За последние столетия сменилось несколько поколений инструментов для письма. На смену гусиным перьям пришли перьевые ручки, затем шариковые. Однако конструкция другого инструмента — карандаша — оказалась настолько гениально простой, что он почти без изменений дошел из Средневековья до наших дней и, возможно, протянет еще не одно столетие. В древности те, кому приходилось делать заметки, пользовались стерженьками из свинца или его сплава с оловом. Этот мягкий металл оставлял на пергаменте или бумаге еле видный светло-серый след, который можно было стереть с помощью мякиша. Рисовали и углем, и черным глинистым сланцем, однако удобство таких письменных приспособлений оставляло желать лучшего.
Как часто бывает, к революции в сфере письменных принадлежностей привел слепой случай. В 1564 году в Борроудейле, городе английского графства Камбрия, буря повалила несколько деревьев, и местные жители обратили внимание на необычные камни под корнями. Они были черными, мягкими и оставляли следы на различных поверхностях. Слава камня, который назвали «черным свинцом», или plumbago (лат. «подобный свинцу»), вскоре распространилась за пределы графства: пастухи метили им овец, художники вставляли кусочки «свинца» в деревянные футляры и использовали для рисования и письма. Английским словом lead (свинец) и сегодня называют карандашный грифель, а в словаре Даля можно увидеть определение графита: «ископаемое, из которого делается так называемый свинцовый карандаш» (само русское слово «карандаш» произошло от тюркских «кара» — черный, «даш» — камень). То, что «черный свинец» представляет собой кристаллическую разновидность углерода, шведский химик Карл Шееле выяснил только в 1779 году, а через десять лет немецкий геолог Абраам Вернер дал ему говорящее название графит — от греческого γράφω, «пишу».
На протяжении следующих двух с лишним веков Борроудейл оставался единственным источником графита для карандашей в Европе, поскольку минерал из других месторождений был низкокачественным. Графит стал стратегическим сырьем, британский парламент в 1752 году принял закон, согласно которому за воровство этого материала или продажу на черном рынке полагалось тюремное заключение или ссылка. Великобритания сама решала, кому можно продавать этот минерал, а кому нельзя. В частности, новорожденную Французскую республику островной сосед решил оставить без карандашей, объявив ей экономическую блокаду. Понятно, что такая монополия не пришлась французам по душе, и один из видных деятелей французской революции Лазар Карно попросил изобретателя, ученого и офицера Никола Жака Конте найти способ не зависеть от импорта этого дорогого материала. Конте решил проблему довольно быстро — он взял за основу молотый графит (из других месторождений), смешал его с глиной, из полученного состава вылепил стержни и обжег в печи. Полученный материал был значительно дешевле, а писал нисколько не хуже самого лучшего британского натурального графита. Более того, варьируя содержание графита в смеси, можно было получать различную твердость грифелей. В 1795 году Конте получил патент на свой процесс, и именно таким методом (с незначительными усовершенствованиями) карандаши изготавливают и сейчас.
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).
Рисование ― приятное и полезное занятие для любого возраста. И один из самых любых художественных материалов любого ребёнка ― карандаши. 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. Редакция сайт провела своё расследование и расскажет историю возникновения карандаша и технологию его изготовления.
История карандаша началась приблизительно 300 лет назад, когда вместо свинца стали использовать новый минерал ― графит. Но он очень мягкий, и поэтому в графитную массу стали 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 при этом не должно лохматиться. Идеальным оказался для этой цели сибирский кедр.
В графитную массу подмешивают ещё жир и клей. Это для того, чтобы графит легче скользил по бумаге и оставлял насыщенный след. Так, около двухсот лет назад карандаш стал похож на тот, что мы привыкли видеть.
Как делали карандаши
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.
Карандаш постоянно совершенствовался. Круглый карандаш скатывается со стола, поэтому придумали делать его шестигранным. Затем для удобства в верхнюю часть карандаша поместили стирательную резинку. Появились цветные карандаши, в которых вместо графита в грифелях используется мел со специальным клеем (каолин) и красящим веществом.
Люди продолжали искать материал для замены древесины. Так появились карандаши в пластмассовой оправе. Был изобретён механический карандаш в металлическом корпусе. Сейчас выпускаются ещё и восковые карандаши.
Карандаш от начала создания и до готовой продукции проходит через 83 технологические операции, при его изготовлении используется 107 видов сырья и материалов, а цикл производства составляет 11 дней.
Из какого дерева делают карандаши в наше время?
В большинстве случаев ― из ольхи и липы, которых на территории России огромное количество. Ольха является не самым прочным материалом, зато у неё равномерное строение, что упрощает процесс обработки и сохраняет естественный природный цвет. Что касается липы, то она отвечает всем эксплуатационным требованиям, а потому используется при производстве и дешёвых, и дорогих карандашей. За счёт 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 орехов.
Стержень: какая основа
Производство карандашей ведётся с применением специального стержня. Графитный грифель состоит из трёх компонентов ― графита, сажи и ила, к которым часто добавляются органические связующие. Причём графит, в том числе и цветной, является постоянным компонентом, так как именно грифель оставляет на бумаге след. Стержни создаются из тщательно подготовленной массы, которая имеет определённую температуру и влажность. 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 только их прокалить в специальных тиглях. Затем стержни подвергаются обжигу, а после него выполняется жировка: образовавшиеся поры под давлением и при определённой 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. 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 ведётся с учётом потребительских свойств изделий. Так, дешёвые карандаши 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. 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.
Какой должна быть оболочка?
От оболочки зависит простота и красота карандаша. Так как делают карандаши из дерева, то она должна отвечать следующим требованиям: мягкости, прочности и лёгкости.
В процессе эксплуатации оболочка должна
Не ломаться или крошиться, как и весь корпус;
Не расслаиваться под воздействием природных факторов;
Иметь красивый срез ― гладкий и блестящий;
Быть стойкой к влаге.
Какое оборудование используется?
Производство карандашей ведётся с использованием разнопланового оборудования. Например, очистка глины, из которой впоследствии будет создаваться графитный стержень, требует наличия специальных мельниц и дробилок. Обработка перемешанного теста ведётся 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.
Как делают карандаши
В производственном процессе важную роль играет просушка. Она выполняется в специальных колодцах с помощью станков, причём 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.
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 гранёной, или овальной формы. Важную роль играет крепление грифеля в деревянном корпусе: это должно делаться прочно и надёжно, что снижает риск выпадения элементов грифеля. Упругий клей, который используется для связки, делает грифель прочнее.
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.
В России есть две крупные фабрики по производству карандашей. Карандашная фабрика им. Красина в г. Москве ― первое государственное предприятие в России по выпуску карандашей в древесной оболочке. Фабрика основана в 1926 году. Вот уже более 72 лет она является крупнейшим производителем канцелярских товаров.
Сибирская карандашная фабрика в г. Томске . В 1912 году царское правительство организовало в Томске фабрику, которая пилила кедровую дощечку для производства всех выпускаемых в России карандашей. В 2003 году фабрика значительно увеличила ассортимент выпускаемой продукции и вывела на рынок новые марки известных своим качеством карандашей «Сибирский кедр» и «Русский карандаш » с хорошими потребительскими характеристиками. Карандаши новых марок заняли достойное место среди недорогих карандашей отечественного производства, изготовленных из российских экологически чистых материалов.
В 2004 году карандашная фабрика была продана чешской компании KOH-I-NOOR. На фабрику поступили инвестиции, и появились новые возможности для распространения продукции не только на внутреннем, но и на мировом рынке канцелярских товаров.
Этимология этого слова, впервые предложенная в России во второй половине XIX века академиком Я. Гротом, долгое время считалась бесспорной, и она до сих пор преобладает в словарях. Например:
карандаш . Из тюрк. *karadas «черный камень», тур. karatas «черный сланец» (Фасмер М. Этимологический словарь русского языка).
Карандаш […] Заимствование XVI–XVII в. из тур. kara-daş «черный камень». Вставное -н- объясняется как и в каланча звуковой адаптацией слова в народном речевом обиходе (Шапошников А. К. Этимологический словарь современного русского языка).
Но в этом объяснении есть два главных недостатка. Во-первых, в индоевропейских и тюркских языках слова для обозначения карандаша происходят от слов со значениями ‘камень’, ‘тростник’, ‘свинец’, но ни одно из этих слов не содержит в себе смысла ‘черный’. Во-вторых, этимологи, придерживающиеся версии о «черном камне», недостаточно убедительно объясняли наличие звука [н] в середине слова. Это вообще было трудно сделать в рамках устоявшейся гипотезы, и на данное обстоятельство указал профессор Н.К. Дмитриев в статье «О тюркских элементах русского словаря». Привычная этимология слова была поставлена под сомнение, и языковеды продолжили поиск истоков слова карандаш .
В ХХ веке (такими исследователями, как Н. П. Колесников, Ю. Немет и др.) была предложена новая версия происхождения слова карандаш , и она является более обоснованной, чем предыдущая. Наряду с прежней этимологией включена в «Этимологический словарь русского языка» под редакцией Н. М. Шанского.
Итак, в чем же заключается новая версия?
В Древней Греции и Риме писали остро заточенными тростниковыми палочками, которые греки называли kalamos , а римляне – kalamus (‘тростник’). Это орудие письма переняли арабы, от них оно распространилось по всему Востоку, а название калам вошло во многие языки, отчасти изменив внешний облик и значение. Так, в настоящее время в киргизском есть слово калам ‘перо как орудие письма’, в турецком – kalem , в грузинском – kalami с тем же значением, в болгарском – калам (‘карандаш’, ‘перо’, ‘трость’) и т. д.
Древний калам со временем совершенствовался, и в полые трубочки из тростниковых стеблей сначала придумали вставлять свинцовые палочки, а затем и стержни графита. И в тюркских языках возникло новое сложное слово * kalamda š (от kalam ‘тростник’ и da š ‘камень’). Параллельно с ним употреблялось еще одно слово с другим порядком корней и с тем же значением – da š kalam . Русским языком был заимствован первый вариант в форме карандаш .
Почему так изменилось произношение этого слова в русском? Этимологи объясняют это тем, что в нашем языке (особенно в диалектах и просторечии) замена звука [л] на [р], а [м] на [н] – не такое уж редкое явление. Примеры: мусул ьманин – басур манин, обмишул иться – обмишур иться, дом крат – дон крат, кам фора – кан фора . Кроме того, подобные процессы имели место и в тюркских языках, так что замена звуков могла произойти и в их диалектах.
Слова, восходящие к форме *kalamdaš со значением ‘карандаш’, в современных тюркских языках трудно обнаружить: там есть омонимы со значением ‘коллега по перу, литературной деятельности’. А для обозначения карандаша, во избежание путаницы, употребляется слово kalam. Впрочем, в азербайджанском языке еще в начале ХХ века употреблялось слово галамдаш (‘карандаш’). В настоящее время оно почти вытеснено соответствующим словом, заимствованным из русского языка.
В ряде тюркских языков сохраняются слова, восходящие к древней форме *daškalam (например, узбекское тошкалам ).
История этимологического анализа слова карандаш – пример того, как по мере развития науки отбрасываются даже привычные и устоявшиеся гипотезы, если доказывается, что они недостаточно обоснованы.
И напоследок – маленькое дополнение в стороне от основной темы. По мнению современных лингвистов, греческое слово kalamos (‘тростник’) восходит к тому же индоевропейскому корню, что и русское слово солома . Что и говорить, много удивительного можно узнать о родном языке, если интересоваться научной этимологией…
Литература:
Валеев Г. К. Карандаш: в поисках родины термина // Вестник Челябинского университета. Сер. 10. Востоковедение. Евразийство. Геополитика. – 2004. – N 1. – С. 156-161.
Введенская Л. А., Колесников Н. П. Этимология: Учебное пособие. – СПб, 2004.
Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. Т. 2. – М., 2004.
Шапошников А. К. Этимологический словарь современного русского языка. – Т. 1. – М., 2010.
Этимологический словарь русского языка / Под ред. Н. М. Шанского. – Т. 2. – Вып. 8. – М., 1982.
Как это ни смешно звучит, но простой карандаш был некогда настоящей сенсацией. Ведь на момент его появления еще не существовало никаких шариковых ручек или прочих удобных и практичных изобретений для письма.
Люди запечатлевали текст на бумаге при помощи перьев и чернил, и это был, пожалуй, единственный способ создания письменности.
Сейчас же мы хотим рассказать историю простого карандаша.
Само слово «карандаш» происходит из тюркского языка и дословно обозначает «черный камень»: кара - чёрный, даш - камень.
Как открыли графит
В 1565 году в английском графстве Камберленд прошел сильный , который выворачивал деревья с корнями. После того, как ветер утих, пастухи обнаружили под вывернутыми корнями какую-то темную массу.
Так был найден графит, который впоследствии стал основным материалом для производства карандашей.
Но люди не намерены были просто так оставить свою удивительную находку, и стали изготавливать из графита стержни для рисования. Однако он очень пачкал руки и был совершенно не пригоден для письма.
Два изобретателя карандаша
В это же время в жил Йозеф Гартмут, который был владельцем фабрики по изготовлению посуды. Однажды он нечаянно уронил одну чашку, которая, падая, оставила на бумаге четкий след.
Заинтересовавшись, он выяснил, что в глину был добавлен графит.
После этого Гартмут стал экспериментировать, добавляя в глину разное количество графита и получая различные результаты. Так был изобретен простой графитовый карандаш. Произошло это в 1790 году.
Через пять лет, независимо от Гартмута, французский ученый и изобретатель Никола Жак Конте подобным образом получил графитовый стержень. Но он пошел еще дальше и предложил помещать его в деревянную оболочку.
Таким образом, и Гартмут, и Конте являются изобретателями современного простого карандаша.
В конце следует лишь добавить, что различные карандаши были известны еще с XIII века. Они представляли собой тонкую проволоку из серебра, свинца и других . Это были прародители сегодняшнего графитного карандаша.
Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом.
Знаете ли вы, что одним карандашом средней твердости можно начертить линию длинной 55 км или написать 45 тысяч слов?
В 1789 году учёный Карл Вильгельм Шееле доказал, что графит является материалом из углерода. Он же и дал найденному материалу название графит (от др.-греч. γράφω - пишу).
Если вам нравится история изобретений и вообще интересные факты обо всем – подписывайтесь на . С нами всегда интересно!
