Что находится внутри карандаша
Из чего состоят карандаши?
Многим детям и взрослым, увлекающимся рисованием и раскраской картинок хотелось бы узнать, из чего состоит карандаш. Ведь как можно каждый день держать привычный предмет в руках, не имея даже элементарных знаний о нем? На самом деле, найти ответ на этот вопрос очень просто.
Внимательно рассмотрев внешнюю часть карандаша, мы заметим, что она состоит из деревянной оболочки (теперь все чаще внешнюю оболочку карандаша делают из каких-либо других материалов). Внутри этой оболочки находится грифель – черная (или цветная) округлая палочка с острыми концами.
Грифель карандаша также состоит из нескольких химических элементов:
— графит (углеродный минерал, подвергающийся перед изготовлением карандашей предварительной очистке);
— ил (используется в качестве связующего вещества, благодаря своим скрепляющим свойствам);
сажа (или другие красящие вещества) — придают карандашу нужный цвет, делают стержень более гибким.
— вода и искусственный крахмал — позволяют достичь формирования общей однородной массы, из которой затем делают грифели.
В процессе производства грифелей для цветных карандашей применяются различные красящие вещества, наполняют же грифель таких карандашей каолином и мелом.
Высохшие заготовки грифеля подвергаются обжигу с применением температуры в 1000 градусов. После высыхания и обжига грифели на какое-то время помещают в смеси воска и жиров и воска для улучшения их прочности.
Это также весьма интересный вопрос. Так, к примеру, многие карандаши перестают рисовать на гладкой поверхности. Например, на фотобумаге, пластмассовой поверхности или на стекле грифель карандаша часто не оставляет никакого следа.
Тогда как на шероховатой поверхности карандаши снова начинают прекрасно писать. Почему так происходит? Это легко объясняется тем, что главная составляющая грифеля — графит состоит из мельчайших атомов углерода. Поэтому, если мы проводим карандашом по бумаге (или другой шершавой поверхности), грифель оставляет на ней тонкий слой графита. Тогда как на гладкой поверхности графит не будет крошиться, и оставлять следов.
Внутренности карандаша
Грифель карандаша состоит из графита, глины и связующих веществ. От соотношения глины и графита, а также от технологии производства зависит чернота и твердость грифеля. Современные технологии позволяют производить стержни и без использования графита, из специальных химических веществ, но графитовые стрежни пользуются большей популярностью. Соблюдение технологий производства также влияет на прочность стержня и его потребительские характеристики. Грифель должен иметь высокую степень прочности, не должен крошиться. Также при производстве особо тщательно должна соблюдаться технология замешивания смеси для грифеля, ее неоднородность и содержание посторонних примесей может привести к царапанию бумаги при работе карандашом.
Для карандаша очень важно, как он точится. Качество древесины обеспечивает ровную аккуратную стружку. В то же время стержень должен располагаться точно по центру корпуса. Если это требование нарушается, при заточке грифель будет срезаться неравномерно. Кроме того, чтобы предотвратить грифель от поломки в случае падения карандаша, многие производители используют так называемую SV-технологию проклейки грифеля. Если карандаш уронят, то грифель может сломаться только на заточенном кончике, а не внутри корпуса.
Грифиль там внутри.
Карандаш (от тюркских — чёрный камень) — инструмент в виде стержня, изготавливаемого из пишущего материала (угля, графита, сухих красок и т. п. ) применяемый для письма, рисования, черчения. Часто, в целях удобства, пишущий стержень карандаша вставляется в специальную оправу.
Карандаш. Виды и устройство. Назначение и маркировка. Особенности
Карандаш – пишущий инструмент, представляющий собой деревянную, пластиковую или металлическую оправу в виде стержня с сердцевиной, оставляющей стойкий след при трении о различные поверхности. Он используется для письма, рисования, черчения, маркировки.
Как устроен карандаш
Главным пишущим элементом карандаша выступает сердцевина. Она представляет собой тонкий длинный стержень. Его диаметр составляет в среднем 2-5 мм. Длина типового нового карандаша 175 мм, но он может быть короче или длиннее.
Обычно пишущая сердцевина изготавливается из следующих материалов:
Сердцевина помещается в оправу, которая делает более удобным удержание карандаша. Чаще всего это деревянный цилиндр с внутренней полостью, для запрессовки пишущего элемента.
Карандаши в деревянной оправе имеют плотное соединение с сердцевиной, поэтому она не выдвигается. В связи с этим для ее оголения применяется точилка. Этот инструмент стачивает оправу под конус, выводя на торце карандаша конус с вершиной из грифеля.
У механических карандашей со сменной сердцевиной оправу делают из пластика или металла. Грифель внутри нее фиксируется цанговым или другим зажимом. По мере стирания он выдвигается или меняется, что исключает необходимость стачивания самой оправы.
Виды карандашей по пишущему материалу
В зависимости от пишущего материала карандаши можно разделить на следующие разновидности:
Простые пишут черным или серым цветом, как и темные цветные, но они отличаются главным образом тем, что могут стираться ластиком. Сделанная ими надпись может быть удалена, так как пишущий материал не проникает глубоко в поверхность, на которой оставляет след.
Простые карандаши
В качестве стираемого грифеля у таких карандашей применяется графит. Он при трении оставляет серый след с черным или более светлым оттенком. Это недорогой инструмент, продаваемый поштучно. Обычно он оснащается собственным ластиком. Простые карандаши бывают деревянные или механические.
Деревянные в новом виде представляют собой пруток с ластиком на конце или без. Чтобы ними воспользоваться, требуется провести заточку с использованием точилки. Также встречаются изначально заточенные карандаши. Чтобы их выступающая часть грифеля не сломались во время транспортировки и хранения, они дополнительно могут оснащаться защитным колпачком.
Механические простые карандаши предусматривают возможность установки в оправу грифеля, а также его выдвигание по мере истирания. После использования в них можно вставить новую сердцевину. Это исключает необходимость их заточки. Такой карандаш отличается тем, что имеет более тонкий диаметр сердцевины. Сечение грифеля может составлять 0,3-0,7 мм. С помощью такого инструмента удобно прорисовывать очень тонкие линии, поэтому он пользуется большим спросом при выполнении черчения. Выдвигание грифеля из карандаша выполняется нажатием кнопки.
Также существуют простые карандаши с цанговым патроном. Они оснащаются очень толстым грифелем. В результате этого инструмент при прорисовке оставляет широкую линию. Благодаря этим качествам его обычно используют художники, а также столяры и строители при нанесении разметки.
Твердость карандаша
Пишущие качества простого карандаша в первую очередь зависят от ширины и твердости графитового грифеля. Чем он мягче, тем более широкий, темный и заметный след от него остается. На каждый графитовый карандаш наносится маркировка твердости.
Для российского рынка, обычно применяются обозначения:
Кроме этого на рынке стран СНГ присутствуют карандаши с европейской маркировкой:
При этом каждый тип твердости может дополняться цифрами перед буквой. Чем выше ее значение, тем мягче карандаш. К примеру, маркировка «4В» означает, что грифель на 4 единицы мягче стандартного «В». Самыми мягкими, пишущими очень темным цветом, являются простые карандаши с маркировкой «9В».
Самыми распространенными, ввиду удобства и оптимального баланса по глубине прорисовки, являются карандаши с маркировкой «HB». Твердые «H» оставляют тонкие слабозаметные линии. Сочетанием карандашей разной твердости можно выполнять монохромный рисунок на белой бумаге. Так мягкий грифель будет передавать глубокие цвета и тени, а твердый светлые части рисунка.
Цветные карандаши
Сердечник цветных карандашей оставляет нестираемый след. Тот является цветным или даже белым. Такие карандаши продаются наборами, включающими различные цвета. Их обычно используют для рисования.
К цветным относят карандаши из следующих материалов:
Каолиновые
Это обычные цветные карандаши, предназначенные для рисования. Их стержень состоит из каолиновой глины, подкрашенной пигментом. Он достаточно твердый, к тому же оставляет не слишком яркий цвет. В связи с этим, данными инструментами обычно пользуются только начинающие художники и дети.
Каолиновые карандаши стоят недорого. Они продаются комплектами разных цветов. Обычно они не имеют заточки, поэтому нуждаются в подготовке точилкой перед применением. Уровень твердости таких инструментов может быть самый разный, при этом понять насколько они удобны можно только попробовав, так как на них вообще отсутствует какая либо маркировка.
Угольные
Имеют грифель из древесного угля. Этот материал склонен осыпаться. Он ложится на бумагу нежно и мягко. Благодаря этому качеству такой карандаш используется исключительно только художниками для рисования.
Угольные карандаши могут представлять собой просто пишущий стержень или оснащается деревянной оправой. Все они пишут только черным цветом различной глубины. Твердость их грифеля маркируется буквами «В» и «H». К маркировке могут быть добавлены цифры 2 или 3, а не 2-9, как у графитовых простых карандашей.
Специфика использования угольных карандашей предусматривает параллельное применение специальных растушевок. Они позволяют растирать прорисовку, проявляя тонкие элементы рисунка. После завершения рисования, чтобы сохранить рисунок, его требуется покрыть лаком, так как в противном случае уголь постепенно высыпается.
Несколько производителей предлагают цветные угольные карандаши. Их рабочие качества сильно отличаются от обычного черного грифеля, так как в них содержатся добавки. В связи с этим популярность таких карандашей не слишком велика.
Пастельные
Это карандаши, сердцевина которых сделана из пастели, такой же, как и мелков для рисования. Она представляет собой стержень, спрессованный из цветного пигмента с мелом, маслом или воском. Такой карандаш оставляет за собой весьма специфический след, достаточно неоднородный. В связи с этим таким инструментом пользуются исключительно только для рисования. Для разметки и различных записей он не пригоден.
Рисовальные качества пастельных карандашей отличаются, так как сам стержень может быть изготовлен из разных материалов. Он бывает сухой, оставляющий еле заметный след, или мягкий, очень быстро стирающийся. Специфика этого инструмента в том, что его рисунок может отпечатываться на прилегающих к нему поверхностях. В связи с этим его нужно закреплять лаком.
Акварельные
Внешне похожи на каолиновые. На них отсутствует маркировка твердости. Особенность этого инструмента в высокой мягкости грифеля. Кроме этого он оставляет очень насыщенный яркий глубокий цвет. Благодаря этому, такие карандаши используют профессиональные художники для рисования.
Важным отличием акварельного грифеля является его водорастворимость. Оставленный им след на бумаге можно размочить мокрой кисточкой, добившись аналогичного эффекта, как при использовании акварельной краски.
Также с этим рисовальным инструментом применяется техника мокрого листа. Для этого поверхность бумаги сначала смачивается водой, после чего на нее наносится рисунок. Линии от грифеля в таком случае получаются более широкими и однородными. Качественные фирменные акварельные карандаши содержат в составе специальные добавки, которые делают рисунок водостойким после первого намокания. То есть, первый раз рисунок можно замыть, но потом он становится несмываемым.
Восковые
Представляют собой мелок подобно пастели без оправки. Они состоят из полимерного воска, смешанного с пигментом. Такой карандаш способен оставлять след на разных поверхностях, даже достаточно гладких. Обычно ими пользуются дети, возможности такого инструмента для серьезных рисунков обычно недостаточны.
Более высокими пишущими качествами обладают восковые карандаши с добавлением масла. Он мягче, поэтому след от него более широкий и насыщенный. Его можно использовать, чтобы рисовать на плитке, камне стеклу, а также традиционных поверхностях.
Статистические данные
Простой карандаш твердо-мягкий стандартной длины 175 мм, прежде чем закончиться выдерживает 17 заточек точилкой. С его помощью можно нарисовать линию длиной 55 км, или написать 45 тыс. слов. Ежегодный объем производства карандашей составляет около 14 млрд. штук.
Как и из чего делают карандаши?
Каждый человек хоть раз в жизни писал что-то карандашом, но задумывался ли кто-то, из чего он состоит и как туда попадает грифель? В этой статье ты можешь узнать об этом, а также из какого дерева делают грифели разной твердости, в чем разница изготовления цветных и простых карандашей, историю создания карандаша.
Карандаш – слово восточного происхождения, что с перевода означает сланец или черный камень. Грифель первых карандашей был создан из черного глинистого сланца, а затем их стали делать из измельченной жженой кости и клея, от такого состава след на бумаге был насыщенным и ярким.
История
В XVI веке для создания карандаша стали использовать графит, и он стал настолько популярным, что английское правительство запретило добывать графит, если его добывают дольше, чем полтора месяца в год, также запретило его вывоз из страны. Месторождение графита было единственным в Европе, в Кемберленде.
Но страны Европы в тайне вывозили графит из Англии, поэтому были им заполнены. Из-за всего этого цены на графит стали невероятно высокими, по этой причине владеть этим драгоценным сырьем могли лишь очень богатые люди. В скором времени французы придумали новый вид писчего средства. Внутрь карандашей они ставили белую глину, окрашенную сажей, поэтому рисовали такие карандаши очень мягко, а называли их парижскими карандашами. Сначала парижские карандаши годились лишь для рисования, так как это была просто графитовая палочка, но когда появилась внешняя оболочка, их стало можно использовать еще и для письма.
Но массовое производство карандашей началось в немецком городе Нюрнберге, их стержень делался из серы, графита и клея. Такие карандаши были значительно дешевле, но и качество было не столь хорошим. Из-за того, что стержень делался из нескольких веществ, он был неоднородным и временами прерывался по длине.
В XVIII веке Николя Жак Конте придумал еще один способ изготовления, он смешивал графит, глину, сажу и крахмал с водой, затем придавал изделию форму и обжигал его, добавляя разные количества разных веществ, можно было менять твердость и насыщенность цвета. Если добавляли больше графита, то карандаши были более мягкими и темными, а если больше глины, то более твердыми и светлыми. Если ты спросишь, из чего делают грифель карандашей в наше время, то однозначный ответ дать никто не сможет, так как существует больше двадцати различных способов изготовления.
Появлению карандашей в России способствовал Ломоносов, открыв производство в Архангельской области и установив норму для каждого мастера — 144 изделия в день, такая единица называется гросс и используется даже сейчас.
Впервые механический карандаш был создан американцем А.Кросс в конце XIX веке. Но зарегистрировал такое изделие Гиндельман, и произошло это в России.
Знаешь почему карандашам придали шестигранную форму? Потому что круглые карандаши были очень неудобные и все время скатывались со стола, поэтому их стали делать шестигранными. С приходом пластика, оболочку карандашей начали делать из него, но многие даже сейчас выбирают деревянные карандаши.
Из какой древесины изготавливают?
Обычно карандаши делаются из дерева, и от того, насколько качественное это дерево зависит комфорт от использования изделия. Раньше в основном использовали вирджинский или красный кедр, из рода можжевеловых, но эта древесина стоит достаточно дорого, поэтому производители предпочли калифорнийский кедр. В нынешнее время используют также ольху, сибирский кедр и липу. России выгодно использовать липу и ольху, так как их в нашей стране много. Ольха не очень прочная, но зато без сучков и равномерной структурой. А из липы делают изделия разной цены, как дорогие, так и дешевые, потому что она полностью соответствует стандартам: обладает наиболее подходящей плотностью, отлично удерживает внутри грифель. Кедр тоже используют, но в России изготавливают карандаши из тех деревьев, которые уже не дают орехи, а не из молодых.
Как производят современный грифель?
Нынешние графитовые сердцевины сделаны из трех компонентов: сажи, ила и графита. Графит присутствует даже в составе цветных карандашей, потому что именно из-за него карандаши оставляют след. Методика изготовления грифеля строго гласит, что важна температура и влажность, нельзя чтобы графитовая масса пересохла, в противном случае грифель начнет ломаться. Масса похожа на тесто, она прессуется и выходит через дырки, как макароны, после чего ее обжигают. Но это не все, после того как графитовая масса прошла температурную обработку, она еще проходит жировку — процесс заполнения пор, для которой применяется жир и воск. Грифели для цветных карандашей делают точно так же, но при этом еще добавляют цветной пигмент.
Обработка дерева
Для начала древесину отбирают, нужны волокна без сучков. То, что отобрали, превращается в бруски, которые потом идут на торцевание по длине будущего карандаша. После чего их распиливают на тонкие дощечки и пропитывают парафином. Такой процесс повышает устойчивость и механическое повреждение. От того, какой будет оболочка, зависит не только внешний вид, но еще и удобство. Дерево должно соответствовать нижеприведенным критериям:
Как грифель оказывается внутри карандаша?
Наверняка у тебя хоть раз возникал вопрос, а как грифель попадает в карандаш, если карандаш цельный? Выше мы говорили, что в процессе создания древесину нарезают дощечками. На каждой из дощечек вырезают несколько желобков по размерам грифеля, после чего по дощечкам раскладывают стержни, наносят клей на деревянную часть и сверху кладут идентичную дощечку с вырезами. Важно то, насколько качественно проклеили грифель, если все сделали правильно, то пишущая сердцевина не сломается даже от падения на пол. На сам грифель клей не наносят, только на деревянные дощечки. В конечном итоге, две дощечки с вставленными в них грифелями прессуются, и из-за мягкости дерева склейка незаметна, поэтому карандаш выглядит целым. Дальше ему с помощью опила придают нужную форму, а затем проводят заточку.
Отличительные черты оборудования
Для того, чтобы обработать каждый компонент, требуется разное оборудование. К примеру, для обработки глины нужна мельница и дробилка, чтобы перемешать массу, нужны винтовые прессы или фильера с дырочками. Сушка карандашей проводится в специальных шкафах, в которых изделия вращаются в течение 16 часов. После того, как карандаши высушили, важно посмотреть на процент влаги, который не должен превышать 0,5. Цветные карандаши такой процесс не проходят, потому что они состоят из наполнителей и красителей. После всех обработок станок нарезает карандаши подходящей длины.
Окраска
Цвет оболочки карандаша может быть абсолютно любым, но для окраски тоже существуют особые требования. Сначала нужна обработка, карандаши ставятся на конвейер, и они проходят грунтовочную установку. Для того, чтобы покрытие было равномерным, перед нанесением каждого слоя они переворачиваются.
Если производитель хороший, то окраску он будет проводить исключительно пищевой краской, потому что многие люди любят погрызть карандаши. Для верхнего покрытия используют глянцевый нитроцеллюлозный лак. В зависимости от того, какой результат хочет получить производитель, определяется количество лака и краски. Если слоев пигмента больше, то слоев лака должно быть меньше.
Осталось закончить с торцами, их на оборудовании окунают в специальный состав, а затем извлекают для высыхания.
Как сделать правильный выбор карандаша?
Ты узнал, как изготавливаются грифели, и как регулируют насыщенность и твердость. Теперь запомни маркировку:
Когда ты будешь выбирать карандаш, нужно обращать внимание на то, для чего он тебе, и на плотность бумаги. Чем плотнее бумага, тем большую твердость карандаша можешь выбирать. Самая практичная оболочка — деревянная, но для кого-то лучше пластиковая. Но если ты собираешься купить пластиковый карандаш, думая, что он более прочный, то не стоит. Сейчас на прилавках магазинов стали появляться карандаши с бумажными корпусами. Конечно, их внешний вид отличный, но скорее всего такой карандаш развалится от одного падения.
Мы надеемся, что наша статья была тебе полезна, и ты много узнал о таком простом и одновременно сложном предмете, как карандаш.
Как производят карандаши?
На уроках рисования, в художественной школе, без простого карандаша будет невозможно обойтись. Все наброски осуществляются с помощью этой канцелярской принадлежности, следы от которой всегда можно стереть ластиком. Это изделие достаточно простое, но производится оно очень сложно, в несколько этапов.
Во время изготовления карандаша используется более сотни материалов и проводится несколько десятков различных действий при помощи специализированного оборудования, а также в ручном режиме. Кто бы мог подумать, что этот небольшой предмет, предназначенный для рисования, производится около 11 дней.
Чтобы понять, насколько сложен и в то же время последователен процесс производства необходимо посмотреть на него со стороны. Для этого можно посетить самое известное в России предприятие, специализирующееся на производстве карандашей – завод имени Красина. Эта фабрика начала свою работу 90 лет назад. Кстати, в этом году она отметила свой юбилей. Своему существованию в той или иной степени предприятие обязано поддержке, оказываемой со стороны правительства.
Главное задачей представителей власти того времени была борьба с безграмотностью. Поэтому было важно начать производить канцелярские изделия в достаточном количестве и сделать их доступными для всего населения без исключения. С развалом СССР производством карандашей занималась исключительно на этом предприятии. На этом заводе изготавливается все необходимое сырьё, без которого невозможно сделать готовую продукцию. Итак, каковы основные этапы производства карандашей?
Основные этапы производства
На фабрику доставляют специальные дощечки из липы, которые в начале производства даже не пригодятся. Предварительно следует изготовить пишущие стержни, без которых невозможно себе представить не один карандаш. Делается это в специальном цехе. В качестве сырья для изготовления стержней применяют графит и глину. Первым шагом на пути приготовления смеси является процесс измельчения глины, после чего она перемещается к перемалывающему оборудованию.
Далее на специальной установке смесь очищается от различных примесей, камешков, частиц грязи и прочих посторонних элементов, а потом подвергается еще нескольким видам обработки с целью получения качественного продукта. Для изготовления грифелей используют только натуральные компоненты, поэтому переживать за безопасность точно не придётся.
Следующий этап – прессование. В этом производстве отсутствуют отходы, потому что их применяют вторично. На данном участке изготавливают уже готовые стержни, но их еще не помещают в карандаши, они предварительно должны быть подвергнуты ещё ряду различных манипуляций.
Процесс производства стержней можно сравнить с процедурой экструдирования кормов для животных. Подготовленная смесь выдавливается из отверстия специального шланга. Далее она помещается в специально подготовленную для этих целей ёмкость, и просушивается более 15 часов. И это ещё не всё. Процесс сортировки качественных стержней осуществляется в ручном режиме. Это длительный и непростой процесс, требующий особой внимательности и усидчивости.
После отсортировки стержней они прокалываются в специальном устройстве. Отжиг происходит при температуре порядке 1200 градусов по Цельсию. От этого будет зависеть качество стержня и твёрдость карандаша. После окончания процедуры отжига стержни наполняют жиром. Это делается для того чтобы стержень начал легко скользить, хорошо отображаться на бумаге и стираться ластиком без прикладывания особых усилий. Стоит отметить, что все выпускаемые карандаши могут отличаться друг от друга по степени твёрдости и мягкости. Для этого применяются различные компоненты: кондитерский жир, саломас, воск и т.д. После окончания всех необходимых процедур стержни отправляют на сборку, где с помощью специальных станков и дощечек в карандаше делают канавку, через которую вставляется стержень.
При помощи режущей части станка в дощечке вытачивают канавки. Дощечки в автоматическом режиме, отправляются в обойму, а на другом станке стержни размещают в дощечки, потом склеиваются, а затем их оставляют сохнуть под прессом. При этом стержень не приклеивается к дощечкам. Стержень находится внутри древесины и никуда не девается благодаря натягу деревянной оболочки.
Когда заготовка высохнет, её пилят при помощи фрезы на несколько карандашей. После окончания всех основных процессов на выходе получаются готовые канцелярские изделия, которые, тем не менее, ещё не готовы для продажи, так как они не окрашены.
На специальном оборудовании карандаши грунтуют. Для покраски этих канцелярских принадлежностей используют специальные эмали, которые также производят на заводе.
Особая покраска и оригинальная форма карандашей
В продаже можно увидеть карандаши, которые весьма оригинально покрашены, как будто с разводами. Для этого прибегают к особой технологии. Канцелярские принадлежности после покраски оставляют сушиться. Для того чтобы всё получилось максимально ровно проводится процедура механической обработки краёв. Изделие маркируют. Оборудование при этом работает с огромной скоростью. Готовые изделия непрерывно попадают в поддон.
На предприятии изготавливают эти изделия необычной расцветки, а также оригинальной формы, например, овальные, казалось бы, это и вовсе невозможно, но не тут-то было. Подобные изделия широко применяются при проведении ремонтных и строительных работ. Перед тем как упаковать карандаши их вручную перебирают, проверяют на целость, оценивают качественные характеристики и т.д. Занимаются этим сотрудники завода, некоторые из которых специализируются на этом всю жизнь.
После выпуска карандашей их обязательно тестируют на качество в специальной лаборатории, осваиваются новые технологии производства с целью сокращения временных и денежных затрат. На фабрике производят карандаши для профессионалов и любителей под различные нужды.