铅笔和橡皮都是使用便捷的文具,我们可以随意地书写,也可以很容易地擦掉。为什么橡皮可以擦掉用铅笔写的文字呢?铅笔和橡皮又是用什么东西做出来的?铅笔与彩色铅笔的区别在哪里?我们一起来解读铅笔和橡皮的原理。
铅笔的笔芯是由“石墨”和“黏土”混合在一起,经1000℃以上的高温烧结后,再用油浸处理而成。当我们用铅笔在纸上写字或者画画时,笔芯就会与纸纤维摩擦,其中的石墨粒子被刮下来,排列于纸张表面。虽然以肉眼看起来,纸张的表面是平坦的,但实际上,由于制作纸张时,其原料“纸浆”的纤维搅拌在一起,所以纸张是凹凸不平的。因此,铅笔芯能被这些纤维刮下来,石墨便残留在纸张上面。
用铅笔在纸上书写,笔芯里含有的石墨粒子就会排列在纸张的表面。用橡皮在纸上摩擦之后,橡皮自带的黏性就会使石墨粒子吸附到橡皮上,结果导致文字消失。此外,铅笔上面都有“H”“B”等硬度标识,加起来共有17种之多。这些硬度的区别是通过改变石墨和黏土的配比而产生的。
橡皮能擦除纸张表面的石墨粒子,通常是一种柔韧性很好的塑料,由“聚氯乙烯”和能够增强塑料柔韧性的“增塑剂”混合而成。利用这种工艺制成的塑料,其黏性高于纸张。因此,相比于纸张,排列在纸张表面的石墨粒子更容易吸附到橡皮上。把橡皮在纸上摩擦几下之后,摩擦时所用的力和橡皮的黏性使得原本排列于纸张表面的石墨粒子转移到了橡皮上面。如此一来,橡皮就能擦掉铅笔写下的文字了。
彩色铅笔跟铅笔十分相似。但与铅笔的不同之外在于,彩色铅笔写的字很难用橡皮擦干净,这又是为什么?彩色铅笔的笔芯是由色素成分—“颜料”(有颜色的粉末)和类似油脂的成分—“蜡”混合凝固而成。颜料分散在蜡中,与蜡融为一体。彩色铅笔的颜料和蜡的粒子渗透到纸张的“纤维缝隙”中。要将已渗透至纤维缝隙中的粒子再吸附到橡皮的表面是很难的,所以彩色铅笔的字迹无法用橡皮擦干净。