Историята на мастилото

Най-продаванo мастило в EKONS.bg:

Употребата на мастилата, използвани за комуникация между хората, има своята многогодишна история. Най-старите пещерни рисунки, известни на човечеството, са създадени преди повече от 40000 години в Ел Кастилио в Северна Испания и Сулавеси в Индонезия. Това не са изображения на фигури, разбира се, но само след 10000 години ставаме свидетели на пещерни рисунки, изобразяващи света, такъв, какъвто е в пещерата Шове във Франция. През тази епоха, използваното мастило се състои от червени, жълтеникави (охра) и черни манганови багрила, а също и растителни сокове и животинска кръв. От тогава до днес, материалът в мастилото, както и неговите характеристики, са се променили неимоверно. В тази статия ще проследим прогреса на мастилото през няколко важни етапа до днес, когато авангардни мастила позволяват на принтерите да произведат перфектни изображения на хартия за по-малко от секунда.

Думи и картинки

Употребата на мастило, както и днес, така и преди 35000 години, остава единствено за артистични цели. Слова, сътворени чрез импресии в парчета глина и дори издълбани в различни други повърхности, датират от 3200 г.пр.н.е. в Шумерския регион на Месопотамия. Развитие на писането с мастило се наблюдава още от 2500 г.пр.н.е. едновременно в Египет и Китай. За техния пигмент, за направата на мастилата е използван вид карбон, наричан от тогавашните хора „черна светлина”, създаден от частично изгорял катран и растително масло. Пигментът се отлага в смола или в нещо като дъвка, за да се осигури плътното прикрепяне към най-различни повърхности. Било е много важно написаното да издържи дълго време и този материал бил идеален за подобни цели. Появата на писането на базата на мастило в общи линии върви ръка за ръка и с появата на първата хартия под формата на папирус, направена от сърцевината на папиросово растение, подобна на острица (Carex).

Все пак, папирусът е чуплив, не може да бъде прегънат, а също така е и податлив едновременно на сухи и влажни климатични условия. Поради тази причина пергамент, направен от животинска кожа, започва да измества употребата на папирус в началото на I в.пр.н.е. Малко преди това употребата на туш става много разпространена. Тушът се състои от черни сажди, „черна светлина” и овъглени кости (наричани „черни кости”), смесени с животински туткал (лепило, получено при варене на кости, рога, кожени отпадъци и др.) и смесени в блокчета, които в последствие били отново втечнявани чрез добавяне на вода и разбъркВани с четка. Тушът е използван в Китай през IV в.пр.н.е., а също и като тип мастило за написването на „Свитъците от Мъртво море” (древни юдейски ръкописи на повече от 2000 години, датиращи от времето преди раждането на Исус).

Мастилата на въглеродна основа, така както е туша е пигментиран, имат голяма издръжливост, така че светлината и химичните реакции не могат да причинят избледняване. Въпреки това обаче, тези мастила изискват хартия, която да може да ги абсорбира, тъй като те ще бъдат „измити” от неабсорбиращите повърхности като пергамента. Това означава, че този вид мастила не са идеални за всякакви повърхности. Като резултат от тези заключения, около VIII в. са създадени мастила, използващи т.нар. процес – химическо утаяване на танинова киселина и железни соли от смола. С такова мастило се пишело с перо върху пергамент, което се установява като стандартен начин от XII в. до XIX в.

Рисуване върху дървени платформи и подвижен тип отпечатване

През тази епоха писането на текстове с мастило се извършвало на ръка, макар че отпечатването с нарисувани блокчета набира популярност около II в.н.е. в Китай. Изисквало се огромно количество работна ръка, за да се произведе обрисуването на дървените блокчета, а всяка грешка водела до изхвърляне на определеното блокче. Отпечатването на текстови документи, благодарение на работната ръка, струвало много средства и подобна дейност можели да си позволяват само малцина. Потенциално решение на проблема се намерило в създаването на подвижния тип рисуване от Би Шенг през 1040 г.н.е., който използва керамични материали. През XII в. в Китай се използва подвижния тип писане с бронз, което било прието много радушно от Корея, където били написани множество книги с тази технология.

Между 1436 и 1450 г. златарят Йоханес Гутенбер разработва техники, с които да създадат печатно написани писма, благодарения на ръчна матрица. Това прави масовата продукция на писма достатъчно евтина, за да бъде икономически изгодно написването на цяла една книга. Печатната преса на Гутенберг, конструирана в Майнц през 1457 г., прави възможна направата на още 110 преси до края на 1480 г. в цяла Европа. За да може да сработи с типа метал на печатната преса, Гутенберг е принуден да формулира нов вид маслена основа на мастило, което е по-подходящо за придържане към метал от тогавашните мастила. Новото мастило също е на въглеродна основа, но също така съдържа мед, олово и титан. То е по-скоро лак, отколкото мастило.

Печатане за масови комуникации

Появата на печатната преса прави писаните думи толкова разпространени, колкото никога до този момент, а използването й за писане на Библията се осланя на огромното влияние на Реформацията и оттогава множество хора вече могат да прочетат Божиите слова, вместо да разчитат единствено на книги, собственост на религиозни водачи. Печатането обаче все още било в ръцете само на малцина. Нещата се променят едва след появата на печатната машина около 1860 г., когато способността за печат става изгодна за бизнес комуникации, а това съответно изисква нов етап в еволюцията на мастилото. Печатната машина Hansen Writing Ball е изобретена през 1865 и е пусната в масово производство, последвана от редица модели от други производители. В повечето случаи, пишещите машини са разчитали на лента от плат, напоена с мастило. Пигментираното мастило е проектирано да стои влажно върху лентата чрез добавяне на рициново масло, но остава сухо, веднага щом направи контакт с хартията. По-късните дизайни на такива машини и в частност печатната машина на IBM - Selectric, използват ленти от пигментиран полимерен тип.

Мастило за мастиленоструйни принтери

Единственото нещо, което един мастиленоструен принтер консумира е мастилото. Производството на мастилото е добре проучено практическо изкуство. Принципът на печатането от създаването на процеса от китайците и пренасянето му в Европа от Гутенберг си остава приложението на мастилото върху хартията.

Мастилото обикновено представлява суспензия на фини парченца в течност. Съществуват множество формули за производство на мастилото, но между всички тях има една характерна прилика – има носител и вектор, който се изпарява и багрило или пигмент, който в последствие остава. Производителите на мастило използват т.нар. модерна химия преди около век и пигментираните или багрилните мастила са често сложни, комплексни материали – най-вече, за да се избегнат химически реакции в химикалите, печатащите глави в принтерите или върху хартията.

В една топлинна принтер глава, поради химическите процеси се наблюдава наслояването на сол по резисторите. Този процес, познат като „когация” (термин в екологията - замърсяване на околната среда), а у нас познат като засъхване или зацапване, се преодолява частично чрез премахване на най-различни примеси в мастилата.

Върху хартия мастилата са склонни да избледняват. По-ранните мастила са по-склонни на избледняване – много химикали все още имат подобен проблем, но това не е чак толкова критично. Мастилата с доказан нисък ефект на избледняване са важни и необходими в мастиленоструйните принтери, тъй като собствениците им искат да отпечатват плакати, творби и дори фотографии. Хората правят снимки, за да могат да запазят своите спомени, така че снимка, която избледнява, не е кой знае каква полза.

Пиезоелектрическите глави не нагряват мастилото като моторното гориво, така че има доста повече свобода за различни химични формулировки за създаването на подходящо мастило.

Приложение на мастилото

Традиционното мастило е вискозно и се съдържа в съд в печатарската преса. Мастилото се подготвя в съда и оттам се прехвърля върху хартията. При по-старите компютърни принтери подобно вискозно мастило е попито в лента, която се притиска върху хартията чрез матрична глава. Печатащата глава е заместител на печатни съдове, тя притиска изображението върху хартията. Фабричните ленти с мастило оскъпяват малко повече печатащия процес.

Химикалите и писалките са по-скоро като мастиленоструйни принтери, но те използват капилярно действие за контрол на потока от мастило, а не под налягане, както при принтерите. Особено писалките също страдат от подобни засъхващи дефекти, както мастиленоструйните принтери.

Мастиленоструйните печатащи глави са уникални, защото те не са предназначени за действително докосване на хартията, а микроскопичен струен елемент изхвърля малки капки по цялата хартията.

Мастиленоструйните печатащи глави, заедно със смесицата от електроники и мастилопроводи не приличат на нито един от продуктите, произведени досега. Идеите, свързани с производството на принтерните глави, имам широко приложение за направата на други продукти за микродозиране, така че подобни продукти предстои да бъдат създадени. Мастилото може да изглежда като добре проучен и древен продукт, но в своята модерна формулировка, като материал за мастиленоструйни принтери, е все още нещо ново.

Формули за производство на мастило

Настолните мастиленоструйни принтери, използвани в офиса или у дома, са склонни да работят с мастила на водна основа – смесица от вода, гликол и багрила или пигменти. Производството на такива мастила е евтино. Мастилата на водна основа са най-често използвани при принтери с топлинни глави.

Докато мастилата на водна основа предлагат често най-широка гама и яркост на цветовете, повечето от тях не са водоустойчиви без специално покритие на хартията като ламиниране след печат. Повечето багрилни мастила не са много скъпи, но са обект на бързо избледняване, когато са изложени на светлина и озон. Пигментираните мастила на водна основа са едни от най-скъпите, но за сметка на това предлагат по-добра устойчивост за дълъг период от време, а също и ултравиолетова устойчивост.

Някои професионални широкоформатни принтери използват мастила на водна основа, но мнозинството от професионалисти днес предпочитат употреба на принтери с много по-широка гама от мастила, повечето от които се нуждаят от пиезо мастилено-струйни глави и обширна поддръжка:

Солвентни мастила (мастила на основата на разтворители)

Oсновната съставка на тези мастила са летливи органични съединения (ЛОС) - органични химични съединения, които притежават способността да се изпаряват при високо налягане. Цветът се постига по-скоро чрез пигменти, отколкото чрез багрила, за да се постигне отлична устойчивост срещу избледняване. Главното предимство на солвентните мастила е, че те са сравнително евтини и позволяват печат върху гъвкави, без покритие субстрати - винили, които се използват за производството на превозни средства, билбордове, банери и самозалепващи стикери.

Недостатъкът на тези мастила е, че са силно отровни при вдишване. За разлика от повечето мастила на водна основа, разпечатките, направени с помощта на мастилата на основата на разтворителите обикновено са водоустойчиви и устойчиви на ултравиолетови лъчи. Високата скорост на печат на принтери, ползващи подобни мастила, изисква специално оборудване за сушене, обикновено комбинация от нагреватели и вентилатори. Повърхността, върху която се печата, обикновено се нагрява преди и след като печатащата глава нанесе мастилото. Солвентните мастила са разделени на две подгрупи: твърдите солвентни мастила са с най-голяма устойчивост, но изискват специализирана вентилация там, където се принтира, за да се избегне вдишването на опасните изпарения, докато меките или „еко” солвентни мастила са също в общи линии вредни, но не изискват специализирана вентилация и са пригодени за работа в затворени помещения. Меките мастила на основата на разтворителите набират голяма популярност през последните години, тъй като наситеността на цветовете и устойчивостта им се подобряват значително, а цената им спада.

Мастила с ултравиолетово втвърдяване и втечняване

Тези мастила се състоят основно от акрилни мономери. Преди печатане мастилото се нагрява от силна ултравиолетова светлина. Мастилото е изложено на ултравиолетова радиация, което кара компонентите на мастилото да се съединят едно в друго, кръстосвайки се в монолит. Изпичащият процес с голяма сила за кратък период от време (микросекунди) позволява мастилата да бъдат обработени в термично чувствителни субстрати. Тези мастила не се изпаряват, а по-скоро се консервират като резултат от тази химична реакция. Тази реакция се случва толкова бързо, което води до мигновено изсушаване и втвърдяване на това, което желаем да отпечатаме. Тези мастила позволяват изключително бърз и изключително качествен печатащ ефект, което определено се смята за преимущество спрямо останалите видове мастила. Недостатъкът на тези мастила се състои във високата им цена, както и във високата цената на принтерите, тъй като се нуждаят от скъпи модули на втвърдяване. Такива принтери са т.нар. "бордови" принтери с големи размери, които печатат директно върху твърди повърхности, при които гъвкавостта не е проблем, като пластмаса, дърво или алуминий.

Багрилни сублимационни мастила

Тези мастила съдържат специални сублимационни багрила и се използват за печатане директно или индиректно върху тъкани, състоящи се от полиестерни влакна. Нагряване кара багрилата да се сублимират във влакната, създавайки изображения със силна наситеност на цветове и голяма устойчивост на самото изображение.

Високата цена на оригиналните (OEM) консумативи за принтери и умишлените пречки те да бъдат използвани повторно карат трети лица да се заемат с намирането на подходящо решение на тези бариери. Много производители на принтери обезсърчават своите клиенти в употребата на мастила от трети лица, твърдейки, че те могат да „съсипят” печатащите глави, тъй като „чуждите” мастила са с различна формулировка от тази на ОЕМ продуктите. Това, разбира се, е маркетингов трик за стимулиране на продажбите на оригиналните консумативи от своите собственици. Множество тестове са направени и има обширна литература, защитаваща и окуражаваща употребата на съвместими консумативи за сметка на оригиналните. Ако намерите качествен доставчик на съвместими консумативи, не губете контактите му и гледайте да пазарувате от него, докато принтера Ви работи, за да можете да спестявате купища пари в дългосрочен план, вместо да се „заробвате” в покупки на скъпите оригинални консумативи. Ние в EKONS.bg сме насреща да Ви предложим богата гама от консумативи за Вашето печатащо устройство на ниска цена, без да се лишавате от високо качество на печат, както до момента, в който сте употребявали OEM консумативите.