Чернила - Википедия - Ink

Для использования в других целях см. Чернила (значения).
Бутылки чернил из Германия
Тушь и перо

Чернила это гель, соль, или же решение который содержит хотя бы один краситель, например краситель или же пигмент, и используется для окрашивания поверхности для создания изображение, текст, или же дизайн. Чернила используются для Рисование или же письмо с ручка, щетка, тростниковая ручка, или же перо. Более толстые чернила в виде пасты широко используются в высокая печать и литографический печать.

Чернила могут быть сложным носителем, состоящим из растворители, пигменты, красители, смолы, смазочные материалы, солюбилизаторы, поверхностно-активные вещества, твердые частицы, флуоресцентные, и другие материалы. Компоненты чернил служат многим целям; носитель чернил, красители и другие добавки влияют на текучесть и толщину чернил, а также на их сухой вид.

В 2011 году мировое потребление печатных красок принесло доход более 20 миллиардов долларов США. Спрос на традиционные печатные СМИ сокращается, с другой стороны, все больше и больше чернил расходуется на упаковку.[1]

История

Чернильный рисунок Ганеша под зонтиком (начало 19 века). Чернила, называемые маси, смесь нескольких химических компонентов, использовалась в Индии, по крайней мере, с 4 века до нашей эры.[2] Практика письма чернилами и остроконечной иглой была распространена в ранние Южная Индия.[3] Несколько Джайн сутры в Индии были составлены чернилами.[4]

Многие древние культуры по всему миру независимо друг от друга открыли и разработали чернила для письма и рисования. Сведения о чернилах, их рецептах и ​​методах их производства получены из археологического анализа или из самого письменного текста. Считается, что самые ранние чернила всех цивилизаций были сделаны с черная лампа, типа сажа, так как это было бы легко собрать как побочный продукт пожара.[5]

Чернила использовались в Древний Египет для письма и рисования папирус по крайней мере с 26 века до нашей эры.[6] Включены египетские красные и черные чернила утюг и охра как пигмент, в дополнение к фосфат, сульфат, хлористый, и карбоксилат ионы; тем временем, вести использовался как сушилка.[7]

Китайские чернила могут вернуться на три года назад.[8] а может четыре тысячелетия,[9] к Китайский период неолита. В них использовались растительные, животные и минеральные краски на основе таких материалов, как графит которые были смочены водой и применены чернильные кисти. Прямое свидетельство древнейших китайских чернил, похожих на современные чернильные палочки, около 256 г. до н.э. в конце Период воюющих царств и произведен из сажа и клей для животных.[10] Лучшие чернила для рисования или рисования на бумаге или шелке производятся из смолы сосны. Им должно быть от 50 до 100 лет. Китайская чернильная палочка изготавливается из рыбного клея, а японский клей (膠 «никава») - из коровьего или оленьего.[11]

Тушь был впервые изобретен в Китае,[12][13] хотя материалы часто продавались из Индии, отсюда и название.[12][13] Традиционный китайский метод изготовления чернил заключался в измельчении смеси спрятать клей, черный карбон, черная лампа и кость черный пигмент с пестик и ступка, а затем вылить его в керамическую посуду для просушки.[12] Чтобы использовать сухую смесь, наносите влажную кисть, пока она не станет повторно жидкой.[12] Производство индийских чернил было хорошо налажено Цао Вэй Династия (220–265 гг. Н.э.).[14] Индийские документы, написанные на Харости чернилами были обнаружены в Китайский Туркестан.[15] Практика письма чернилами и остроконечной иглой была распространена в ранние Южная Индия.[3] Несколько Буддист и Джайн сутры в Индии были составлены чернилами.[4]

В древний Рим, atramentum использовался; в статье для Christian Science Monitor Шэрон Дж. Хантингтон описывает эти другие исторические чернила:

Дубовые галлы и сульфат железа (II).

Около 1600 лет назад был создан популярный рецепт чернил. Рецепт использовался веками. Соли железа, такие как сульфат железа (полученный обработкой железа серной кислотой), были смешаны с танином из грецкие орехи (они растут на деревьях) и загуститель. При первом нанесении на бумагу эти чернила голубовато-черные. Со временем он становится тускло-коричневым.

Писцы в средневековый Европа (около 800-1500 гг.) писали в основном о пергамент или же пергамент. Один из рецептов чернил XII века призывал срезать ветки боярышника весной и оставлять сушиться. Затем кору откололи от веток и вымачивали в воде на восемь дней. Воду кипятили, пока она не загустела и не стала черной. Вино добавляли при кипячении. Чернила разливали в специальные пакеты и вывешивали на солнце. После высыхания смесь смешивали с вином и солью железа на огне, чтобы получить окончательные чернила.[16]

Ручка резервуара, которая, возможно, была первой Перьевая ручка, восходит к 953 году, когда Маад аль-Муизз, то калиф из Египет, потребовал ручку, которая не пачкает его руки или одежду, и ему предоставили ручку с чернилами в резервуаре.[17]

В 15 веке в Европе пришлось разработать новый тип чернил для печатный станок к Йоханнес Гутенберг.[18] По словам Мартина Лайонса в своей книге Книги: живая история, Краситель Гутенберга был несмываемым, на масляной основе и производился из сажи ламп (ламповой черный), смешанной с лак и яичный белок.[19] В то время преобладали два типа чернил: греческие и римские чернила для письма (сажа, клей и вода) и разновидность 12-го века, состоящая из сульфата железа, галла, камеди и воды.[20] Ни одна из этих чернил для рукописного ввода не могла прилипать к печатной поверхности, не создавая размытия. В конце концов маслянистая, лак -подобные чернила из сажи, скипидар, а масло грецкого ореха было создано специально для печатного станка.

Типы

Увеличенная линия, нарисованная Перьевая ручка.

Формулы чернил различаются, но обычно состоят из двух компонентов:

  • Красители
  • Транспортные средства (папки)

Чернила обычно делятся на четыре класса:[21]

  • Водный
  • Жидкость
  • Вставить
  • Пудра

Красители

Пигменты

Основная статья: Пигмент

Пигментные чернила используются чаще, чем красители, потому что они более стойкие к цвету, но они также более дороги, менее однородны по цвету и имеют меньшую стойкость к цвету. цветовой диапазон чем красители.[21]Пигменты - это твердые непрозрачные частицы, взвешенные в чернилах для придания цвета.[21] Молекулы пигмента обычно соединяются в кристаллический структуры, которые 0,1–2 мкм по размеру и составляют 5–30 процентов от объема чернил.[21] Такие качества как оттенок, насыщенность, и легкость варьируются в зависимости от источника и типа пигмента.

Красители

Основная статья: Краситель

Чернила на основе красителя, как правило, намного прочнее чернил на основе пигментов и могут давать гораздо больше цвета заданной плотности на единицу массы. Однако, поскольку красители растворяются в жидкой фазе, они имеют тенденцию впитываться в бумагу, потенциально позволяя чернилам растекаться по краям изображения.

Чтобы обойти эту проблему, чернила на основе красителя изготавливаются с использованием растворителей, которые быстро сохнут, или используются с быстросохнущими методами печати, такими как обдув горячего воздуха на свежий отпечаток. Другие методы включают более твердую бумагу калибровка и более специализированные покрытия для бумаги. Последний особенно подходит для чернил, используемых в непромышленных условиях (которые должны соответствовать более строгим требованиям контроля токсичности и выбросов), таких как Струйный принтер чернила. Другой метод заключается в нанесении на бумагу заряженного покрытия. Если краситель имеет противоположный заряд, он притягивается к этому покрытию и удерживается им, в то время как растворитель впитывается в бумагу. Целлюлоза, древесный материал, из которого состоит большая часть бумаги, имеет естественный заряд, и поэтому соединение, которое образует комплекс с красителем и поверхностью бумаги, способствует удерживанию на поверхности. Такой состав обычно используется в красках для струйной печати.

Дополнительным преимуществом систем чернил на основе красителя является то, что краситель молекулы могут взаимодействовать с другими ингредиентами чернил, потенциально обеспечивая большую выгоду по сравнению с пигментированными чернилами из оптические отбеливатели и улучшающие цвет агенты, предназначенные для увеличения интенсивности и внешнего вида красителей.

Чернила на основе красителей могут использоваться для защиты от подделок и могут быть найдены в некоторых гелевых чернилах, чернилах для перьевых ручек и чернилах, используемых для бумажных денег.[22] Эти чернила вступают в реакцию с целлюлозой, вызывая постоянное изменение цвета.[22]

Аспекты здоровья и окружающей среды

Смотрите также: Экологические проблемы с бумагой

Существует заблуждение, что чернила нетоксичны даже при проглатывании. Попав внутрь, чернила могут быть опасны для здоровья. Некоторые чернила, например те, которые используются в цифровых принтерах, и даже чернила, которые используются в обычном перо, могут быть вредными. Хотя чернила нелегко вызвать смерть, повторный контакт с кожей или проглатывание могут вызвать такие эффекты, как сильные головные боли, раздражение кожи или повреждение нервной системы.[23] Эти эффекты могут быть вызваны растворителями или ингредиентами пигмента, такими как п-Анизидин, что помогает придать чернилам цвет и блеск.

Три основных экологических проблемы с чернилами:

Некоторые регулирующие органы установили стандарты количества тяжелых металлов в чернилах.[24] Есть тенденция к растительные масла скорее, чем нефтяные масла в последние годы в ответ на потребность в лучшем экологическая устойчивость спектакль.

Чернила расходуют невозобновляемые масла и металлы, что отрицательно сказывается на окружающей среде.[25]

Углерод

Китайский чернильница; на основе углерода и сделаны из сажа и клей для животных.

Угольные чернила обычно изготавливались из сажи или сажи и связующего агента, такого как гуммиарабик или же клей для животных. Связующий агент удерживает частицы углерода во взвешенном состоянии и удерживает их на бумаге. Частицы углерода не тускнеют со временем даже при обесцвечивании или на солнце. Одно из преимуществ заключается в том, что угольные чернила не повреждают бумагу. Со временем чернила становятся химически стабильными и, следовательно, не угрожают прочности бумаги. Несмотря на эти преимущества, угольные чернила не идеальны с точки зрения стойкости и простоты хранения. Угольные чернила имеют тенденцию размазываться во влажной среде и могут смываться с поверхностей. Лучший способ сохранить документ, написанный угольными чернилами, - это хранить его в сухом месте (Barrow 1972).

Недавно были успешно созданы углеродные чернила из углеродных нанотрубок. По составу они похожи на традиционные чернила, поскольку в них используется полимер для суспендирования углеродных нанотрубок. Эти чернила могут использоваться в струйных принтерах и создавать электропроводящие рисунки.[26]

Железный галл (обычные чернила)

Основная статья: Железно-галловые чернила

Чернила из железного галла стали популярными в начале 12 века; они использовались веками и считались лучшими чернилами. Однако железно-галловые чернила вызывают коррозию и со временем повреждают бумагу (Waters 1940). Предметы, содержащие эти чернила, могут стать хрупкими, и надпись станет коричневой. Оригинальные партитуры Иоганн Себастьян Бах угрожают разрушительными свойствами железно-галловых чернил. Большинство его работ хранится в Государственной библиотеке Германии, и около 25% из них находятся на поздней стадии распада (American Libraries 2000). Скорость выцветания текста зависит от нескольких факторов, таких как пропорции ингредиентов чернил, количество нанесенных на бумагу и состав бумаги (Barrow 1972: 16). Коррозия вызывается кислотно-катализируемым гидролизом и окислением целлюлозы, катализируемым железом (II) (Rouchon-Quillet 2004: 389).

Лечение - спорный вопрос. Никакая обработка не отменяет повреждения, уже нанесенные кислыми чернилами. Ухудшение можно только остановить или замедлить. Немного[ВОЗ? ] Считайте, что лучше вообще не лечить предмет, опасаясь последствий. Другие считают, что неводные процедуры - лучшее решение. Третьи считают, что водная процедура может сохранить предметы, написанные железно-желчными чернилами. Водные процедуры включают дистиллированную воду при разных температурах, гидроксид кальция, бикарбонат кальция, карбонат магния, бикарбонат магния и фитат кальция. Эти методы лечения могут вызвать множество побочных эффектов. Возможны механические повреждения, которые еще больше ослабят бумагу. Цвет бумаги или цвет чернил могут измениться, а чернила могут растекаться. Другими последствиями водной обработки являются изменение текстуры чернил или образование налета на поверхности чернил (Reibland & de Groot 1999).

Чернила с железным галлом требуют хранения в стабильной среде, так как относительная влажность увеличивает скорость образования производных муравьиной кислоты, уксусной кислоты и фурана в материале, на котором использовались чернила. Серная кислота действует как катализатор гидролиза целлюлозы, а сульфат железа (II) действует как катализатор окисления целлюлозы. Эти химические реакции физически ослабляют бумагу, вызывая хрупкость.[27]

Несмываемые чернила

Большой палец избирателя испачкан несмываемыми чернилами
Основная статья: Чернила для выборов

Несмываемый означает «несъемный». Некоторые типы несмываемых чернил имеют очень короткий срок хранения из-за используемых быстро испаряющихся растворителей. Индия, Мексика, Индонезия, Малайзия и другие развивающиеся страны использовали несмываемые чернила в виде избирательное пятно предотвращать подтасовка результатов выборов. Чернила для выборов на основе нитрат серебра впервые был применен в 1962 индийские всеобщие выборы, после разработки в Национальная физическая лаборатория Индии.

Избирательная комиссия Индии использовала несмываемые чернила на многих выборах. Индонезия использовала его на своих последних выборах в Ачех. В Мали, краска наносится на ноготь. Несмываемые чернила сами по себе не являются безошибочными, поскольку их можно использовать для совершения избирательных мошенничество пометив членов партии противника до того, как у них будет возможность отдать свой голос. Также есть сообщения о смывании "несмываемых" чернил с пальцев избирателей в Афганистане.[28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Исследование рынка: печатные краски - мир». Ceresana. Получено 2013-05-21.
  2. ^ Банержи, стр. 673
  3. ^ а б Sircar, стр.62
  4. ^ а б Sircar, стр.67
  5. ^ Джозеф Нидхэм; Цзянь Цуэн-Сюинь (11 июля 1985 г.). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Химия и химическая технология, Часть 1, Бумага и печать. Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN  978-0-521-08690-5.
  6. ^ Талле, Пьер (2012). «Айн Сукхна и Вади эль-Джарф: две недавно обнаруженные гавани фараонов в Суэцком заливе» (PDF). Британские музейные исследования в Древнем Египте и Судане. 18: 147–68. ISSN  2049-5021. Получено 21 апреля 2013.
  7. ^ Кристиансен, Томас; Котт, Марин; де Нольф, Вут; Муро, Элуан; Рейес-Эррера, Хуан; де Мейер, Стивен; Ванмерт, Фредерик; Сальвадо, Нати; Гонсалес, Виктор; Линделоф, Пол Эрик; Мортенсен, Келл; Рихольт, Ким; Янссенс, Коэн; Ларсен, Синус (2020). «Понимание состава древних египетских красных и черных чернил на папирусах, полученное с помощью микроанализов на основе синхротрона». PNAS. Дои:10.1073 / pnas.2004534117.
  8. ^ Джозеф Нидхэм; Цзянь Цуэн-Сюинь (11 июля 1985 г.). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Химия и химическая технология, Часть 1, Бумага и печать. Издательство Кембриджского университета. п. 234. ISBN  978-0-521-08690-5.
  9. ^ * Вудс, Майкл; Вудс, Мэри (2000). Древнее общение: от ворчания к граффити.pp 51–52. Миннеаполис: Пресса Рунного Камня; отпечаток Lerner Publishing Group .....
  10. ^ 蔡, 玫 芬, 二 、 墨 的 發展 史, Национальный зал социального образования Чанг-Хуа, архивировано с оригинала 26 ноября 2004 г.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  11. ^ Юко Судзуки, Введение в японскую каллиграфию, Search Press 2005, Calligraphie japonaise, 2003, éd. Fleurus, Париж
  12. ^ а б c d Готцеген, Марк Д. (2006). Справочник художника: полный справочник.Page 30, New York: Watson-Guptill Publications. ISBN  0-8230-3496-8.
  13. ^ а б Смит, Джозеф А. (1992). Книга "Перо и чернила": материалы и методы для современного художника.п. 23. Нью-Йорк: публикации Watson-Guptill. ISBN  0-8230-3986-2.
  14. ^ Sung, Sun & Sun, стр. 286-288.
  15. ^ Sircar, стр.206
  16. ^ "Думайте чернила! ", Christian Science Monitor, 21 сентября 2004 г.
  17. ^ CE Bosworth, Средневековый исламский прототип авторучки? Journal of Semitic Studies, 26 (2): 229–234, 1981 г.
  18. ^ Сент-Клер, Кассия (2016). Тайная жизнь цвета. Лондон: Джон Мюррей. п. 271–273. ISBN  9781473630819. OCLC  936144129.
  19. ^ Лайонс, М. (2011). Книги: живая история. Лос-Анджелес: Музей Дж. Пола Гетти.
  20. ^ Множество рецептов железо-галловые чернила представлены в Книге секретов: рассказывая о способах изготовления и приготовления всевозможных чернил ... tr. с голландского на английский В.П. [т.е. Уильям Филип], Лондон, 1596 г.
  21. ^ а б c d Кипфан, Гельмут (2001), Справочник печатных СМИ: технологии и методы производства (Иллюстрированный ред.), Springer, стр. 130–144, ISBN  978-3-540-67326-2
  22. ^ а б «Красители, пигменты и чернила». Американское химическое общество. Получено 2020-05-15.
  23. ^ «Первая помощь при отравлении чернилами». www.dovemed.com. 2018. Получено 2019-01-18.
  24. ^ Канадская ассоциация производителей печатных красок
  25. ^ «Чернила - десять случайных фактов». Десять случайных фактов. 2013-07-15. Получено 2016-11-29.
  26. ^ Симмонс, Тревор; Хашим, Д; Vajtai, R; Аджаян, PM (2007), «Массивы с выравниванием по большой площади из прямого осаждения одностенных углеродных нанотрубок», Варенье. Chem. Soc., 129 (33): 10088–10089, Дои:10.1021 / ja073745e, PMID  17663555.
  27. ^ Хенк Дж. Порк и Рене Тейгелер, Обзор науки о сохранении (Вашингтон, округ Колумбия: Совет по библиотечным и информационным ресурсам, 2000).
  28. ^ Выборы в Афганистане: "несмываемые" чернила смывают пальцы избирателей
  • "Думаю, чернила!" Шэрон Дж. Хантингтон, Christian Science Monitor, 21 сентября 2004 г., получено 17 января 2006 г.
  • «История технологий и изобретений» Мориса Одена, стр. 630.
  • Эйнсворт, Митчелл, К., «Чернила, их состав и производство», Charles Griffin and Company Ltd, 1904 г.
  • Мартин-Гил Дж., Рамос-Санчес М.С., Мартин-Хиль Ф.Дж. и Хосе-Якаман М. «Химический состав чернил перьевой ручки». Журнал химического образования, 2006, 83, 1476–78
  • Банерджи, Sures Chandra (1989). Компаньон санскритской литературы. Motilal Banarsidass. ISBN  81-208-0063-Х.
  • Sircar, округ Колумбия (1996).Индийская эпиграфика. Motilal Banarsidass. ISBN  81-208-1166-6.
  • "Химия чернил" Джой Т. Кунджаппу, https://www.chemistryworld.com/news/ink-chemistry/3002158.article
  • «Очерки химии чернил (для красок и покрытий тоже)» Джой Т. Кунджаппу, Nova Science Publishers, Нью-Йорк, 2001

Источники

  • N.a. (Март 2000 г.), "Ноты Баха превращаются в пыль в немецкой библиотеке", Американские библиотеки: 24–25
  • Барроу, W.J. (1972), Рукописи и документы: их порча и восстановление, Шарлоттсвилль: Университет Вирджинии Пресс, ISBN  978-0813904085
  • Рейсланд, Биргит; де Гроот, Сюзан (15–21 августа 1999 г.), «Коррозия чернилами: сравнение используемых в настоящее время водных средств обработки бумажных предметов», Препринт 9-го Международного Конгресса IADA, стр. 121–129
  • Rouchon-Quillet, V .; Remazeilles, C .; Bernard, J .; Wattiaux, A .; Fournes, L .; и другие. (2004), «Влияние галловой кислоты на коррозию железных галловых чернил», Прикладная физика A, 79 (2): 389–392, Дои:10.1007 / s00339-004-2541-1, S2CID  95990608
  • Waters, C.E. (1940), Чернила, Министерство торговли США, Национальное бюро стандартов, Государственная типография США

дальнейшее чтение

  • Кьюпперс, Кристоф (1989). «О производстве чернил». Древний Непал - Журнал Департамента археологии, Number 113, август – сентябрь 1989 г., стр. 1–7. [Тибетский текст и перевод части работы, называемой, Bzo gnas nyer mkho'i za ma tog Джам-монгона Джу Ми-пхам-ргья-мтшо (1846–1912), описывающий различные традиционные тибетские методы изготовления чернил из различных источников сажи и из земли, клубнички, навоз, сер-ша - желтый грибок, а плод Ци Дра Ка (Ricinus communis).]

внешняя ссылка