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鉛筆和橡皮都是使用便捷的文具，我們可以隨意地書寫，也可以很容易地擦掉。為什么橡皮可以擦掉用鉛筆寫的文字呢？鉛筆和橡皮又是用什么東西做出來的？鉛筆與彩色鉛筆的區(qū)別在哪里？我們一起來解讀鉛筆和橡皮的原理。

鉛筆的筆芯是由“石墨”和“黏土”混合在一起，經(jīng)1000℃以上的高溫?zé)Y(jié)后，再用油浸處理而成。當(dāng)我們用鉛筆在紙上寫字或者畫畫時(shí)，筆芯就會(huì)與紙纖維摩擦，其中的石墨粒子被刮下來，排列于紙張表面（見下圖）。如此一來，鉛筆就能在紙上寫字或者畫畫了。雖然以肉眼看起來，紙張的表面是平坦的，但實(shí)際上，由于制作紙張時(shí)，其原料“紙漿”的纖維攪拌在一起，所以紙張是凹凸不平的。因此，鉛筆芯能被這些纖維刮下來，石墨便殘留在紙張上面。

用鉛筆在紙上書寫，筆芯里含有的石墨粒子就會(huì)排列在紙張的表面（左圖）。用橡皮在紙上摩擦之后，橡皮自帶的黏性就會(huì)使石墨粒子吸附到橡皮上，結(jié)果導(dǎo)致文字消失（中圖）。右圖為橡皮結(jié)構(gòu)的放大圖，其中，增塑劑和填充材料夾在氯乙烯分子之間。

此外，鉛筆上面都有“H”“B”等硬度標(biāo)識(shí)，加起來共有17種之多。這些硬度的區(qū)別是通過改變石墨和黏土的配比而產(chǎn)生的。黏土的比例越高，筆芯的硬度就越大，留在紙張表面的石墨量就會(huì)相應(yīng)地減少，文字因此也就顯得很淡。反之，筆芯越柔軟，石墨的比例越高，字跡也就顯得越濃重。

Part.1

將石墨吸附在橡皮上，從而擦掉字跡

橡皮能擦除紙張表面的石墨粒子，通常是一種柔韌性很好的塑料，由“聚氯乙烯”和能夠增強(qiáng)塑料柔韌性的“增塑劑”混合而成。利用這種工藝制成的塑料，其黏性高于紙張。因此，相比于紙張，排列在紙張表面的石墨粒子更容易吸附到橡皮上。把橡皮在紙上摩擦幾下之后，摩擦?xí)r所用的力和橡皮的黏性使得原本排列于紙張表面的石墨粒子轉(zhuǎn)移到了橡皮上面。如此一來，橡皮就能擦掉鉛筆寫下的文字了。橡皮使用過的部分會(huì)以橡皮屑的形式脫落下來，露出全新的一面。現(xiàn)在普遍使用的橡皮，在其聚氯乙烯的分子之間夾著碳酸鈣等“填充材料”。因?yàn)檫@種填充材料的存在，氯乙烯的分子之間不易黏合在一起，在橡皮上施加的外力便可以破壞掉它的形狀。因此，把橡皮在紙張上摩擦幾下之后，橡皮屑便會(huì)從橡皮上脫落下來。

Part.2

用“磨砂”擦除顏色

“磨砂橡皮”與橡皮有點(diǎn)類似。但不同之處在于它是由一種尖銳的粒子—“石英砂”與“合成橡膠”混合而成。磨砂橡皮的主要用途是擦除帶有顏色的墨水字跡。它所使用的方法并不是將滲入紙張的墨水顆粒吸附于橡皮上，而是借助石英砂的顆粒，把紙張的一部分刮下來，從而擦掉墨水的顏色。

Part.3

橡皮屑的產(chǎn)生方式有所不同

橡皮分不同的種類，有的橡皮擦掉文字后很容易產(chǎn)生橡皮屑，且碎屑偏細(xì)；有的則會(huì)產(chǎn)生很大一團(tuán)碎屑，容易集中在一起。根據(jù)日本蜻蜓鉛筆株式會(huì)社品質(zhì)保證部部長牛若圓的介紹，容易產(chǎn)生橡皮屑且能夠輕松擦掉文字的橡皮，其內(nèi)部含有小氣泡，碎屑很容易就從橡皮上脫落。反之，如果橡皮碎屑容易集中，擦掉文字又比較費(fèi)力，那應(yīng)該是在橡皮中加入了某種“聚合物”（polymer），即細(xì)長而結(jié)實(shí)的纖維，就是它使得橡皮碎屑難以從橡皮上分離下來。

如果把橡皮放在鉛筆盒或者桌子抽屜里一段時(shí)間，極有可能發(fā)生橡皮跟塑料尺子粘在一起的現(xiàn)象。這是因?yàn)殡S著時(shí)間的流逝，橡皮中的增塑劑遷移到了周圍的塑料制品上。

在橡皮中，增塑劑存在于聚氯乙烯的分子之間。但在高溫等條件的影響下，增塑劑會(huì)變得很容易移動(dòng)，有可能遷移到與橡皮接觸的其他塑料制品上。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，一般是將橡皮放到不易接觸到塑料的地方進(jìn)行保管，例如用紙?zhí)装饋怼?/p>

Part.4

彩色鉛筆因滲入紙張內(nèi)部而無法擦除

彩色鉛筆跟鉛筆十分相似。但與鉛筆的不同之外在于，彩色鉛筆寫的字很難用橡皮擦干凈，這又是為什么？

彩色鉛筆的筆芯是由色素成分—“顏料”(有顏色的粉末）和類似油脂的成分—“蠟”混合凝固而成。顏料分散在蠟中，與蠟融為一體。

圖片的上半部分展示了用鉛筆（左）和用彩色鉛筆（右）在紙上書寫的區(qū)別。圖片的下半部分是把這兩種情況分別放大后的樣子。用彩色鉛筆書寫時(shí)，顏色會(huì)擴(kuò)散，直至填充至紙的纖維之間。

彩色鉛筆的顏料和蠟的粒子滲透到紙張的“纖維縫隙”中（上圖）。要將已滲透至纖維縫隙中的粒子再吸附到橡皮的表面是很難的，所以彩色鉛筆的字跡無法用橡皮擦干凈。如果硬要擦干凈，橡皮和紙張摩擦生成的熱量會(huì)使蠟易于流動(dòng)，反而會(huì)造成其顏色向四周擴(kuò)散，這點(diǎn)還要多加注意。

來源：科學(xué)世界

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