Z čeho je inkoust?

Když se nad tím zamyslíte, inkoust sehrál v historii lidstva zásadní roli, a kdo ví, kde bychom dnes bez něj byli. Pojďme se podívat na historii a současnost tiskárenského inkoustu.

Jak uvidíte, inkoust, to je obrovské množství ingrediencí a komplikovaný proces výroby, a právě to všechno se podepisuje na jeho ceně. Ale co je vlastně inkoust? Jednoduše řečeno, inkoust je polotekutý materiál, který se používá k tisku, psaní a kreslení. Podobně jako barva je vyroben z organického nebo anorganického pigmentu, který je rozpuštěn v chemickém rozpouštědle.

Z čeho se vyrábí tiskařský inkoust? Nejstarší známé inkousty byly vyrobeny ze všech druhů materiálů nacházejících se v přírodě, včetně zeleninových a ovocných šťáv, krve některých druhů měkkýšů, sekrece z chobotnic, sépií, olihní a dalších hlavonožců či třísloviny ze stromové kůry a ořechů.

První vyrobené inkousty

První umělý inkoust pro psaní byl vyvinut v Egyptě asi před 4 500 lety. Byl vyroben z uhlíkových suspenzí ve vodě, stabilizovaný materiály jako vaječný albumen a přírodní gumy. Po roce 2 500 př. n. l. vyvinuli Číňané i Egypťané inkoust kombinací sazí a různých druhů gumy. Ze vzniklé pasty se vytvářely tyčinky, které se vysušily, uskladnily a před použitím se zředily ve vodě.

První tiskové inkousty

Číňané vynalezli tiskařský inkoust kolem roku 500 př. n. l. K tomu, z čeho byl vyroben inkoust jejich tiskárny, patřily saze, barevná hlína a rostlinná složka na pigment, gumy a lepidlo jako pojivo. V roce 1440 byl vynalezen tiskařský stroj s pohyblivým písmem, ve kterém se používal inkoust na bázi sazí, který byl poté vázán buď lakem, nebo lněným olejem, což je podobné postupu, jakým se v současnosti vyrábí černý inkoust. V roce 1772 se objevil barevný inkoust, ale až v 19. století byl inkoust zdokonalen zavedením prvků podporujících usychání.

Třídy inkoustu

Dnešní inkousty se stále dělí na dvě třídy, na ty, které se používají k psaní, a na ty, které se používají k tisku.

Tiskařský inkoust se dále dělí na dvě menší kategorie: konvenční inkoust a digitální inkoust pro tisk bez dopadu. Konvenční tisk probíhá pomocí kovové desky, která přenáší obraz na papír nebo předmět, se kterým přijde do styku, zatímco digitální tisk bez dopadu zahrnuje elektrofotografické a inkoustové technologie.

Byly vyvinuty speciální inkousty pro použití v konkrétních situacích, ale hlavním užitkem moderního tiskařského inkoustu je jeho použití pro předávání informací a zdobení různých předmětů. Lze jej použít na různých površích, jako jsou papírové, plastové a hliníkové plechovky.

Inkoust na psaní

Pouhých 10 % světového inkoustu se používá pro psaní rukou a tento inkoust se vyrábí úplně jiným způsobem než tiskařský inkoust. Na rozdíl od tiskařského inkoustu je psací inkoust složen spíše z barviv suspendovaných v laku než z pigmentů. Hlavní rozdíl mezi nimi je, že barviva jsou rozpustná, zatímco pigmenty nikoli.

Pera dnes obsahují různá barviva pro výrobu různobarevného inkoustu. Modrá se získává pomocí substituovaných trifenylmethanových barviv, zatímco červená se získává zředěním červeného barviva eosinu. Mnoho psacích inkoustů také obsahuje taninové a gallové kyseliny a síran železitý. Většina kuličkových per obsahuje pastu, která se skládá přibližně ze 40 % až 50 % barviva.

Z čeho je inkoust v tiskárnách

Dnešní tiskařský inkoust je vyroben z tzv. uhlíkové černi, což je pigment, který je vlastně podobný sazím, které se používaly v dřevních dobách. Složení také zahrnuje pojivo, rozpouštědlo a nepřeberné množství přísad, jako jsou chelátotvorná a sušicí činidla. Konkrétní složení se vždycky trochu liší v závislosti na firmě, která je vyrábí (HP, Epson, Canon), na povrchu, na kterém bude probíhat tisk, a také na použité metodě tisku.

• Pigmenty

Hlavní funkcí pigmentu je dodávat barvu inkoustu. Pigmenty mohou také povrch zdrsnět, zajistit lesk nebo mu zajistit chemickou odolnost vůči teplu, světlu a rozpouštědlům. Jsou zásadní součástí toho, jak se vyrábí tiskařský inkoust.

Základní pigmenty se mísí s jinými chemikáliemi známými jako kalidla a nastavovadla. Opacifikátory jsou bílé a způsobují neprůhlednost inkoustu, který pokrývá daný povrch, zatímco nastavovače jsou čiré a způsobují, že základní pigmenty působí méně intenzivně. Veškerý pigment se rozemele, aby se zabránilo shlukování a aby se mohl rovnoměrně rozprostřít v inkoustu.

• Dispersanty

Dispersanty se přidávají proto, aby inkoust dobře tekl, takže může být snadno přenesen na povrch během tisku. Stabilizují částice pigmentu snížením mechanické energie potřebné pro mletí. Povrchově aktivní látky a polymery jsou třídy sloučenin, které se pro tuto činnost používají, a jsou suspendovány v rozpouštědle. Každý pohlcuje pigmentové částice a vytváří povlak, který může mít různou tloušťku a složení, aby se zabránilo usazování jemných pigmentových částic. Různé velikosti pigmentových částic ovlivňují intenzitu dané barvy.

• Pryskyřice

Pryskyřice se přidávají do inkoustu, aby se mohl spojit do zřetelného filmu a také aby se navázal na potištěný povrch. Tyto materiály zlepšují nejen vazbu, ale také reologické a mechanické vlastnosti inkoustu. Pryskyřice, jako jsou alkydy, ketony, akryláty a formaldehydy, se také používají při potisku k vytvoření povrchů, které jsou lesklé nebo teplu, vodě a chemicky odolné. V inkoustu obvykle najdete více pryskyřic.

• Další přidané složky

Existuje mnoho dalších důležitých ingrediencí, které se přidávají k tomu, z čeho se vyrábí tiskařský inkoust, aby se zlepšila jeho funkce, včetně humektantů, které zpomalují proces stárnutí inkoustu, defoamerů k regulaci bublinek a účinnosti pěny. Do inkoustů se přidávají také zvlhčující látky pro přizpůsobení různých vlastností povrchu, aminové deriváty jako modifikátory pH nebo biocidy a bakteriostaty k potlačení množení bakterií a plísní.

Z čeho se skládá inkoust

Většina tiskařského inkoustu je vyrobena ze základu lněného nebo sójového oleje nebo těžkého ropného destilátu používaného jako rozpouštědlo. To se pak spojí s pigmenty a vytvoří inkoust, který je navržen tak, aby se vysušil vypařováním. Tato základna se často označuje jako lak.

Černý inkoust je vytvořen kombinací uhlíkové černi a laku. Barevné pigmenty se skládají ze solí a vícesložkových sloučenin obsahujících dusík nebo barviv. Méně častěji se používají také anorganické pigmenty. Patří mezi ně chromově zelená (Cr₂O₃), pruská modrá (Fe₄[Fe(CN)₆]₃), kadmiová žlutá (CdS) a molybdenová oranžová (směs molybdenanu, sulfátu a chromanu olovnatého). Bílé pigmenty, jako je oxid titaničitý, mohou být použity samostatně nebo k úpravě vlastností konkrétních barevných inkoustů. Tyto pigmenty jsou smíchány s lakem pro vytvoření barevného tiskařského inkoustu.

Výkonnostní aditiva

Do toho, z čeho se vyrábí tiskařský inkoust, se přidávají přísady, aby se změnily fyzikální vlastnosti tak, aby vyhovovaly různým situacím. Přidané látky se před zavedením pigmentů smíchají s pryskyřicemi a rozpouštědly nebo dispergátory.

Mezi tyto doplňky patří vosky podporující odolnost proti tření, maziva a sušicí prostředky, které se oddělují od těla inkoustu a umožňují tisku vázat se na povrchy a rychle schnout. Mezi další přísady přidávané k dodání konkrétních vlastností patří antioxidanty, které oddalují nástup oxidace a působí jako činidla proti stárnutí, a alkálie, která řídí rozpustnost a viskozitu inkoustu, aby příliš nezhoustl.

(Ne)toxický inkoust

Tiskařský inkoust je obecně v malém množství netoxický a vyrábí se za přísného dodržování pravidel a bezpečnostních pokynů. Ačkoli během tisku může vzniknout malé množství ozonu a těkavých organických sloučenin (VOC), možné negativní dopady expozice zkoumala EPA. Bylo několik případů podráždění očí, ale žádný z nich nevedl k trvalému poškození. Také případy podráždění kůže byly zanedbatelné.

Otrava inkoustem je vzácná, ale nikdy neuškodí udělat nějaký výzkum nebo vyhledat pomoc profesionálů. Všichni významní výrobci tiskáren, kteří u nás mají své zastoupení, dokážou spolehlivě poradit.

Autor textu: Michala Benešovská