又是一年開學(xué)季。對(duì)于很多第一次走入校門的小朋友來說,鉛筆是他們學(xué)習(xí)寫字時(shí)拿起的第一支筆。
每年有上百億支鉛筆被源源不斷地從工廠里制造出來,既稀松平常,又價(jià)格低廉。簡(jiǎn)單的木質(zhì)筆桿包圍著筆芯,最多在筆端加上一道金屬壓條,連接著一小塊橡皮——鉛筆的制作工藝看起來似乎并不復(fù)雜,以至于我們常常忘了它其實(shí)是一種非常年輕的書寫工具,制作一支鉛筆又曾經(jīng)集合了多少人的智慧。
我們對(duì)鉛筆的誤解不少,甚至連鉛筆的名字也充滿誤會(huì)。
寫寫畫畫、順手涂鴉,遠(yuǎn)古時(shí)代的人類也和今天一樣,有把語言和思想書寫下來的沖動(dòng),各種各樣的書寫工具也就隨之誕生。從石板刻字、甲骨占卜,到中國(guó)古代的毛筆以及歐洲的蘆葦筆或是鵝毛筆,這些書寫工具譜下了燦爛的文明篇章,但共同的缺陷是不方便攜帶、難以隨時(shí)書寫記錄。毛筆的潑墨需要工整的臺(tái)面與隨時(shí)研磨;鵝毛筆也得不時(shí)蘸墨,還要隨身帶著一把小刀以便削尖被磨損的筆頭。直到最易于攜帶也最穩(wěn)定的筆——鉛筆出現(xiàn),才改變了這一局面。名叫鉛筆,其實(shí)不含鉛
鉛筆其實(shí)不含鉛。據(jù)說古羅馬時(shí)代的人習(xí)慣用金屬夾著鉛來書寫,但那種筆和今天的鉛筆大不一樣。事實(shí)上,鉛的毒性很強(qiáng),也不適合作為日常書寫工具。那鉛筆為什么又由此得名呢?
鉛筆的故事要從16世紀(jì)初英國(guó)坎伯蘭一個(gè)名叫凱西克的村子說起。按照當(dāng)?shù)亓鱾髯顝V的說法:在一個(gè)暴風(fēng)雨肆虐的夜晚,狂風(fēng)連根拔起了凱西克村博羅代爾地帶的幾棵大樹。村里人在做清整時(shí),發(fā)現(xiàn)樹底下露出了一塊含有黑色礦物質(zhì)的礦床。這種黑色礦物質(zhì)就是后來鉛筆筆芯的核心成分——石墨。
石墨是一種軟性礦物質(zhì),不溶于水、耐高溫(熔點(diǎn)在3600℃),導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性和化學(xué)穩(wěn)定性都十分良好,今天被廣泛用于民用和國(guó)防工業(yè),當(dāng)然也包括鉛筆制造。回到16世紀(jì)的英格蘭小鎮(zhèn),這種礦物質(zhì)在當(dāng)時(shí)還是神秘事物。它最開始的名稱五花八門,有人叫它“wadd”,有人叫它“willow”,詞義都跟黑色有關(guān),最常用的稱呼還是“black lead”,意思是“黑色的鉛”。因?yàn)樾掳l(fā)現(xiàn)的礦物質(zhì)與鉛的外表相似,被人們隨口叫做“黑鉛”,于是之后用這種礦物質(zhì)做成的筆,即使不含鉛,也被叫成了“鉛筆”。
最開始的“鉛筆”出現(xiàn)得很隨意,隨意到不能用發(fā)明這個(gè)詞來形容。村里的農(nóng)民隨手拾起一小塊石墨,發(fā)現(xiàn)手指被染色,于是就用它來給自家的羊做區(qū)分標(biāo)記。蓋房子需要打樁的標(biāo)記位置、木匠手工的測(cè)算標(biāo)記、木頭貨箱上的標(biāo)注……隨時(shí)書寫的便利讓其很快流行開來,使用形式上也向一支筆靠近:把石墨削成細(xì)條,在外面纏上布,書寫時(shí)就不會(huì)弄臟手指;或者用細(xì)線密密纏上一個(gè)線圈,前端露出的石墨被磨平以后,就再解開一段纏線。16世紀(jì)末,凱西克村的工匠開始把石墨塊切割成細(xì)條,放置于挖出凹槽的方木桿中,削平冒出木桿的石墨條部分,再在木桿兩端粘上薄木片——鉛筆的雛形就這么誕生了。也有觀點(diǎn)認(rèn)為最早開始這么做的是意大利人,但不管怎么說,提到鉛筆的誕生總是繞不過英格蘭的凱西克村。凱西克村也確實(shí)是早期世界鉛筆的制造中心,直到今天,該村還有一座用鉛筆工廠改建成的凱西克鉛筆博物館。
再回到當(dāng)年石墨的故事上。用石墨標(biāo)注的醒目痕跡很快引起了其他地區(qū)人們的注意。石墨制成的鉛筆墨跡清晰又容易修改擦拭,非常適合繪制諸如炮彈模具之類精確的軍事繪圖。于是英國(guó)國(guó)王喬治二世立即宣布,把凱西克村博羅代爾的礦區(qū)收歸皇室所有。英國(guó)人把石墨礦視作天賜的禮物,禁止出口。作為當(dāng)時(shí)世界上唯一一處已知的純石墨產(chǎn)地,凱西克名聲大噪,派出武裝部隊(duì)對(duì)礦床進(jìn)行嚴(yán)密看守;開采出的石墨運(yùn)去倫敦進(jìn)行巨額拍賣時(shí),往來也都有武裝護(hù)送。除了軍事用途,鉛筆還十分適合藝術(shù)和設(shè)計(jì)家的草圖繪制,整個(gè)歐洲對(duì)鉛筆的需求量都十分巨大,石墨的走私活動(dòng)也開始出現(xiàn)。借由這種方式,鉛筆悄悄流傳,到了16世紀(jì)60年代末,已經(jīng)傳遍整個(gè)歐洲。
英國(guó)坎伯蘭鉛筆博物館內(nèi)景。
看似古老,其實(shí)很年輕
從16世紀(jì)到18世紀(jì)將近三百年的時(shí)間里,英國(guó)王室一直壟斷著石墨的供給,今天平淡無奇的小小鉛筆,在當(dāng)時(shí)的歐洲各國(guó)都算是奢侈品。為了突破困境,找到自己國(guó)產(chǎn)鉛筆的制造方法,歐洲國(guó)家成百上千的人孜孜以求地實(shí)驗(yàn)。
埋藏石墨的變質(zhì)礦床,由富含有機(jī)物和碳物質(zhì)的沉積巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用而成。全球石墨資源分布相對(duì)集中,今天全球石墨總儲(chǔ)量有上億噸,其中90%以上的石墨儲(chǔ)量集中在巴西、中國(guó)、印度和墨西哥四國(guó)(我國(guó)石墨儲(chǔ)藏量約占世界的30%以上)。換句話說,歐洲從來就不是石墨資源豐富的地區(qū),英格蘭凱西克村的優(yōu)質(zhì)石墨礦床在當(dāng)時(shí)更是首屈一指的存在。
雖然商人在歐洲各處尋覓石墨的礦藏,但并不十分成功。即使在以采礦業(yè)著稱的紐倫堡,雖然當(dāng)?shù)亻_采出石墨礦的消息曾轟動(dòng)一時(shí),但最終人們略帶失望地發(fā)現(xiàn):紐倫堡的石墨純度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于英國(guó)的優(yōu)質(zhì)石墨,雜質(zhì)較多,所以只能把石墨磨成粉末,加入硫磺、銻制成鉛筆筆芯。這樣的德國(guó)筆芯著色淡,制造工藝和書寫效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上凱西克純石墨制成的鉛筆。不過作為中世紀(jì)以來的世界貿(mào)易中心之一,紐倫堡的鉛筆也不愁銷量,重要的是,德國(guó)成為了世界上繼英國(guó)之后又一能生產(chǎn)鉛筆的國(guó)家。
英法一對(duì)冤家向來爭(zhēng)端不斷,面對(duì)英國(guó)的鉛筆壟斷,法國(guó)自然轉(zhuǎn)頭去買德國(guó)的鉛筆。直到拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)之前,法國(guó)鉛筆還是依賴德國(guó)進(jìn)口。然而隨著在拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)中的節(jié)節(jié)敗退,法國(guó)海岸線被英國(guó)海軍牢牢封鎖,德國(guó)的進(jìn)口鉛筆之路也被堵死。沒有鉛筆,會(huì)影響到法國(guó)建筑、產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)圖制作,特別是當(dāng)時(shí)最迫在眉睫的軍事繪圖,時(shí)任法國(guó)軍政部長(zhǎng)的拉扎爾·卡諾委托一位名叫尼古拉斯-杰克瓊斯·孔德的科學(xué)家,要求他務(wù)必研發(fā)出能夠滿足本國(guó)需求的鉛筆。
由軍政部長(zhǎng)委托科學(xué)家把鉛筆研發(fā)作為國(guó)家項(xiàng)目,聽起來夸張,但在當(dāng)時(shí)缺少英國(guó)石墨的情況下,制造鉛筆實(shí)屬不易。用美國(guó)人亨利·波卓斯基所著《鉛筆:設(shè)計(jì)與環(huán)境》一書里關(guān)于鉛筆制造的說法就是:
“首先,制作者得博學(xué)多聞,對(duì)全球的幾百種染料、蟲漆、各類樹脂、各式各樣的黏土、石墨、酒精、溶劑、數(shù)百種天然與人造顏料,以及五花八門的木材,全都了如指掌。此外,他對(duì)橡膠業(yè)、黏膠業(yè)、印刷油墨、各種蠟、漆,或可溶棉業(yè)、各式各樣的干燥設(shè)備、填充過程、高溫熔爐、研磨劑,還有許多擠壓與混合的過程,全要廣泛了解。”
孔德就是一個(gè)對(duì)各方面知識(shí)有廣泛了解的科學(xué)家。最早他是一名肖像畫家,對(duì)鉛筆和顏料的標(biāo)準(zhǔn)再熟悉不過。法國(guó)大革命以后,孔德的興趣又轉(zhuǎn)向了科學(xué),主攻熱氣球研究,還曾被拿破侖任命為法國(guó)埃及遠(yuǎn)征軍的氣球軍團(tuán)參謀長(zhǎng)。臨危受命,孔德要解決的問題是在不依賴石墨進(jìn)口的情況下,生產(chǎn)出法國(guó)自己的鉛筆。基于對(duì)石墨性質(zhì)的了解,很快他就找到了解決之道。
不同于英國(guó)直接將石墨切成條當(dāng)作筆芯,孔德在德國(guó)制造筆芯的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良,把石墨粉與黏土混合,再在高溫下燒制成筆芯。新的制造工藝不僅大大節(jié)約了石墨的使用,打破了英國(guó)對(duì)石墨的壟斷地位,還順便解決了純石墨過軟的問題,更重要的是:石墨和黏土的比例可以靈活調(diào)整,黏土比例越高,筆芯越堅(jiān)硬不容易折斷,而石墨比例越高,筆芯黑度越高——由此可以組合出適合不同場(chǎng)景需求的鉛筆類型。1795年,孔德為這一制芯方法申請(qǐng)了專利。直到今天,鉛筆筆芯的制造仍然在沿用孔德的基本方法。
也就是說,現(xiàn)代意義上的鉛筆出現(xiàn)的時(shí)間是在18世紀(jì)末,距今也不過二百多年。比起毛筆、羽毛筆等書寫工具,看似原始的鉛筆其實(shí)很年輕。
看似簡(jiǎn)單,其實(shí)發(fā)展不易
歐洲雖然創(chuàng)造出當(dāng)今鉛筆的雛形,卻沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。曾經(jīng)作為世界鉛筆標(biāo)桿的英國(guó)博羅代爾的鉛筆,直到1869年仍沿用著以石墨直接切片,或以黏土與石墨混合燒制的筆芯制作方式;筆桿則以手工或者簡(jiǎn)單的手控機(jī)器在杉木條中間鑿出凹槽,填入筆芯后再手封木條,一次只能處理一支鉛筆。德國(guó)則在十九世紀(jì)三四十年代研發(fā)出一些制造鉛筆的機(jī)器。他們?cè)诳椎碌募夹g(shù)上進(jìn)行改良,直接將石墨粉與黏土的混合物填入方形凹槽中,以高溫烘焙后再將其切割成片。德國(guó)邁出了機(jī)器化生產(chǎn)鉛筆的第一步,但要論大規(guī)模量產(chǎn),美國(guó)卻是后來者居上。
從1774年一位英國(guó)父親寫給在美洲殖民地的女兒的歷史信件來看,一打高級(jí)的梅得爾敦鉛筆是來自歐洲的特別禮物。獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)以后美國(guó)有了獨(dú)立的地位,但工業(yè)尚未獨(dú)立,就連鉛筆這樣簡(jiǎn)單的物件也要依賴歐洲進(jìn)口。類似梅得爾敦這樣的英國(guó)鉛筆公司的廣告常常出現(xiàn)在美國(guó)各大城市。美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)以后,戰(zhàn)場(chǎng)士兵需要鉛筆書寫家信,美國(guó)工匠需要鉛筆繪制圖紙,最重要的軍事繪圖也需要大量的鉛筆供應(yīng),于是正如拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了法國(guó)的鉛筆制造,美國(guó)的鉛筆工業(yè)也在南北戰(zhàn)爭(zhēng)中蓬勃發(fā)展起來。
1861年,埃德哈博·輝柏在曼哈頓建立了第一家鉛筆工廠,這就是后來鉛筆巨頭公司之一——輝柏鉛筆廠。1827年在塞姆勒建立了石墨加工廠的約瑟夫·迪克森,也趁著南北戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)鉛筆大量需求的機(jī)會(huì),改石墨廠為鉛筆制造廠。1872年,迪克森已經(jīng)成為世界上最大的石墨消費(fèi)商,鉛筆日產(chǎn)量高達(dá)8.6萬支。到了19世紀(jì)末,全球鉛筆生產(chǎn)業(yè)的格局集中在美國(guó)與德國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)上,后者專注于生產(chǎn)高品質(zhì)的昂貴鉛筆,擁有一簇忠實(shí)的藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師人群,前者則把目光投向量產(chǎn)策略上,以量制價(jià)。美國(guó)有豐富的杉木資源,能以低價(jià)購得原料,更重要的是美國(guó)啟動(dòng)了全自動(dòng)的鉛筆機(jī),在歐洲廠商生產(chǎn)一支鉛筆的時(shí)間里,能一次制造出50支左右的鉛筆。按照1904年美國(guó)輝柏鉛筆公司在圣路易的世界博覽會(huì)上對(duì)外宣布的,僅他們一家鉛筆工廠就有“1000名工人”,以及“高達(dá)300匹馬力的蒸汽力與水力”。
一戰(zhàn)的到來加大了雙方的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)差距。受原料成本采購限制,德國(guó)鉛筆制造商要付出較戰(zhàn)前數(shù)十倍以上的原料價(jià)格,德國(guó)鉛筆的價(jià)格隨之也比戰(zhàn)前高出15到20倍,更不用說一戰(zhàn)時(shí),英國(guó)對(duì)德國(guó)制造的抵制以及美國(guó)抬高的關(guān)稅。而一戰(zhàn)卻為美國(guó)鉛筆商提供了無限商機(jī):參戰(zhàn)國(guó)需要鉛筆配給盟軍軍隊(duì),繪制規(guī)劃戰(zhàn)略圖。當(dāng)時(shí)僅英國(guó)向一家美國(guó)廠商購買的鉛筆,每星期就多達(dá)1000籮以上。雪片般飛來的國(guó)外訂單讓鉛筆自動(dòng)化生產(chǎn)從此成為主流。
到了一戰(zhàn)停戰(zhàn)時(shí),簡(jiǎn)便又價(jià)格低廉的鉛筆已經(jīng)成為一個(gè)跨階級(jí)的書寫工具。直到今天,鉛筆仍然被思想家、企劃者、繪圖員、建筑師、工程師等青睞,代表著思想與創(chuàng)造力。小小一支鉛筆曾經(jīng)無比珍貴,來自歷史必然與偶然的交織,鑄成了鉛筆的大簡(jiǎn)至美。
經(jīng)典傳承
中國(guó)制造書寫太空
綠桿竹葉印花、刻有銀白華表和燙金字體的中華牌鉛筆,是無數(shù)人童年初學(xué)寫字時(shí)握起的第一支筆,承載著幾代中國(guó)人共同的書寫回憶。今天中國(guó)的鉛筆制造量已經(jīng)以百億為計(jì)算單位??此坪?jiǎn)單的鉛筆,曾在過去默默寫下了一段民族制造的傳奇。
20世紀(jì)30年代以前,中國(guó)的民族工業(yè)尚不足以支撐鉛筆自主制造,鉛筆消費(fèi)完全依賴進(jìn)口。之后陸續(xù)建立的鉛筆制造廠雖然也開始銷售自己品牌的鉛筆,但還沒有開始完全的自主生產(chǎn),大多采用進(jìn)口筆芯和筆桿,在國(guó)內(nèi)進(jìn)行拼裝。在日本的中國(guó)留學(xué)生吳羮梅,求學(xué)期間曾在一家日本鉛筆工廠實(shí)習(xí),1935年他結(jié)束日本留學(xué)回到上海,籌資建立了一家鉛筆制造廠——中國(guó)鉛筆一廠。這也是中國(guó)第一家能自制鉛芯、筆桿及外觀加工的鉛筆制造工廠,生產(chǎn)出的鉛筆就是后來的“中華鉛筆”。
新中國(guó)成立以后,中華鉛筆承載了國(guó)產(chǎn)繪圖鉛筆的研發(fā)任務(wù),歷經(jīng)多年研發(fā)實(shí)驗(yàn),終于在1954年研制出14種規(guī)格的高級(jí)繪圖鉛筆。為向國(guó)慶獻(xiàn)禮,這批產(chǎn)品被命名為“中華牌101繪圖鉛筆”。1956年,國(guó)家輕工業(yè)部門制定了《鉛筆生產(chǎn)工藝操作要點(diǎn)》,將一支鉛筆從制芯、制桿到成品,歷經(jīng)的配料、輥軋、軋芯、燒芯、刨槽、膠芯、刨桿等15道大工序,80多個(gè)步驟予以細(xì)化和規(guī)范。
除了“人生第一筆”,中華牌鉛筆還在2008年研制出“中華神七太空書寫筆”。在克服了失重、震動(dòng)、溫差等一系列難題,經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)三年的研發(fā)和環(huán)境指標(biāo)的測(cè)試以后,一支在發(fā)射過程或者宇宙大環(huán)境下不會(huì)斷裂,筆芯濃度穩(wěn)定,筆桿方便宇航員戴著手套書寫的太空筆誕生了。它隨神舟七號(hào)載人飛船一起“上九天攬?jiān)?rdquo;,幫助三位航天員記錄下浩瀚太空。
你知道嗎
高考涂答題卡為何選中2B鉛筆?
2020年參考高考的人數(shù)達(dá)到了1000萬,這也就意味著在那幾天,有至少一千萬支2B鉛筆爭(zhēng)分奪秒地在答題卡上涂抹,書寫出的答案不僅決定了千萬人的命運(yùn),也部分地影響了未來。
2B鉛筆是一種怎樣的鉛筆?為什么是它在高考中獨(dú)占鰲頭?
既然鉛筆的筆芯由黏土和石墨粉混合而成,那么只要調(diào)整黏土和石墨粉的比例,就可以生產(chǎn)出不同硬度的筆芯——通常來說,黏土占比越高,筆芯越硬,石墨粉占比越多,筆芯書寫效果越濃黑。為了區(qū)分不同特性的鉛筆,英國(guó)的布魯克曼鉛筆公司發(fā)明了一套標(biāo)記法:用字母H代表鉛筆筆芯的硬度,B代表筆芯的著色黑度,再在字母前加上數(shù)字,鉛筆的特性就一目了然。比如說,4H的鉛筆比2H的鉛筆筆芯更硬,最常用的鉛筆——HB鉛筆,處在堅(jiān)韌和書寫著色的平衡地帶。
那2B鉛筆呢?為了提高高考閱卷效率,從20世紀(jì)80年代起,涂卡閱讀機(jī)代替了人工的客觀題閱卷,考生需要用鉛筆涂寫答題卡。為了找出最適合涂寫答題卡的鉛筆,經(jīng)過一系列謹(jǐn)慎測(cè)試,2B鉛筆的表現(xiàn)脫穎而出——它的濃度不太高,萬一涂錯(cuò)答案,橡皮擦拭后不會(huì)留下頑固的污跡,不容易造成機(jī)器誤判;同時(shí)2B鉛筆的濃度和穩(wěn)定性也給機(jī)讀卡反饋的光線提供了最穩(wěn)定的效果。由此,2B鉛筆與考試涂卡機(jī)結(jié)下不解之緣,成為唯一的考試專用筆。
標(biāo)簽: 鉛筆