Bạn đã biết ruột bút chì được làm từ chất nào chưa?

Cây bút chì là vật dụng quen thuộc từ thuở đi học, luôn gắn bó với chúng ta qua những nét vẽ đầu đời, những bài kiểm tra căng thẳng, và cả những ghi chép vội vã. Nhưng bạn có bao giờ tự hỏi, thứ tạo nên những nét đen trên trang giấy ấy, thứ chúng ta gọi là ruột bút chì, được làm từ chất nào?

Sự thật: Ruột bút chì được làm từ chất nào?

Mặc dù cái tên "bút chì" vẫn được sử dụng rộng rãi, nhưng thực tế, ruột bút chì không hề chứa chì. Thực tế, chì là một kim loại độc hại, không phù hợp để sử dụng trong văn phòng phẩm, đặc biệt là với trẻ em. Nguyên liệu chính cấu thành nên ruột bút chì là một loại khoáng chất có tên gọi là graphite (than chì). Graphite là một dạng tinh thể của carbon, cũng là thành phần chính của than đá và kim cương.

Tại sao lại gọi là bút chì dù ruột bút chì không có chì?

Nếu ruột bút chì không chứa chì, tại sao tên gọi này lại tồn tại? Thật ra, điều này xuất phát từ lịch sử lâu đời của bút chì. Vào thế kỷ 16, người ta sử dụng những thanh chì mỏng để vẽ và viết. Tuy nhiên, chì rất mềm, dễ gãy và có thể gây ngộ độc chì nếu tiếp xúc trực tiếp. Sau đó, vào năm 1564, mỏ than chì lớn được phát hiện tại Cumbria, Anh Quốc. Loại than chì này cứng hơn, ít độc hại hơn và cho nét vẽ mịn màng hơn chì. Do đó, người ta dần thay thế chì bằng than chì và gọi loại bút mới này là "bút chì" (pencil lead), dù thành phần chính không còn là chì nữa.

Ruột bút chì được làm từ gì?

Graphite là thành phần chính, nhưng ruột bút chì không chỉ có một thành phần. Để tạo độ cứng, bền và khả năng bám giấy tốt, người ta thường trộn graphite với đất sét (clay) và nước. Tỷ lệ giữa graphite và đất sét quyết định độ cứng của ruột bút chì. Bút chì có tỷ lệ graphite cao hơn sẽ mềm hơn, tạo nét đậm hơn, còn bút chì có nhiều đất sét hơn sẽ cứng hơn, tạo nét nhạt hơn.

Ngoài ra, một số loại bút chì còn có thêm các chất phụ gia khác như sáp ong, nhựa, hoặc silicon để cải thiện độ trơn, chống gãy và tăng độ bền của ruột bút chì.

Quá trình khai thác than chì graphite tạo ruột bút chì

• Khai thác: Graphite được khai thác từ các mỏ lộ thiên hoặc hầm mỏ ngầm sâu dưới lòng đất.

• Làm sạch: Sau khi khai thác, than chì thô sẽ trải qua nhiều giai đoạn tinh chế để loại bỏ tạp chất và tạo thành bột mịn.

• Trộn với đất sét: Bột graphite sau đó được trộn với đất sét, một chất kết dính tự nhiên, theo tỷ lệ nhất định. Tỷ lệ này ảnh hưởng đến độ cứng của ruột chì: càng nhiều đất sét, ruột chì càng cứng và ít lem, nhưng cũng ít để lại dấu đậm; ngược lại, càng nhiều graphite, ruột chì càng mềm và đậm, nhưng dễ bị gãy. 

• Nén thành than: Hỗn hợp graphite và đất sét được ép thành những thanh dài và mỏng, sau đó sấy khô và nung nóng trong lò nung đặc biệt ở nhiệt độ cao.

• Nung nóng: Quá trình nung nóng này giúp loại bỏ độ ẩm và tăng cường độ cứng của ruột chì.

• Cắt và phủ sáp: Cuối cùng, ruột bút chì được cắt thành từng đoạn ngắn, phủ sáp để bảo vệ và tăng độ trơn trượt. Các thanh ruột chì mài nhọn và gắn vào thân gỗ, tạo thành chiếc bút chì hoàn chỉnh mà chúng ta quen thuộc.

Các loại ruột bút chì và ứng dụng

Ruột bút chì có nhiều loại khác nhau, được phân loại theo độ cứng bằng chữ cái và số. Chữ "H" (hard) biểu thị ruột chì cứng, chữ "B" (black) biểu thị ruột chì mềm, còn chữ "F" (firm) nằm giữa hai loại. Càng nhiều chữ H, ruột chì càng cứng và ít lem, nhưng cũng nhạt hơn; ngược lại, càng nhiều chữ B, ruột chì càng mềm và đậm nét, nhưng dễ gãy hơn. Số sau chữ cái cho biết mức độ trong thang độ cứng, ví dụ 2H cứng hơn H, 4B mềm hơn B.

Mỗi loại ruột chì phù hợp với những mục đích sử dụng khác nhau:

• Ruột chì cứng (H): Thích hợp cho vẽ kỹ thuật, bản vẽ chi tiết, hoặc viết chữ nhỏ, vì nét mảnh và ít lem.

• Ruột chì trung bình (HB, F): Phổ biến nhất, thích hợp cho viết chữ, vẽ phác thảo, tô bóng, và sử dụng hàng ngày.

• Ruột chì mềm (B): Dùng để tô bóng đậm, vẽ tranh nghệ thuật, hoặc tạo hiệu ứng đậm nhạt, vì nét chì mềm mại và dễ bám màu.

Xu hướng phát triển ruột bút chì bền vững trong tương lai

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vật liệu liên tục mang đến những cải tiến cho ruột bút chì. Ngày nay, các nhà sản xuất đang nỗ lực tạo ra những loại ruột bút cứng hơn, bền hơn, đồng thời thân thiện với môi trường.

Một số nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng các chất thay thế đất sét trong quy trình sản xuất, nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường. Các loại ruột bút được làm từ vật liệu tái chế hoặc thân thiện với môi trường cũng đang được phát triển.

Như vậy, ruột bút chì không chỉ là một công cụ vẽ và viết đơn giản. Nó là sự kết hợp thú vị của khoa học và lịch sử, chứa đựng những bí mật bất ngờ. Biết được thành phần ruột bút chì được làm từ chất nào và ứng dụng đa dạng của ruột bút chì sẽ giúp chúng ta trân trọng hơn những vật dụng quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày.

Xem thêm: Quy trình sản xuất bút chì như thế nào?