مداد چگونه ساخته مي شود؟

علک را با لذت بياموزيد/ مداد چگونه ساخته مي شود؟مداد قديمي ترين و پراستفاده ترين ابزار نگارش است. منشأ مداد به دوران پيش از تاريخ برمي گردد يعني زماني که از سنگ گچ و چوب سوخته براي کشيدن روي سطوح متفاوت مثل پوست حيوانات و ديوارهاي غار استفاده مي شد.

يوناني ها و رومي ها از قطعات صاف سرب براي رسم خطوطي ضعيف بر روي پاپيروس استفاده مي کردند. اتفاق ديگري رخ نداد تا اين که در اواخر قرن 15 ميلادي اولين جد مستقيم مداد امروزي درست شد.

حدود يک صد سال بعد ماده معدني گرافيت که به صورت رگه هاي نرم و درخشان در سنگ ها يافت مي شود، در نزديکي منطق بوروديل (Borrowdale) واقع در شمال غربي انگلستان کشف شد. اين معدن، گرافيت مورد نياز اروپا را براي مدت چند صد سال تأمين کرد.

از آن جايي که مردم آن دوران هنوز نمي توانستند بين گرافيت و سرب تفاوتي قايل شوند، گرافيت را به رويه سابق «سرب سياه» مي ناميدند. گرافيت به صورت ميله ها يا نوارهايي برش داده مي شد سپس در ميان ريسماني محکم پيچيده مي شد تا در دست محکم و راحت باشد. محصول نهايي هم مداد سربي ناميده مي شد که خيلي هم محبوب بود.

در اواخر قرن شانزدهم، در آلمان روشي براي چسباندن نوارهاي چوبي در اطراف گرافيت کشف شد و مداد امروزي شروع به شکل گيري کرد. در سال 1779 دانشمندان مشخص کردند موادي که تا آن زمان تصور مي شد سرب است در واقع شکلي از کربن با کريستال هاي ميکروسکوپي است. آنها اين ماده را گرافيت ناميدند. (گرافيت از واژه يوناني گرافين به معني نوشتن گرفته شد.) گرافيت يکي از سه شکل طبيعي کربن خالص است -بقيه اشکال کربن زغال سنگ و الماس هستند.

در اواخر قرن هجدهم معدن بوروديل تهي شد و بنابراين گرافيت کم آمد. به اين ترتيب بايد مواد ديگري با گرافيت ترکيب مي شدند تا مداد درست مي شد. شيميداني فرانسوي به نام نيکولاس ژاک کونته کشف کرد که وقتي گرافيت پودري با خاک رس پودري و آب با هم مخلوط مي شوند، در قالب گذاشته و پخته مي شوند، محصول نهايي به نرمي گرافيت خالص مي نويسد.

همچنين کونته کشف کرد که براي سخت تر و يا نرم تر نوشتن مي توان نسبت خاک رس و گرافيت مغز مداد را تغيير داد.

در سال 1839، لوتار فون فابر آلماني روشي براي ساخت ميله هايي با ضخامت يکسان از خمير گرافيت پيدا کرد. وي بعدها ماشيني هم براي برش دادن و ايجاد شيار در چوب مداد اختراع کرد. پس از تخليه معدن گرافيت بوروديل به تدريج معادن ديگر گرافيت در سراسر جهان مورد بهره برداري قرار گرفتند.

يک کابينت ساز آمريکايي به نام ويليام مونرو نيز ماشيني اختراع کرد که چوب را خيلي دقيق مي بريد و شيار مي داد. در همين زمان مخترعي آمريکايي به نام جوزف ديکسون روش برش استوانه هاي چوبي به دو نيم را پيدا کرد. به اين ترتيب مغز گرافيتي در يکي از نيمه ها قرار مي گرفت و سپس دو نيمه استوانه به هم چسبانده مي شد.

امروزه، سختي يک مداد با اعداد يا حروف تعيين مي شود. بيشتر توليد کنندگان اعداد 1 تا 4 را مورد استفاده قرار مي دهند که 1 نرم ترين و تيره ترين است. مداد شماره 2 (با نرمي متوسط ​​) براي نوشتن عادي استفاده مي شود. مدادها گاهي اوقات نيز با حروف درجه بندي مي شوند که از 6B که نرم ترين است تا 9H که سخت ترين است را در برمي گيرد. ايده اتصال پاک کن به مداد هم به يک آمريکايي به نام هايمن ليپمن تعلق دارد.

اولين گام براي توليد مداد، ساخت مغز گرافيتي است. يکي از روش هاي انجام اين کار اکستروژن است. (اکستروژن فرايند شکل دهي با استفاده از فشار يک قالب است.)

علاوه بر مداد چوبي معمولي شمار ديگري از مدادها هم به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرند. در اوايل دهه 1880 تلاش براي ساخت مدادي که به تيز کردن نياز نداشته باشد به اختراع ابزاري انجاميد که ما در ايران به آن مداد نوکي مي گوييم و در زبان هاي ديگر اصطلاحات متعددي درباره آن به کار مي رود. اين نوع مداد يک قاب فلزي يا پلاستيکي دارد و در آن مثل مدادهاي اوليه از سرب استفاده مي شود. سرب در يک مارپيچ فلزي در داخل قاب قرار دارد.

در اوايل قرن بيستم مداد رنگي ساخته شد که در آن به جاي مغز گرافيتي ترکيبي از مواد رنگي و يا رنگ ها و چسب جايگزين مي شود. امروزه مدادهاي رنگي در بيش از 70 رنگ با 7 زرد مختلف و 12 آبي متفاوت عرضه مي شوند. به هر صورت مداد با پوشش چوبي (چوب سرو) به تعداد 6 ميليارد عدد در سال در 40 کشور مختلف جهان توليد مي شود و از تمام رقبايش از جمله خودکار بيشتر مي فروشد.

مواد خام مورد استفاده در مداد

مهم ترين جزء تشکيل دهنده مداد گرافيت است. روش کونته يعني ترکيب گرافيت با خاک رس هنوز هم در ساختن مغز مداد مورد استفاده قرار مي گيرد و موم يا ساير مواد شيميايي هم گاهي اوقات به اين ترکيب اضافه مي شود. تقريباً تمام گرافيتي که امروزه مورد استفاده قرار مي گيرد مخلوط ساخته شده از گرافيت طبيعي و مواد شيميايي است.

چوبي که براي توليد مدادها مورد استفاده قرار مي گيرد بايد بتواند در برابر تراشيده شدن مکرر مقاوم باشد و به راحتي و بدون اين که متلاشي شود بتوان آن را بريد. بيشتر مدادها از چوب سرو (به طور خاص سرو کاليفرنيا) ساخته مي شوند که سال ها است به اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرد. براي آشنايي با انواع چوب ها به مطلب انواع چوب هاي نرم و سخت، ويژگي ها و کاربردهايشان مراجعه کنيد.

سرو بوي دلپذيري دارد، پيچ و تاب ندارد، شکلش را از دست نمي دهد و به راحتي در دسترس است. برخي از مدادها پاک کن دارند. اين پاک کن ها در داخل قابي فلزي قرار داده مي شوند که با چسب و يا با پين فلزي به مداد متصل نگه داشته مي شود. پاک کن ها خودشان حاوي سنگ خارا و لاستيک هستند.