ЧЕРНИЛА

ЧЕРНИЛА, жидкий или пастообразный материал, используемый для письма, черчения или печати с целью записи информации на достаточно долговечном носителе. Египтяне нашли подходящий материал для письма на папирусе за 2500 лет до н.э. Их чернила состояли из водорастворимых натуральных смол, клея и воды или, возможно, масла в смеси с порошкообразным животным или растительным углем в качестве красящего вещества. Современные чернила имеют мало общего с вышеупомянутым примитивным материалом древних времен, за исключением одного свойства. Все чернила представляют собой однородные смеси носителя и красящего вещества с другими веществами, часто добавляемыми для придания материалу особых свойств. Носителем может быть простой растворитель, но большинство носителей состоит из растворителя и растворенной в нем смолы или другого достаточно летучего соединения с адгезионными свойствами; иногда в качестве носителей используются очищенные или неочищенные масла. Красящее вещество представляет собой смесь пигментов или красителей.

Чернила для письма.

Чернила для письма должны обладать рядом особых свойств, чтобы отвечать своему назначению. Самые общие из этих свойств – однородность, текучесть, физическая и химическая стабильность, по возможности слабый и безвредный запах, интенсивный цвет и образование нелипкой пленки по высыхании. Растворителем для этих чернил обычно является вода, хотя к ним могут добавляться в небольших количествах органические растворители для улучшения текучести и стабильности. В качестве красящего вещества в чернилах для письма обычно используется водорастворимый органический краситель. Однако чернила с такими красителями недолговечны и сравнительно быстро обесцвечиваются. В тех случаях, когда требуется длительная сохранность документов, в чернильную смесь в качестве стабилизатора добавляют некоторое количество железосодержащего соединения. Чернила для документов обычно представляют собой растворенные в воде смеси дубильной кислоты, галловой кислоты, сульфата железа(II) (стабилизатор) и синего красителя. Такие чернила первоначально имеют синий цвет, однако при воздействии воздуха образуется галлотаннат железа(III) и чернила постепенно чернеют. Галлотаннат железа – высокостабильное соединение, однако если он все же разлагается до оксида железа, то чернильная пленка сохраняется на бумаге и может быть обработана раствором галловой или дубильной кислоты, восстанавливающим ее черный цвет. Индийские чернила (тушь), используемые для черчения, представляют собой долговечную суспензию газовой сажи в смеси с шеллаком, бурой или мылом в воде. Сухая чернильная пленка, содержащая шеллак, достаточно водостойка и долговечна.

Чернила для печати.

Смеси носителей с красящим веществом, переносимые на основу специальной машиной с целью создания отпечатка, называются печатными чернилами (печатной, или типографской, краской). Их базовый состав зависит от технологии печати. Сегодня практически все используемые технологии печати подразделяются на три основные категории: высокая, плоская (литографская или офсетная) и глубокая (металлографическая или ротационная) печать. В процессе высокой печати краска наносится на выступающую металлическую поверхность. Отпечаток с этой рельефной поверхности обычно делается на бумаге. В процессе плоской печати краска наносится на плоскую металлическую или каменную поверхность, предварительно обработанную таким образом, чтобы краска удерживалась только в ее определенных местах; отпечаток с этих мест передается на бумагу или другую аналогичную поверхность. В процессе глубокой печати используются химически вытравленные или выгравированные выемки в поверхности печатной формы; выемки наполняются краской, которая затем переносится на печатаемую поверхность, создавая отпечаток вытравленного рисунка.

Состав печатной краски определяется используемой технологией печати. Для высокоскоростных машин ротационной глубокой печати требуются маловязкие краски, которые легко заполняют мелкие ячейки, вытравленные на поверхности формного цилиндра, эффективно удаляются ракелем с пробельных (непечатающих) элементов формы и мгновенно переносятся на поверхность при контакте с ней. Поскольку краски для ротационной глубокой печати высыхают в основном путем испарения и лишь частично в результате поглощения жидкости бумагой, носитель должен содержать высоколетучие растворители. Смолы или связующие с пигментами в составе носителя должны хорошо растворяться в растворителе и по нанесении на основу оставлять отпечаток, который быстро высыхает и прочно держится.

Краски для глубокой печати с помощью гравированных стальных или медных пластин (гравюр) содержат носитель совершенно иного типа, имеющий густую маслообразную консистенцию. Они не должны содержать жиров, потому что после заполнения выемок избыток краски должен легко удаляться с пробельных участков пластины. Поскольку в этом медленном, требующем высокой точности процессе в качестве печатной основы обычно используется жесткая бумага и другие плотные материалы, медленная сушка отпечатков обусловлена плохим поглощением чернил основой. Чтобы краска не засыхала в выемках, применяются медленно сохнущие растворители. Однако растворитель должен быть достаточно летучим, а связующее – достаточно густым, чтобы нанесенная на основу краска хорошо высыхала и не была липкой. Процесс сушки краски для высокой и плоской печати лишь в малой доле основан на испарении. Обычно краски для высокой печати обладают большой вязкостью, густотой и липкостью, когда находятся в печатной машине. Краски для литографской печати еще гуще, однако менее вязки и довольно липки. В качестве носителей таких красок используются полимеризованные масла или смолистые лаки с сушителями; сушатся они в основном посредством окисления. Льняное, тунговое, соевое масло, льномасляные лаки – типичные ингредиенты таких печатных красок. Носители для флексографии и газопламенной сушки содержат небольшую долю летучих растворителей. Вязкость этих носителей регулируется количеством растворителя и свойствами используемого связующего.