандаш

1 (20%) 1 проголосовавших

Если писать шпоры карандашом на сторублёвых купюрах, то попытка отобрать шпору у студента приобретёт вид вымогательства!

Студенты шутят

Мир вокруг нас настолько сложен, что порой мы забываем о простых вещах, которые нас окружают и даже не задумываемся об их истории, о том, как они функционируют и как были изобретены. Сегодняшний гость нашей статьи — карандаш. Кто изобрёл карандаш? Как изобрели карандаш? В каком году изобрели карандаш? Знаете ли вы ответы на эти вопросы? Если нет, то сейчас вы всё узнаете.

История изобретения карандаша уходит глубоко в древность. Первый прообраз карандаша мы можем наблюдать в Древнем Риме, это был стилос (не тот, которым вы тыкаете по экрану телефона 😀). Писцы использовали этот тонкий металлический стержень, чтобы оставлять на папирусе различные отметки. Сами стилосы изготавливали из свинца, либо из дерева или другого метала. Если материал был не пишущий, то стилосом просто царапали необходимые метки. Стилос дожил до раннего Средневековья, а позже даже использовался на Руси, где им царапали надписи на церах (восковых табличках) или бересте. Свинцовый стилос оставлял достаточно мягкий след на пергаменте, цвет следа был светло-серым и не очень контрастным, поэтому иногда прибегали к углю или чёрному глинистому сланцу, но пользоваться такими канцелярскими инструментами было неудобно. Стирали следы от свинцового стилоса при помощи мякиша хлеба.

В 1564 году в Англии открыто крупное месторождение графита в долине Борроудейл. Благодаря этому событию графит получает распространение по всей Англии. Люди высоко оценили его свойства, когда увидели, что минерал оставляет куда более тёмный и чёткий след, чем свинец. Именно благодаря похожести на свинец первое название графита было plumbargo (с латинского «подобный свинцу») или «чёрный свинец». Сначала местные пастухи начали брать кусочки графита и при помощи них помечать овец, торгаши при помощи графита помечали свои ящики, товары и корзины, а художники вставляли графит в специальные футляры и создавали при помощи него картины. Правда новый минерал оказался слишком мягким и хрупким, а также пачкал пальцы, поэтому для него начали изобретать держатели. Первоначально это были графитовые палочки, обёрнутые нитью, верёвкой или тесьмой.

Карандаш в тесьме и верёвке, а также хлебный мякиш!

Позднее графит начали вставлять в специальные выдолбленные деревянные палочки, таким образом рождается первый карандаш ! После этого гусиные перья сразу вышли из моды

Кто изобрёл первый карандаш неизвестно. Карандаш был впервые описан в 1565 году Конрадом Геснером, швейцарским учёным-энциклопедистом, а его изобретение иногда приписывается ему, хотя это маловероятно. Европейские ремесленники (столяры) были первыми известными производителями карандаша.

Но история карандаша на этом не заканчивается. Первое серийное производство карандашей налаживают в 1761 году в Нюрнберге в Германии, там были основаны первые компании по производству канцелярской продукции, такие как Faber-Castell, Lyra, Steadtler и другие. Именно они двигали развитие карандашной промышленности на протяжении всей промышленной революции 19-го века. Эти компании существуют до сих пор.

Почти две сотни лет английская долина Борроудейл являлась практический единственным месторождением графита, которое можно было использовать как начинку для карандаша в Европе, так как все остальные источники имели крайне низкое качество графита. Для Великобритании графит стал стратегическим ресурсом, при помощи которого она даже осуществляла экономическую блокаду революционной Франции в 1792 году, запретив экспорт сырья в эту страну. Первой французской республике, наверное, было тяжко без карандашей. Кстати, ещё в 1752 году парламент Великобритании принял закон, по которому любого, кто посмел украсть или продать на чёрном рынке карандаш, ожидала ссылка или тюрьма. Представьте, если бы мы сейчас сажали люди за то, что они воруют карандаши в офисах и ссылали их в Сибирь 🙂

Интересно, что в английском языке словом lead (свинец) сейчас называют стержень карандаша. В русском языке слово «карандаш» проистекает из двух тюркских слов «кара» и «даш», что соответственно означает «чёрный камень». Шведский химик Карл в 1779 Шееле выяснил, что графит является одной из разновидностей кристаллического углерода, а «графитом» его назвал немецкий геолог Абраам Вернер, что в переводе с греческого означает «пишу».

В 1792 году Йозей Гармут основывает компанию по производству карандашей в Австрии. Его компания называлась KOH-I-NOOR. В первую очередь он запомнился тем, что научился изготавливать искусственный графит.

Так как французам карандаши были нужны не меньше, чем всем остальным, знаменитый французский революционер Лазар Карно просит Николу Жака Конте изобрести что-нибудь, что помогло бы избавиться от английской монополии на графит. В 1795 году Никола Жак Конте, французский изобретатель и художник-живописец, патентует новый метод изготовления карандашей.

Конте начал молоть графит из низкосортных месторождений, затем смешивал его с глиной. Затем художник лепил из полученной смеси стержни и обжигал их в печах. Тем самым он получал вещество, которое было дешевле английского графита, при этом пишущее ничуть не хуже. Также Конте догадался изменять количество графита в этой смеси, чтобы оказывать влияние на твёрдость или мягкость грифелей карандаша. Конте также является изобретателем «карандаша Конте», который используется для рисования. Карандаш Конте мягче графита, но твёрже пастели, а рисовать им можно по специальному шероховатому картону.

По технологии Конте карандаши изготавливают и сейчас. Процесс изготовления карандашей вы можете посмотреть в этом видео:

;

В 1840 году Лотар фон Фаберкастл замечает, что цилиндрические ручки неудобны тем, что скатываются, если их оставить на столе для письма, который имел наклонную поверхность. Его идея была проста, как дважды два, он решил производить карандаши шестигранного сечения. Кстати, именно он задал стандарты карандаша — его длины и диаметр.

В 1869 году Алонсо Таунсенд Кросс привнёс много свежих идей в производство ручек компании своего отца Ричарда Кросса. Он начал изготавливать ручки и карандаши более изыскано и стильно, при этом достаточно минималистично и строго. К примеру, Алонсо решил уйти от дерева в карандаше и завернуть графит в металл. Нажимая на колпачок стержень выдвигался из металлической оправы на необходимую длину. По сути он решил одну из самых острых проблем карандашей, ведь при его заточке терялось до 60% графита.

Почему карандаш оставляет след

Вы когда-нибудь задумывались над тем, почему карандаш оставляет след? То есть как именно происходит этот процесс. Давайте разберёмся.

Странность графита в том, что он представляет собой форму чистого углерода, который является одним из самых мягких твердых веществ, известных, и один из лучших смазочных материалов, поскольку из шести атомов углерода, которые связываются в форму кольца, может легко скользить по соседними кольцами. К примеру, вы можете наблюдать эти кольца на снимке графита под микроскопом:

При рисовании карандашом сочетаются несколько важных факторов. Во-первых, стержень карандаша достаточно мягок. Всё из-за того, что в графите расположение атомов имеет строгий порядок — слоями, и тесно связаны друг с другом, но вот сами слои связаны не так сильно из-за большого расстояние между друг другом, поэтому стержень легко ломается. Во-вторых, волокна бумаги, как это не странно, на самом деле тверды настолько, что крошат стержень карандаша, как морковь на тёрке, поэтому частички застревают между волокнами. Целая линия из этих осколков карандаша как раз и создаёт его след. По этим же причинам вы не сможете писать карандашом по гладким поверхностям (стеклу например), так как графитовые осколки просто не застревают на нём.

У вас может возникнуть резонный вопрос, а почему ластик стирает карандаш? Ответ на самом деле прост. Целюлозные волокна бумаги настолько прочны, что рвут даже резину ластика, а сама резина обладает свойством клейкости, правда не такой сильной, какая есть у клея, но такой, что осколки графита липнут к резинке, которая ходит между волокон. Затем натёртые кусочки резины вместе с графитом скатываются в катышки, а вы их сдуваете прочь

Необычные карандаши

Данный карандаш изготовили в 2007 в нью-Йорке. Около 40 любителей больших карандашей изготовили карандаш, чья длина достигала 23 метров, диаметр его стержня составлял 25 сантиметров, а вес ластика почти 90 килограммов. На всё про всё ушло 14 дней!

Процесс изготовления карандаша вы можете посмотреть в этом видео

В том же 2007 году Сбастьян Бернге создаёт серию экспериментальной куханной посуды и показывает её на выставке. Многим приглянулась ложка-карандаш, серийное производство которых началось в 2008 году.

Извращённая фантазия людей из компании Interaction Research Studio привела их к мысли, что можно делать карандаши из праха людей. В среднем из одного человека можно изготовить около 240 карандашей. При этом на каждом таком карандаше писалось имя покойного.

Космический карандаш

Наверное, почти все слышали байку о том, как глупые американцы тратили миллионы долларов на то, чтобы изготовить супер-пупер ручку для космоса, а бравые советские космонавты просто использовали карандаш. Конечно, это всего лишь байка, ведь карандаш в своём обычно виде неприменим для космоса, так как стружка и грифельные осколки разлетались бы по всему кораблю в условиях невесомости, а древесина и графит вообще являются крайне легковоспламеняющимися материалами, что в условии космического корабля, наполненного кислородом, выглядит немного суицидально.

В реальности американцы использовали фломастеры, а наши космонавты использовали карандаши из воска, но история отчасти правдива, ведь в 1965 году Поль Фишер и его фирма Fisher Pen Company запатентовали «космическую ручку Фишера». Она будет писать, даже если её перевернуть вверх тормашками, чернила в ней не высыхают и не подвержены окислению, при этом она способна писать при температуре от -45 градусов по цельсию и до +200.

Давайте немного поупражняемся в математике и узнаем, какой длины линию мы можем провести одним типичным HB карандашом. Толщина графитового слоя, который остаётся на бумаге, примерно 20 нанометров. Кстати, диаметр атома углерода равен 0.14 нанометров, таким образом линия карандаша имеет толщину всего 143 атома углерода. Ширина полосы обычно равняется 1 миллиметру. Давайте посчитаем, какой объём графита уйдёт на полоску в 1 километр. Умножаем все три величины, переводя всё миллиметры, получаем 0.00002*1*1000000 = 20 миллиметров в кубе. Длина стандартного карандаша 15 сантиметров или 150 миллиметров, а диаметр стержня 2 миллиметра. Значит объём одного стержня графита получаем по формуле объёма цилиндра (площадь основания на высоту) 150*3.14*1^2=471 миллиметр в кубе. Теперь делим объём графита в стержне на объём графита в километре и получаем 23.5 километра. Именно такой длины линию мы можем провести при всех условиях, что написали выше.
Одна буква, которую вы напишете карандашом, будет весить 0.00033 грамма. Напишите своё имя и узнаете, сколько оно весит. Конечно, обычным почерком и кеглем. Например, моё имя Герон будет весить 0.00165 граммов.
Карандаш используют тогда, когда ручка может подвести, поэтому они так популярны среди аквалангистов, чтобы делать различные зарисовки прямо под водой.
Карандаш безразличен к невесомости или жуткому холоду, поэтому его используют в космосе (восковой карандаш) и на научных станциях Северного и Южного полюсах. Бррр!
Графит — это самое мягкое вещество из существующих твёрдых веществ.
Интересно, что если изменить атомную структуру графита, то мы наоборот получим самое твёрдое вещество — алмаз.

Кто есть кто в мире открытий и изобретений Ситников Виталий Павлович

Кто придумал карандаш?

Современным карандашам не более 200 лет. Примерно 500 лет назад в шахтах города Камберленд в Англии был обнаружен графит. Считается, что тогда же начали изготовлять и графитовые карандаши.

В германском городе Нюрнберг знаменитая семья Фабер с 1760 года начала изготовление карандашей, используя графитовый порошок, но не совсем успешно. Наконец, в 1795 году некий Конт изобрел карандаши, изготовленные из смеси графита и некоторых сортов глины и обожженные в печи. Эта технология используется и сегодня.

«Простые» карандаши изготовлены из графита, который оставляет на бумаге темный след.

При производстве карандашей сухой порошок графита смешивают с глиной и водой. Чем больше глины, тем тверже грифель, больше графита – мягче. После образования из смеси тестообразной пасты ее пропускают через формовочный пресс, получая тонкие липкие веревочки. Их распрямляют, разрезают по размеру, сушат и направляют в печь для обжига. Деревянные заготовки из кедра или сосны разрезают напополам по длине и вырезают канавку для грифеля. Обе половинки с грифелем затем склеивают. Дощечки разрезают на карандаши, внешняя их сторона полируется.

Сегодня производится более 300 видов карандашей для различных видов деятельности. Можно приобрести простые карандаши различной твердости или заказать карандаши 72 цветов! Существуют карандаши для нанесения надписей на стекле, ткани, целлофане, пластмассе и кинопленке. Существуют карандаши, используемые в строительстве и оставляющие след на поверхности, находящейся на открытом воздухе в течение нескольких лет!

Оказывается, карандаш является едва ли не самым древним пишущим средством в мире. Во всяком случае, карандашами писали еще в те времена, о которых мы говорим: «Это было еще до нашей эры». А если говорить точнее, то первые сведения о том, что карандаши уже использовались при письме, относятся к 400 году до нашей эры. Правда, потом секрет их изготовления был, к сожалению, утерян. А те карандаши, которыми мы пишем сейчас, придумали только в начале XVI века уже нашей эры. Говорят даже, что некоторые карандаши изготовляли из чистого золота, и они, конечно же, стоили огромных денег. Но и карандаши с привычным для нас сейчас, графитовым, стержнем, стоили немногим меньше, ведь графит, из которого делали стержни для карандашей, был в то время редким материалом и ценился очень высоко. Немногим позже, в середине XVI века, в Великобритании открыли графитовое месторождение, но чтобы его запасы быстро не иссякли, графит добывали там только 6 недель в году.

В России карандаши сначала привозили из-за границы, и ими могли пользоваться только богатые люди, бедным они были не по карману. Вы, наверное, уже знаете, что раньше в России больше писали гусиными перьями. Наконец в 1842 году в России появилась первая фабрика по производству карандашей, но все равно их не хватало всем желающим. И только уже в нашем столетии в СССР стали производить столько карандашей: простых черных, цветных и химических, что их уже от нас начали вывозить за границу.

Из книги Энциклопедический словарь (К) автора Брокгауз Ф. А.

Карандаш Карандаш (crayon, pencil, Bleistift). Первое употребление К. относится к последнему периоду классической древности, но, по-видимому, приготовление таких К. было потом забыто. В XI столетии вместо К. стали употреблять свинцовые палочки. Первое описание К. из графита,

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БО) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КА) автора БСЭ

Из книги Кто есть кто в мире искусства автора Ситников Виталий Павлович

Из книги Макияж [Краткая энциклопедия] автора Колпакова Анастасия Витальевна

Где родился карандаш? Основа любого карандаша - графит - известен очень давно. Первые сведения о нем относятся к IV тысячелетию до нашей эры. Правда, тогда его использовали не совсем по назначению - растирали, чтобы получить краску. Дальше история хранит молчание. Графита

Из книги Кто есть кто в мире открытий и изобретений автора Ситников Виталий Павлович

Карандаш для бровей Применяют для подкрашивания бровей и придания им нужной формы. Зачастую форма бровей придает лицу то или иное выражение. Так, ровные, прямые, ярко выделенные брови делают его более строгим, а округлые и слегка приподнятые – наивным и добрым. Тем, кто

Из книги автора

Карандаш для губ Используют не только для проведения контура губ, но и для придания дополнительной яркости помаде. Для этого, прежде чем наносить помаду на губы, заштрихуйте их карандашом того же цвета. Затем сверху наложите помаду. Ее цвет сразу станет ярче, а сама она

Из книги автора

Кто придумал светофоры? Знаете ли вы, что организация движения была проблемой еще задолго до появления автомобилей. Юлий Цезарь был, вероятно, первым правителем в истории, который ввел правила дорожного движения. Он, например, принял закон, по которому женщины не имели

Из книги автора

Кто придумал карандаш? Современным карандашам не более 200 лет. Примерно 500 лет назад в шахтах города Камберленд в Англии был обнаружен графит. Считается, что тогда же начали изготовлять и графитовые карандаши.В германском городе Нюрнберг знаменитая семья Фабер с 1760 года

Из книги автора

Кто придумал ручку? С изобретением мягких материалов для письма: восковой дощечки и папируса, возникла необходимость в изготовлении и специальных пишущих приспособлений.Первыми их создали древние египтяне.На покрытой воском дощечке писали с помощью стальной палочки –

Из книги автора

Кто придумал марки? Хотелось ли вам когда-нибудь узнать, почему они называются «почтовыми марками»? Для ответа на этот вопрос нам нужно вернуться в старину, когда посылки и письма перевозились через всю страну эстафетой. Станции, где один посыльный передавал почту

Из книги автора

Кто придумал пижаму? Слово «пижама» произошло от английского «pyjamas», которое, в свою очередь, в переводе с урду (одного из официальных языков Индии) означало широкие полосатые панталоны из легкой ткани (обычно муслина). Они были элементом женской одежды, обязательным в

Из книги автора

Кто придумал свечку? Первым осветительным прибором, который использовал человек, была горящая деревянная палка, которую доставали из костра. Первой лампой служил камень с углублением, ракушка или череп, наполненный животным или рыбьим жиром в качестве топлива и с

Из книги автора

Кто придумал бутерброд? Изобретателем бутерброда можно считать графа Сэндвича. Он был настолько азартным игроком, что не мог оторваться от карт даже для приема пищи. Поэтому он требовал, чтобы ему приносили легкую закуску в виде кусочков хлеба и мяса. Игра не могла

Из книги автора

Кто придумал йогурт? Изобретением йогурта мы обязаны русскому ученому, жившему в XX веке, – И. И. Мечникову. Он первым догадался применить для заквашивания молока бактерию коли, которая обитает в кишечнике многих млекопитающих.Оказалось, что заквашенное этими бактериями

Из книги автора

Кто придумал парашют? Представьте себе выход в воздушное пространство на высоте 5 километров и затем спокойное приземление, будто вы прыгнули вниз с трехметрового забора. Вы смогли бы это сделать – с парашютом! С его помощью человек может спускаться вниз в воздушной

Графитовые стержни для письма были известны уже в эпоху расцвета древнегреческой культуры, но впоследствии они были забыты. Лишь в XVI веке возродилось старинное ремесло. В трактате Конрада Гесслера о минералах, вышедшем в 1565 г., есть описание графитовых стержней. Между классической древностью и поздним средневековьем люди, если они не желали иметь дело с чернилами, писали стержнями из свинца и олова. Нам такое занятие не пришлось бы по вкусу. Впрочем, и нашим предкам оно, видимо, не доставляло удовольствия.

Карандаш, вырезанный из кристалла графита

Именно так он выглядел карандаш XVI века. В то время в английском графстве Камберленд открыли необычное месторождение графита. Необычность его заключалась в том, что куски графита были на редкость большими. А чем они больше, тем правильнее кристаллы, тем чище материал. Стержни, которые делали из камберлэндского графита, писали очень хорошо. Делали их так: графит распиливали на тонкие пластинки, шлифовали и разрезали на палочки, которые вставляли в дерево или тростник.

Месторождение между тем истощалось. Стержни стоили все дороже. Наконец, крупные самородки графита стали такой же редкостью, как алмазы в несколько каратов. И вновь люди стали писать палочками из мягких металлов.

Но графиту суждено было покорить пишущий и рисующий мир. Правда, не в чистом виде, а в смеси с глиной. В 1790 г. француз Жак Конте предложил делать карандашные стержни по керамической технологии. Он смешивал порошок графита с пластичной массой из глины и воды, уплотнял массу на прессе и продавливал ее через сапфирное сопло. Получалась темная круглая нить, которую резали на стержни и обжигали, подобно гончарным изделиям, чтобы она стала прочной.

Эта технология многократно усовершенствовалась, но до недавнего времени принципиально не менялась. Прежде всего потому, что она удобна. Затем - благодаря доступности сырья: не нужны крупные куски графита. Наконец, она дает возможность получать отменные карандаши. Те самые, что в разговорной речи называют простыми, а в изданиях для специалистов - чернографитными

Краткий экскурс в область полимеров

Графит-полимер. Так же, как и алмаз: оба они кристаллические полимеры. Ископаемые угли, древесный уголь, сажу считают аморфными полимерами углерода. На самом деле и они построены из очень мелких, деформированных кристаллов.

Графит и ископаемые угли - это как бы углеродные скелеты древних растительных организмов. Синтетический графит и сажа - углеродные скелеты нефтяных углеводородов. И природа, и человек создают графит по единому методу – строя полимерную цепочку из одних только атомов углерода. Впрочем, так можно получить и алмаз. Но для этого придется построить трехмерный полимер, структуру которого надо изображать пространственной моделью. Чтобы изобразить структуру графита, достаточно бумажного листа, потому что она двумерна. Атомы углерода в графите образуют гигантские плоские сетки из шестичленных циклов - бензольных ядер.

Атомы углерода в плоской сетке графита связаны между собой прочными химическими связями. Но отдельные слои сетки удерживаются одна подле другой уже не химическими, а гораздо более слабыми молекулярными силами. Поэтому строение графита чешуйчатое, поэтому он мягок и скользок на ощупь.

Цвет графита - серо свинцовый. Чтобы сообщить карандашной массе черноту, в рецептуру вводят немного сажи или древесного угля. Молекулы пигментов содержат, кроме углерода, небольшое количество кислорода и водорода. Только из них сделать карандаш нельзя, потому что строение у черных пигментов не чешуйчатое, они не скользят по бумаге.

Почему карандаш пишет

Собственно, рассказывая о чешуйчатом строении графита, мы уже ответили на этот вопрос, но лишь отчасти ясно, отчего слои графита легко отделяются один от другого, но почему они остаются на бумаге? Потому, что в целлюлозе, из которой состоит бумага, есть гидроксильные группы, и когда карандаш скользит по бумаге, между этими группами и отслоившимися молекулами графита возникают водородные связи, более прочные, чем связи между отдельными молекулами-слоями графита.

Правда, чернографитный стержень состоит не из одного графита. В нем, как уже говорилось, есть связующее - глина. Но это существа дела не меняет. У глины, как у графита, слоистая структура, и на бумаге остается след обоих веществ.

Чтобы закончить разговор о молекулярных связях - один абзац о том, почему карандашная линия стирается резинкой. При механическом воздействии - трении - нарушаются силы, соединяющие отдельные частицы графита. В то же время возникают временные и непрочные молекулярные связи графита с поверхностью резинки. В результате резинка попросту вытаскивает графит из бумаги, в идеально а случае не нарушая вовсе бумажной поверхности.

Все наверное, знают эти обозначения 6Т - самый твердый карандаш, 6М - самый мягкий. А между ними есть еще 5Т, 4Т, ЗТ, 2Т, СТ, ТМ, М, 2М, ЗМ, 4М и 5М.

Велика ли разница между градациями твердости и что служит причиной разной твердости карандашей?

Ответ на первый вопрос: нет, невелика. Все карандашные стержни не выходят за пределы двух ступенек шкалы твердости Мооса (№ 1- тальк, № 2 - гипс). Определяют же твердость стержней, царапая ими эталонные плитки из сплава свинца с оловом или измеряя износ на специальном приборе.

А вот чтобы ответить на второй вопрос - отчего карандаши получаются разной твердости,- надо коротко рассказать, как делают стержни.

Как производят графитовые стержни

Самая ответственная операция в производстве стержней - помол графита. Чем мельче будут частицы, тем более гладкими получатся стержни, тем лучше они будут писать.
Механические способы помола требуют длительного времени, и все равно достаточно мелких частиц не получается. Поэтому применяют механохимические методы, в вибрационную или струйную мельницу вводят поверхностно- активное вещество, которое смачивает измельченные частицы и не дает им вновь слипаться. В результате размеры частиц графита получаются ничтожными - около одного микрона.

Для наглядности хотелось бы сравнить их с чем-нибудь известным, но даже самая тонкая пудра грубее, чем карандашный графит. А вот глину измельчать не надо, она и так достаточно мелка: у ее частиц субмикроскопические размеры. Графит смешивают с глиной. От того, в каком соотношении смешивают, и зависит твердость будущего стержня. Самый твердый получится из чистой глины, самый мягкий - из чистого графита Конечно, обе эти крайности абсурдны. Просто в 6Т очень мало графита, в 6М его очень много.

Смесь графита с глиной продавливают через сопло и непрерывную черную змейку автоматически режут на отдельные стержни. А потом отправляют в печь. Глины для карандашей состоят из каолинита. При высоких температурах из него выделяется вода и образуется плотный полимер. Поэтому стержень становится прочным, водостойким и более упругим, твердость его возрастает на одну - полторы градации.

Но из-за испарения воды стержень после обжига буквально насыщен мельчайшими сообщающимися между собой порами, проведенная им линия прерывиста и неравномерна. Приходится пропитывать обожженный стержень восками - годным, японским, карнаубским - или воскоподобными веществами вроде стеарина. Кстати, такие вещества заодно улучшают сцепление написанного с бумагой и уменьшают трение при письме.

Выбор древесины для карандаша

Стержень нельзя облачать в любую древесную одежду - ни ель, ни береза для этого не подходят. К древесине для карандашной оболочки предъявляют очень жесткие требования. Мягкость, легкость и прочность - вещи очевидные. Помимо этого волокна должны быть прямыми и плотными. Древесина должна хорошо обрабатываться на станках, не крошиться, строгаться ножом или бритвой, полироваться. Теперь, видимо, будет ясно, почему лишь немногие древесные породы годятся для карандашей.

Лучшие из лучших - южный красный кедр, растущий в Калифорнии, и кипарис. Не будем даже задерживать внимание на этой экзотике; в нашей стране используют древесину сибирского кедра, реже - липы, тополя, ольхи. Казалось бы, запасы такой древесины огромны. Но если бы деревья рубили только ради карандашей. К тому же в карандашном производстве древесина расходуется очень неэкономично: до 90% идет в отходы.

Древесину обязательно по радиусу распиливают на дощечки и облагораживают – у натурального кедра выравнивают его темно коричневый цвет, а остальные, менее благородные сорта пропитывают красителем под цвет кедра. А еще древесину пропитывают воскоподобными веществами, чтобы она лучше резалась и в заточенном виде была гладкой.
Наконец, заключительные операции, отделочные. Первая из них - окраска.

Не только дети, но и взрослые обгладывают карандаши. Поэтому краска должна быть абсолютно нетоксичной. Обычно используют нитролаки, по сути своей - растворы целлулоида. Из него делали и делают детские игрушки, так что в безвредности можно не сомневаться… Может быть, одной из причин, по которой даже взрослые держат иногда карандаш во рту, служит освежающий запах камфары, содержащейся в целлулоиде.

Последнее дело - поставить маркировку. На карандаш накладывают бронзовую фольгу (бумага, слой воска, слой клея, бронзовый порошок) и ударяют нагретым штампом с выгравированной надписью. Воск плавится, покрытие отделяется от бумаги и приклеивается к карандашу.

Цельносинтетические карандаши

Честно говоря, процесс изготовления карандашей выглядит несколько громоздким. И больше всего возни с глиной: сначала ее надо отмучивать, потом из-за нее вести обжиг… Между тем можно найти и не глиняный каркас для графита. Уже выдано немало патентов на синтетические связующие для карандашной массы.

Между прочим, первые стержни с феноло-альдегидными полимерами были изготовлены на московской фабрике им. Красина в годы войны. Сейчас можно уверенно говорить о том, что глина в карандаше - анахронизм и что сейчас чаще ее заменяют полимеры, не требующие обжига. Так же как и оболочку карандашей часто заменяют на полимерные и что очень важно, оболочку из них можно делать одновременно со стержнем, на одной машине, но с двумя головками: первая выдавливает графитовый стержень, другая облачает его в полимер.

(в строительстве и на производстве), а также в косметических и других похожих целях. Часто, в целях удобства, пишущий стержень карандаша вставляется в специальную оправу.

Виды карандашей

Карандаши принято делить на простые и цветные. Простой карандаш имеет графитовый грифель и пишет серым цветом с оттенками от светлого до почти чёрного (зависит от твёрдости графита).

Оправа грифеля может быть деревянной, пластиковой, бумажной, верёвочной. Такие карандаши считаются одноразовыми. Иногда на обратном конце карандаша укреплён ластик в обойме.

Новый одноразовый карандаш с деревянной или пластиковой оправой грифеля перед первым применением часто требуется заточить (очинить). В процессе применения грифель изнашивается или ломается, и для продолжения работы требуется повторная заточка. Специально для этого предназначена точилка для карандашей . Карандаш с деревянной и пластиковой оправой грифеля может иметь круглое, шестигранное, треугольное (с закруглёнными углами) сечение. Строительные карандаши имеют овальное или прямоугольное со скошенными углами сечение и плоский грифель.

Помимо одноразовых карандашей существуют многоразовые механические карандаши со сменными грифелями, удерживаемыми цанговым или другим зажимом.

Карандаши различаются по твёрдости грифеля, которая, как правило, указана на карандаше и обозначается буквами М (или B - от англ. blackness (букв. чернота) - мягкий и Т (или H - от англ. hardness (твёрдость) - твёрдый. Стандартный (твёрдо-мягкий) карандаш обозначается сочетаниями ТМ или HB. Буква F (от англ. fine point (тонкость) - это средний тон между НВ и Н. Также нужно отметить, что тон у карандашей одной маркировки может меняться в зависимости от фирмы.

В отличие от Европы и России, в США для указания твёрдости используется числовая шкала.

Самый твёрдый

→

Средний

→

Самый мягкий

Процесс производства

Несмотря на кажущуюся простоту карандаша, процесс его производства является комплексным, требует разнообразных материалов для изготовления (в зависимости от способа производства, требований к конечному продукту), а именно: белая глина (каолин), графит, связывающее вещество (из варёного крахмала для графитовых, на основе целлюлозы для цветных), после жарки грифели помещают в масло (кокосовое, подсолнечное), расплавленный воск, парафин, стеарин, жир (пищевые, кондитерские), древесина для дощечек (ольха, тополь (низкое качество), липа (среднее качество), сосна, кедр, джелутонг (высокое качество)), клеи для скрепления (ПВА, синтетические (SV проклейка)), краска (пигменты для грифелей, для конечной покраски).

Всё это делает производство крайне зависимым от поставщиков сырья/ресурсной базы.

Для производства дощечек можно использовать высококачественную древесину - кедр - дерево, которое плодоносит в течение 250 лет своей жизни, после чего начинает постепенно умирать в течение ещё 250 лет, что позволяет использовать такие деревья в производстве, освобождая пространство для молодняка.

История карандаша

Начиная с XIII века художники использовали для рисования тонкую серебряную проволоку, которую припаивали к ручке или хранили в футляре. Такой тип карандаша называли «серебряный карандаш » . Этот инструмент требовал высокого уровня мастерства, так как стереть начертанное им невозможно. Другой его характерной особенностью было то, что со временем серые штрихи, нанесённые серебряным карандашом, становились коричневыми. Существовал и «свинцовый карандаш» , который оставлял неброский, но чёткий след, и его часто использовали для подготовительных набросков портретов. Для рисунков, выполненных серебряным и свинцовым карандашами, характерна тонкая штриховая манера. Для примера, подобными карандашами пользовался Дюрер .

Известен также так называемый итальянский карандаш , который появился в XIV веке. Он представлял собой стержень из глинистого чёрного сланца . Затем его стали изготавливать из порошка жжёной кости , скреплённого растительным клеем. Этот инструмент позволял создавать интенсивную и насыщенную линию. Интересно, что художники и сейчас иногда применяют серебряные, свинцовые и итальянские карандаши, когда им нужно добиться определённого эффекта.

В 1789 году учёный Карл Вильгельм Шееле доказал, что графит является материалом из углерода. Он же и дал нынешнее название материалу - графит (от др.-греч. γράφω - пишу). Поскольку графит в конце XVIII века использовался для стратегических целей, например, для производства тигля для пушечных ядер, английский парламент ввёл строжайший запрет на вывоз драгоценного графита из Камберленда. Цены на графит в континентальной Европе резко возросли, так как на тот момент лишь графит из Камберленда считался исключительным для писания. В 1790 году венский мастер Йозеф Хардмут смешал пыль графита с глиной и водой и обжёг эту смесь в печи. В зависимости от количества глины в смеси он смог получить материал различной твердости. В том же году Йозеф Хардмут основал предприятие по выпуску карандашей Koh-i-Noor Hardtmuth , названое в честь алмаза «Кохинур » (перс. کوہ نور‎ - «Гора света»). Его внук Фридрих фон Хардмут усовершенствовал рецептуру смеси и в 1889 году смог производить стержни с 17 различными степенями твердости.

Независимо от Хартмута, в 1795 году французский учёный и изобретатель Никола Жак Конте получил подобным методом стержень из пыли графита. Хартмут и Конте являются в равной степени прародителями современного карандашного стержня. До середины XIX века эта технология получила широкое распространение по всей Европе, что привело к возникновению таких Нюрнбергских известных карандашных фабрик, как Staedtler, Faber-Castell , Lyra и Schwan-Stabilo. Шестигранную форму корпуса карандаша предложил в 1851 году граф Лотар фон Фабер-Кастель, владелец фабрики Faber-Castell , заметив, что карандаши круглого сечения часто скатываются с наклонных поверхностей для письма. Эта форма производится до сих пор различными производителями.

В современных грифелях используются полимеры, которые позволяют добиваться нужного сочетания прочности и эластичности, дают возможность изготавливать очень тонкие грифели для механических карандашей (до 0,3 мм).

Почти две трети материала, составляющего простой карандаш, уходит в отходы при его заточке. Это натолкнуло американца Алонсо Таунсенда Кросса на создание в 1869 году механического карандаша. Графитный стержень размещался в металлической трубке и мог по необходимости выдвигаться на соответствующую длину. Это изобретение повлияло на развитие целой группы товаров, использующихся сегодня повсеместно. Самой простой конструкцией является цанговый механический карандаш с грифелем 2 мм, где стержень удерживается металлическими прижимами - цангами . Отжимаются цанги при нажатии кнопки на конце карандаша, что позволяет пользователю выдвинуть грифель на регулируемую длину. Современные механические карандаши более совершенны - при каждом нажатии кнопки происходит автоматическая подача небольшого участка грифеля однонаправленным толкателем, он же вместо цанг придерживает грифель. Такие карандаши не нужно затачивать, они снабжены встроенным (как правило, под кнопкой подачи грифеля) ластиком и имеют различную фиксированную толщину линии (0,3 мм, 0,5 мм, 0,7 мм, 0,9 мм, 1 мм).

Копировальные карандаши

В прошлом выпускался особый вид графитных карандашей - копировальные (обычно называемые «химическими»). Для получения нестираемых следов в стержень копировального карандаша добавлялись водорастворимые красители (эозин , родамин или аурамин). Заполненный химическим карандашом документ смачивался водой и прижимался особым прессом (упоминается, скажем, в «Золотом телёнке») к чистому листку бумаги. На нём оставался (зеркальный) отпечаток, который подшивали в дело.

Копировальные карандаши широко использовались и в качестве дешёвой и практичной замены чернильных ручек.

Изобретение и распространение шариковых ручек и копировальной бумаги обусловило снижение и прекращение производства такого вида карандашей.