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鉛筆上面那塊廢柴橡皮為什麼容易把紙擦破?

1736年,有個法國探險者在南美洲發現原住民用一種奇怪的樹脂製造可以用來踢的球。他把這種樹脂帶回了法國,後來人們發現,這種樹脂能夠用來擦除鉛筆上的字跡。橡膠的英文名rubber,就是從擦rub 這個單詞來的。

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天然橡膠

不過,天然橡膠會腐爛。直到100年後,天然橡膠腐爛的問題才被Charles Goodyear 解決。

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1839年,Goodyear 把橡膠和硫摻在一起加熱,就讓橡膠變得更加強韌,這就是固化工藝(curing process)。世界第三大輪胎廠固特異輪胎(Goodyear)的名字就是為了紀念他。

在高分子化學和程序工程中,固化是橡膠裡的高分子發生交聯反應而導致的韌化和硬化現象。固化工藝可以防止橡膠腐爛。

現在市面上的橡皮主要是下面這幾類。它們分別都是乾哈用的,怎麼挑選合適的橡皮呢?

辦公橡皮

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這種橡皮叫做辦公橡皮。你的鉛筆頭✏️上的那個小橡皮就是它。大概在1910年辦公橡皮就已經出現了。粉色是它的標配。

因為製造成本比較低,所以它是鉛筆的日常搭檔。從來不用它的小朋友舉手(。・・)ノ。

此外,由於含有輕石(pumice)——一種多孔的火山碎屑岩——的關係,它摸起來糙糙的,很容易把紙弄破,所以它其實更適合擦除印刷字還有鋼筆字(把紙張表面帶有墨水的纖維一波帶走),並不適合你的作業本。

它的主要成分和製造過程接下來我們會具體講。

乙烯橡皮

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乙烯橡皮學生黨也很熟悉,它比辦公橡皮白一點,擦得很乾淨。它誕生於20世紀中期。

它主要是由聚氯乙烯(PVC)、碳酸鈣、氯化物,還有色素製造的,成本比辦公橡皮高,所以鉛筆頭上不用它。

乙烯橡皮會產生橡皮屑,而且在我們介紹的幾款橡皮里它的研磨性最弱的,不容易使你的作業本擦破,pH值也偏中性,比較適合搭配2B以下,比如HB的鉛筆。

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藝術橡皮

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藝術橡皮你應該也見過,它誕生於1903年,最開始是文具製造公司Eberhard Faber Pencil Company 的產品。它是用下面會講的硫化植物油製造的,不含橡膠,所以特別軟,也特別容易產生橡皮屑。壞處是,它容易把本子擦得臟兮兮的。

它適合擦除軟鉛筆字,也就是2B-8B的鉛筆。

可塑橡皮

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這種橡皮叫做可塑橡皮,它們和普通橡皮不同,可以捏成不同的形狀,有點像橡皮泥。

可塑橡皮不產生橡皮屑,主要是靠把鉛筆的石墨吸收的方式擦除鉛筆筆跡,它對紙張的研磨性比藝術橡皮還有辦公橡皮要弱。

藝術生對它們很熟悉,因為在繪畫的時候常常需要這種橡皮,它可以製造暈染和漸變的效果。它的主要成分是硫化植物油、天然橡膠、合成橡膠、輕石,還有色素,其實和辦公橡皮一樣,只不過比例不同。

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1982年的一項研究比較了辦公橡皮、乙烯橡皮、可塑橡皮對紙張的磨損和腐蝕情況,發現乙烯橡皮對紙張的磨損最小,也最不容易讓紙張變色灰化;辦公橡皮,也就是鉛筆頭上的橡皮卻是最差的。

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現在,我們來看看鉛筆頭上面的那種辦公橡皮是怎麼做的。

填料、橡膠促進劑、固化劑、油脂、色素,還有合成橡膠是經典的辦公橡皮,也是鉛筆頭上面的那種橡皮的主要原料。

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製造橡皮的第一步,就是把一坨橡膠塞入錘磨機裡。

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橡膠在加熱的磨錘之間反复滾動碾壓。

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切割後的廢料也會被塞到這裡。

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接著,橡膠裡就會加入硫、橡膠促進劑和紅色素。硫是固化劑。然後還要加入橡膠促進劑來加速反應過程。

對了,白橡皮是用軟聚氯乙烯做的,它的製造工藝和鉛筆頭橡皮類似,只不過不需要添加固化劑,也不需要進行“固化”這一步,揉踏實了直接拿去切就好了。

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工人把這些原料放在錘磨機裡碾壓5-10分鐘,讓它們充分混合成為顏色均勻的“麵團”。

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接著,再加入硫化植物油(vulcanized vegetable oil)、普通植物油和碳酸鈣。下面這是硫化植物油——加入了硫的植物油。

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硫化植物油

許多人不知道的是,根據美國農業部(USDA)的介紹,橡皮能擦除鉛筆字靠的不是橡膠,而是硫化植物油。實際上,在橡皮里,主角是硫化植物油,橡膠只是起到了結合劑——把各種原料結合起來的功能。文章開頭講的藝術橡皮就不含橡膠,主要原料是硫化植物油。

硫化植物油在橡膠工業裡已經有上百年的歷史了。硫化植物油的掉屑功能,和相對橡膠更加低廉的價格是大多數橡皮含有這種物質的主要原因。也是由於硫化植物油會讓橡膠產生碎屑,所以汽車輪胎裡就不含硫化植物油。

碳酸鈣呢是一種填料,用人話說就是本身沒什麼用,不和其他原料發生反應,主要功能是吃瓜+降低成本。

經過了反复的錘磨,橡膠的厚度和顏色變得非常均勻,它看起來就像真的麵團一樣。

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這時,就可以把它從機器上取下來,在室溫下晾半天讓它變硬。

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接著,就用機器在橡膠麵團上切出一個5-8千克的方塊出來。

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把這個方塊麵團放到熨燙機裡,在163攝氏度的溫度裡固化20分鐘。熨燙機機會讓橡膠變得更緊實,而163攝氏度的高溫則會讓橡膠進一步變硬。

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工人把不規整的邊角料切掉,再把規整的橡膠方塊浸入冷水里,防止橡膠繼續固化變得太硬。

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你可能從來沒有考慮過,為什麼一些橡皮有兩種顏色。

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實際上,這樣的雙色橡皮既可以擦出鉛筆字,也可以擦除墨水漬。沒想到吧。

比如,這裡正在製作的藍色的橡皮里含有輕石。輕石作為一種研磨劑,可以把紙張磨破,從而讓吸收了墨水的紙張纖維被剝落。

工人把藍色和粉色的橡膠條配對,一起塞到熨燙機裡做12分鐘的熱棒馬殺雞,就可以讓它們合體變成統一的橡皮啦。

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然後,工人把多餘的邊角切掉。再把紅藍橡皮浸入冷水里停止固化。

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冷卻後的紅藍橡膠被自動切割機切成成品的大小。

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當然咯,有些人沒有用墨水寫字的習慣,他們只需要買單色的橡皮就可以了。對於這種用戶,只要用機器把粉色橡膠切割出來就好了。

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接著,還要把橡皮丟到一個滾動大缸裡,滾動3-5個小時。

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讓橡皮滾來滾去的目的是削去它們的棱角。你在社會這個大缸裡也會被磨成這樣的形狀。

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看一下磨去棱角後的橡皮君——

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然後就是給橡皮打碼。

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最後裝入盒子裡。

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告訴各位學生黨一件事,那就是被含硫化植物油的橡皮擦過的地方,隨著時間會變成灰色,而且被擦過的地方的pH值都有點高。

你如果不信的話,可以把你多年前用橡皮使勁擦過分數的捲子拿出來看一看。

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