Когда появился первый грифельный карандаш?

Начиная с XIV века, художники, по большей части, использовали для рисования палочки, изготовленные из смеси свинца с цинком, которые иногда называли «серебряными карандашами». Для примера, подобным карандашом пользовался великий художник Ботичелли.

Однако графитные карандаши известны с XVI века. Английские пастухи из местности Камберленд нашли в земле темную массу, которой они воспользовались, чтобы метить овец. Из-за цвета, схожего с цветом свинца, месторождение приняли за залежи этого минерала. Но, определив непригодность нового материала для изготовления пуль, начали производить из него тонкие заостренные на конце палочки и использовали их для рисования. Эти палочки были мягкими, пачкали руки и подходили только для рисования, но не для письма.

В XVII веке графит продавали обычно на улицах. Художники, чтобы было удобнее и палочка не была такой мягкой, зажимали эти графитовые «карандаши» между кусочками дерева или веточками, обворачивали их в бумагу или обвязывали их бечёвкой.

Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом. В Германии производство графитных карандашей началось в Нюрнберге. Немцы, смешавая графит с серой и клеем, получили стержень не такого высокого качества, но по более низкой цене. Чтобы скрыть это, производители карандашей прибегали к разным хитростям. В деревянный корпус карандаша вначале и на конце вставляли кусочки чистого графита, в середине же находился низкокачественный искусственный стержень. Иногда внутренность карандаша и вовсе была пустой. Так называемый «Нюрнбергский товар» не пользовался хорошей репутацией.

Современный же карандаш изобрел в 1794 году талантливый французский ученый и изобретатель Николя Жак Контэ. В конце XVIII века английский парламент ввёл строжайший запрет на вывоз драгоценного графита из Камберленда. За нарушение этого запрета наказание было очень суровым, вплоть до смертной казни. Но, несмотря на это, графит продолжал попадать в континентальную Европу контрабандным путем, что привело к резкому увеличению его цены. По заданию французского конвента, Контэ разработал рецептуру смешивания графита с глиной и производства из этих материалов высококачественных стержней. С помощью обработки высокими температурами была достигнута высокая прочность, однако ещё более важным был тот факт, что изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твердости, что и послужило основой современной классификации карандашей по твёрдости.

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).

Шестигранную форму корпуса карандаша предложил в конце XIX века граф Лотар фон Фаберкастл, заметив, что карандаши круглого сечения часто скатываются с наклонных поверхностей для письма.

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 механический карандаш с грифелем 2 мм, где стержень удерживается металлическими прижимами (цангами) - цанговый карандаш. Открываются цанги при нажатии кнопки на конце карандаша, что приводит к выдвиганию на длину, регулируемую владельцем карандаша.

Современные механические карандаши более совершенны. При каждом нажатии кнопки происходит автоматическая подача небольшого участка грифеля. Такие карандаши не нужно затачивать, они снабжены встроенным (как правило, под кнопкой подачи грифеля) ластиком и имеют различную фиксированную толщину линии (0.3мм, 0.5мм, 0.7мм, 0.9мм, 1мм).

Инструменты для письма известны с древних времен, как раз в тот период как у людей возникла потребность составлять документы, вести переписку или просто фиксировать свои мысли.

Создателями прародителя авторучки можно считать древних египтян - в захоронении фараона Тутанхамона обнаружена медная заостренная трубочка, которую наполняли жидкостью темного цвета - чернилами. Они медленно стекали по волокнам стебля и на заостренном конце трубочки накапливались. В процессе письма при надавливании, на папирусе оставалась четкая тонкая линия.

Римляне применяли оловянное стило для черчения на свитках папируса и пергамента, и письма на восковых табличках.

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 написаное им невозможно. Другой его характерной особенностью было то, что со временем серые штрихи, нанесённые серебряным карандашом, становились коричневыми. Такими инструментами пользовались такие мастера графики как Дюрер, Ван Эйк и Ботичелли.

История карандаша начинается с XIV века. Известен так называемый «итальянский карандаш», который появился в это время. 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.

Древесный уголь продолжали использовать, как и в древности, но уже не в виде головешек из костра, а, например, специально обрабатывая в печи ивовые палочки в горшке, запечатанном глиной.

С прототипами скорее всего и связано появление слова «карандаш». Оно восходит к тюркскому karadas - «черный камень» и турецкому karatas – “чёрный сланец”. Лингвисты связывают с ним также слово карандыш – крошка, карапуз, маленький человек, указывая на близость его значения с немецким словом «stift» - карандаш карапуз.

Графитные карандаши известны с XVI века. Английские пастухи из местности Камберленд открыли в земле темную массу, которую использовали для того, чтобы метить овец. Первоначально из-за цвета, схожего с цветом свинца, месторождение приняли за залежи этого минерала, используемого для отливки пуль. Но, определив непригодность нового материала для этих целей, начали изготавливать из него тонкие заостренные на конце палочки и использовали их для рисования. Такие палочки были мягкими, пачкали руки и подходили для рисования, но не для письма.

В XVII веке графит продавали обычно на улицах. Покупатели, в основном художники, зажимали эти графитовые палочки между кусочками дерева или веточками, обворачивали их в бумагу или обвязывали их бечевкой.

Так называемый «парижский карандаш» («соус») изготавливался из смеси белой глины и черной сажи. Он оказался хорош тем, дает черный след на бумаге и меньше ее царапает. Им до сих пор рисуют художники-графики. Во Франции же в XV веке была изобретена пастель путем добавления к мелу пигментов и жиров. Использовали при этом гуммиарабик или сок смоковницы, например. Леонардо да Винчи принадлежит заслуга открытия сангины - «красного мела». Это природный каолин, окрашенный окислами железа.

Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом. В Германии производство графитных карандашей началось в Нюрнберге. Немцы догадались смешивать графитный порошок с серой и клеем, получая, таким образом, стержень не самого высокого качества, но по более низкой цене. Чтобы скрыть это, производители карандашей прибегали к разным хитростям. В деревянный корпус карандаша вначале и на конце вставляли кусочки чистого графита, в середине же находился низкокачественный искусственный стержень. Иногда внутренность карандаша и вовсе была пустой. Понятно, что так называемый «Нюрнбергский товар» не пользовался хорошей репутацией.

Современный карандаш изобрел в 1794 году талантливый французский ученый и изобретатель Николя Жак Контэ (Conte). В конце XVIII века английский парламент ввел строжайший запрет на вывоз драгоценного графита из Камберленда. Нарушение этого постановления каралось очень строго, вплоть до смертной казни. Но, не смотря на это, графит продолжал попадать в континентальную Европу контрабандным путем, что привело к резкому увеличению его цены.

По заданию французского конвента Контэ разработал рецептуру смешивания графита с глиной и производства из этих материалов высококачественных стержней. С помощью обработки повышенными температурами была достигнута высокая прочность однако ещё более важным был тот факт, что изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твердости, что и послужило основой современной классификации карандашей по твердости (Т, М, ТМ или в английском варианте: Н - твердый, В - мягкий, НВ - средней твердости). Цифры перед буквами обозначают дальнейшую степень мягкости или твердости. Это зависит от процентного содержания графита в смеси, что также влияет на цвет стержня (грифеля) - чем больше графита, тем темнее и мягче грифель карандаша.

В конце XVIII века чешский фабрикант Й. Гартмут, выпускавший лабораторную посуду, соединил глину и графит, положив начало карандашному производству знаменитого «KOH-I-NOOR».

В современных грифелях используются полимеры, которые позволяют добиваться нужного сочетания прочности и эластичности, дают возможность изготавливать очень тонкие грифеля для механических карандашей (до 0.3 мм).

Привычную нам шестигранную форму корпуса карандаша предложил в конце XIX века граф Лотар фон Фаберкастл (Faber-Castell), заметив, что карандаши круглого сечения часто скатываются с наклонных поверхностей для письма.

В России же, богатой графитом и лесом, Михаил Ломоносов силами жителей одной деревни Архангельской губернии развернул производство карандаша в деревянной оболочке и ввёл в мировой обиход понятие «гросс» – дюжина дюжин. Гросс - дневная норма выработки карандашей одним мастером с одним подмастерьем. До сих пор во всём мире - «гросс» единица измерения количества именно карандашей.

С оправкой графитового стержня в деревянную оболочку вид и принцип действия карандаша уже не изменяется более двухсот лет. Совершенствуется производство, оттачивается качество, количество выпускаемых карандашей становится астрономическим, но идея трения слоистой красящей субстанции о шершавую поверхность остается удивительно жизнеспособной.

Изобретение карандаша в деревянной оправе, в силу удобства пользования, а также сравнительной простоты и дешевизны их изготовления, облегчило процесс закрепления и распространения информации. Чтобы оценить преимущества этого новшества, необходимо вспомнить, что письменность многие века была сопряжена с такими атрибутами, как гусиные и, позже, металлические перья, чернила или тушь. Человек пишущий был прикован к столу. Появление карандаша позволило вести записи в пути или в процессе работы, когда надо было моментально зафиксировать что-то. Недаром в наш язык прочно вошел фразеологический оборот: «взять на карандаш».

2/3 материала составляющего простой карандаш уходит в отходы при его заточке. Это натолкнуло американца Алонсо Таунсенда Кросса (Cross), пионера современных пишущих инструментов, на создание в 1869 году металлического карандаша. Графитный стержень размещался в металлической трубке и мог по необходимости выдвигаться на соответствующую длину.

Это скромное начало повлияло на развитие целой группы товаров, использующихся сегодня повсеместно. Самой простой конструкцией является механический карандаш с грифелем 2мм, где стержень удерживается металлическими прижимами (цангами) - цанговый карандаш. Открываются цанги при нажатии кнопки на конце карандаша, что приводит к выдвиганию на длину, регулируемую владельцем карандаша.

15 сентября 1912 года 19-летний Токудзи Хаякава открыл в центре Токио небольшую мастерскую металлической галантереи. Затем умудрился изобрести вечно острый карандаш. Так началась карьера основателя Sharp Corporation, одной из ведущих электронных компаний.

Казалось бы, изобретать карандаш - это все равно что изобретать велосипед. Но Хаякава умудрился сделать из этого простого и привычного всем предмета нечто совершенно новое. Он придумал оригинальный механизм, позволявший все время поддерживать карандашное острие в рабочем состоянии, и поместил его в металлический футляр. Грифель выдвигался наружу благодаря вращению футляра. «Механический карандаш Хаякавы» - под таким названием он запатентовал изобретение - был лишен недостатков его предшественника, который делался из целлулоида и был ужасно неудобным, некрасивым и непрактичным.

В 1915 году Хаякава выпустил свои карандаши в продажу. Расходились они плохо: металлический футляр холодил пальцы и плохо смотрелся с кимоно. Хаякава упорно продолжал работать на склад, пока не дождался крупного заказа от одной торговой фирмы из портового города Иокогама. Оказалось, что в Европе и США «карандаш Хаякавы» завоевал популярность. Крупные японские торговцы быстро оценили экспортный потенциал нового товара и принялись скупать карандаши прямо на фабрике. Она была загружена до предела, а торговцы требовали все больше и больше. Тогда для производства карандашей Хаякава создал еще одну фирму, а сам продолжал работать над их конструкцией. В 1916 году он разработал головку для грифеля, и механический карандаш принял тот облик, который сохраняет и по сей день. Изделие получило новое имя - «вечно острый карандаш», Ever-Ready-Sharp Pencil. Отсюда и ведет свое происхождение название корпорации Sharp.

Стоит еще раз вернуться к упоминанию фирмы Н.-Ж.Конте. В конце XX века она выпустила Conte Evolution - карандаш, не содержащий дерева, который изготавливается на одной производственной линии всего за одну минуту или даже чуть меньше. Рецепт является секретным. Известно только, что он готовится на основе синтетической резины, раствор которой вытягивается в форме спагетти, нарезается на секции, затачивается с одного конца, обрезается с другого (к которому может быть добавлен ластик) и покрывается краской.

Любители статистики подсчитали, что одним обыкновенным деревянным карандашом можно провести линию длиной в 56 км или написать более 40 тыс. слов. А вот Стейнбек, говорят, мог исписывать до 60 карандашей за один день. И Хемингуэй писал тоже только деревянными карандашами.

Есть и другой любопытный факт современных преимуществ, казалось бы, такого бесхитростного инструмента, как карандаш. В космическом ведомстве США (НАСА) более года разрабатывалась авторучка для письма в космосе (по проекту, стоимость которого исчислялась 3,5 млн. долларов), а советские космонавты пользовались безотказными карандашами.

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

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.

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.