Чернила
Чернила представляют собой гель , золь или раствор , который содержит по крайней мере один краситель , например краситель или пигмент , и используется для окраски поверхности с целью создания изображения , текста или рисунка . Чернила используются для рисования или письма пером или , кистью , тростниковым пером 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
[ редактировать ]Многие древние культуры по всему миру независимо друг от друга открыли и разработали чернила, необходимые для письма и рисования. Рецепты и методы производства чернил взяты из археологических анализов или самих письменных текстов. Считается, что самые ранние чернила всех цивилизаций изготавливались из ламповой сажи , разновидности сажи , которую 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 в качестве пигментов железо и охру , а также ионы фосфата , сульфата , хлорида и карбоксилата , а в качестве сиккатива также использовался свинец. [6]
Самые ранние китайские чернила могут датироваться [7] четыре тысячелетия назад, [8] до периода китайского неолита . К ним относятся растительные, животные и минеральные чернила на основе таких материалов, как графит ; их растирали водой и наносили чернильными кистями . Прямые свидетельства существования самых ранних китайских чернил, похожих на современные чернильные палочки , найдены около 256 г. до н. э., в конце периода Воюющих царств ; производятся из сажи и животного клея . [9] Предпочтительные чернила для рисования или рисования на бумаге или шелке производятся из смолы сосен возрастом 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 костяной сажи пигмента с помощью пестика и ступки , а затем выливании 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] индийские документы, написанные чернилами на языке Харости были обнаружены В Синьцзяне . [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:
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]
пришлось разработать в Европе новый тип чернил для печатного станка В 15 веке Иоганнесу Гутенбергу . [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 (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
[ редактировать ]Формулы чернил различаются, но обычно включают два компонента:
- Красители
- Транспортные средства (переплетчики)
Чернила обычно делятся на четыре класса: [20]
- Водный
- Жидкость
- Вставить
- Пудра
Красители
[ редактировать ]Пигменты
[ редактировать ]Пигментные чернила используются чаще, чем красители, поскольку они более устойчивы к цвету, но они также более дороги, менее однородны по цвету и имеют меньший цветовой диапазон , чем красители. [20] Пигменты представляют собой твердые непрозрачные частицы, взвешенные в чернилах и придающие цвет. [20] Молекулы пигмента обычно соединяются вместе в кристаллические структуры размером 0,1–2 мкм и составляют 5–30 процентов объема чернил. [20] Такие качества, как оттенок , насыщенность и яркость, различаются в зависимости от источника и типа пигмента.
Красители
[ редактировать ]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 средств, улучшающих цвет, 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
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в более надежных медицинских справках для проверки или слишком сильно полагается на первоисточники . ( июнь 2018 г. ) |
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:
- Тяжелые металлы
- Невозобновляемые масла
- Летучие органические соединения
Некоторые регулирующие органы [ указать ] 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
[ редактировать ]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)
[ редактировать ]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. Некоторый [ ВОЗ? ] подумайте, что лучше вообще не обращаться с предметом, опасаясь последствий. Другие считают, что неводные процедуры – лучшее решение. Третьи полагают, что водная процедура может сохранить тексты, 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
[ редактировать ]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 того, как они были разработаны 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]
См. также
[ редактировать ]- Синяя шерстяная чешуя
- Обезжиренная целлюлоза
- Предвыборные чернила
- Чернила для перьевой ручки
- давай, ручка
- Чернильный ластик
- Струйная печать
- Экономичный шрифт
- Невидимые чернила
- Светостойкость
- Фармацевтические чернила
- Сохранение (библиотековедение и архивоведение)
- Сохранение иллюминированных рукописей
- я чернила
- Чернила кальмара
- чернила Старка
- Чернила для татуировки
- Тонер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Банерджи, страница 673.
- ^ Jump up to: а б Сиркар, стр. 62
- ^ Jump up to: а б Сиркар, стр. 67
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ * Вудс, Майкл; Вудс, Мэри (2000). Древнее общение: от ворчания до граффити . стр. 51–52. Миннеаполис: Runestone Press; отпечаток Издательской группы Лернер.....
- ^ Цай, Мейфен, 2. История развития мохизма , Национальный зал социального образования Чан-Хуа, заархивировано с оригинала 26 ноября 2004 г.
- ^ Юко Судзуки, Введение в японскую каллиграфию, Search Press 2005, Японская каллиграфия, 2003, изд. Флерюс, Париж
- ^ Jump up to: а б с д Готцеген, Марк Д. (2006). Справочник художника: полный справочник . Страница 30, Нью-Йорк: Публикации Watson-Guptill. ISBN 0-8230-3496-8 .
- ^ Jump up to: а б Смит, Джозеф А. (1992). Книга «Перо и чернила: материалы и техники для современного художника» . п. 23. Нью-Йорк: Публикации Уотсона-Гуптилла. ISBN 0-8230-3986-2 .
- ^ Сунг, Солнце и Солнце, стр. 286-288.
- ^ Сиркар, страница 206.
- ^ "Думай, чернила!" Шэрон Дж. Хантингтон, The Christian Science Monitor , 21 сентября 2004 г., получено 17 января 2006 г.
- ^ CE Босворт, Средневековый исламский прототип авторучки? Журнал семитских исследований, 26 (2): 229–234, 1981 г.
- ^ Сент-Клер, Кассия (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. стр. 271–273. ISBN 9781473630819 . OCLC 936144129 .
- ^ Лайонс, М. (2011). Книги: Живая история . Лос-Анджелес: Музей Дж. Пола Гетти.
- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б с д Кипфан, Хельмут (2001), Справочник печатных СМИ: технологии и методы производства (иллюстрированное издание), Springer, стр. 130–144, ISBN 978-3-540-67326-2
- ^ Jump up to: а б «Красители, пигменты и чернила» . Американское химическое общество . Проверено 15 мая 2020 г.
- ^ «Первая помощь при отравлении чернилами» . www.dovemed.com . 2018 . Проверено 18 января 2019 г.
- ^ Канадская ассоциация производителей печатных красок
- ^ «Чернила – десять случайных фактов» . Десять случайных фактов . 15 июля 2013 г. Проверено 29 ноября 2016 г.
- ^ Симмонс, Тревор; Хашим, Д; Вайтай, Р; Аджаян, П.М. (2007), «Выровненные по площади массивы из прямого осаждения одностенных углеродных нанотрубок» , J. Am. хим. Соц. , 129 (33): 10088–10089, doi : 10.1021/ja073745e , PMID 17663555 .
- ^ Хенк Дж. Порк и Рене Тейгелер, Исследование науки о сохранении (Вашингтон, округ Колумбия: Совет по библиотечным и информационным ресурсам, 2000).
- ^ Выборы в Афганистане: «несмываемые» чернила смывают пальцы избирателей
Источники
[ редактировать ]- Эйнсворт, Митчелл, К., «Чернила, их состав и производство», Charles Griffin and Company Ltd, 1904 г.
- На (март 2000 г.), «Партитуры Баха обращаются в пыль в немецкой библиотеке», Американские библиотеки : 24–25.
- Банерджи, Суреш Чандра (1989). Спутник санскритской литературы . Мотилал Банарсидасс. ISBN 81-208-0063-X .
- Барроу, WJ (1972), Рукописи и документы: их разрушение и восстановление , Шарлоттсвилл: University of Virginia Press , ISBN 978-0813904085
- Мартин-Хиль Х., Рамос-Санчес М.К., Мартин-Хиль Ф.Дж. и Хосе-Якаман М. «Химический состав чернил для перьевой ручки». Журнал химического образования , 2006, 83, 1476–78.
- Рейсланд, Биргит; де Гроот, Сюзан (15–21 августа 1999 г.), «Коррозия чернил: сравнение используемых в настоящее время водных средств обработки бумажных предметов», препринт 9-го Международного конгресса IADA , стр. 121–129.
- Рушон-Квилле, В.; Ремазей, К.; Бернард, Дж.; Ваттио, А.; Фурнс, Л.; и др. (2004), «Влияние галловой кислоты на коррозию железо-галловых чернил», Applied Physics A , 79 (2): 389–392, Бибкод : 2004ApPhA..79..389R , doi : 10.1007/s00339-004-2541- 1 , S2CID 95990608
- Сиркар, округ Колумбия (1996). Индийская эпиграфика . Мотилал Банарсидасс. ISBN 81-208-1166-6 .
- Уотерс, CE (1940), Чернила , Министерство торговли США, Национальное бюро стандартов, Типография правительства США.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Купперс, Кристоф (1989). «О производстве чернил». Древний Непал - Журнал Департамента археологии , номер 113, август – сентябрь 1989 г., стр. 1–7. [Тибетский текст и перевод части работы под названием « Бзо гнас ньер мхо'и за ма тог » Джам-мгона Джу Ми-пхам-ргья-мцо (1846–1912), описывающей различные традиционные тибетские методы изготовления чернил из разных источников сажи, а из земли, дождевиков , навоза, сер-ша — желтого гриба и плодов цидра ка ( RIcinus communis ).]
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Сорок веков чернил» (Дэвид Н. Карвальо); Подробный онлайн-учебник (архивировано 8 июня 2003 г.)
- Статья Александра Аллена римскими чернилами в Словаре Смита по греческим и римским древностям (1875 г.), в LacusCurtius
- Древние и современные рецепты чернил (Дэвид Н. Карвальо)
- Великолепное изображение того, как делаются чернила – видео на The Huffington Post
- «Легкая заметка о науке письма и чернил» — рукопись на арабском языке 1852 года. В ней обсуждается процесс изготовления чернил.