Herstellung eines Bleistiftspitzers
Bereits 2014 war das Team von „How It’s Made“ bei Möbius+Ruppert in Erlangen und hat die Fertigung eines Bleistiftspitzers1 dokumentiert.
Den gut dreiminütigen Film gibt es hier zu sehen.
Herstellung
Von der Linde zum Bleistift
Über ein sehr interessantes Projekt berichtet der Artikel „Bleistifte aus bayerischem Lindenholz“1 von Eckart von Reitzenstein, Diplom-Forstwirt bei STAEDTLER, im Holz-Zentralblatt in der Nummer 37 vom 11. September 2015.
Das heute beliebteste Holz für Bleistifte ist die Kalifornische Weihrauch-Zeder (Calocedrus decurrens, auch Bleistift-Zeder), die vor etwa 100 Jahren die Virginische Bleistift-Zeder (Juniperus virginiana) abgelöst hat. Im 17. Jahrhundert, als sich in Nürnberg das Bleistiftmachergewerbe entwickelte, war jedoch die heimische Linde (Tilia) die wichtigste Holzart für Bleistifte. Daran hat man sich erinnert, als es darum ging, für das zehnjährige Jubiläum der Bayerischen Staatsforsten ein besonderes Werbegeschenk zu finden. Die Idee, einen Werbebleistift aus heimischer Linde zu fertigen, haben schließlich die Bayerischen Staatsforsten, PEFC Deutschland und STAEDTLER umgesetzt.
Das Lindenholz aus dem Forstbetrieb Arnstein in Unterfranken wurde im Sägewerk Monnheimer im Odenwald zu Brettchen verarbeitet, aus denen STAEDTLER im Werk Neumarkt 50.000 Bleistifte gefertigt hat. Die Stifte gingen dann an die Bayerischen Staatsforsten sowie an die Bayerische Forstverwaltung, PEFC Deutschland, den Bayerischen Waldbesitzerverband, die Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände in Berlin und das Branchenbündnis Pro Holz Bayern.
Ein Kamerateam hat den gesamten Herstellungsprozess begleitet; der daraus entstandene Film „Von der Linde zum Bleistift“ ist seit wenigen Tagen im YouTube-Kanal der Bayerischen Staatsforsten zu sehen. – Danke an die Bayerischen Staatsforsten für die Bleistifte!
- Dieser Artikel ist leider nicht online verfügbar.↩
Bleistifthölzer (2)
Wer sich mit Bleistifthölzern beschäftigt, stößt recht schnell auf das Buch „Fleta Minor. The Laws of Art and Nature, in Knowing, Judging, Assaying, Fining, Refining and Inlarging the Bodies of confin’d Metals“ von Sir John Pettus, erstmals erschienen 1683 in London, denn dieses enthält die älteste bekannte Erwähnung der Zeder als Bleistiftholz.
Henry Petroski zitiert Pettus in seinem Buch „Der Bleistift“ (1995):
Es gibt auch ein Mineral Blei, das wir Black Lead nennen, etwas Ähnliches wie Antimon, aber nicht so glänzend oder hart …; in letzter Zeit wird es in Holzkörper aus Kiefer oder Zeder auf sonderbare Art hineingeformt und dann als trockene Bleistifte verkauft, als etwas Nützlicheres als Feder und Tinte.
(Petroski nennt als Quelle zwar nur „ein Buch über Metallurgie“, doch diese Bezeichnung und die Jahreszahl 1683 sprechen für „Fleta Minor“, denn der zweite Teil von Pettus‘ Buch ist ein Lexikon der Metallurgie.)
Dr. Eduard Schwanhäußer führt in „Die Nürnberger Bleistiftindustrie und ihre Arbeiter in Vergangenheit und Gegenwart“ (1895) ebenfalls „Fleta Minor“ als die älteste ihm bekannte Quelle auf, in der das Zedernholz zum Zwecke der Bleistiftherstellung erwähnt wird; die Kiefer spricht er in diesem Zusammenhang allerdings nicht an.
Im englischen Original „The Pencil“ (1989) von Petroski heißt es jedoch:
There is also mineral lead, which we call black lead, something like antimony, but not so shining or solid […]; and of late, it is curiously formed into cases of deal or cedar, and so solid as dry pencils, something more useful than pen and ink.
Hier der Abschnitt aus dem Buch von Pettus (Ausgabe von 1686):
„Deal“ heißt meines Wissens „Nadelholz“, wurde aber in „Der Bleistift“ mit „Kiefer“ übersetzt.
Petroski zitiert auch John Beckmann, der in seinem Buch „A History of Inventions and Discoveries“ (Band 4, 3. Auflage 1817) das von Pettus genannte „deal“ als „fir“, also Tanne, identifiziert. John Beckmann (eigentlich Johann Beckmann) war Professor der Ökonomie zu Göttingen, und „A History …“ war eine Übersetzung seiner „Beyträge zur Geschichte der Erfindungen“, in deren Band 5 aus dem Jahr 1805 ebenfalls von Tanne die Rede ist.
So wird man weiter recherchieren müssen, um zu erfahren, ob man zu Pettus‘ Zeiten Tanne oder Kiefer (oder vielleicht beide) benutzt hat und welche Arten damals zum Einsatz kamen.
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Kurz notiert
- Ein außergewöhnlicher Fallminenstift ist der minimalistische PENXO, denn er besteht nur aus einem einzigen Teil. Das Kickstarter-Projekt läuft noch bis Mitte Juni, doch bereits jetzt wurde das Zwanzigfache (!) des Finanzierungsziels erreicht. – Danke an Matthias für den Hinweis!
- Videos zur Bleistiftgeschichte und -herstellung gibt es viele, doch „How pencils are made today“ von Derwent in England ist ein besonderes, da es auch einen kurzen Blick auf Keswick und Borrowdale bietet, also auf den Landstrich, wo man vor etwa 450 Jahren den erster Graphit gefunden hat. Der Einblick in die Produktion bei Derwent ist ebenfalls interessant. – Danke an Sean für den Hinweis!
- Auch Faber-Castell hat sich mit der Herstellung eines Verbundwerkstoffs u. a. für Stiftumhüllungen beschäftigt, wie das Patent DE19936002 aus dem Jahr 1999 belegt. Dieses Patent ist erloschen, doch das spätere europäische EP1072645 ist noch in Kraft1. – Danke an Wowter für den Hinweis!
- Am 8. April habe ich bedauert, dass mir Brevillier Urban & Sachs nicht auf meine Anfrage zur Weymouth-Kiefer des Öko-Schulstift von JOLLY geantwortet hat. Zwei Wochen später kam doch noch eine Antwort, in der mir mitgeteilt wurde, dass die Weymouth-Kiefer für den aktuellen ÖKO-Schulstift und die Kinderfest-Bunstifte Classic und Delta tatsächlich aus dem Odenwald stamme2 und die Verpackung oder der Beileger dieser Stifte den Hinweis „Heimische Holzart“ trage. Neben der Weymouth-Kiefer verarbeite man, so Brevillier Urban & Sachs weiter, auch Linde aus unterschiedlichen Anbaugebieten, z. B. aus Russland, den baltischen Staaten oder dem Nordosten Chinas, wo das Klima für die Linde perfekt sei. – Danke an Brevillier Urban & Sachs für diese Details!
- Ein älteres Patent für eine „Ummantelung für Farb-, Blei- und Kosmetikminen“ (1998), das eine „Ummantelung für Farb-, Blei- und Kosmetikminen“ aus biologisch abbaubaren Polymeren beschreibt und auch die Co-Extrusion erwähnt, ist ebenfalls noch in Kraft.↩
- Etwa vom Sägewerk Monnheimer in Grasellenbach?↩
Bleistifthölzer (1)
Wenn im Zusammenhang mit Bleistiften von Zeder gesprochen wird, so ist damit meist die Kalifornische Weihrauch-Zeder (Calocedrus decurrens, engl. incense cedar) gemeint, die vor vielen Jahrzehnten die Virginische Zeder (Juniperus virginiana, engl. red cedar) abgelöst hat. Die Kalifornische Weihrauch-Zeder muss imprägniert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten, und wird dabei auch manchmal rot gefärbt, damit sie der Virginischen Zeder ähnlich sieht. Als Ersatz kamen und kommen jedoch immer wieder andere Hölzer zum Einsatz; hier die meines Wissens zurzeit am häufigsten genutzten.
(zum Vergrößern anklicken)
Von links:
- Weihrauch-Zeder (Calocedrus decurrens, engl. incense cedar), Viking Rollo
- Kolorado-Tanne (Abies concolor, engl. white fir), STAEDTLER norica
- Jelutong (Dyera costulata, engl. jelutong), STABILO GREENgraph
- Weymouth-Kiefer (Pinus strobus, engl. white pine), JOLLY ÖKO-Schulstift
- Linde (Tilia, engl. linden wood), STABILO EASYgraph
- Gmelina (Gmelina arborea, engl. gmelina), Faber-Castell GRIP 2001
Erhard Sattmann nennt in „Vom Faustkeil zum Bleistift“ (1949) zudem Espe, Pappel, Ahorn sowie Föhre, und Henry Petroski erwähnt in „Der Bleistift“ (1995) u. a. die brasilianische Pinie und das sibirische Rotholz. Auch Erle hat man früher eingesetzt, doch die ist vergleichsweise hart und lässt sich recht schwer spitzen.
Nachtrag vom 27.5.15: Einen Blick auf die Geschichte der Zeder gibt es im zweiten Teil, und „Von der Linde zum Bleistift“ berichtet von einem Projekt um die Linde als Bleistiftholz.
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Kurz notiert
Vor einer Woche wurde ein für STAEDTLER eingetragenes Gebrauchsmuster veröffentlicht. Es beschreibt eine durch Extrusion zu fertigende „Mine für Schreib-, Zeichen- und/ oder Malgeräte“ mit Polymerbindung, wobei als Bindemittel kein Rohölprodukt, sondern Polylactid verwendet wird. Polylactid, auch Polymilchsäure oder PLA, wurde bereits Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckt; in den frühen 1930er Jahren gelang es, ein Verfahren zur industriellen Produktion zu finden. Die wichtigsten Einsatzgebiete dieses hauptsächlich aus Maisstärke und landwirtschaftlichen Abfallstoffen wie Molke hergestellten und abbaubaren Polymers sind die Verpackungsindustrie und die Medizintechnik. – PLA kam wohl schon vor einiger Zeit in die Welt des Bleistifts, denn soweit ich weiß, ist der Behälter des Doppel-Gehäusespitzers Elliptic Swing Green Line von Möbius+Ruppert aus diesem Material.
Blei
Heute geht es um das im Bleistift nicht enthaltene Metall und sein Vorhandensein im Messingspitzer. Dieser Kommentar hat mich motiviert, mehr in Erfahrung zu bringen.
Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, wobei der Zinkanteil üblicherweise zwischen 5 und 45 Prozent liegt. Zur Herstellung von Sondermessing, das spezielle Eigenschaften hat, werden der Schmelze weitere Elemente wie z. B. Aluminium, Nickel oder Zinn hinzugefügt. Messingsorten für die spanende Bearbeitung (sogenanntes Automaten- oder Zerspanungsmessing) haben einen kleinen Bleianteil, da dieser spanbrechend wirkt. Das für Messingspitzer gern verwendete Material CuZn39Pb3 (Ms58)1 enthält 57–59% Kupfer und 2,5–3,5% Blei; der Rest ist Zink (zulässige Beimengungen sind u. a. Nickel, Eisen, Zinn und Aluminium von jeweils 0,5% oder weniger). Die EG-Richtlinien 2002/95/EG (RoHS 1) und 2011/65/EU (RoHS 2) regeln die Verwendung gefährlicher Stoffe, darunter auch Blei. Der ersten Richtlinie zufolge zulässig ist „Blei als Legierungselement in Stahl mit einem Bleianteil von bis zu 0,35 Gewichtsprozent, in Aluminium mit einem Bleianteil von bis zu 0,4 Gewichtsprozent und in Kupferlegierungen mit einem Bleianteil von bis zu 4 Gewichtsprozent.“ Die für Spitzer genutzte Legierung erfüllt also die Anforderung der EG-Richtlinien an den maximalen Bleigehalt.
In den USA müssen alle Waren, deren Bleigehalt den produktspezifischen Grenzwert überschreitet, durch einen Aufkleber mit festgelegtem Wortlaut gekennzeichnet werden: „WARNING: This product contains lead, known to CA to cause birth defects and other reproductive harm. Wash hands frequently.“ Dieser Hinweis, der bei Messing ab 0,25% Blei angebracht werden muss, geht auf die California Proposition 65 (genauer: „The Safe Drinking Water and Toxic Enforcement Act of 1986“) zurück, die allerdings kontrovers diskutiert wird. Hersteller außerhalb der USA können so dazu verpflichtet werden, ihre Produkte für den US-amerikanischen Markt mit diesem Warnhinweis zu versehen. In Europa geht man jedoch davon aus, dass der geringe Bleigehalt des hier genutzten Messings keine Gesundheitsschäden hervorruft.
Anm.: Dieses bunte Sammelsurium hat heute sein Siebenjähriges.
Kurz notiert
Hin und wieder wage ich einen Blick in die Zukunft und stöbere bei Espacenet in den Patentschriften hauptsächlich der IPC B43K (Geräte zum Schreiben oder Zeichnen) und B43L (Artikel zum Beschreiben oder zum darauf Zeichnen; Zubehör zum Schreiben oder Zeichnen). Dabei entgangen ist mir jedoch ein Patent, das Faber-Castell erteilt und Ende Januar veröffentlicht wurde.
Bei dem „Verfahren zur Herstellung von holzgefassten Stiften“ (EP2689938) wird die Stirnfläche des Stifts mit einem UV-Lack grundiert und anschließend farbig bedruckt. Während beim für Endkappen üblichen Vorgehen mittels Tauchen die Grundier- und die Farbschicht lange trocknen müssen, kann der UV-Lack in Sekunden gehärtet werden. Zudem ist dessen Schicht dünner als beim Tauchen und daher die Gefahr der Tropfenbildung und des Verlaufens sehr gering. Der Farbauftrag erfolgt durch ein Druckverfahren, wobei die Patentschrift den Tampondruck als für die meist konvexen Stiftenden besonders geeignet aufführt. Mit diesem Verfahren lassen sich der Produktionsdurchsatz erhöhen und der Materialbedarf senken, und ich vermute, dass man durch die Bedruckung auch mehr Gestaltungsmöglichkeiten hat.
Danke an Wowter für den Hinweis auf dieses Patent!