消しゴムはなぜ鉛筆を消せる?身近なしくみ
消しゴムが字を消せるのは、紙に乗っているだけの黒鉛の粒を、消しゴムが自分の側にくっつけて持ち去るからです。消えるかどうかを決めているのは、こする強さではありません。
消しゴムに混ぜられた「可塑剤」という材料と、消しゴムが自分から削れることの二つです。当たり前に使っている文房具の中で、小さな化学が働いています。
鉛筆の字は粒が乗っているだけ
鉛筆で書いた字は、紙にしみ込んでいません。芯がこすれて出た黒鉛の粒が、紙の表面のでこぼこに引っかかって乗っているだけです。
鉛筆の芯は黒鉛と粘土を混ぜて焼き固めたもので、紙に残るのはそのうちの黒鉛です。だから、粒さえ取り除けば字は消えます。
逆にいえば、紙が黒鉛をつかむ力より強い力で引けば、黒鉛は紙を離れて相手側に移ります。消しゴムがしているのは、この力比べに勝つことです。
ちなみにHBやBといった硬度の違いは、この黒鉛と粘土の配合で決まります。黒鉛が多いほど軟らかく濃く、粘土が多いほど硬くて薄い字になります。
可塑剤が黒鉛を引き寄せる
いま売られている消しゴムの多くは、ゴムではなくプラスチック製です。主成分は塩化ビニル樹脂で、そのままでは硬いため、フタル酸系の可塑剤を混ぜて柔らかくしています。
三井化学の解説によれば、この可塑剤は黒鉛と分子の構造が似ていて、分子どうしが引き合う力が働きます。柔らかさを出すための材料が、黒鉛を吸い寄せる役目も兼ねているのです。
消しくずは仕組みそのもの
黒鉛を受け取った表面は、こすられるうちに削れて消しくずになります。すると下から新しい面が現れ、また黒鉛を吸い寄せます。
この交代を繰り返して字が消えていきます。もし削れない消しゴムがあったら、表面はすぐ黒鉛でふさがり、紙を汚すだけの道具になります。
消しくずは使い減りの副産物ではなく、消すために必要な工程です。天然ゴム製よりプラスチック製がよく消えるのも、消しくずが素早く出て新しい面が現れるからです。
ボールペンが消えない理由
同じ理屈から、ボールペンの字は普通の消しゴムでは消せません。インクは紙の繊維の奥までしみ込んでいて、表面にくっつけて奪い取ることができないからです。
これを消す砂消しゴムは、方式がまったく違います。中に混ぜた研磨材の粒が紙やすりのように働き、インクごと紙の表面を削り落とします。
消えるかわりに紙は薄くなり、こすった跡はささくれます。
1770年の発見と日本の発明
ゴムが鉛筆の字を消すことは、1770年4月15日にイギリスの科学者ジョゼフ・プリーストリーが書き残しています。ロンドンの器具製作者エドワード・ネアンが売り出した素材で、値段は半インチ角で3シリングもしました。
「こする(rub)もの」という呼び方が定着し、英語でゴムをrubberと呼ぶようになります。塩化ビニルを使ったプラスチック消しゴムを世界に先駆けて生産したのは日本のシードで、1956年9月のことでした。
消しゴムは字を消す道具ではなく、黒鉛を運び出す道具でした。次に何かを消したら、消しくずの色を見てください。黒いほど、きちんと仕事をした証拠です。
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