Появление карандаша. Кто изобрёл карандаш? Анкетирование среди учащихся

Само название «карандаш» пришло с востока и в переводе означает «черный камень» или «черный сланец». Считается, что история создания карандаша началась с XIV века, когда появился «итальянский карандаш», который представлял собой глинистый черносланцевый стержень, завернутый в кожу. Позднее сланец был заменен порошком из жженой кости, замешанным с растительным клеем. Линии, нарисованные этим карандашом, были насыщены цветом.

А вот прародителями карандаша считаются свинцово-цинковые и серебряные палочки, состоящие из куска проволоки, которую иногда припаивали к ручке, их называли «серебряными карандашами». Писать такими инструментами было тяжело, так как нельзя было исправить уже сделанное, да и линии выходили не особо четкими.

С XVI века в истории карандаша наметились изменения, именно тогда для ведения записей начали использовать графит. За короткое время он стал настолько популярен, что европейские залежи «черного мела» отрабатывались очень быстро. Это продолжалось вплоть до открытия месторождения графита в Кемберленде (Англия). Тогда монархом был издан указ, в котором запрещалось вести добычу «черного мела» дольше полутора месяцев в год и вывозить его за границу. Поэтому весь графит того времени в Европе имел контрабандное английское происхождение, а цены на него взлетели до небес. В то же время французами был придуман «парижский карандаш», состоящий из черной сажи и светлой глины, отличавшийся особой мягкостью. Сначала графит использовался в виде палочек только для рисования, а с появлением у них обертки, и для письма. В трактате о минералах Конрада Геснера 1565 года находится первое описание карандаша из графита, вставленного в дерево.

Первое массовое производство деревянных карандашей было организовано в Германии. Нюрнбергские производители стали применять смесь графита, серы и клея. Качество таких карандашей было хуже, чем из чистого графита, зато цена снижалась в разы. Этому также способствовала неоднородность состава стержня, а порой в середине он и вовсе отсутствовал.

История карандаша претерпела кардинальные изменения в конце XVIII века, когда французский изобретатель Николя Жак Конте предложил использовать для производства карандашных стержней смесь, в состав которой входили, помимо графита, сажа, глина, крахмал и вода. После объединения компонентов, их следовало обжечь. При этом изменение пропорций входящих в состав глины и графита, позволяло получать грифели разной твердости. С увеличением графита стержень становился мягче и темнее, а при возрастании количества глины – тверже и светлее. Всего через полвека существовало почти двадцать способов изготовления черных стержней на основе графита. К примеру, сейчас их двадцать один.

Практически одновременно с Конте свой карандаш из смеси глины и графита придумал австриец Йозеф Гардмут. Он имел собственную фабрику по изготовлению керамической посуды, где применялись тигли из этой смеси. В России к истории создания карандашей приложил свою руку М.В. Ломоносов, именно он организовал производство деревянных карандашей в Архангельской губернии. Он же вывел дневную норму для одного мастера, равную 144 штукам и называемую гросс, которая используется и в наши дни во все мире.

В 1869 году американец А.Т. Кросс создал первый механический карандаш, поместив графитный стержень в металлическую трубку и создав приспособление для его выдвижения.

Начало ХХ века ознаменовалось многими открытиями в области создания карандашей. Так, в России в 1913 году Гиндельман запатентовал свой механический карандаш, грифель которого двигался с помощью гайки в металлическом канале. А через три года японец Хаякава изготовил механический карандаш таким, каким знаем его мы сейчас.

За время истории существования карандаша постоянно совершенствовалась и его оболочка. Так, чтобы он не скатывался со стола, форму его сделали шестигранной. Потом в верхний конец поместили ластик . После изобретения пластмассы нашлась достойная замена древесине. А создание механического карандаша в металлической оболочке довершило его облик.

Виды карандашей

Специальные художественные карандаши

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).

Новый одноразовый карандаш с деревянной оправой грифеля перед первым применением часто требуется заточить (очинить). Помимо одноразовых карандашей существуют многоразовые механические карандаши со сменными грифелями в постоянной оправе.

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 помимо сочетаний ТМ и HB обозначается буквой F (от англ. fine point (тонкость)).

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

История карандаша

Механические карандаши

Грифели для механического карандаша

Карандаши «Искусство» 1959 года

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 карандашом, 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 ученный 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-ю различными степенями твердости.

Независимо от Хартмута, в 1795 год 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 ²/ 3 материала, составляющего простой карандаш, уходит в отходы при его заточке. Это натолкнуло американца Алонсо Таунсенда Кросса на создание в 1869 году металлического 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 обусловило снижение и прекращение производства такого вида карандашей.

См. также

Литература

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Ссылки

• «The Pencil Pages» (англ.) - Сайт о карандашах.
• «Обыкновенный карандаш» (рус.) - Сайт коллекционера карандашей.
• Brand Name Pencils. Сайт Bob"а Truby (англ.) - Каталог карандашей 156 произоводителей
• Как делают карандаши на ф-ке им. Красина: от глины до бумаги (рус.)

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Карандаш" в других словарях:

- (тур. kara dache черный камень). Палочки из графитн. массы, обделанные в дерево для писанья, рисованья, черченья и т. п. употребления. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. карандаш карандаша, м. [от тюрк … Словарь иностранных слов русского языка

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.

Альбина Бородина

В моём занятии была представлена презентация о возникновении карандаша. Фильм о том как делают карандаши. И открытие музея карандаша в группе.

Цель

: Познакомить детей с историей появления и производства карандашей.

Расширение кругозора детей о мире окружающих предметов.

Расширять активный и пассивный словарный запас детей.

Ход занятия

Вос-ль

: Ребята сегодня я расскажу историю о появлении одного простого предмета, а какого вы мне сейчас назовёте отгадав загадку: Не похож на человечка,

Но имеет он сердечко,

И работе круглый год

Он сердечко отдает.

Пишет он, когда диктуют,

Он и чертит, и рисует.

А сегодня вечерком

Он раскрасит мне альбом.

Дети:

Карандаш.

Вос-ль:

Правильно карандаш.

Текст к слайдам.

Чем же люди рисовали раньше, когда у них не было простого карандаша? Они рисовали древесными углем. Брали обгоревший прутик из костра и рисовали.

Прошло много времени, уголёк заменили на свинцовую палочку, которую, для удобства, вкладывали в трубочку из кожи.

Так продолжалось очень долго до XVI века, пока не была найдена новая основа карандаша - грифель. Впервые минерал - грифель обнаружили английские пастухи, они заметили что когда овцы трутся о камни то становятся черными. Убедившись в том, что этот минерал не подходит для изготовления пуль и оружия, люди принялись изготавливать из него тонкие заостренные палочки, правда, пригодные только для рисования, а не для письма, так как очень пачкали руки.

Так как графит очень мягкий в него начали добавлять глину. От этого графитный стерженёк становился твёрже и прочнее. Чем больше глины, тем твёрже карандаш.

Поэтому и бывают карандаши разных видов: твёрдый, средний и мягкий.

Но графит ещё и сильно пачкается, поэтому у него появилась «одежда». Она стала деревянной. Оказывается, не каждое дерево подойдёт для изготовления корпуса карандаша.

Нужно дерево, которое легко строгать и резать, но оно не должно лохматиться. Идеальным оказался для этой цели сибирский кедр.

Изготавливали карандаши тогда вручную. Разбавленную водой смесь графита, глины, жира, сажи и клея заливали в отверстие в деревянной палочке и специальным образом выпаривали. Один карандаш изготавливали около пяти дней, и стоил он очень дорого.

В России производство карандаша организовал Михаил Ломоносов в Архангельской губернии.

Каких только карандашей нет. Есть карандаши круглые, шестигранные, восьмигранные, плоские, трехгранные. Бывают карандаши с кисточками, карандаши-резинки. Имеется карандаш с увеличительным стеклом на конце, карандаши с бубенчиками. Бубенчик позванивает, и писать становится интереснее. Бывают карандаши с календарями, с азбукой, с дорожными знаками. Выпускают также ароматические карандаши, которые вкусно пахнут, когда ими пишешь.

Карандаши верно и надежно служат людям много лет. Их берут с собой аквалангисты. Космонавты тоже пользуются карандашом для записей. На Севере, где всегда стоят сильные морозы, паста в ручках может замерзнуть, а карандаш нет.

А сейчас давайте мы с вами вспомним чем люди рисовали.

(закрепление увиденного)

Физкультминутка

Карандашик потянулся, раз нагнулся, два прогнулся.

Руки в стороны развёл,а точилку не нашёл.

Чтоб точилку нам достать, нужно на носочки встать.

фильм о производстве карандаша)

Открытие музея.