橡皮为何能擦掉铅笔字迹？

时间:2022-09-02 14:42:52 来源:科普中国网

铅笔和橡皮都是使用便捷的文具，我们可以随意地书写，也可以很容易地擦掉。为什么橡皮可以擦掉用铅笔写的文字呢?铅笔和橡皮又是用什么东西做出来的?铅笔与彩色铅笔的区别在哪里?我们一起来解读铅笔和橡皮的原理。

铅笔的笔芯是由“石墨”和“黏土”混合在一起，经1000℃以上的高温烧结后，再用油浸处理而成。当我们用铅笔在纸上写字或者画画时，笔芯就会与纸纤维摩擦，其中的石墨粒子被刮下来，排列于纸张表面(见下图)。如此一来，铅笔就能在纸上写字或者画画了。虽然以肉眼看起来，纸张的表面是平坦的，但实际上，由于制作纸张时，其原料“纸浆”的纤维搅拌在一起，所以纸张是凹凸不平的。因此，铅笔芯能被这些纤维刮下来，石墨便残留在纸张上面。

用铅笔在纸上书写，笔芯里含有的石墨粒子就会排列在纸张的表面(左图)。用橡皮在纸上摩擦之后，橡皮自带的黏性就会使石墨粒子吸附到橡皮上，结果导致文字消失(中图)。右图为橡皮结构的放大图，其中，增塑剂和填充材料夹在氯乙烯分子之间。

此外，铅笔上面都有“H”“B”等硬度标识，加起来共有17种之多。这些硬度的区别是通过改变石墨和黏土的配比而产生的。黏土的比例越高，笔芯的硬度就越大，留在纸张表面的石墨量就会相应地减少，文字因此也就显得很淡。反之，笔芯越柔软，石墨的比例越高，字迹也就显得越浓重。

Part.1

将石墨吸附在橡皮上，从而擦掉字迹

橡皮能擦除纸张表面的石墨粒子，通常是一种柔韧性很好的塑料，由“聚氯乙烯”和能够增强塑料柔韧性的“增塑剂”混合而成。利用这种工艺制成的塑料，其黏性高于纸张。因此，相比于纸张，排列在纸张表面的石墨粒子更容易吸附到橡皮上。把橡皮在纸上摩擦几下之后，摩擦时所用的力和橡皮的黏性使得原本排列于纸张表面的石墨粒子转移到了橡皮上面。如此一来，橡皮就能擦掉铅笔写下的文字了。橡皮使用过的部分会以橡皮屑的形式脱落下来，露出全新的一面。现在普遍使用的橡皮，在其聚氯乙烯的分子之间夹着碳酸钙等“填充材料”。因为这种填充材料的存在，氯乙烯的分子之间不易黏合在一起，在橡皮上施加的外力便可以破坏掉它的形状。因此，把橡皮在纸张上摩擦几下之后，橡皮屑便会从橡皮上脱落下来。

Part.2

用“磨砂”擦除颜色

“磨砂橡皮”与橡皮有点类似。但不同之处在于它是由一种尖锐的粒子—“石英砂”与“合成橡胶”混合而成。磨砂橡皮的主要用途是擦除带有颜色的墨水字迹。它所使用的方法并不是将渗入纸张的墨水颗粒吸附于橡皮上，而是借助石英砂的颗粒，把纸张的一部分刮下来，从而擦掉墨水的颜色。

Part.3

橡皮屑的产生方式有所不同

橡皮分不同的种类，有的橡皮擦掉文字后很容易产生橡皮屑，且碎屑偏细;有的则会产生很大一团碎屑，容易集中在一起。根据日本蜻蜓铅笔株式会社品质保证部部长牛若圆的介绍，容易产生橡皮屑且能够轻松擦掉文字的橡皮，其内部含有小气泡，碎屑很容易就从橡皮上脱落。反之，如果橡皮碎屑容易集中，擦掉文字又比较费力，那应该是在橡皮中加入了某种“聚合物”(polymer)，即细长而结实的纤维，就是它使得橡皮碎屑难以从橡皮上分离下来。

如果把橡皮放在铅笔盒或者桌子抽屉里一段时间，极有可能发生橡皮跟塑料尺子粘在一起的现象。这是因为随着时间的流逝，橡皮中的增塑剂迁移到了周围的塑料制品上。

在橡皮中，增塑剂存在于聚氯乙烯的分子之间。但在高温等条件的影响下，增塑剂会变得很容易移动，有可能迁移到与橡皮接触的其他塑料制品上。为防止这种现象发生，一般是将橡皮放到不易接触到塑料的地方进行保管，例如用纸套包裹起来。

Part.4

彩色铅笔因渗入纸张内部而无法擦除

彩色铅笔跟铅笔十分相似。但与铅笔的不同之外在于，彩色铅笔写的字很难用橡皮擦干净，这又是为什么?

彩色铅笔的笔芯是由色素成分—“颜料”(有颜色的粉末)和类似油脂的成分—“蜡”混合凝固而成。颜料分散在蜡中，与蜡融为一体。