Мастер-карандаш, или такой непростой «простой» карандаш (исследовательский проект)
проект на тему

1. Введение.

          Средство творческого самовыражения, самый распространенный канцелярский товар, уже много лет известный всему миру от мала до велика, незаменимый предмет и в космосе, и под водой, и в ученическом пенале, надежный спутник художников, архитекторов и дизайнеров… Речь идет о простом карандаше.

Действительно, мы настолько привыкли к этому предмету, что не осознаем, насколько он необходим нам в повседневной жизни. А ведь карандаш – главный помощник в наших школьных буднях.  Мы каждый день используем простой карандаш на уроках русского языка и математики, технологии и изобразительного искусства.  Но задумывались ли мы когда-нибудь о его устройстве, происхождении и технологии изготовления?

  На уроке изобразительного искусства во втором классе  мы изучали тему «Рисунок. Штриховка».  При выполнении работы мы заметили, что у одних ребят на рисунках штрих карандаша более  светлый и тонкий, не размазывается и

оставляет борозды на бумаге, а  у других  линия темнее и толще, размазывается при проведении по ней пальцем или резинкой. 

   Мы задумались: почему внешне практически одинаковые карандаши рисуют и пишут по-разному?

 С помощью учителя мы предположили, что дело в стержне – грифеле карандаша, при этом важно смотреть на буквенные обозначения (маркировку) на карандаше и знать, что они обозначают.

Цель нашего исследования: выявление взаимосвязи маркировки простого карандаша и типом штриха на рисунке.

 Задачи:

1. Собрать и систематизировать достоверную и полную информацию об истории появления и производстве графитного карандаша.
2. Рассмотреть виды графитных карандашей, провести сравнительный анализ типов стержней в простом карандаше.
3. Выявить опытным путем для чего на карандаши ставят буквенные обозначения и на что они указывают.

Объект исследования:  простой карандаш.

Предмет исследования: маркировка простого карандаша по степени твердости.

Методы исследования: сбор информации из разных источников, экскурсия, анкетирование, анализ, опрос, наблюдение, эксперимент.

1. . История возникновения карандаша.

      Для современного человека карандаш стал обычным явлением. А ведь так было не всегда. Были времена, когда карандаш был редким и достаточно дорогим письменным инструментом.

История карандаша насчитывает примерно 200 лет. Название «карандаш» пришло с востока и в переводе означает «черный камень».  Каранда́ш (тюрк. karadaš, карадаш — чёрный камень) инструмент в виде стержня, применяемый для письма, рисования, черчения.

Далеким предком карандаша можно считать

головешку из костра, которой первобытный человек делал рисунки на стенах пещер.

В XII веке накопленные знания и умения позволили изобрести специальные инструменты для рисования или письма – тонкие свинцовые и серебряные палочки. Чтобы они не пачкали руки, их помещали в специальные деревянные держатели. Писать такими инструментами было тяжело, так как нельзя было исправить уже сделанное, да и линии выходили не особо четкими. Первые карандаши оставляли на бумаге темно-серый или коричневый цвет.

Наиболее близок современному карандашу инструмент для письма, который начали изготавливать в Англии. В начале 1500 годов в Англии были обнаружены залежи графита – «черного мела». Сначала его использовали пастухи для пометки овец. Про полезные свойства графита скоро узнали предприниматели, и началось изготовление карандашей.

Первый карандаш представлял собой графитовую палочку, которую точили вручную. При письме, чтобы графит не пачкал руки, его обертывали бумагой или зажимали между двух деревянных дощечек [1].

            Графит был редок и потому дорог. Английская королева издала специальный закон, разрешающий добычу графита в течение не более 45 дней  в году, чтобы не выработать месторождение и оставить редкий элемент потомкам.

Немецкий графитовый карандаш значительно уступал английскому, поскольку залежей графита в Германии не было и стержень изготавливали из смеси графитового порошка и серы.

Первое документальное описание карандаша датируется 1565 годом. В трактате, изданном в Цюрихе, карандаш описан как предмет, состоящий из деревянной трубочки, куда вставлен графитовый стержень.

Серийное производство карандашей начал француз Никола Жак Конте. Ему удалось подобрать такое сочетание глины, графитового порошка, сажи и воды, чтобы получать стержни из искусственного графита. Приготовленный раствор заливался в деревянные формы, из которых затем выпаривали воду. Количество добавленной в раствор глины определяло степень твердости графитового стержня. Уже тогда различались мягкие, твердые и твердо-мягкие карандаши [3].

Изготовление каждого карандаша осуществлялось вручную и длилось до пяти дней. Поэтому первые карандаши были очень дороги. 

В России карандаши появились только в XVIII веке при Петре Первом. Их привозили купцы из разных стран. В России производство карандашей наладил Михаил Васильевич Ломоносов. Именно он ввел в мировой обиход термин «гросс» — дюжина дюжин, что являлось нормой выработки для одного мастера и одного подмастерья. И сейчас во всем мире производители исчисляют свою продукцию в гроссах [4].

Появление карандаша по достоинству оценили современники. Надо сказать, это был настоящий прорыв. Карандаши позволяли делать записи и наброски в любом месте и положении, тогда как чернила и тушь требовали горизонтальной поверхности, а также немалой аккуратности. Именно с появлением грифеля в деревянной «рубахе» стало возможным моментально что-то зафиксировать, или как говорят «взять на карандаш».

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. (Приложение 1)

2. Производство карандашей.

Вопреки своему названию "простой" простые карандаши - это достаточно высоко технологичные предметы.  Так для того, чтобы изготовить один карандаш, проводится более 80 производственных операций в течение 11 дней и используется более 70 наименований сырья и материалов.

Для классического деревянного карандаша важным компонентом является древесина, из которой он сделан. Не всякое дерево можно спилить и сделать из него пачку карандашей. Древесина для изготовления оболочки карандашей должна обладать рядом свойств: быть лёгкой, мягкой и прочной, не ломаться и не крошиться в процессе изготовления карандашей; не должна расслаиваться; срез при резании ножом должен быть гладким, блестящим, стружка должна завиваться, не складываться и не ломаться; древесина не должна поглощать влагу. Для изготовления карандашей используют ольху, липу, тропическую или европейскую сосну, кедр. Часто при изготовлении карандаша используется осина. Поскольку она не так смолиста, как сосна и достаточна твердая. Иногда карандаши делают из экзотических материалов. Например, красного дерева или синтетической резины. Такие карандаши затачиваются точно так же, как привычный деревянный карандаш.

После того, как подходящее дерево спилено и из него получен брус, его можно отправлять на производство.  Доски распиливаются на бруски, бруски торцуются по длине на длину карандаша, а затем на многопильном станке бруски распиливаются на дощечки. После этого дощечки пропитываются парафином – эта процедура позволяет улучшить механические и чиночные свойства будущего карандаша. На пару из дощечек удаляются все смолы, а древесина при взаимодействии с паром меняет свою окраску на розовато – коричневатую. Затем дощечки тщательно просушиваются. После просушки они сортируются – отбраковываются треснувшие дощечки, дощечки,

распиленные не по тому волокну и пр. На «облагороженные» парафином и высушенные дощечки наносятся «желобки» (канавки) для стержней.

           Как же изготавливают стержни для карандашей?

           Всё очень просто: чем больше в стержне графита, тем мягче (и соответственно, темнее) грифель карандаша. Твёрдость грифелю обеспечивает глина. Глина — это сложная смесь природных силикатов (солей кремния). Глину смешивают с графитом в различных пропорциях и обжигают в печах. Полученная однородная масса тонко перемалывается и идёт на грифели. Интересно отметить, что эту массу ещё и плавленым воском пропитывают для окончательной корректировки твёрдости. Некоторые думают, что графит карандашей жирный на ощупь именно из-за воска, но это не так — графит сам по себе обладает таким свойством. 

Таким образом, грифель карандаша — это специально обработанная смесь графита, глины, воска. 

 Затем карандашам следует «одеться» - отправиться на покраску. На корпус карандаша должно быть нанесено не менее семи слоев краски, в противном случае на его поверхности образуются «заусенцы». Чем карандаш дороже, тем большим количеством слоев краски он покрыт.

Идеальным считается покрытие, состоящее из 18 слоев.

В настоящий момент к производству карандашей предъявляются значительные требования с точки зрения их экологической безопасности. Европейские производители позволяют себе применять только лаки на водной основе. Данное требование возникло отнюдь не случайно.  Ведь люди не только пишут карандашами, но еще и жуют их!

За 30 минут в мире производится почти полмиллиона карандашей, их длина составляет 90 километров.

3. Виды графитных карандашей.

 Деревянный карандаш – это письменная принадлежность, сделанная из деревянной палочки со стержнем из смеси глинистой массы с графитом.

Оболочка такого карандаша стачивается по мере необходимости, постепенно обнажая грифель, пока канцелярская принадлежность не будет полностью израсходована. Деревянные простые карандаши всегда пишут серым цветом и его многочисленными оттенками в зависимости от степени мягкости грифеля. Грифель состоит из графита с белой глиной (каолин): чем больше графита, тем мягче тон, чем больше глины, тем тверже.  

По плотности грифеля различают 2 типа карандашей – твердые и мягкие. Существует 20 степеней твердости. [2].

В России маркировкой «М» помечают карандаши с мягким грифелем, буква «Т» стоит на корпусе карандаша с твердым стержнем. А буквы «ТМ» означают среднюю плотность карандаша. Практически всегда рядом с буквами расположены цифры. Чем больше цифра, тем выше уровень твердости или мягкости грифеля.

Европейские производители используют для обозначения твердости стержня букву «H», а мягкость обозначают буквой «B». Твердо-мягкий грифель имеет маркировку «HB», а в США используют номера.

Таким образом, самым бледным цветом рисует карандаш с высокой цифрой «H», например «H9», а самая жирная линия будет у карандаша «B9».

             У разных фирм-производителей степени мягкости и твердости грифеля отличаются, что нужно иметь в виду при выборе карандаша. Наиболее востребованы карандаши твердостью HB, B, 2B, H, 2H. Самый популярный карандаш

 твердостью HB (ТМ).  Если на самом карандаше степень твердости не промаркирована, значит это карандаш твердостью HB.

             Художники, архитекторы и прочие мастера своего дела имеют среди своих инструментов карандаши всех типов и используют их для набросков, штриховки, раскрашивания, прорисовки и прочих профессиональных умений.

Как альтернатива деревянным карандашам, были изобретены механические карандаши. Они имеют многоразовый корпус, в который, по мере стачивания, вставляется новый пишущий стержень. Такие карандаши не требуют починки, не теряют своих функций, если вдруг грифель внутри карандаша треснет. В многоразовую механическую оболочку можно вставлять новый стержень бесконечное количество раз. Механические  карандаши очень удобно использовать в дороге, а в одну «рубашку», можно вставлять стержни разной толщины.

Но зато механические карандаши дороже и у них может сломаться механизм. Кроме того, при работе бывает неудобно постоянно менять грифели в инструменте, подбирая необходимую толщину, практичней будет иметь под рукой несколько одноразовых простых карандашей с разной толщиной стержня.

Что касается внешнего вида карандашей, то они очень разнообразны по

форме. Есть круглые карандаши, шестигранные, трёх и восьмигранные. Изготовляют даже плоские карандаши и эллиптические.

             Стандартная длина большинства выпускаемых карандашей - 18 см, а их внешний вид может быть разным, и выбор здесь зависит от личных предпочтений.

2.4 Исследование простого карандаша по типу маркировки.

     В нашем практическом исследовании мы решили выяснить, какие карандаши предпочитают школьники и что влияет на их выбор простого карандаша при покупке.

      Из беседы с продавцом магазина канцелярских товаров «Кругозор» мы узнали, что чаще всего при покупке карандашей дети смотрят на внешний вид и цену карандаша, не задумываясь, о твердости грифеля и для какого вида изобразительного творчества он предназначен. 

Вывод:  выбор карандаша происходит по внешнему виду и цене.

    Также мы провели опрос среди учащихся 2-б и 2-г классов, чтобы узнать, что им известно о простом карандаше, а также выяснить, что влияет на их выбор простого карандаша при покупке. (Приложение 2)

     Анкетирование показало, что выбор карандашей чаще всего происходит  по внешнему виду, фирме производителя, цене.

      Результаты опроса представлены в виде круговых диаграмм, где цифры означают процентное соотношение различных ответов.

Таблица    1

Результаты анкетирования

Вывод: выбор карандаша происходит необдуманно, никто из ребят не обращает внимания на качество рисования.

     Затем мы решили выяснить, одинаковые ли линии оставляют разные по твёрдости карандаши.

. На альбомном листе бумаги мы провели одновременно линии тремя заточенными карандашами №1- «М», № 2 – «ТМ», №3- «Т».

      В результате этой работы мы увидели что:

Карандаш № 1 — мягкий — давал черту густого чёрного цвета;

Карандаш № 2 — средней твёрдости — давал чёткую чёрную черту; 

Карандаш № 3 — твёрдый — давал бледную черту серовато-чёрного цвета.

Вывод: качество линии зависит от показателя твердости грифеля карандаша.

   Также мы увидели, что после заточки стержень твердого карандаша сохраняет свою остроту в течение довольно продолжительного периода времени, поэтому линии, нарисованные им, получаются одинаково четкими и тонкими. А мягкий карандаш удобнее затачивается нужным образом, так как грифель мягкого карандаша толще, чем у твердого, но он  больше пачкает и ломается. Более твёрдый грифель меньше оставляет графита (меньше пачкает), но царапает бумагу.

            Вывод: для работы в тетради карандаш лучше выбрать с маркировкой «ТМ» или «НВ», то есть твердо-мягкий. так как твердый карандаш может рвать бумагу, а мягкий — крошиться и пачкать работу. Твёрдый карандаш удобнее использовать для заштриховки  деталей  тонкими серыми линиями. А если нужно начертить

жирную линию, то возьмём  мягкий карандаш, он позволит нанести широкую линию. 

   Затем мы решили проверить, действительно ли пишут  карандаши  под водой и  на морозе. 

  Мы опустили лист бумаги на дно ёмкости с водой и провели линии экспериментальными карандашами.

    В результате проведённого опыта, мы увидели, что простые карандаши пишут в воде, более чёткий след оставляет мягкий грифель.

  На следующем этапе опыта, мы вынесли карандаши на улицу при минусовой температуре  и оставили  их на 5 минут. После чего провели линии на бумаге и увидели, что их  качество  не изменилось. 

Вывод: простые карандаши пишут на морозе и в воде, но  для работы под водой лучше всего использовать мягкий карандаш.

 Итак, мы  выяснили, что

• при выборе карандаша нужно смотреть не только на его внешний вид, но и буквенные обозначения на нем.
• от степени твердости грифеля зависит качество линии карандаша. 
• В своем арсенале канцелярских принадлежностей очень удобно иметь несколько карандашей с различной плотностью грифеля. Одни карандаши можно использовать для подчеркивания текста, другие — для черчения или рисования.

Заключение.

            Карандаши верно и надежно служат людям много лет. Их берут с собой аквалангисты для записей и зарисовок под водой. Безотказен карандаш в условиях невесомости. На полярных станциях и ледниках «вечные» или шариковые ручки могут подвести — замерзнуть. Карандаш — нет. Исторический факт. В первые дни Отечественной войны карандашная фабрика г.Москвы начала выпускать военную, более необходимую, казалось бы, продукцию - боеприпасы. И в городе исчезли карандаши. Последовало указание правительства ни на один день не останавливать карандашное производство. Не уменьшилась потребность в карандашах и в наше время.

   Эта исследовательская работа для нас интересна и имеет практическое значение. Теперь мы можем сами правильно выбирать простой карандаш и поделиться опытом, как правильно их выбрать для разного вида работы, чтобы не затрачивать время и дополнительные денежные средства на их покупку.

Список литературы.

1. История мировой культуры. Справочник школьника. – М., 1996 г., 608 с.
2. Филонов М. Возьмите в руки карандаш.// Книжное обозрение. – 1998. – 23 июня. – с.4
3. Я познаю мир. История вещей. – М., «Издательство АСТ», 1998 г. –

512 с.

4.  Я познаю мир. Культура – М., «Издательство АСТ», 1995 г. – 479 с.

Интернет - ресурсы

http://www.chitaikin.ru/grafit.htm

http://pilotman007.ru/bl-frp5_frixion_point

http://po4emu.ru/drugoe/history/index/raznoe/stat_raznoe/174.htm

http://evolutsia.com/content/view/4/3

http://www.erasersworld.com/vid.htm

http://ru.wikipedia.org/wiki/Space_Pe

Приложение 1

Самый, самый…

• Самые дорогие карандаши изготавливают из 240-летнего дерева, 18-ти каратного золота, при этом вставляют три бриллианта.

• Золотые карандаши изготовляет вручную дизайнер Дайсунг Ким. Покрыты они чистым золотом, а  футляр для них в виде золотого слитка.

• Существуют карандаши с увеличительным стеклом на конце, или даже с бубенчиками. Они позванивают, и писать веселее!
• Есть карандаши с таблицей умножения, с азбукой, дорожными знаками.
• Для школьников, которые имеют привычку грызть карандаш, сделаны витаминизированные карандаши.
• Бывают карандаши с кисточкой — нарисовал и тут же раскрасил.
• Выпускают даже карандаши ароматические — рисуешь розу и, вдруг, чувствуешь ее тонкий аромат.
• Ашрита Фурман из США создал самый большой в мире карандаш длиной 23 метра. Вес гиганта составил около 10 тонн. На создание карандаша ушло восемь тысяч досок, внутри него разместился графитовый стержень диаметром 25 см. На конце карандаша создатель установил ластик весом 90 кг.

Приложение 2

Анкета

1.Знаете ли вы, из чего состоит простой карандаш?

2. Знаете ли вы, что обозначает  буквы «М», «Т»  «ТМ» или «В», «Н», «НВ» ?

А) ДА       Б) нет      

3.По каким признакам вы выбираете карандаш в магазине?

А)  по внешнему  виду  

Б) по форме

В) по фирме - производителю

Приложение 3

«Взять на карандаш»

• самый большой в мире карандаш длиной 12 метров,  весом - 24 центнера;
• одним обыкновенным деревянным карандашом можно провести линию длиной в 56 км или написать более 40 тыс. слов;
• самый маленький карандаш в мире чуть меньше двух сантиметров;
• более 14 миллиардов карандашей производятся в мире каждый год - из этого количества можно обогнуть нашу планету 62 раза.
• подсчитано, что одна буква, написанная карандашом, весит 0,00033 г. Сколько же будет весить ваше имя, написанное карандашом?
• из одного большого дерева можно сделать приблизительно 300 000 карандашей.
• Эрнест Хемингуэй писал только карандашами.
• 30 марта - день изобретения карандаша с резинкой;

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов № 8»

НОУ «Мы – будущее XXI века»

Мастер-карандаш,

или такой непростой «простой» карандаш

        (исследовательский проект)

Выполнили

Екатерина Алексеевна Гладких,

3-б класс

София Александровна Червоткина,

3-г класс,

Руководители

 Е.Г. Зубова,

учитель начальных классов,

Н.М. Кирьяш,

учитель начальных классов.

Ленинск - Кузнецкий

2016

Содержание                        

                                                                                                            Стр.

1. Введение……………………………………………………………   2-3
2. Основная часть.

1. История возникновения карандаша……………………….    4-6
2. Производство карандашей…………………………………    7-8
3. Виды графитных карандашей………………………………   9-10
4. Исследование простого карандаша по типу маркировки…  11-14

3. Заключение…………………………………………………………   15
4. Список литературы…………………………………………………  16
5. Приложения…………………………………………………………  17-19