ЧОРНИЛО, рідкий або пастоподібний матеріал, який використовується для письма, креслення або друку з метою запису інформації на досить довговічне носії. Єгиптяни знайшли потрібний матеріал для письма на папірусі за 2500 років до н.е. Їх чорнило складалися з водорозчинних натуральних смол, клею і води або, можливо, масла в суміші з порошкоподібною тваринам або рослинним вугіллям в якості барвника. Сучасні чорнило мають мало спільного з вищезазначеним примітивним матеріалом давніх часів, за винятком одного властивості. Всі чорнила є однорідні суміші носія і барвника з іншими речовинами, часто додаються для додання матеріалу особливих властивостей. Носієм може бути простий розчинник, але більшість носіїв складається з розчинника і розчиненої в ньому смоли або іншого досить летючого з'єднання з адгезійними властивостями; іноді в якості носіїв використовуються очищені або неочищені масла. Барвник є сумішшю пігментів або барвників.
Чорнило для письма.
Чорнило для письма повинні володіти рядом особливих властивостей, щоб відповідати своєму призначенню. Найзагальніші з цих властивостей - однорідність, текучість, фізична і хімічна стабільність, по можливості слабкий і боязкий запах, інтенсивний колір і освіту неліпкой плівки після висихання. Розчинником для цього чорнила зазвичай є вода, хоча до них можуть додаватися в невеликих кількостях органічні розчинники для поліпшення плинності і стабільності. Як барвника в чорнилі для письма зазвичай використовується водорозчинний органічний барвник. Однак чорнило з такими барвниками недовговічні і порівняно швидко знебарвлюються. У тих випадках, коли потрібно тривале збереження документів, в чорнильну суміш в якості стабілізатора додають деяку кількість залізовмісного з'єднання. Чорнило для документів зазвичай є розчинені у воді суміші дубильною кислоти, галової кислоти, сульфату заліза (II) (стабілізатор) і синього барвника. Такі чорнило спочатку мають синій колір, проте при впливі повітря утворюється галлотаннат заліза (III) і чорнило поступово чорніють. Галлотаннат заліза - високостабільного з'єднання, проте якщо він все ж розкладається до оксиду заліза, то чорнильна плівка зберігається на папері і може бути оброблена розчином галловой або дубильною кислоти, відновлює її чорний колір. Індійські чорнило (туш), які використовуються для креслення, є довговічну суспензію газової сажі в суміші з шелаком, бурою або милом у воді. Суха чорнильна плівка, яка містить шелак, досить водостійка й довговічна.
Чорнило для друку.
Склад друкарської фарби визначається за цією технологією друку. Для високошвидкісних машин ротаційного глибокого друку потрібні маловязкие фарби, які легко заповнюють дрібні осередки, витравлені на поверхні формного циліндра, ефективно видаляються ракелем з пробільних (недруковані) елементів форми і миттєво переносяться на поверхню при контакті з нею. Оскільки фарби для ротаційної глибокого друку висихають в основному шляхом випаровування і лише частково в результаті поглинання рідини папером, носій повинен містити високолетких розчинники. Смоли або сполучні з пігментами в складі носія повинні добре розчинятися в розчиннику і по нанесенні на основу залишати відбиток, який швидко висихає і міцно тримається.
Фарби для глибокого друку за допомогою гравірованих сталевих або мідних пластин (гравюр) містять носій зовсім іншого типу, має густу маслообразную консистенцію. Вони не повинні містити жирів, тому що після заповнення виїмок надлишок фарби повинен легко віддалятися з пробільних ділянок пластини. Оскільки в цьому повільному, що вимагає високої точності процесі в якості друкованої основи зазвичай використовується жорстка папір та інші щільні матеріали, повільна сушка відбитків обумовлена поганим поглинанням чорнила основою. Щоб фарба не засихала в виїмках, застосовуються повільно сохнуть розчинники. Однак розчинник повинен бути досить летючим, а сполучна - досить густим, щоб нанесена на основу фарба добре висихала і не була липкою. Процес сушки фарби для високої і плоского друку лише в малій частці заснований на випаровуванні. Зазвичай фарби для високого друку володіють великою в'язкістю, густотою і липкостью, коли знаходяться в друкарській машині. Фарби для літографської друку ще густіше, проте менш в'язки і досить липки. В якості носіїв таких фарб використовуються полімеризовані олії або смолисті лаки з сушильником; сушаться вони в основному за допомогою окислення. Лляна, тунговое, соєве масло, льномасляние лаки - типові інгредієнти таких друкарських фарб. Носії для флексографії і газополум'яної сушки містять невелику частку летких розчинників. В'язкість цих носіїв регулюється кількістю розчинника і властивостями використовуваного сполучного.
Призначення друкованої продукції також грає роль у визначенні складу носія. Наприклад, фарби для друку журналів не підійдуть для друку целофанових обгорток цукерок, оскільки їх носій не володіє достатньою липкостью і може бути розм'якшена інгредієнтами цукерки. Вибір компонентів носія визначають такі властивості, як блиск, запах, прозорість, стійкість до подряпин, стирання і дії хімічних реактивів.
Як барвника використовується пігмент (на відміну від барвника це - нерозчинний компонент друкарської фарби). Він розмелюють виключно тонко, оскільки повинен бути однорідним розподілений в носії. Деякі неорганічні пігменти, включаючи гідратованих оксиди заліза, крейда і каолін, зустрічаються в природі, і для використання в друкарській фарбі їх потрібно тільки розмолоти, промити і очистити. Важливі неорганічні пігменти, що випускаються промисловістю, - хромовий жовтий, залізний синій, молибдатного помаранчевий, кадмієвий червоний і діоксид титану. Органічні пігменти - це нерозчинні барвники, що виготовляються з природних або синтетичних фарбувальних матеріалів. Ганза жовтий, бензидинового жовтий, метиловий фіолетовий, переливчастий синій, еозин, флоксін і літолевий червоний - найбільш поширені пігменти цього типу. За небагатьма винятками чорні пігменти, що застосовуються в друкованих чорнилі, складаються з вуглецю: в основному це сажа (газова, пічна або лампова). Суміш порошків алюмінію і міді або порошок бронзи використовується для створення металевого відтінку. Присутність пігменту впливає на такі властивості друкарських фарб, як блиск, прозорість, консистенція, довговічність, стійкість до вицвітання і впливу масел і мила. Вибір відповідних пігментів обмежується призначенням даної друкованої продукції.
Виробництво друкарських фарб.
Головний процес у виробництві друкарських фарб - помел пігменту і його розпорошення в носії. Для більшості фарб високої і плоского друку цей процес проводиться в вальцьових млинах, вальці яких обертаються з трохи розрізняються швидкостями. При змішуванні летючих речовин, наприклад при приготуванні фарб для глибокого друку, використовуються кульові млини. Для виготовлення носіїв, змішання, гомогенізації і обробки проміжних і кінцевих продуктів застосовується відповідне хіміко-технологічне обладнання.