Чернила

Чернила давно вошли в обиход человечества. Настолько давно, что сейчас невозможно сказать, кто первый изобрел этот нужный и востребованный состав. Ученые пришли к выводу, что люди пользуются чернилами не меньше 5000 лет, а возможно и больше. Но обо всем по порядку.

Достоверно известно, что в Древнем Египте для письма использовали чернила. Чтобы их приготовить, сажу от сожженных растений или костей животных смешивали с водой, добавляли гуммиарабик (камедь) — смолу акаций или вишни, растительные масла и уксус.

В высокоразвитом Древнем Китае чернилами писали задолго до появления бумаги. Технология их изготовления была похожа на египетскую: смешивали сажу, растительные смолы и щелочной раствор. Чернила получались довольно густыми, наносить пером их было неудобно, поэтому китайцы писали кисточками. Кроме того, после высыхания состав через некоторое время начинал отслаиваться и крошиться.

Древнеримский ученый и философ Плиний-старший описал более десятка рецептов изготовления чернил, в том числе невидимых (они делались из сока молочая). Он упомянул процесс создания железисто-галловых чернил. Технология производства с некоторыми вариациями просуществовала до XIX века.

Такие чернила изготавливались из галлов — небольших наростов на обратной стороне дубовых листьев. Появление подобных образований провоцировала мушка-орехотворка во время кладки яиц. В галлах содержится большое количество танина. При добавлении железного купороса или другой соли железа к соку этих орешков образуется раствор глубокого фиолетового или черного цвета. Кстати, отсюда и название «чернила». Для придания блеска и устойчивости цвета в них добавляли камедь. Средневековые рукописи и в наши дни отлично читаются, настолько добротно были сделаны древние чернила.

В XV веке произошло эпохальное событие — Иоганн Гутенберг изобрел способ книгопечатания подвижными литерами. Само книгопечатание уже существовало к тому времени: прообраз типографского станка создали в 868 году в Китае. Но он был ориентирован на единичную печать страницы.

Гутенберг особым образом создавал литеры, которые затем собирались в макет, заливались краской, после этого пресс переносил оттиск на бумагу. Для такого процесса обычные чернила не годились, т.к. были слишком жидкими и стекали с матрицы.

Гутенберг понял, что для печати нужен более густой пигмент. За основу он взял краску, которую использовали для создания гравюр. Она делалась из ламповой сажи, льняного масла или олифы. Но первопечатник догадался, что для типографской краски этого недостаточно. Она должна обладать определенными качествами: хорошо удерживаться на наборном металлическом шрифте, давать четкий оттиск, не расплываться, не просачиваться сквозь бумагу, не выцветать со временем.

Гутенберг активно искал добавки для улучшения качества краски. В составе его чернил современные ученые обнаружили графит, медь, серу, свинец.

С развитием типографского дела начала развиваться и технология создания пигментов. Петер Шеффер, ученик Гутенберга, нашел способ применять при печати не только черную краску, но и цветную: синюю и красную. Изданный им Псалтырь (1457 год) — самый ранний образец многокрасочной печати.

Печатники постоянно  экспериментировали с составом чернил и присадок. Удачные рецепты хранились в строжайшей тайне. Лишь в конце XVII века англичанин Дж.Моксон описал процесс изготовления типографской краски на основе льняного масла.

В 1719 году француз Ж. Леблон запатентовал многокрасочную печать с трех форм путем смешения основных цветов, а через сто лет в Париже открылся первый в мире завод печатных красок.

Несмотря на такое бурное развитие технологии печатного дела, писать люди по-прежнему продолжали сажевыми или железистыми чернилами.

В XIX веке ученые-химики нашли способ изготовления синтетических красителей на основе анилина. По яркости и стойкости эти пигменты не уступали натуральным, их можно было создавать в промышленных масштабах, а цветовая палитра была богата и разнообразна. Анилиновые чернила стоили дешево, не вызывали коррозии пера, легко с него стекали, долго хранились в упаковке. Но, в отличие от натуральных, растекались на бумаге при увлажнении и быстро выцветали. Поэтому до середины XX века во многих странах для письма использовали традиционные железисто-галловые чернила.

К концу XIX века в жизни человечества появляется еще одно чудо печатной техники – машинописная машинка. Первым подобное устройство представил британец Генри Милль в 1714 году, но до наших дней ни один экземпляр не сохранился. А вот машинка «Ремингтон №1», запатентованная Кристофером Шоулзом в 1868 году, стала первым серийно выпускающимся подобным устройством. Как и Гутенбергу, создателям пишущих машинок предстояло решить вопрос, какие чернила необходимо использовать. Точнее, это даже не чернила, а специальное напыление на ленте механизма. Оно должно соответствовать определенным требованиям:

• крепко держаться на ленте
• легко переходить на бумагу и делать четкий оттиск
• быстро высыхать на листе и сохранять цвет
• не прилипать к литере
• не портить ленту

Выполнение этих условий зависело от основы красителя, пигмента и присадок.

Основу использовали масляную. В нее в сложных комбинациях входили растительные масла, глицерин, иногда китовый жир.

В качестве пигмента применяли анилиновый краситель нигрозин, каменно-угольную смолу, галловые пигменты. Лучший результат давали сажа и ее аналоги. Цветные пигменты использовали как природные, так и анилиновые.

Роль присадок для повышения эластичности играли смеси органических фосфатов, алюминиевые соли и высокомолекулярные спирты.

В ХIХ веке произошло еще одно знаковое событие в истории чернил — удалось соединить краску и пишущий узел. Теперь не нужно было постоянно обмакивать перо в чернильницу: достаточно один раз заправить ручку, и можно писать несколько дней.

Первый патент на чернильную авторучку в 1809 году получил англичанин Бартоломей Фолч, а массовое производство наладил американец Льюис Уотермен.

ХХ век подарил человечеству шариковую ручку, но обычные чернила для нее не подходили. Нужна была более густая субстанция. Чернила для шариков стали изготавливать в виде пасты, а резервуар для нее в виде стержня. Позже появились фломастеры, капиллярные и гелевые ручки, и для каждого типа требовались собственные чернила. Химикам-технологам некогда было скучать.

В XXI веке в ходу не только привычные шариковые и гелевые ручки, но и роллеры, а также ручки с пластиковым пером на заменяемом стержне.

И современная техника во много раз сложнее, чем прежняя печатная машинка. Поэтому  требования к чернилам и типографской краске очень высокие. Каждой модели принтера соответствует свой вид чернил или тонера.

Чернила для струйных принтеров должны быстро впитываться в бумагу и быстро высыхать, давать четкий отпечаток, хорошо держаться на листе, не портить подвижные части механизма.

Порошковые тонеры лазерных принтеров должны состоять из гранул определенной формы и размера, не оставлять полос, легко ссыпаться с барабана, не слеживаться в картридже.

Интересно, что черным пигментом в современной печати выступает аналог сажи — графит: ничего более стойкого, дешевого и черного придумать не удалось.

Потребности человечества меняются в своем развитии, запросы растут, а чернила вот уже несколько тысячелетий верой и правдой продолжают служить людям.