「鉛筆の構造を教えます！」鉛筆友達

小さい頃、鉛筆の芯がどうやって埋まっているのか？どうして文字が書けるのか不思議に思ったことはありませんか？それは鉛筆の構造がカギなんです！鉛筆が何からできているのか？その材料や鉛筆全体の構造について見ていきましょう。鉛筆を使うときに、ちょっと思い出してみて下さいね。

鉛筆の構造とは

それでは早速、鉛筆の構造について紹介しましょう。構造といっても芯が木材で囲まれているだけのシンプルなものです。とりあえず、ここでは鉛筆の材料と製造方法を見ていくことにしましょう。

鉛筆の材料

まず、鉛筆の芯ですが黒鉛と粘土でできています。もう少し正確に言うと粘土が黒鉛と覆っている構造になっているんですよ。黒鉛は石墨ともいわれダイヤモンドや石炭の仲間とされる天然鉱物で、決して鉛（なまり）ではありません。黒鉛の構造は層状になっているため滑りやすく、これが鉛筆になったときの書き味の滑らかさにつながります。鉛筆に使われる黒鉛は鱗状（りんじょう）黒鉛と土状黒鉛という2種類がバランスよく含まれています。日本は、これらの黒鉛の調達をおもに中国からの輸入に頼っています。また、黒鉛の粉や高炉副生黒鉛などの「リサイクル黒鉛」を使用している場合もあります。一方、粘土はドイツ産や中国産のものが使われています。なかでもドイツの粘土は、鉛筆の芯作りに向いている適度な硬さがあり、なおかつ、不純物が含まれていないなどの理由から鉛筆の材料としては最適です。さらに芯の外側を覆う木材は北米で採れるヒノキ科のインセンスシダーが使われます。ちなみに鉛筆の材料となる木はとても軟らかいので建築資材など、ほかの用途には不向きと言えます。

鉛筆の製造方法

次は鉛筆の具体的な製造方法についてです。順を追って説明しましょう。

黒鉛と粘土に水を加えて、よく混ぜ合わせます。
それらの原料を鉛筆の芯の太さで押し出します。
できた芯を約1000度で焼き固めます。こうすることで粘土がしっかりと黒鉛を抱え込みます。
熱い油につけます。粘土と黒鉛の粒のあいだに油が入ることで、文字を書く際に鉛筆の滑りがよくなるんですよ。
木を鉛筆の芯の幅に合わせてカッターで削り、そこに芯を入れます。
上から木の板をかぶせて、貼り合わせます。
最後にカッターで一本ずつ削り落として出来上がりです。

こんなふうに鉛筆は作られます。分かってもらえましたか？結構、手間がかかる作業なんですね。

鉛筆と紙の関係

鉛筆の構造が分かったところで、今度は紙に文字が書けるしくみについてお話しましょう。紙は無数の細かい木の繊維が絡み合ってできているのですが、文字を書くときはその紙に鉛筆の芯が擦り付けられる状態になります。つまり粘土と一緒に削られた黒鉛が紙の繊維の隙間に入り込むかたちになりますね。一度入り込んだものは、少しぐらい擦っても落ちることはありません。紙に書くと消しゴムでも使わなければなかなか消えない文字も、プラスチック製のものの上には書くことができません。たとえば、プラスチックの板の上に鉛筆を走らせても、芯の黒鉛と粘土はただ板の上にのるだけなのです。まわりにガードしてくれるものがないので、文字としては残らないんですね。

鉛筆で書いた文字が薄くなる理由

先日、部屋を整理していたときに学生時代のノートが出てきました。開いてみると、書かれてある文章のほとんどがぼやけていました。みなさんもこういう経験があると思うのですが、何年か前に書いたものって文字が薄くなって見えなくなっていることがありますよね。どうしてなのでしょう？これは、さっき書いた鉛筆の芯の紙への入り込み方に原因があります。鉛筆の芯の原料である黒鉛のおもな成分は炭素です。炭素は顔料なので、入り込むといっても、紙に付着しているといったほうがいいのかもしれません。奥の奥までは染み込んでいかないのです。特に色が濃い鉛筆の芯ほど擦れる可能性が大きい傾向にあります。このような文字の風化を防止するには、表面を透明塗料で覆う必要があります。