Istoria Cernelurilor [PDF]

Zitiervorschau

1.1. Istoria cernelurilor Cernelurile ocupă o poziție multilaterală și integrantă în viața noastră de zi cu zi . Ziua noastră începe cu notarea somnoroasă a ziarelor și articolelor de toaletă până la masa micului dejun, care este plină cu diverse etichete imprimate cu cerneală, produse de consum ambalate, cum ar fi ceaiul sau cafeaua, pâinea, untul și apoi, treptat, se deplasează la locurile noastre de muncă - școlile sau birourile care au o imensitate de produsele imprimate cu cerneală fie că este vorba de cărți, calendare, fotocopii, printuri de calculator, timbre sau chiar bani, cerneala se găsește peste tot. În general, cerneala este un pigment organic sau anorganic sau colorant dizolvat sau suspendat într-un solvent. Cu toate acestea, din punct de vedere chimic, este privit ca un sistem coloidal de particule fine de pigment, colorate sau necolorate, dispersate într-un solvent apos sau organic. Cele mai vechi cerneluri negre pentru scris, obținute înainte de anul 2500 î.h., au fost suspensii de carbon, de obicei, legru de fum, în apă stabilizată cu o gumă naturală sau materiale cum ar fi albușul de ou. Primele cerneluri au avut ca sursă sucurile din fructe sau legume; secre țiile protectoare ale cefalopodelor, cum ar fi calmarul, sepia și caracatița; sângele unor tipuri de crustacee; și taninul din fiere, nucile sau scoarța copacilor. Se crede că apariția primului om face cerneala să dateze cu 4.500 de ani în urmă în Egipt, care a constat dintr-un amestec de cărbune animal sau vegetal (negru de fum) și clei. Cernelurile moderne au formule complexe. Pe lângă pigment, ele con țin, de asemenea, unele ingrediente suplimentare, împreună cunoscute sub numele de "vehicul" în diferite niveluri. Acestea exemplifică modificatorii de pH, agenții de umezire pentru a întârzia uscarea prematură, rășini polimerice pentru a conferi proprietăți de legare și încleiere, antispumanți pentru a regla eficiența spumei, agenți de umectare cum ar fi agenți activi de suprafață pentru a controla proprietă țile de suprafață, biocide pentru a inhiba creșterea bacteriană și a ciupercilor care duce la distrugere, și agenți de îngroșare sau modificatori reologici pentru a controla aplicarea cernelii. Astfel, în alte cuvinte, tipărirea de o formă sau alta a existat timp de secole; în timp ce func țiile primare de decor și de informare rămân aceleași, tehnologiile procesului de imprimare și formulărilor cernelurilor s-au schimbat în mod considerabil. Cernelurile de azi cuprind două clase: de imprimare și cerneluri pentru scris. Prima este împărțită în două subclase: cerneală pentru imprimare convențională, în care o placă mecanică vine în contact cu sau transferă imaginea pe hârtie sau pe un obiect fiind imprimat; și cerneală pentru imprimare digitale, care include imprimarea cu jet de cerneală (inkjet) și tehnologiile electrofotografice. Peste 90 la suta din cerneluri sunt cerneluri tipografice, în care culoarea este conferită de pigmen ți, mai degrabă

decât coloranții utilizați în cernelurile pentru scris. Cerneluri 543.4 02.00.00 tipografice coloreUTM constau în 362 principal din ulei de in, ulei de

Mod Coala

№ document.

Efectuat

Miron Cristina

Verificat

Cazac Viorica

Semnat

Data

soia, sau un petrol greu distilat cernelurilor solventAnaliza (denumit vehicul) tipografice cu efecte speciale

ca

Litera

Coala 1

UTM DTP-131

Coli 5

combinat cu pigmenți organici formați din săruri ale compușilor care conțin azot (coloran ți), cum ar fi lacul galben, albastrul de păun, verdele de ftalocianină și portocaliu. Pigmenții anorganici (utilizate într-o măsură mai mică), în cernelurile de imprimare includ verde de crom (Cr2O3), albastru de Prusia (Fe4 [Fe (CN) 6] 3), galben de cadmiu (CdS) și portocaliu molibdat. Pigmen ții albi, cum ar fi dioxidul de titan, sunt utilizați fie singuri sau pentru a regla caracteristicile cernelurilor colorate. Cerneala neagră este obținută folosind negru de fum. Cele mai multe cerneluri roșii pentru scris sunt o soluție diluată de colorant roșu de eozină. Culoarea albastră poate fi obținut cu coloran ți trifenilmetan substituiți. Multe dintre cerneluri permanente pentru scris conțin sulfat de fier și acizi galic și tanic precum și coloranți. Cerneala de pix este, de obicei, o pastă care con ține de la 40 până la 50 la sută colorant. Cernelurile albe conțin de obicei ca pigment dioxidul de titan-rutil și anatas în formă cristalină tetragonală. Cu toate acestea, toxicitatea cunoscută a metalelor grele au dus la înlocuirea multor pigmenți anorganici, cum ar fi cromul galben, portocaliul molibden și cadmiu roșu cu pigmen ți organici, care oferă o mai bună rezistență la lumină și toxicitate redusă din procesul de dezvoltare a sănătății și din preocupările legate de mediu. Spinelul negru, rutilul negru și negru de fier în aproape toate cernelurile negre au fost înlocuite cu negru de fum. Cernelurile con țin și aditivi, cum ar fi cerurile, lubrifianții, agenții activi de suprafață, conservanții, agenți de umectare și uscare pentru a susține imprimarea și a oferi caracteristici speciale dorite. Alte materiale anorganice, cum sunt argilele servesc drept materiale de umplutură, ceea ce reduce în primul rând costul pigmen ților, de și unele îmbunătățesc, de asemenea, proprietățile cernelii. Pigmenții metalici, cum ar fi pulberea de aluminiu (bronz aluminiu) și pulberea de aliaj de cupru-zinc (bronz de aur) sunt utilizate în cernelurile inedite de argint și de aur. Diverși pigmenți anorganici asigură efecte luminescente și sidefate. Clasele majore ale proceselor de imprimare sunt litografis sau procesul de offset, flexografie, gravura, serigrafia, tiparul înalt și tiparul digital. Compoziția cernelurilor tipografice depinde de tipul procesului de imprimare - în mod specific, cum rolele de distribu ție a cernelii sunt dispuse în mașina de tipar. Principiul imprimării poate fi ilustrat prin simpla funcționare a unei plăci în timp ce cerneala lichidă este utilizată pentru a umezi placa. Diferitele procese de imprimare diferă în modul în care forma de tipar este impregnată cu cerneală, cu toate că imprimarea digitală nu implică forme de tipar de mobile. Prin urmare, fiecare proces necesită cerneală care diferă în vâscozitate și în viteza de uscare, ceea ce este posibil prin reglajul fin a compozi ției. Înainte de a studia fiecare proces este important pentru a obține o înțelegere generală cu privire la materiile prime de bază și a proceselor implicate în fabricarea cernelii tipografice. Fundal istoric În aproximativ 2500 î.h., cernelurile pentru scris au fost fabricate mai întâi în Egiptul Antic și China. Ele, practic, erau compuse din pastă de funingine legată cu gume transformate în tije și uscate, erau amestecate cu apă direct înainte de utilizare. Aproximativ 3000 de ani mai târziu, imprimarea a Coala

UTM 543.4 362 Mod Coala

№ document.

Semnat

Data

2 UTM 543.4 346 00.00.00

fost inventată de chinezi, care au folosit un amestec de pământ colorat, funingine și materie vegetală pentru pigmenți, la fel, în amestec cu gume drept liant. Prima tipografie cu tipar mobil a fost inventat de Johannes Gutenberg din 1440. Aici, cerneala a fost legată cu semințe de in sau vopsele similare cu cele utilizate pentru cerneluri negre astăzi. În 1972, au apărut cerneluri colorate urmate de agen ți de uscare. Cernelurile tipografice astăzi sunt compuse dintr-un pigment (dintre care unul este carbon negru similar cu funingine folosite în 2500 î.h.), un liant (un ulei, rășină sau lac), un solvent și diferi ți aditivi, cum ar fi agenți de uscare și de chelatare. Rețeta exactă pentru cerneală dată depinde de tipul de suprafață care va fi printată și de metoda de imprimare care va fi utilizată. Cernelurile au fost proiectate pentru a imprima pe o gamă largă de suprafe țe din metale, materiale plastice și țesături. Diferitele metode de imprimare sunt asemăbătoare - cerneala este aplicat pe o placă / cilindru din metal sau cauciuc, care se aplică în continuare pe suprafața care urmează să fie imprimată. Materii prime pentru formulări de cerneală de tipar Materiile prime pentru producerea cernelii sunt pigmenții, lianții, solvenții și aditivii. • Pigmenți - culorează cerneala și îi oferă opacitate • Lianți - leagă cerneala împreună într-un film și o leagă pe suprafață • Solvenți - face cerneala să curgă, astfel încât să poată fi transferată pe suprafața de tipărire • Additivi - modifică proprietățile fizice ale cernelii pentru a se potrivi diferitor situații Pigmenți: Pigmenții sunt considerați a fi principalul constituent al cernelii și contribuie cu circa 50 la sută la costul său. Un pigment este, în esență, orice formă de particule solide - colore, negre, albe sau fluorescente - care modifică aspectul unui obiect prin absorbția selectivă și / sau dispersia luminii. Aceasta are loc sub forma unei suspensii coloidale în cerneală și re ține un cristal sau particule în structura pe tot parcursul procesului de colorare sau imprimare. Deoarece dimensiunea particulelor scade, intensitatea culorii (rezistența) a pigmentului crește și opacitatea particulei se ridică în jur la 0.3μm. Structuria moleculară a trei pigmen ți importan ți utiliza ți în cerneală sunt prezentate în Fig.1.

Coala

UTM 543.4 362 Mod Coala

№ document.

Semnat

Data

3 UTM 543.4 346 00.00.00

Pigmenții colorează cerneala și îi oferă luciu, abrazivitate și rezisten ță la lumină, căldură, solvenți, etc. Pigmenții speciali, cum ar fi materialele de umplutură și opacifianții sunt, de asemenea, utilizați. Materialele de umplutură sunt pigmenți transparenți care fac culorile altor pigmen ți să pară mai puțin intense și opacizanții sunt pigmenți albi, care fac vopseaua opacă, astfel încât suprafața de sub vopsea să nu poată fi văzută Rășini: rășinile sunt, în principal lianți care leagă celelalte componente ale cernelii împreună, astfel încât să formeze o peliculă; ele leagă, de asemenea, cerneala pe hârtie. Acestea contribuie, de asemenea, luciu, rezistență la căldură, substanțe chimice și apă. De obicei într-o formulă de cerneală se utilizează mai mult de o rășină. 1.2. Istoria cernelurilor metalice Sulurile antice rostogolesc înapoi prima utilizare a cernelurilor metalice de secole Fluorescența razelor X descoperă cerneluri pe bază de plumb în papirusurile din orașul distrus în erupția muntelui Vezuviu. Urme de cerneală metalică în papirusuri arse dintr-un oraș antic roman de coastă distrus în erupția Muntelui Vezuviu din 79 d.H. sunt stabilite să schimbe istoria cuvântului scris. Cei mai mul ți istorici cred că oamenii de știință antici au început să folosească cernelurile metalice doar spre sfârșitul Imperiului Roman, dar această descoperire dă prima utilizare a acestor cerneluri înapoi cu peste 400 de ani. Având aceeași soartă ca și Pompeii, orașul Herculaneum a oferit istoricilor un microcosmos bine păstrat al vieții romane. Orașul rămâne surprinzător de intact, cu turiști liberi să cutreiere străzile și admire frescele și arhitectura sa. Herculaneum este, de asemenea, casa unicii biblioteci ce a supraviețuit din antichitate, unde în 1754 excavatoarele au găsit sute de suluri de papirus carbonizate. Mai multe dintre aceste suluri au fost dăruite lui Napoleon Bonaparte în 1802 de către regele din Napoli. Darul a fost considerat a fi fost un efort pentru a potoli setea liderului francez și a da peste cap orice invazie planificată a Italiei. Anul trecut, Vito Mocella și colegii săi de la Institutul Național de Cercetare al Consiliului de Microelectronică și Microsisteme în Italia a obținut aceste artefacte din Franța. Echipa a încercat apoi să citească conținutul aparent inaccesibil, fără a le derula. Pentru a face acest lucru echipa a avut nevoie să sporească contrastul dintre straturile carbonizate și cerneala similară chimic. "Când am început să lucrăm la papirusurile Herculaneum, am presupus că cernelurile au fost pe bază de carbon", explică Mocella. O ipoteză validă, având în vedere date istorice arată că autori romani, cum ar fi Plinius cel Bătrân, care a murit încercând să salveze oameni în timpul erup ției, și-a făcut cerneluri dintr-un amestec de funingine, gume naturale și apă. Grupul Mocella a expus sulul la o serie de raze X la diferite adâncimi, rotind proba la 360 ° pentru a construi o imagine 3D. Așa cum refracția fasciculului depinde de materialul prin care trece, echipa aa putut deosebi între cerneala și papirusul care stau la bază - un proces cunoscut sub numele Coala

UTM 543.4 362 Mod Coala

№ document.

Semnat

Data

4 UTM 543.4 346 00.00.00

de tomografie cu raze X de contrast de fază (XPCT). Ei au capturat mai multe litere grece ști în interiorul cilindrilor. Textul istoric greoi Prin obținerea de date greu mai exacte cu privire la compozi ția chimică cerneluri "echipa ar trebui să fie în măsură să îmbunătățească contrastul imaginilor generate. Pentru a obține aceste informații, echipa sa concentrat pe două fragmente de papirus jumătate din mărimea unui timbru poștal. Cu ajutorul unei surse de raze X al Fondului European de Radiație sincrotronă din Grenoble, Franța, grupul Mocella a scanat mostrele cu o undă și a construit o hartă fluorescentă. În special prin papirusul carbonizat a fost iluminat un element. „Am fost surprinși că cernelurile nu sunt pur și simplu pe bază de carbon, dar există un procent bun de plumb”, spune Mocella. Echipa a estimat în liniile de cerneală ale unuia dintre fragmente concentrații de plumb la fel de mare ca 84μg / cm2. Mocella este încrezător că astfel de niveluri ridicate nu pot fi contabilizate prin contaminarea cu plumb din apă sau din ceramică, problemă cunoscută în societatea romană. "Acest lucru este incredibil - este prea mult", susține Mocella. Echipa a afirmat o serie de teorii pentru utilizarea plumbului în aceste cerneluri, fie ca un pigment simplu sau un agent de legare. Dar, indiferent de utilizarea preconizată, istoria cernelurilor în scrierile antice poate să fie rescrisă. "Până în prezent, oamenii de știin ță au fost siguri că cernelurile devin metalice numai începând cu secolul IV [d.H.], spune Mocella. "Din punct de vedere istoric atestăm în urmă cu peste patru secole, cel puțin, prezența cernelii metalice." Avand in vedere predispoziția plumbului de a absorbi razele X, aceste cerneluri se vor face ușor de detectat prin tomografie de contrast convenționale, conform lui Graham Davis, un specialist în tomografie cu raze X de la Universitatea Queen Mary din Londra, Marea Britanie. https://www.chemistryworld.com/news/ancient-scrolls-roll-back-first-use-of-metallic-inks-bycenturies/9590.article 1.3. Istoria serigrafiei Originea acestui tip de imprimare are la baza descoperirea si utilizarea sablonului. Sablonul reprezinta forma data de zona decupata a unui material solid de tip hartie, metal, lemn, fildes. Primele sabloane au fost descoperite in insulelele Polineziene. Ele erau confectionate din frunze de banana si deserveau la imprimarea cu un colorant natural pe scoarta de copac. In Europa primele forme de sablon au fost gasite in pesterile din Lascaux – Franta si in Altamira – Spania. In Japonia, in timpul dinastiei Sung (960 – 1280 d. Hr), erau utilizate sabloanele pentru a produce modele designuri complicate. Pentru a avea o mai mare precizie, si pentru a mentine sabloanele in locuri fixe, japonezii utilizau firele de par. Astfel firul de par era suficient de puternic si in acelasi timp destul de subtire pentru a lega 2 elemente ale sablonului si a lasa vopseaua sa treaca fara a obtura foarte mult procesul de imprimare. Coala

UTM 543.4 362 Mod Coala

№ document.

Semnat

Data

5 UTM 543.4 346 00.00.00

In evul mediu (500 – 1500 d.Hr), sabloanele erau utilizate in Franta pentru decorarea materialului de tapet sau colorarea cartilor de joc in Germania. In timpul perioadei Tenna ( 1680-1684), japonezul Yuzesan Mizaskara a inventat o noua metoda prin care putea sa decoreze chimonourile respectand legea. In acele vremuri era interzisa purtarea chimonourilor cu broderii complexe. El a folosit sabloanele pentru a colora manual desenele de pe chimonouri. Sabloanele utilizate erau confectionate din cartoane impregnate cu ulei. In 1700, in Anglia, imprimarea prin sablon era folosita pentru a decora tapetul. La inceput, englezii foloseau firul de par pentru a realiza legaturile intre elemente. Mai tarziu acestea au fost inlocuite cu firul de matase. Astfel s-au putut realiza printuri mai complexe si uniforme. In anul 1780 japonezul Yisukeo Mirosi a dezvoltat o metoda mai simpla de imprimare textila numita matrita catagami. In Anglia in anul 1907, Samuel Simon a patentat primul proces de serigrafiere deschizand drumul catre bazele serigrafiei moderne.

Coala

UTM 543.4 362 Mod Coala

№ document.

Semnat

Data

6 UTM 543.4 346 00.00.00