stringtranslate.com

Чернила

Бутылки чернил из Германии.
Чернила и перо

Чернила представляют собой гель , золь или раствор , который содержит по крайней мере один краситель , например краситель или пигмент , и используется для окрашивания поверхности с целью создания изображения , текста или рисунка . Чернила используются для рисования или письма пером , кистью , тростниковым пером или гусиным пером . Более густые пастообразные чернила широко используются в высокой и литографической печати .

Чернила могут представлять собой сложную среду, состоящую из растворителей , пигментов, красителей , смол , смазок , солюбилизаторов , поверхностно- активных веществ , твердых частиц , флуоресцентных веществ и других материалов. Компоненты чернил служат многим целям; носитель чернил, красители и другие добавки влияют на растекание и густоту чернил, а также на их сухой вид.

История

Рисунок тушью Ганеши под зонтиком (начало XIX века). Чернила, называемые маси , представляющие собой смесь нескольких химических компонентов, использовались в Индии, по крайней мере, с IV века до нашей эры. [1] Практика письма чернилами и острой иглой была распространена в ранней Южной Индии . [2] Несколько джайнских сутр в Индии были составлены чернилами. [3]

Многие древние культуры по всему миру независимо друг от друга открыли и разработали чернила для письма и рисования. Знания о чернилах, их рецептах и ​​методах их производства получены в результате археологического анализа или самих письменных текстов. Считается, что самые ранние чернила всех цивилизаций были сделаны из ламповой сажи , разновидности сажи , поскольку ее легко собирать как побочный продукт огня. [4]

Чернила использовались в Древнем Египте для письма и рисования на папирусе , по крайней мере, с 26 века до нашей эры. [5] Египетские красные и черные чернила включали железо и охру в качестве пигмента, помимо ионов фосфата , сульфата , хлорида и карбоксилата ; при этом в качестве осушителя использовался свинец . [6]

Китайские чернила могут датироваться [7] четырьмя тысячелетиями, [8] периодом китайского неолита . Они использовали растительные, животные и минеральные чернила на основе таких материалов, как графит , которые растирались с водой и наносились чернильными кистями . Прямые свидетельства того, что самые ранние китайские чернила, похожие на современные чернильные палочки , датируются примерно 256 годом до нашей эры, в конце периода Воюющих царств, и изготавливались из сажи и животного клея . [9] Лучшие чернила для рисования на бумаге или шелке производятся из смолы сосны. Им должно быть от 50 до 100 лет. Китайские чернила изготавливаются из рыбьего клея, тогда как японский клей (膠nikawa ) изготавливается из коровьего или оленьего клея. [10]

Индийские чернила были изобретены в Китае, [11] [12] , хотя материалы часто продавались из Индии, отсюда и название. [11] [12] Традиционный китайский метод изготовления чернил заключался в измельчении смеси шкурового клея, технического углерода , ламповой сажи и пигмента костяной сажи с помощью пестика и ступки , а затем выливания ее в керамическую посуду для высыхания. [11] Чтобы использовать сухую смесь, нужно было наносить ее влажной кистью до тех пор, пока она не растворится. [11] Производство индийских чернил было хорошо налажено во времена династии Цао Вэй (220–265 гг. н.э.). [13] В Синьцзяне были обнаружены индийские документы, написанные чернилами на языке Харости . [14] Практика письма чернилами и острой иглой была распространена в ранней Южной Индии. [2] Несколько буддийских и джайнских сутр в Индии были составлены чернилами. [3]

Чернила головоногих , известные как сепия , при высыхании меняют цвет с темно-сине-черного на коричневый и использовались в качестве чернил в греко-римский период и впоследствии. Черный атраментум использовался также в Древнем Риме ; в статье для The 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 на протяжении веков. Соли железа, такие как сульфат железа (полученный путем обработки железа серной кислотой), смешивались с танином из галловых орехов (они растут на деревьях) и загустителем. При первом нанесении на бумагу эти чернила имеют голубовато-черный цвет. Со временем он тускнеет до тускло-коричневого цвета.

Писцы в средневековой Европе (около 800–1500 гг. н.э.) писали в основном на пергаменте или пергаменте . В одном из рецептов чернил XII века ветки боярышника нужно было срезать весной и оставлять сохнуть. Затем с ветвей снимали кору и вымачивали в воде восемь дней. Воду кипятили до тех пор, пока она не загустела и не почернела. Вино добавляли во время варки. Чернила сливали в специальные мешочки и вывешивали на солнце. После высыхания смесь смешивали с вином и железной солью на огне, чтобы получить конечные чернила. [15]

Ручка с резервуаром, которая, возможно, была первой перьевой ручкой , датируется 953 годом, когда Маад аль-Муизз , халиф Египта, потребовал ручку, которая не пачкала бы его руки или одежду, и был снабжен ручка, в которой находились чернила в резервуаре. [16]

В 15 веке Иоганнесу Гутенбергу пришлось разработать в Европе новый тип чернил для печатного станка . [17] По словам Мартина Лайонса в его книге « Книги: живая история» , краска Гутенберга была несмываемой, на масляной основе и изготавливалась из сажи ламп (ламповой сажи), смешанной с лаком и яичным белком. [18] В то время были распространены два типа чернил: греческие и римские чернила для письма (сажа, клей и вода) и чернила XII века, состоящие из сульфата железа, желчи, камеди и воды. [19] Ни одна из этих рукописных чернил не могла прилипать к печатной поверхности, не создавая размытия. Со временем специально для печатного станка были созданы маслянистые, похожие на лак чернила из сажи, скипидара и масла грецкого ореха.

Типы

Увеличенная линия, нарисованная перьевой ручкой .

Формулы чернил различаются, но обычно включают два компонента:

Чернила обычно делятся на четыре класса: [20]

Красители

Пигменты

Пигментные чернила используются чаще, чем красители, поскольку они более стойкие к цвету, но они также более дороги, менее однородны по цвету и имеют меньший цветовой диапазон, чем красители. [20] Пигменты — это твердые непрозрачные частицы, взвешенные в чернилах и придающие цвет. [20] Молекулы пигмента обычно соединяются вместе в кристаллические структуры размером 0,1–2 мкм , составляющие 5–30 процентов объема чернил. [20] Такие качества, как оттенок , насыщенность и яркость, различаются в зависимости от источника и типа пигмента.

Красители

Чернила на основе красителей, как правило, намного прочнее, чем чернила на пигментной основе, и могут давать гораздо больше цвета заданной плотности на единицу массы. Однако, поскольку красители растворяются в жидкой фазе, они имеют тенденцию впитываться в бумагу, что потенциально приводит к растеканию чернил по краям изображения.

Чтобы обойти эту проблему, чернила на основе красителей изготавливаются с использованием растворителей, которые быстро высыхают, или используются с использованием быстросохнущих методов печати, таких как обдув свежего отпечатка горячим воздухом. Другие методы включают более твердую калибровку бумаги и более специализированные покрытия для бумаги. Последний особенно подходит для чернил, используемых в непромышленных целях (которые должны соответствовать более строгим мерам контроля токсичности и выбросов), таких как чернила для струйных принтеров . Другой метод предполагает покрытие бумаги заряженным покрытием. Если краситель имеет противоположный заряд, он притягивается и удерживается этим покрытием, в то время как растворитель впитывается в бумагу. Целлюлоза , древесный материал, из которого изготавливается большая часть бумаги, имеет естественный заряд, поэтому соединение, которое образует комплексы как с красителем, так и с поверхностью бумаги, способствует удержанию на поверхности. Такое соединение обычно используется в красках для струйной печати.

Дополнительным преимуществом систем чернил на основе красителей является то, что молекулы красителей могут взаимодействовать с другими ингредиентами чернил, что потенциально обеспечивает большую выгоду по сравнению с пигментными чернилами от оптических отбеливателей и усилителей цвета, предназначенных для увеличения интенсивности и внешнего вида красителей.

Чернила на основе красителей можно использовать в целях защиты от подделок, и их можно найти в некоторых гелевых чернилах, чернилах для перьевых ручек и чернилах, используемых для бумажных денег. [21] Эти чернила вступают в реакцию с целлюлозой, вызывая постоянное изменение цвета. [21] Для окрашивания волос используются чернила на основе красителей.

Здоровье и экологические аспекты

Существует заблуждение, что чернила нетоксичны, даже если их проглотить. При проглатывании чернила могут быть опасны для здоровья. Некоторые чернила, например те, которые используются в цифровых принтерах, и даже те, которые содержатся в обычной ручке, могут быть вредными. Хотя чернила не являются причиной смерти, повторный контакт с кожей или проглатывание могут вызвать такие последствия, как сильные головные боли, раздражение кожи или повреждение нервной системы. [22] Эти эффекты могут быть вызваны растворителями или ингредиентами пигментов, такими как п -анизидин , который помогает придать некоторым чернилам цвет и блеск.

Три основные экологические проблемы, связанные с чернилами:

Некоторые регулирующие органы [ уточняют ] установили стандарты количества тяжелых металлов в чернилах. [23] В последние годы наблюдается тенденция к использованию растительных масел вместо нефтяных масел в ответ на потребность в улучшении показателей экологической устойчивости .

Чернила используют невозобновляемые масла и металлы, что оказывает негативное воздействие на окружающую среду. [24]

Углерод

Китайская чернильная палочка ; на основе углерода и изготовлен из сажи и животного клея

Углеродные чернила обычно изготавливались из ламповой сажи или сажи и связующего вещества, такого как гуммиарабик или клей животного происхождения . Связующее удерживает частицы углерода во взвешенном состоянии и прилипает к бумаге. Частицы углерода не выцветают со временем даже при отбеливании или на солнце. Одним из преимуществ является то, что угольные чернила не вредят бумаге. С течением времени чернила химически стабильны и поэтому не угрожают прочности бумаги. Несмотря на эти преимущества, угольные чернила не идеальны с точки зрения стойкости и простоты хранения. Углеродные чернила имеют тенденцию размазываться во влажной среде и их можно смыть с поверхностей. Лучший способ сохранить документ, написанный угольными чернилами, — 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 подвешивания углеродных нанотрубок. Эти чернила можно использовать в струйных принтерах и создавать электропроводящие узоры. [25]

Железная галл (обычные чернила)

Железно-галловые чернила стали популярны в начале 12 века; они использовались на протяжении веков и считались лучшим типом чернил. Однако железогалловые чернила вызывают коррозию и со временем повреждают бумагу (Waters 1940). Предметы, содержащие эти чернила, могут стать хрупкими, а надпись потускнеет до коричневого цвета. Оригинальным партитурам Иоганна Себастьяна Баха угрожают разрушительные свойства железо-галловых чернил. Большинство его работ хранится в Государственной библиотеке Германии, и около 25% из них находятся на поздней стадии упадка (American Libraries 2000). Скорость выцветания письма зависит от нескольких факторов, таких как пропорции ингредиентов чернил, количество нанесенных на бумагу и состав бумаги (Barrow 1972:16). Коррозия вызвана кислотным гидролизом и окислением целлюлозы, катализируемым железом (II) (Rouchon-Quillet 2004:389).

Лечение – спорный вопрос. Никакое лечение не устраняет ущерб, уже нанесенный кислотными чернилами. Ухудшение можно только остановить или замедлить. Некоторые [ кто? ] считаю, что лучше вообще не обращаться с предметом, опасаясь последствий. Другие считают, что неводные процедуры – лучшее решение. Третьи полагают, что водная процедура может сохранить предметы, написанные железо-галловыми чернилами. Водные средства включают дистиллированную воду разной температуры, гидроксид кальция, бикарбонат кальция, карбонат магния, бикарбонат магния и дефинат кальция. Есть много возможных побочных эффектов от этих методов лечения. Возможны механические повреждения, которые еще больше ослабляют бумагу. Цвет бумаги или цвет чернил могут измениться, а чернила могут растекаться. Другими последствиями обработки водой являются изменение текстуры чернил или образование налета на поверхности чернил (Reibland & de Groot 1999).

Железогалловые чернила требуют хранения в стабильной среде, поскольку колебания относительной влажности увеличивают скорость образования муравьиной кислоты, уксусной кислоты и производных 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 ее хрупкость . [26]

Несмываемые чернила

Большой палец избирателя испачкан несмываемыми чернилами

Несмываемый означает «неудаляемый». Некоторые виды 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 пятен на выборах , чтобы предотвратить фальсификацию выборов . Предвыборные чернила на основе нитрата серебра были впервые применены на всеобщих выборах в Индии в 1962 году после разработки в Национальной физической лаборатории Индии .

Избирательная комиссия в Индии использовала несмываемые чернила на многих выборах. Индонезия использовала его на своих последних выборах в Ачехе . [ когда? ] В Мали чернила наносятся на ноготь. Несмываемые чернила сами по себе не являются безупречными, поскольку их можно использовать для совершения фальсификаций на выборах , отмечая членов оппозиционной партии до того, как у них появится возможность проголосовать. Есть также сообщения о том, что в Афганистане с пальцев избирателей смываются «несмываемые» чернила. [27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Банерджи, страница 673.
  2. ^ аб Сиркар, стр. 62
  3. ^ аб Сиркар, стр. 67
  4. ^ Джозеф Нидэм; Цянь Цуэнь-Сюйнь (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.
  5. ^ Талле, Пьер (2012). «Айн-Сухна и Вади-эль-Джарф: две недавно открытые гавани фараонов в Суэцком заливе» (PDF) . Британские музейные исследования в Древнем Египте и Судане . 18 : 147–68. ISSN  2049-5021 . Проверено 21 апреля 2013 г.
  6. ^ Кристиансен, Томас; Котт, морской пехотинец; де Нольф, Вут; Муро, Элуан; Рейес-Эррера, Хуан; де Мейер, Стивен; Ванмерт, Фредерик; Сальвадо, Нати; Гонсалес, Виктор; Линделоф, Пол Эрик; Мортенсен, Келл; Райхолт, Ким; Янссенс, Коэн; Ларсен, Сине (2020). «Понимание состава древнеегипетских красных и черных чернил на папирусах, полученное с помощью микроанализа на основе синхротрона». ПНАС . 117 (45): 27825–27835. Бибкод : 2020PNAS..11727825C. дои : 10.1073/pnas.2004534117 . ПМК 7668004 . ПМИД  33106396. 
  7. ^ Джозеф Нидэм; Цянь Цуэнь-Сюйнь (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. ИСБН 978-0-521-08690-5.
  8. ^ * Вудс, Майкл; Вудс, Мэри (2000). Древнее общение: от ворчания до граффити . стр. 51–52. Миннеаполис: Runestone Press; отпечаток Издательской группы Лернер.....
  9. ^ 蔡, 玫芬, 二、墨的發展史, Национальный зал социального образования Чан-Хуа, заархивировано из оригинала 26 ноября 2004 г.
  10. ^ Юко Судзуки, Введение в японскую каллиграфию, Search Press 2005, Calligraphie japonaise, 2003, изд. Флерюс, Париж
  11. ^ abcd Gottsegen, Марк Д. (2006). Справочник художника: полный справочник . Страница 30, Нью-Йорк: Публикации Watson-Guptill. ISBN 0-8230-3496-8 . 
  12. ^ Аб Смит, Джозеф А. (1992). Книга «Перо и чернила: материалы и техники для современного художника ». 23. Нью-Йорк: Публикации Уотсона-Гуптилла. ISBN 0-8230-3986-2 . 
  13. ^ Сунг, Солнце и Солнце, стр. 286-288.
  14. ^ Сиркар, страница 206.
  15. ^ "Думай, чернила!" Шэрон Дж. Хантингтон, The Christian Science Monitor , 21 сентября 2004 г., получено 17 января 2006 г.
  16. ^ CE Босворт, Средневековый исламский прототип авторучки? Журнал семитских исследований, 26 (2): 229–234, 1981 г.
  17. ^ Сент-Клер, Кассия (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. стр. 271–273. ISBN 9781473630819. ОКЛК  936144129.
  18. ^ Лайонс, М. (2011). Книги: Живая история . Лос-Анджелес: Музей Дж. Пола Гетти.
  19. ^ Многие рецепты железо-галловых чернил представлены в «Книге секретов: показаны различные способы изготовления и приготовления всех видов чернил… tr. с голландского на английский У.П. [т.е. Уильямом Филипом], Лондон, 1596 г.
  20. ^ abcd Кипфан, Хельмут (2001), Справочник печатных СМИ: технологии и методы производства (иллюстрированное издание), Springer, стр. 130–144, ISBN 978-3-540-67326-2
  21. ^ ab «Красители, пигменты и чернила». Американское химическое общество . Проверено 15 мая 2020 г.
  22. ^ «Первая помощь при отравлении чернилами». www.dovemed.com . 2018 . Проверено 18 января 2019 г.
  23. ^ Канадская ассоциация производителей печатных красок
  24. ^ «Чернила - десять случайных фактов». Десять случайных фактов . 15 июля 2013 г. Проверено 29 ноября 2016 г.
  25. ^ Симмонс, Тревор; Хашим, Д; Вайтай, Р; Аджаян, П.М. (2007), «Выровненные по площади массивы в результате прямого осаждения одностенных углеродных нанотрубок», J. Am. хим. Соц. , 129 (33): 10088–10089, номер документа : 10.1021/ja073745e, PMID  17663555.
  26. ^ Хенк Дж. Порк и Рене Тейгелер, Исследование науки о сохранении (Вашингтон, округ Колумбия: Совет по библиотечным и информационным ресурсам, 2000).
  27. ^ Выборы в Афганистане: «несмываемые» чернила смывают пальцы избирателей

Источники

дальнейшее чтение

Внешние ссылки