鉛筆の芯には何が含まれているのか?|芯の濃淡や硬さを決める要因

大人になると鉛筆を使う機会は減るかもしれませんが、学生時代にはよく使っていたはずです。

しかし、鉛筆の芯に何が含まれているかはご存じですか?

「鉛筆」という名前では鉛が含まれていると思われがちですが、実は鉛は含まれていません。

鉛筆の芯について解説していきます。

目次

鉛筆の基本

鉛筆の芯の主成分

鉛筆の芯は、グラファイト(黒鉛)と粘土が主成分です。

これらを混ぜ合わせて棒状にし、1000℃以上の高温で焼き固めて作られています。使用されているのはすべて天然の素材です。

グラファイトは炭素で構成される鉱物で、石炭やダイヤモンドと同じカテゴリーに属します。英語では「graphite」と呼ばれ、鉛は含まれていません。

鉛筆芯の濃淡と硬さの差

鉛筆の芯には、濃いものから薄いものまで様々な種類があります。

グラファイトと粘土の配合比率を変えることで、書く文字の濃淡が変わります。

粘土は小学校の工作にも使われるなじみ深い素材で、陶器や磁器、瓦などの材料としても用いられます。

熱を加えて焼くことで硬化し、冷めた後も元に戻らない特性があります。

粘土を多くし、グラファイトを少なくすると硬い芯ができ、その逆で柔らかい芯ができます。

鉛筆で紙に文字が書けるのは、芯のグラファイトが紙に摩擦で削れて付着するからです。

硬い芯ではグラファイトが少なく削れるので、紙に付着するグラファイトも少なく、文字は薄くなります。

反対に、柔らかい芯ではグラファイトが多く削れるため、紙に付着するグラファイトも多くなり、文字は濃くなります。

たとえば、HBの芯はグラファイト65%、粘土35%の割合で混ぜられています。

鉛筆の硬度区分

鉛筆の硬度は、日本産業規格(JIS)で定められた17の階級に分けられます。

硬度の範囲は9Hから始まり、6Bで終わります。9Hは最も薄く硬いもので、6Bに進むにつれて濃くて柔らかくなります。

「B」はBlackの略で、濃い書き心地を表します。一方で「H」はHardの略で、硬い芯を意味します。「F」はFirmの略で、「しっかりした」という意味があります。

一般的には2Hから2Bの範囲の鉛筆が広く使われていますが、3Hから7Hの硬度は主に製図用に、8Hと9Hは非紙製素材に書くために、3Bから6Bはデッサンや美術用に使用されます。

消しゴムで鉛筆文字を消す仕組み

紙に書かれた鉛筆の文字は、グラファイトが紙の繊維に組み込まれている状態です。

消しゴムは、このグラファイトを紙から引きはがし、包み込むことで取り除きます。

これが鉛筆文字が消しゴムで消える理由です。

一般的な消しゴムは、ポリ塩化ビニルなどのプラスチック素材で作られています。

色鉛筆の基本

色鉛筆の芯の素材

色鉛筆の芯は、色を出すための顔料、ロウ(ワックス)、柔らかい鉱物であるタルク、接着剤を混ぜて作られます。

色鉛筆の芯は紙の繊維に浸透するため、通常の消しゴムでは消すことができません。

日本産業規格(JIS)によると、色鉛筆には48色の標準色があり、それぞれに特定の色度が設定されています。

色鉛筆では焼き固める工程がないため、芯が折れやすいという特徴があります。

これを補うため、色鉛筆の軸は均一な力がかかるように円柱形に成型されています。

色鉛筆の硬度の差

色鉛筆は一般の鉛筆と異なる素材や製法が用いられており、硬質、中硬質、軟質の3つの硬度があります。

硬質は製図用、中硬質は事務や図画用、軟質は陶磁器や金属などの非紙素材への使用に適しています。

色鉛筆の硬度は、ロウや接着剤の配合比によって調整されます。

まとめ:鉛筆と色鉛筆の概要

鉛筆の芯は主にグラファイトと粘土から成り立ち、その混合比によって文字の濃淡が変化します。

色鉛筆の芯は顔料、ロウ、タルク、接着剤から作られ、これらの組み合わせによって色と硬度が決まります。

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