174 Gramm Rohton aus dem Klingenberger Tonwerk (zum Vergrößern anklicken)
Den sicher größten Fortschritt bei der Entwicklung des Bleistifts machten der Franzose Nicolas-Jacques Conté und der Österreicher Joseph Hardtmuth nahezu gleichzeitig. Ende des 18. Jahrhunderts vermischten beide den gemahlenen Graphit mit Ton und Wasser, formten die Mischung zu Minen und brannten diese (der Ton bildet dabei das Gerüst der Bleistiftmine, in das sich die Graphitteilchen einlagern). Dadurch wurde die Herstellung von Bleistiften in verschiedenen Härtegraden möglich und zudem die Ausnutzung des Graphits verbessert.
Die Qualität des Tons – geringe Korngröße und hohe Bindefähigkeit – ist daher neben der des Graphits für den Bleistift von entscheidender Bedeutung. Ein besonders hochwertiger Ton nicht nur für die Bleistiftindustrie kommt seit 1742 aus dem Klingenberger Tonwerk, das sich seit Mitte des 19. Jahrhunderts im Besitz der bayerischen Stadt Klingenberg am Main befindet.
Der in 70 Metern Tiefe abgebaute, hell- bis dunkelgraue und 30 Millionen Jahre alte Ton wird mit dem Tonhobel zu Schnitzeln zerkleinert. Diese kommen zur Trocknung in die gasgefeuerte Trockentrommel; das daraus erzeugte Granulat wird dann in einer Prallmühle zu Mehl verarbeitet.
Der Klingenberger Ton ist äußerst gleich- und kleinkörnig, denn 85 bis 98 Gew.-% haben eine Partikelgröße von unter 0,2 μm; die spezifische Oberfläche von einem Gramm beträgt 64 m² (!). Darüber hinaus verfügt er über eine sehr gute Bindefähigkeit mit Graphit, was ihn zu einem hervorragenden Bleistiftton macht.
Vielen Dank an das Klingenberger Tonwerk für die rasche und freundliche Zusendung der Rohtonbrocken und des interessanten Informationsmaterials!
Nachtrag vom 10.1.12: Das Tonwerk wurde Ende 2011 geschlossen.
Vor gut zwei Jahren gab es ein Feature, nein, einen Beitrag zum Klingenberger Tonwerk im Radio auf Bayern 2 – Land und Leute unter dem Titel „Der Klebstoff, der den Bleistift machte“:
http://www.br-online.de/imperia/md/audio/podcast/import/2006_09/2006_09_14_17_20_45_podcastderklebstoffderdenbleis_a.mp3
Man findet zwar den Eintrag nicht mehr auf Br-online, aber die Verknüpfung ist noch funktionsfähig. Also schnell auf die eigene Platte speichern!
Hallo Frank, vielen Dank für den Hinweis auf diese hochinteressante Sendung!
Diese kultur- und technischegschichtliche Kostbarkeit wartet mit zahlreichen spannenden Details auf. So erfährt man z. B. von der damaligen Art, die Qualität des abgebauten Materials zu testen: Eine kleine Menge des Tons wurde zwischen die Schneidezähnen genommen; war der Ton von hoher Qualität, so spürte man das Quarzkorn nicht. Laut Aussage der Sendung ist LYRA der einzige fränkische Bleistifthersteller, der noch Klingenberger Ton verwendet, wo hingegen er in 40% der japanischen Bleistiftindustrie genutzt wird.
Erstaunlich! Trotzdem frage ich mich, wie man aus einem normalerweise so hartem und sprödem Material wie Ton Bleistiftminen machen kann. Ich habe mal Industriekeramikerin gelernt, und kenne daher die Eigenschaften von Porzellan und Ton in allen seinen Verarbeitungsstufen. Der Tonanteil in den Graphitminen muss wohl extrem gering sein, aber genug, um Form und Stabilität zu gewährleisten. Wieviel Prozent Ton sind denn enthalten in Bleistiftgraphit? Werden noch Hilfsstoffe zugefügt?
Schade, dass ich nicht mehr in dem Bereich arbeite; ich hätte glatt mal experimentiert.
Der Rohton ist überraschend weich und hinterlässt auf dem Papier Spuren ähnlich eines harten Wachsmalstiftes, ohne dabei zu kratzen; die dabei entstehenden glatten Flächen am Ton glänzen. Ich konnte mir nicht verkneifen, die alte Art der Qualitätskontrolle nachzuempfinden und habe ein kleines Stück mit den Schneidezähnen zerkleinert. Und in der Tat: Das Korn des Tons ist nicht zu spüren.
Zum Tonanteil in der Bleistiftmine informiert u. a. diese PDF-Datei von STAEDTLER. Darin heißt es, dass das Mischungsverhältnis Graphit/Ton 1:1 etwa dem Härtegrad 3H entspricht.
Über die anderen Beimengungen weiß ich leider nur sehr wenig. Die Härtegrade 7B und 8B des Mars Lumograph enthalten Ruß, der für eine tiefe Schwärzung, aber auch für eine etwas stärkere Reibung der Mine auf dem Papier sorgt (diese Beigabe könnte jedoch bald durch die REACH-Verordnung zumindest eingeschränkt werden). Auch Paraffin kommt zum Einsatz, allerdings erst in Form einer Imprägnierung der gebrannten Mine. – Mich würde es nicht überraschen, wenn noch einige andere Stoffe (vielleicht in nur sehr geringen Mengen) genutzt würden. Ein alter Prospekt von LYRA aus den 50er Jahren spricht z. B. von Zugaben, die die Reflexion der Bleistiftspuren mindern, und eine Patentschrift von 1945 beschreibt ein Verfahren, um die Lichtdurchlässigkeit zu verringern.
Neben den Graphit-Ton-Minen gibt es natürlich noch die Graphit-Polymer-Minen, deren höhere Elastizität gerade bei dünnen Minen für Druckbleistifte, aber auch bei Stiften, die ohne das stabilisierende Holz auskommen, von großem Vorteil ist. Die Minen mit Polymer müssen im Gegensatz zu denen mit Ton nicht gebrannt werden, was sie auch für im Extruder hergestellte Bleistifte wie den STAEDTLER WOPEX geeignet macht. – Pentel hat mit dem Black Polymer 999 bereits seit einiger Zeit einen holzgefassten Bleistift mit (allerdings gebrannter) Polymer-Mine im Programm.
Noch ein wenig Halbwissen: Vor kurzem konnte ich auch etwas über die verschiedenen Strukturen des Graphits erfahren. So gibt es z. B. makro-kristallinen Graphit, der mit amorphem gemischt wird, bevor Bleistiftminen daraus werden können; mikro-kristallinen Graphit hingegen kann man wohl ohne diese Beimischung nutzen.
Thank you for the contribution to advanced pencilology!
You are very welcome – my pleasure!
I love to read these postings about the components of pencils. As I try more and more of them, I have come to appreciate the minute differences between different cores. It’s nothing short of fascinating how the different mixtures and quality of materials affect directly whatever it is that your writing or drawing.
Sad to hear this company is no longer producing quality clay for manufacturers.
So, when you experience rough spots on a pencil’s core, would that be low-quality clay, graphite or both?
The moment you come the notice these minute differences you’re lost ;-)
Yes, it’t really sad that this company has closed down. To make matters worse they have filled the cavities with concrete, making it very difficult to resume production (if not impossible).
As far as I know the main reson for rough spots are impurities of the graphite (quartz, feldspar and glimmer) and particles which are too large.