ПРОСТОЙ ЛИ ПРОСТОЙ КАРАНДАШ?
ПРОСТОЙ ЛИ ПРОСТОЙ КАРАНДАШ?
Черданцев А.Ю. 11
Черданцева Л.А. 11
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Не похож на человечка, но имеет он сердечко, И работе круглый год он сердечко отдает. Чертят им или рисуют. Грифель по листку танцует. Он большой помощник наш, и зовётся … КАРАНДАШ.
1. Введение
Простой карандаш. Вот он лежит перед нами на столе. В нём нет ничего необычного или непостижимого, но, тем не менее, без него в повседневной жизни не обойтись. Он нужен всем и всегда, им можно писать, штриховать, обводить, линовать, рисовать, а главное – с ним можно проводить эксперименты!
Актуальность: я посмотрел фильм «Красная палатка» (выпуск 1939 год), в котором радист потерпевшего крушение дирижабля «Италия», Джузеппе Бьяджи, пытается восстановить радиосвязь и чинит рацию при помощи простого карандаша.
И я решил проверить, действительно ли грифель карандаша можно использовать в качестве проводника электрического тока.
Объект исследования: простой карандаш и материал для его изготовления – графит.
Предмет исследования: физические и химические свойства графита, который входит в состав карандаша.
Цель работы:
- раскрыть свойства и возможности простого карандаша.
-
исследовать физические и химические свойства грифелей простых карандашей.
Задачи:
-
изучить виды, свойства карандаша и материала — графита;
-
провести анкетирование и опрос с целью определения знаний о карандаше у детей и взрослых;
-
создать компьютерную презентацию и лепбук « Простой карандаш».
Гипотеза:
Стержень простого карандаша обладает многими замечательными свойствами: можно рисовать под водой, на морозе, в космосе (жаль, что в космосе проверить не сможем!), которые имеют большое значение в промышленности, повседневной жизни, нанотехнологиях.
Методы исследования:
1. Теоретическое изучение информации.
2. Практические:
2. Основная часть
|
ГРАФИТ — аллотропная модификация углерода, наиболее устойчивая при обычных условиях. Графит — распространенный в природе минерал. Встречается обычно в виде отдельных чешуек, пластинок и скоплений, разных по величине и содержанию графита. |
Свойства
Графит — жирное на ощупь вещество черного или серо-черного цвета с металлическим блеском.
Свойства графита хорошо изучены и находят широкое применение. Образуется графит в результате вулканической деятельности при высоких температурах, поэтому и находят его в природе в магматических горных породах, где содержание кристаллического графита может доходить до 50%. Крупное графитовое месторождение находится в Тунгусском каменноугольном бассейне, образовавшееся в результате высокотемпературного воздействия на уголь – так называемая скрытокристаллическая форма графита, содержание которого лежит в пределах от 60 до 80%.
Физические свойства графитаЦвет графита варьирует от железо-черного до стального серого с характерным металлическим блеском. На ощупь минерал жирный, скользкий, пачкает пальцы и бумагу, при механическом воздействии расслаивается на отдельные чешуйчатые частицы. Именно это свойство графита позволяет применять его в карандашах.По сравнению с алмазом графит обладает меньшей твердостью и плотностью, а также графит электропроводен. Его теплопроводность зависит от степени нагрева. Графит обладает чрезвычайной огнеупорностью, его температура сгорания — 38500С.
Химические свойства графитаГрафит химически малоактивен: в кислотах не растворяется, с некоторыми солями и щелочными металлами образует соединения наподобие включений. С кислородом воздуха реагирует только при очень высокой температуре, образуя углекислый газ. Графит весьма инертен при нормальных условиях. Окисляется кислородом воздуха до углекислого газа выше 400 °С. Температура начала реакций тем выше, чем совершеннее кристаллическая структура графита.
Применение графита
Техническое применение минерала чрезвычайно разнообразно и обусловлено свойствами графита, главным образом его огнеупорностью и электропроводностью. Так, в металлургии графит используется для производства тугоплавких тиглей, чехлов для термопар, емкостей для кристаллизации. В литейном производстве графитовый порошок используется в качестве антипригарной присыпки, а также для смазывания литейных форм. Он также служит для изготовления электродов и нагревательных элементов электрических печей, скользящих контактов для электрических машин, анодов и сеток в ртутных выпрямителях, самосмазывающихся подшипников и колец электромашин, вкладышей для подшипников скольжения, втулок для поршневых штоков, уплотнительных колец для насосов и компрессоров, как смазка для нагретых частей машин и установок.
Даже в атомной энергетике замечательные свойства графита находят свое применение, в первую очередь, это его способность замедлять электроны в реакторах.
После облучения графита нейтронами его физические свойства изменяются: удельное электрическое сопротивление увеличивается, а прочность, твердость, теплопроводность уменьшаются на порядок. После отжига при 1000-2000 °С свойства восстанавливаются до прежних значений.
В ракетостроении сопла ракетных двигателей и многие элементы теплозащиты также производятся с применением графита.
Его используют в химическом машиностроении — для изготовления теплообменников, трубопроводов, запорной арматуры, деталей центробежных насосов и для работы с активными средами. Графит используют также как наполнитель пластмасс, компонент составов для изготовления стержней для карандашей, при получении алмазов.
3. Поисковая часть
3.1. Опыты
Опыт №1 «Изучение твёрдости простых карандашей»Мы взяли три карандаша различной твёрдости 2Т, ТМ, М. Начертили каждым линию, а затем стёрли линии ластиком. Лучше всех стирается карандаш 2Т, а хуже всех – карандаш М, так как он глубже проникает в волокна бумаги.
Вывод: грифель карандаша — это специально обработанная смесь графита, глины, воска. Твёрдость грифелю обеспечивает глина. Когда мы рисуем, происходит расслоение кристаллической решётки графита и его атомы ложатся на поверхность шестиугольными плоскостями, чем больше в стержне графита, тем мягче грифель карандаша. В самих слоях атомы находятся близко друг к другу и поэтому очень тесно связаны. А вот между слоями расстояние больше, и держатся они друг за дружку не так сильно. Поэтому, когда проведешь карандашом по бумаге, слои легко отрываются и остаются на листе. Стереть карандаш резиновым ластиком легко потому, что при механическом воздействии (трении) возникают силы взаимодействия между молекулами резины и графита и, в то же время, разрываются силы, сцепляющие частички
графита. В результате ластик просто-напросто вытаскивает молекулы графита из бумаги.
Опыт №2 «Изучение свойств грифеля простого карандаша при низкой температуре»
Мы решили проверить, будет ли простой карандаш писать при низкой температуре. Для этого в морозильную камеру (где температура -18˚С) положили на 1 час простые карандаши и ручки. Когда мы достали из камеры холодильника ручки и попробовали ими писать, то они не писали, а образцы простых карандашей оставляли на бумаге ровный след, но чуть светлее, чем до испытания.
Вывод: в кристаллической решетке графита атомы углерода располагаются в виде параллельных плоских слоев, которые относительно далеко находятся друг от друга, при этом атомы углерода в каждой плоскости имеют прочные межатомные связи. Поэтому связь между слоями значительно слабее, чем внутри слоя, и под воздействием внешних сил происходит скольжение — смещение одних слоев относительно других. Но при низкой температуре, расстояние между атомами сокращается, межмолекулярное притяжение увеличивается, слои решетки становятся ближе друг к другу, поэтому слои не так легко отрываются друг от друга, и карандаш пишет чуть светлее, чем при комнатной температуре.
Опыт №3 «Изучение механических свойств грифеля простого карандаша под водой».
В ёмкость с водой мы опустили кусок фанеры и в воде попробовали написать на нем простым карандашом.
Вывод: графит – твёрдое вещество, притяжение между частицами большое, а диффузия между твёрдым и жидким веществами проходит с меньшей скоростью, чем между частицами пары жидкость (чернила фломастера) –жидкость (вода). Поэтому молекулы воды не смогли разрушить кристаллическую решётку графита.
Опыт №4 «Изучение взаимодействия грифеля и кислоты»
Мы взяли ручку, простой карандаш, фломастер и решили проверить будут ли они писать после воздействия на их стержни кислотой. Сразу после того как мы погрузили стержни в кислоту, писали и карандаш, и ручка, и фломастер, но после 20 минут – фломастер пишет очень плохо, а грифель карандаша оказался устойчив к воздействию кислотой и пишет также хорошо как и до эксперимента.
Вывод: графит устойчив к воздействию агрессивной среды.
Опыт №5«Изучение электропроводности грифеля простого карандаша»
Мы собрали электрическую цепь для того чтобы выяснить, проводит ли грифель простого карандаша электрический ток. Мы разомкнули цепь и вставили в неё грифель. Замкнули цепь. Лампочка загорелась. Значит, грифель проводит электрический ток.
Вывод: грифель простого карандаша проводит электрический ток, а грифель цветного карандаша не проводит электрический ток, так как в грифеле цветного карандаша графита нет, он выполнен из смеси белой глины и пигментов, или красителей.
Опыт № 6 «Измерение напряжения в электрической цепи»
В электрическую цепь вставляем грифель, закрепляем его в зажимах. В ходе опыта мы заметили, что напряжение в цепи уменьшается, если грифель длинный, и увеличивается, если грифель короткий (лампочка горит ярче)
|
Длина грифеля (L), см |
Напряжение в цепи (U), В |
|
7 |
1,9 |
|
4,5 |
2,5 |
|
3 |
2,6 |
|
1,5 |
3 |
|
Диаметр грифеля, см |
Длина грифеля (L), см |
Напряжение в цепи (U), В |
|
0,3 |
3 |
1,3 |
|
0,4 |
3 |
2,6 |
I = , R =
Вывод: напряжение в цепи меняется в зависимости от длины и площади сечения грифеля: чем короче грифель, тем напряжение больше, и наоборот, чем грифель длиннее – тем напряжение меньше. А если площадь сечения больше, то и напряжение больше. Значит, грифель является сопротивлением. Полученные результаты эксперимента подтверждают зависимость между физическими величинами, установленную Г. Омом
Опыт № 7« Изучение теплопроводности грифеля»
Концы карандаша, заточенного с обеих сторон, мы подсоединили соединительными проводами к источнику тока. Когда мы замкнули цепь – грифель стал накаливаться, и даже вначале задымился, а потом раскалился докрасна, и деревянный корпус карандаша загорелся.
Мы измерили температуру грифеля с помощью датчика температуры из лаборатории Архимед – температура резко возрастала: за 10 секунд температура поднимается на 4 , причём, чем дольше мы греем – тем выше температура.
Вывод: грифель обладает высокой теплопроводностью. Если к противоположным концам карандаша подключить электрический ток, то грифель быстро и сильно нагревается так, что корпус карандаша загорается.
Опыт № 8 «Исследование электризации графита»
Для того, чтобы проверить электризуется грифель простого карандаша, мы взяли различные материалы: шёлк, шерсть, бумагу. Мы натерли грифель шелком и поднесли к электроскопу. На приборе стрелка не отклонилась – грифель не имеет электрического заряда, при натирании шелком. Затем опыт повторили с другими материалами.
Вывод: мы электризовали грифель различными материалами, но грифель не электризуется, значит, графит – плохой проводник.
Опыт № 9 «Изготовление грифельной лампочки»
Мы захотели проверить, можно ли сделать грифельную лампочку?
К концам грифеля мы присоединили проводами источник питания. Когда замкнули цепь – грифель стал накаляться и вначале задымился, а потом раскалился докрасна и стал светиться. Мы закрыли банку крышкой для того, чтобы ограничить доступ кислорода (чтобы грифель не перегорел). С аккумулятором из машины у нас получилась грифельная лампа, а с гальваническим элементом «Трофи» грифель только нагревался, но не накалялся.
Вывод: лампочку из грифеля сделать можно. Чем короче мы используем грифель, тем быстрее он накаляется и ярче горит. Гореть такая лампочка может до 20 минут.
3.2. Социологический опрос
Я провёл социологический опрос и выяснил, что знают о простом карандаше и о его составной части – грифеле ученики моей школы. Было опрошено 45 учащихся 9 — 11 классов.
Результаты социологического опроса:
|
1. Пользуетесь ли вы простым карандашом? |
2. Может ли простой карандаш писать под водой? |
|
3. Пишет ли простой карандаш на морозе? |
4. Проводит ли грифель простого карандаша электрический ток? |
|
5. Используют графит в нанотехнологиях? |
6. Пишут ли простым карандашом в космосе? |
|
7. Знаете ли вы изобретателя простого карандаша? |
8. Будут ли в будущем пользоваться простым карандашом? |
Заключение
Целью моей работы было раскрыть свойства и возможности простого карандаша, исследовать физические и химические свойства грифелей простых карандашей.
Гипотеза: стержень простого карандаша обладает многими замечательными свойствами : можно рисовать под водой, на морозе, в космосе, которые имеют большое практическое значение в промышленности, повседневной жизни, нанотехнологиях.
В результате проведенных экспериментов я выяснил:
— в кристаллической решетке графита атомы углерода располагаются в виде параллельных плоских слоев, которые относительно далеко находятся друг от друга, при этом атомы углерода в каждой плоскости имеют прочные межатомные связи. Поэтому связь между слоями значительно слабее, чем внутри слоя. Но при низкой температуре, расстояние между атомами сокращается, межмолекулярное притяжение увеличивается, слои решетки становятся ближе друг к другу; поэтому слои не так легко отрываются друг от друга, и карандаш пишет при низкой температуре чуть светлее, чем при комнатной температуре,
— грифель не электризуется, значит, графит – проводник;
— диффузия между твёрдым и жидким веществами проходит с меньшей скоростью, поэтому молекулы воды не смогли разрушить кристаллическую решётку графита. Грифель простого карандаша пишет под водой;
— грифель простого карандаша оказался устойчив к воздействию кислотой;
— грифель простого карандаша проводит электрический ток;
— напряжение в цепи меняется в зависимости от длины и площади сечения грифеля. Грифель является сопротивлением;
— грифель обладает высокой теплопроводностью;
Моя гипотеза полностью подтвердилась: стержень простого карандаша обладает многими замечательными свойствами: можно рисовать под водой, на морозе, в космосе, а также графит, который входит в состав простого карандаша имеет большое значение в промышленности, повседневной жизни, нанотехнологиях.
Даже в современном мире, охваченном компьютеризацией, карандаш всегда под рукой у каждого человека любой профессии.
И мой социологический опрос (80%) подтверждает мою гипотезу об использовании простого карандаша в будущем.
Литература
1. История мировой культуры. Справочник школьника. – М., 1996 г., 608 с.
2. Осипенко В. История карандаша.// «Юный художник».
3. Толковый словарь Ожегова. — М., 1997 г.
4. Филонов М. Возьмите в руки карандаш.// Книжное обозрение. – 1998. –
5. Я познаю мир. История вещей. – М., «Издательство АСТ», 1998 г. – 512 с.
Интернет – источники:
http://t3.deti.spb.ru
http://kultura.kubangov.ru
www.katod.com.ru
http://www.leadholder.com
http://www.chat.ru/~divlor/2c2a.htmlhttp://www.chat.ru/~divlor/2c2b.html
http://www.chat.ru/~divlor/2c2b.htmlhttp://www.chat.ru/~divlor/2c2c.html
http://www.chat.ru/~divlor/2c2b.htmlhttp://www.chat.ru/~divlor/2c2c.html
http://www.chat.ru/~divlor/2c2c.html
17
Просмотров работы: 2585
school-science.ru
Цветной карандаш — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Цветные карандашиЦветной карандаш – это инструмент для рисования, который представляет собой узкое пигментированное ядро, заключенное в цилиндрическую деревянную оболочку. В отличии от графита или угольного карандаша, ядро цветного карандаша имеет масляную или восковую основу и содержит другую пропорцию пигментов, добавок и связующих элементов. Водорастворимые (акварельные) карандаши и пастельные карандаши также производятся как цветные стержни для механических карандашей.
Цветные карандаши могут отличатся качеством и удобством использования. Концентрация пигмента в ядре, светостойкость пигментов, долговечность и мягкость стержня – это одни из ключевых показателей качества бренда и его рыночной цены. Не существует особой разницы в качестве между карандашами на масляной/восковой основе и водорастворимыми цветными карандашами. Несмотря на это некоторые производители оценивают водорастворимые карандаши как менее светостойкие чем созданные на масляной/восковой основе. Однако они очень популярны среди художников[1]. Рост популярности цветных карандашей как инструмента рисования послужил основой создания “Colored Pencil Society of America” [CPSA][2]. Эта ассоциация была основана в 1990 году как некоммерческая организация, посвященная художникам старше 18 лет использующим цветные карандаши. CPSA не только продвигает цветные карандаши как инструмент искусства, но и стремится установить стандарты для производителей цветных карандашей. Другие страны, как Великобритания, США, Канада, Австралия и Мексика[3][4][5] сформировали свои организации и сообщества для художников, использующих цветные карандаши. Обычно цветные карандаши хранятся в пеналах, чтобы предотвратить механические повреждения.
ru.wikipedia.org
Химический карандаш: сферы использования :: SYL.ru
Людям, выросшим в советское время, наверняка знаком карандаш, который в смоченном виде писал фиолетовым цветом и никак не желал стираться. Хотя общеупотребительное название такого карандаша – химический, его верное название – копировальный, поскольку изначально он применялся именно для копирования документов.
Химический карандаш: фото, состав
Среди компонентов грифеля химического карандаша присутствуют графит, глина, анилиновые краски (красители эозин, родамин, аурамин) и связующие вещества. В зависимости от процентного содержания связующих веществ различаются показатели твердости/мягкости карандашей. Точные пропорции компонентов варьируются от производителя к производителю.
Давно используемый химический карандаш можно отличить от обычного по синевато-фиолетовому цвету древесины у острия.
Принцип работы
В сухом виде химический карандаш пишет серебристо-серым оттенком, как всем привычный простой карандаш. И на вид их практически не отличить. Но стоит намочить надпись или сам карандаш, как оставляемый им след приобретает характерный фиолетовый цвет. В большей или меньшей степени грифель растворяется многими жидкостями, но лучше всего водой, на втором месте следует спирт.
Для смачивания стержня в некоторых карандашах делается даже небольшой и обычно резиновый резервуар с жидкостью. Вода вытекает из него самотеком либо при нажатии пальцем.
В отличие от обычных карандашей, на концах копировальных никогда не встретить резинок. Причина этому проста – следы его не стираются, потому что красители проникают глубоко в структуру волокон бумаги.
Помимо бумаги, химический карандаш позволяет оставлять отметки на таких поверхностях, где обычный не пишет – стекло, керамика, металл, влажная древесина и т. д. В связи с этим он был очень популярен в почтовой службе для надписей на посылках.
Для чего нужен химический карандаш?
Изначально основной сферой применения этого вида карандашей было копирование документов, с чем не справлялись существовавшие тогда другие канцелярские принадлежности. Перьевая ручка не оставляла на экземплярах-копиях заметных следов, а грифель обычного карандаша хоть и мог продавить несколько слоев бумаги, но при этом рвал ее, а кроме того, легко стирался.
Бумага, которую впоследствии требовалось скопировать, заполнялась карандашом, затем смачивалась водой и с помощью пресса прижималась к чистому листку бумаги. Получался зеркальный отпечаток, который мог читаться либо через зеркало, либо с оборотной стороны листа, поднесенного к яркому источнику света.
Когда были изобретены и стали набирать популярность еще более удобные для письма шариковые ручки, для копирования стала применяться копировальная бумага, а впоследствии и электронные устройства, производство и применение химических карандашей значительно уменьшилось.
Использование в наши дни
Сейчас химические карандаши не имеют былой популярности, хотя еще выпускаются. Однако они остались в применении в узких профессиональных сферах, где за все это время подходящей замены им так и не появилось, к примеру, при работе с древесиной (в т. ч. при постройке срубов). Обычный карандаш не способен оставить следов на намокшей древесине, а химический с этим отлично справляется. Также этот вид карандашей применяется в стоматологическом протезировании для пометок на протезах и их подгонки.
Поскольку такой карандаш может писать тогда, когда обычные ручки писать отказываются – в жару или сильный холод, он незаменим в походных условиях.
Химические карандаши можно найти в некоторых канцелярских магазинах, приобрести в интернете, а также в специализированных магазинах для художников.
По сходному принципу «работают» акварельные карандаши, имеющие внутри спрессованную акварель. В сухом виде они рисуют также как любые другие, а при смачивании штриховка становится менее заметной, а цвет приобретает большую яркость и насыщенность.
Нестандартные способы применения
Нередко рекомендуется использовать химический карандаш для проверки меда. Для этого небольшое количество меда зачерпывается ложкой, наносится на бумагу или ладонь. Далее следует попробовать провести линию по поверхности или просто опустить карандаш в мед, и если след от него остается – это считается признаком ненатурального продукта либо меда с избыточным содержанием сахара и воды.
Однако этот способ сложно назвать надежным и достоверным. Качественные и натуральные, согласно более сложным и комплексным исследованиям, виды меда, нередко определяются как фальсификаты при проверке карандашом.
Последствия при использовании не по назначению
Химический карандаш содержит немалое количество вредных для организма соединений. Если его лизнуть, как часто делали любопытные советские дети, то легко заработать если не полноценное отравление, то легкое расстройство желудка точно. Попадание кусочков стержня в пищеварительную систему может привести и к более серьезным последствиям, например, язве желудка.
Если фрагмент карандаша каким-то образом повредил кожные покровы, есть риск воспаления и нагноения раны.
www.syl.ru
Как делают карандаши? Производство карандашей
Карандашами мы пользуемся начиная с детского сада. Но мало кто из нас знает, как делают карандаши, какую древесину используют в этих целях. Примечательно, что создание этих канцелярских изделий выполняется на каждой фабрике по-своему. Но при этом есть и общие моменты, которые являются основополагающими для производственного процесса.
Какое дерево?
Классический деревянный карандаш имеет важный компонент – древесину, от качества которой зависит эксплуатация этого аксессуара. Понятно, что не каждое дерево годится для этих целей. В прошлом в промышленности использовалась древесина вирдижнского или красного кедра, который относится к роду можжевельников. Длинные волокна, отсутствие сучков, легкость в обработке – вот что привлекало внимание в этом материале. Но ввиду дороговизны европейские и американские бренды, производящие карандаши, стали использовать древесину калифорнийского кедра. Причем на ее основе создаются высококачественные изделия, которые используются в графических и художественных целях.
В большинстве случаев карандаши изготавливаются из ольхи, липы, сосны, калифорнийского и сибирского кедра, а также такого редкого дерева, как джелутонг. Из какого дерева делают карандаши в нашей стране? В большинстве случаев из ольхи и липы, которых на территории России огромное количество.
Ольха не является самым прочным материалом, зато у нее равномерное строение, что делает проще процесс обработки и сохраняет естественный природный цвет. Что касается липы, то она отвечает всем эксплуатационным требованиям, а потому используется при производстве и дешевых, и дорогих карандашей. За счет хорошей вязкости материал прочно удерживает грифель.
Уникальный для создания карандашей материал – кедр, который широко применяется на заводах в России. Примечательно, что используется не здоровая древесина, а экземпляры, которые уже не дают орех.
Стержень: какая основа?
Производство карандашей ведется с применением специального стержня. Графитный грифель состоит из трех компонентов – графита, сажи и ила, к которым часто добавляются органические связующие. Причем графит является постоянным компонентом, в том числе и цветным, так как именно грифель оставляет на бумаге след.
Стержни создаются из тщательно подготовленной массы, которая имеет определенную температуру и влажность. Важно, чтобы смесь не пересыхала, так как это скажется на износе оборудования. Вымешанное тесто специальным прессом формуется, затем пропускается через оборудование с дырочками, что делает массу похожей на лапшу. Эта лапша формируется в цилиндры, из которых выдавливаются стержни. Остается их только прокалить в специальных тиглях. Затем стержни подвергаются обжигу, а после него выполняется жировка: образовавшиеся поры под давлением и при конкретной температуре заполняются жиром, стеарином или воском.
Как делают цветные карандаши? Здесь принципиальное отличие имеет, опять же, стержень, который производится из пигментов, наполнителей, жирующих компонентов и связующего вещества. Здесь процесс производства стержня следующий:
- изготовленные стержни укладываются в специальные желобки на дощечке и накрываются второй дощечкой;
- обе дощечки склеиваются клеем ПВА, при этом стержень не должен приклеиться;
- торцы склеенных дощечек выравниваются;
- выполняется препарирование, то есть добавление жира в уже имеющуюся смесь.
Примечательно, что производство карандашей ведется с учетом потребительских свойств изделий. Так, дешевые создаются из древесины не самого высокого качества, точно такая же — не самая качественная — и оболочка. А вот карандаши, которые используются в художественных целях, делают из качественной древесины, которая имеет двойную проклейку.
Этап подготовки древесины
Производство карандашей ведется из хорошо отобранной древесины, которая обрабатывается для получения брусков. Обязательно выполняется торцевание брусков по длине карандаша, причем нужно учитывать припуски, так как произойдет усушка материала. На специальном многопильном станке выполняется распил брусков на дощечки, которые подвергаются пропитке парафином в специальных автоклавах. Эта процедура способствует улучшению механических свойств будущего изделия.
В зависимости от того, из чего сделан карандаш, будет выполняться и его заточка. Считается, что аккуратная стружка получается, если изделия сделаны из древесины сосны, липы или кедра. Кроме того, важно, чтобы грифель был качественно проклеен -такой карандаш даже при падении не сломается.
Какая оболочка?
От оболочки зависит простота и красота карандаша. Так как делают карандаши из дерева, то она должна отвечать следующим требованиям:
- Мягкости, прочности и легкости: в процессе эксплуатации оболочка не должна ломаться или крошиться, как и весь корпус.
- Не расслаиваться под воздействием природных факторов.
- Иметь красивый срез – гладкий и блестящий, при этом сама стружка не должна ломаться.
- Древесина должна быть стойкой к влаге.
Какое оборудование?
Производство карандашей ведется с использованием разнопланового оборудования. Например, очистка глины, из которой впоследствии будет создаваться графитный стержень, требует наличия специальных мельниц и дробилок. Обработка перемешанного теста ведется на винтовом прессе, где из теста вальцами с тремя разными зазорами формируется сам стержень. Для этих же целей применяется фильера с отверстиями. Сушка деревянных заготовок выполняется в сушильных шкафах, где изделия подвергаются вращению в течение 16 часов. При хорошей просушке древесина обретает уровень влажности максимум в 0,5%. Что касается цветных карандашей, то они тепловой обработке не подвергаются ввиду наличия в них наполнителей, красителей и жирующих компонентов. На специальном станке выполняется торцовка карандашей в длину.
Просушка
Как делают карандаши? В производственном процессе важную роль играет просушка. Она выполняется в специальных колодцах с помощью станков, причем дощечки укладываются так, чтобы просушка была максимально эффективной. В этих колодцах сушка выполняется примерно 72 часа, затем дощечки сортируются: все треснувшие или некрасивые изделия отбраковываются. Отобранные заготовки облагораживаются парафином, калибруются, то есть на них вырезаются специальные канавки, где будут расположены стержни.
Как изготавливают карандаши на производстве дальше? Теперь используется фрезерно-пропускная линия, на которой выполняется разделение блоков на карандаши. В зависимости от того, какой формы ножи используются на данном этапе, карандаши получаются или круглой, или граненой, или овальной формы. Важную роль играет крепление грифеля в деревянном корпусе: это должно делаться прочно и надежно, что снижает риск выпадения элементов грифеля. Упругий клей, который используется для связки, делает грифель прочнее.
Особенности покрытия
Современные простые и цветные карандаши представлены в огромном разнообразии дизайнов и цветов. Так как делают карандаши в заводских условиях, здесь уделяют пристальное внимание каждому этапу производства. Окраска – один из важных этапов, так как она должна отвечать целому ряду требований. Для отделки поверхности используется метод экструзии, а торец отделывается окунанием. В первом случае карандаш проходит через грунтовочный аппарат, где в конце конвейера он переворачивается для нанесения следующего слоя. Таким образом получается равномерное покрытие.
Качество окраски: от чего зависит?
Качество окраски зависит от того, насколько отвечают установленным требованиям сами лакокрасочные материалы, правильно ли налажена грунтовочная машина, соблюдены ли сроки сушки карандашей на ленте. Любая карандашная фабрика использует быстросохнущие составы, которые образуют на поверхности твердую, прочную и эластичную пленку, хорошо сцепляющуюся с поверхностью древесины.
Окраска выполняется специальными грунтовочными красками, которые обладают определенной вязкостью и содержат в себе пигменты. Если пигментная часть будет большой, это снизит блеск пленки и потребует дальнейшее нанесение на поверхность нитролака. Даже простые карандаши подвергаются лакированию с использованием нитроцеллюлозного глянцевого лака.
Если карандаш темных оттенков, то он окрашивается как минимум в 5 слоев и в 4 слоя лака. Для достижения светлых оттенков используется сочетание 7 слоев краски с 4 слоями лака. При этом для равномерного и аккуратного покрытия важно, чтобы поверхность имела максимум 18 слоев. Окрашивание торцевых частей карандашей выполняется в окунальной машине, в которую опускается рама с расположенными на ней карандашами.
Оправа карандаша
В зависимости от того, как делают карандаши и из каких материалов, может варьироваться и их оправа. В традиционном варианте грифель имеет деревянную оправу, однако современный рынок предлагает широкий выбор изделий в пластиковом, лакированном и даже бумажном корпусе. С одной стороны, это прибавляет им красоты и необычности, с другой, при падении от таких карандашей мало что останется.
Уже после покраски карандаши подвергаются финишной отделке. Для этого используются различные штампы и фольга разных цветов. Называется данный процесс обработки термостатированием.
Какая твердость?
Все цветные и простые карандаши отличаются твердостью грифеля, что находит отражение в их маркировке. Выбирать их нужно так: чем более плотная и твердая бумага, тем более твердым должен быть графитный стержень. Но слишком твердый графит может повредить бумагу. В России можно купить карандаши следующей маркировки:
- М – мягкий.
- Т – твердый.
- ТМ – твердо-мягкий.
О маркировке следует знать при выборе карандашей для создания чертежей или рисования в соответствующей технике.
Особенности цветных карандашей
Из чего делают карандаши простые, мы уже разобрались. Теперь нужно понять, когда и как появились цветные карандаши. Известно, что первые изделия с цветным грифелем появились еще в 1820 году, правда, кто их изобрел, так и осталось загадкой. В основе цветного грифеля лежит сочетание соединяющего вещества, цветных пигментов и наполнителя. В качестве соединяющего вещества выступает клей каолин, за счет которого формируется и форам грифеля. В качестве цветных пигментов используются хорошо измельченные цветные материалы высокого качества, причем пигмент может быть органической или неорганической основы. Сами цветовые пигменты создаются на основе материалов, которые обладают стойкостью к выгоранию под влиянием солнечных лучей и экологической безопасностью. На сегодняшний день карандаши выпускаются в 36 цветовых оттенках соответственно международной шкале оттенков Pantone. Что касается наполнителей, то в этом качестве используются каолин и мел, которые подвергаются тщательному измельчению.
fb.ru
История карандаша | История вещей
← История боулинга
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.
xn—-dtbjalal8asil4g8c.xn--p1ai
FAQed: История возникновения карандаша
Карандаш – любимый инструмент для рисования известен каждому с самого раннего детства. Мы все пользуемся цветными и «простыми» карандашами в повседневной жизни и не задумываемся о «возрасте» этого изобретения человечества. Предлагаем узнать о карандашах всю поднаготную, историю карандашей, происхождение названия и их эволюцию.
Исторические факты о карандашах (Caran d’Ache)
А знаете ли вы, что:
- В середине IXX, начале XX веков, если точнее с 1858 по 1909 г.г., рождённый в России и переехавший потом во Францию, жил известный карикатурист Э. Пуаре. Эммануэль подписывал свои работы псевдонимом Caran d’Ache (Каран д`Аш), на французский манер. Это слово «карандаш», псевдоним Эммануэля Пуаре прочно закрепилось в сознании всего цивилизованного мира и ассоциировалось с рисунками.
- Позже в Женеве, в 1924 году, открылась фабрика, выпускающая пишущие инструменты и канцелярские аксессуары, выбрав для себя торговую марку «Caran d’Ache».
- Буква, написанная «простым» карандашом весит примерно 0,000 33 грамма.
- Одним карандашом средней твёрдости можно написать 45 000 слов.
- Одного карандаша средней твёрдости хватит, чтобы провести линию протяжённостью 55 000 метров.
Карандаш – этимология слова
Историки считают, что первыми карандашами были палочки из свинцово-цинкового сплава, зажиточные горожане использовали палочки из серебра. Из металла изготавливали проволоку и к недлинному кусочку приделывали металлическую или деревянную ручку. Эти прародители современного карандаша были не очень удобными для письма, так как имели чувствительный вес, линия была нечёткой и выходила не ровной, и написанное исправить было невозможно.
Настоящая история всем известных карандашей, в нашем понимании, началась примерно в начале XIV века. Родиной карандаша считается Италия. Люди изготавливали стержень из мягкой глины и чёрного сланца, и оборачивали его в тонкую кожу. В исторических кругах это изобретение человечества носит название «Итальянского карандаша». Со временем грифели, стержни карандаша изготавливали из пережжёных костей животных с добавлением растительных клеев. Линия нарисованная «Итальянским карандашом» была чёткой и яркой.
Слово «КАРАНДАШ» имеет восточное происхождение, от тюркского karadaş – (kara), дословно-чёрный и daş (даш) — камень, сланец. Дословно — чёрный сланец или чёрный камень.
История карандаша
Человечество, пытаясь запечатлеть и увековечить увиденное, рисовало всегда. Из школьного курса каждый помнит о доисторических наскальных рисунках. Историки утверждают, что подобие карандашей человечество начало использовать примерно с XIII века нашей эры. Установлено это было при изучении набросков картин тех времён и с помощью современных технологий, при послойном просмотре картин мастеров тех лет. Использовали «серебряный карандаш» или «свинцовый карандаш». Каждый из этих карандашей имел свои ощутимые недостатки. Работа «серебряным карандашом» требовал высокого мастерства и «твёрдой руки», потому что исправить или стереть нарисованное уже невозможно. К тому же, со временем серебро окислялось, и серые штрихи приобретали тёмно-жёлтый или коричневый оттенок. «Свинцовый карандаш» рисовал более чёткие, но вместе с тем светлые линии. Художники чаще использовали свинцовый инструмент.
Позже появился «Итальянский карандаш», о котором мы рассказывали выше.
Интересно, что и сегодня художники используют «свинцовый», «серебряный» и «итальянский» карандаши для достижения нужного эффекта при рисовании.
Знакомые нам графитовые карандаши появились в XVI веке. Материал для их изготовления подсказала сама природа. В Английском Камберленде прошла сильнейшая буря, было разрушено множество строений и повалено деревьев. Под деревьями пастухи обнаружили неизвестную им породу, почти чёрную и с металлическим блеском. В начале посчитали, что это уголь, но он не горел. Тогда подумали, что это свинец, но порода не плавилась и была явно легче свинца. С открытым пастухами графитом проводилось ещё много испытаний, но пригодилось только одно его качество, он оставлял чёткий, хорошо видимый след при черчении им. Поэтому пастухи метили графитом своих овец. Люди начали рисовать кусочками графита, в дальнейшем, отколов тонкую длинную щепу, использовали его для рисования. Писать графитом не получалось. Он был очень мягким для этого, крошился, пачкал руки и ломался при излишнем нажатии. Так в XVII веке графит продавался в лавках. Рисовальщики на улицах, для собственного удобства, кусочек графита зажимали между двух палочек и обматывали конструкцию нитками или лентой кожи.
Упоминание о первых карандашах с деревянным корпусом найдено в документах 1683 года.
В 1719 году в немецком Штайне (Бавария) открыли первое производство карандашей с графитовым стержнем. Конечно же, состав грифеля отличался от современного. Графитовую крошку смешивали с серой и закрепляли клеем. За счёт этих манипуляций удешевлялась себестоимость грифеля. Качество было низким, но карандаш был не дорогим.
А в 1761 году производством карандашей занялся столяр К. Фабер. Каспар приехал жить в Штайн в 1758 году. Позже Каспар Фабер основал всемирно известную компанию Faber-Castell (Фабер-Кастелл). До 21 января 2016 года компанией Faber-Castell руководил прямой потомок Каспара Фабера – Антон Вольфганг фон Фабер-Кастелл (1941-21.01.2016).
В эволюцию карандаша вмешалась наука. Для производства карандашей, лучшим и единственно пригодным считался английский графит, конечно же, из английского Камберленда. Но Англия ограничила вывоз графита в конце XIII века, так как он использовался в военном деле и имел стратегическое назначение. Графит добавляли в тигли при металлургических производствах. Тигель – это сосуд для нагрева, обжига и плавления, используются в металлургии при литье, слово произошло от немецкого «tiegel» – горшок. В результате стоимость графита в Европе резко выросла.
История перьевых ручек. Кто изобрёл.
Виды и типы современных перьевых ручек.
В 1789 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле (9 декабря 1742 – 21 мая 1786) доказывает, что графит является разновидностью углерода.
Называть графит – графитом предложил немецкий геолог Абраам Вернер в 1789 году. Происходит слово «графит» от греческого «grapho»-пишу. До этого графит называли – «чёрный свинец» от английского «black lead», «карбидное железо» или «серебристый свинец».
В 1790 году Йозеф Хардмут, мастер из Вены, опытным путём получил современный вариант графитового стержня. Он сделал смесь из муки графита, глины и воды, и подверг обжигу эту смесь в печи. Изменением содержания глины и графита Хардмут получил материалы различной твёрдости. В этом же году Йозеф открывает фабрику по производству карандашей под названием «Koh-i-Noor Hardtmuth». Название предприятия «Koh-i-Noor» (Кохинур) переводится с персидского как «Гора света», такое название носит один из знаменитых алмазов. Бизнес становится семейным. И в 1889 году внук Йозефа Хардмуда Фридрих фон Хардмут уже умеет производить карандаши семнадцати видов твёрдости.
Параллельно изысканиям Й. Хардмуда, Никола Жак Конте, изобретатель и учёный из Франции, в 1795 году получает такой же по содержанию и технологии графитовый стержень, используя графитовую пыль. Можно смело утверждать, что оба изобретателя, Хартмуд и Конте, являются «родителями» современного карандаша.
Технология производства графитовых стержней для карандашей Йозефа Хардмуда и Никола Жака Конте получила широчайшее распространение по всей территории Европы, что привело к открытию в середине XIX века и до сих пор всемирно известных фабрик по производству канцтоваров, таких как «Faber-Castell», «Koh-i-Noor Hardtmuth», «Staedtler», «Lyra» и «Schwan-Stabilo».
А вот привычную шестигранную форму карандаша предложил граф Лотар фон Фабер-Кастелл в 1851 году, обратив внимание, что карандаши цилиндрической формы скатываются со столов. На сегодняшний день это самая распространённая форма карандашей.
Сегодня для производства грифелей вместо глины используются современные полимеры, которые позволяют добиться не только разных степеней твёрдости карандашей, но и эластичности, что уменьшает хрупкость грифелей. Многие наверняка замечали, что после падения карандаша на пол, грифель не всегда откалывается и не крошится внутри корпуса. Так же современные технологии позволяют производить тончайшие грифели для механических карандашей. Принятые стандарты толщины грифеля для механических карандашей 0.9 мм, 0.7 мм, 0.5 мм и 0.3 мм.
Механические карандаши появились в 1869 году благодаря американцу Алонсо Таунсенд Кросс. Он обратил внимание, что при заточке карандаша, большая его часть стачивается, примерно две трети. Идея Кросса заключалась в том, что грифель помещается в металлическую трубку и выдвигается по мере необходимости на нужную длину. Первые механические карандаши были примитивны, но, несмотря на это просуществовали достаточно долго. Тот, кто помнит советское время, знает, что такое механические карандаши отечественного производства. Вот именно такие и изобрёл Кросс. Достаточно толстый грифель, 2 мм толщиной удерживался на пишущем конце карандаша зажимами, цангами. При нажатии на кнопку, цанги раздвигались, и грифель выдвигался на нужную длину. Часто регулировать длину грифеля приходилось вручную, придерживая грифель пальцами. Короткий грифель не удерживался цангами, качался и выпадал.
Современный механизм более совершенен. Грифель в механических карандашах удерживается не цангами, а самим держателем, а выдвигается с помощью толкателя. При нажатии кнопки грифель выдвигается на небольшую длину. Плюс механических карандашей – отсутствие отходов и заточки, так как грифели и так достаточно тонкие.
Изобретение механических карандашей дало развитие новой группе канцелярских товаров.
История шариковых ручек. История происхождения и эволюция. Кто изобрёл шариковые ручки?
Виды современных шариковых ручек.
Процесс производства карандашей
Для производства грифелей используют: графит, каолиновую глину или полимеры, крахмал (для простых карандашей), целлюлозу (для цветных карандашей), масло (кокосовое или подсолнечное), воск, парафин, стеарин или жиры.
Для производства корпуса применяют:
- низкое качество – тополь, ольха;
- среднее качество – липа;
- высокое качество – кедр, сосна, джелутонг.
Для скрепления корпуса и закрепления грифеля разнообразные клеи. И краски для корпуса.
Поэтому производство карандашей не так просто, как кажется при взгляде на сам карандаш, кроме этого производство зависимо от качества материалов и поставщиков сырья.
История происхождения перьевой ручки.
Эволюция и виды современных перьевых ручек.
Виды современных карандашей
С детства мы привыкли делить карандаши на простые и цветные. Подчёркивать разницу, наверное, не нужно. И так все прекрасно знают, что цветными карандашами рисуют, а простыми пишут, чертят и размечают. Цветные карандаши по плотности грифеля, как правило, являются мягкими, чтобы линии были более яркими.
Простые карандаши за счёт твёрдости грифеля чертят разными оттенками, от почти чёрного до бледно-серого.
Механические карандаши мы описали достаточно подробно выше, поэтому не будем повторяться.
Главное отличие карандашей – это твёрдость.
Твёрдость карандаша всегда указывается на его корпусе, за исключением механических. Твёрдость грифелей для механических карандашей и их толщину можно посмотреть на коробочке, в которой они продаются.
Твёрдость обозначается буквами: Т – твёрдый, М – мягкий. Средней и самой используемой твёрдостью карандашей считается ТМ – твёрдо-мягкие. Ещё необходимо знать, что каждый производитель использует разные составляющие, и тон линии в одной твёрдости может быть разным.
Международная маркировка твёрдости карандашей
| США | Европа | Россия |
| №1 | B | М |
| №2 | HB | ТМ |
| №2½ | F | — |
| №3 | H | Т |
| №4 | 2H | 2Т |
#история карандаша #как делают карандаши #как появился карандаш #происхождение слова карандаш #виды карандашей #маркировка карандашей
Страница сгенерирована за 0,0305 s
faqed.ru
Почему был запрещен химический карандаш: dmgusev — LiveJournal
«Химические карандаши нельзя посылать в посылках, их отбирают при обысках» — это цитата из рассказа Варлама Шаламова «Графит». Это уточнение вовсе не вымысел писателя, а чистая правда. Химические карандаши на самом деле были запрещены в местах лишения свободы.
Что такое химический карандаш
Химический карандаш придумал американец Эдсон Кларк в середине XIX века. По крайней мере, именно он получил на него патент. Этот карандаш по внешнему виду ничем не отличался от обычного. На бумаге он оставлял неяркий, бледный след, как рядовой графитный. Но стоило только его намочить, как он начинал писать так, будто это не карандаш вовсе, а самые настоящие чернила. Объяснялся такой эффект просто: в карандаш добавляли специальные красители, потому он и назывался химическим. Однако и это название было, скорее, неофициальным. В действительности на химическом карандаше, как правило, красовалась надпись «копир». Это наименование письменная принадлежность получила благодаря тому, что химический карандаш изначально был предназначен для изготовления копий. Изобретенная к тому времени копировальная бумага требовала сильного нажима, которого не могли обеспечить перьевые ручки. А при использовании обычного карандаша, документ можно было легко «подправить», просто стерев что-то «ненужное». Красители же химического карандаша легко проникали в бумагу, оставляя похожий на чернила, а главное стойкий след. Для того, чтобы сделать копию документа, бумагу с текстом просто смачивали водой, клали на нее чистый лист, а сверху – пресс. Слова четко отпечатывались на втором листе, хотя, правда, в зеркальном отражении.
Применение
В Советском Союзе химический карандаш завоевал такую популярность, что его стали использовать не только для изготовления копий документов. Такими карандашами писали письма или просто рисовали. Зачастую во всевозможных учреждениях (в почтовых отделениях, на телеграфе и т.п.) к столам были привязаны за веревку именно химические карандаши для заполнения различных бланков или указания адреса на деревянных посылочных ящиках. Химические карандаши были удобны и в полевых условиях. Для них не нужны были чернила, их можно было спокойно носить в кармане, а при необходимости просто заточить. Да и клякс «копиры» не оставляли. Поэтому ими пользовались представители многих профессий, которым по долгу службы необходимо было заполнять различные документы.
За решеткой
Химические чудо-карандаши тут же оказались под запретом в местах не столь отдаленных. Лагерное начальство считало, что с помощью таких карандашей заключенные могут легко подделать ту или иную печать или даже целый документ. Хотя все тот же Шаламов писал о том, что «применение такого рода чрезвычайно редко, и уж конечно, если будут изготовлять документы, то им понадобится не только химический карандаш». Кроме того узники использовали «копир» для изготовления игральных карт. Для этого они размачивали стержень карандаша, выкладывали его в тряпочку и через трафарет наносили краску на бумагу. Понятно, что азартные игры в зонах и тюрьмах тоже были строго запрещены.
via
dmgusev.livejournal.com