Inchiostro
L'inchiostro (latino: tincta [aqua] = acqua colorata) è un liquido intensamente colorato da usare in penne, pennelli o penne stilografiche. Oltre all'applicazione manuale nella scrittura, calligrafia e disegno, i processi automatizzati a getto d'inchiostro sono sempre più importanti nell'elaborazione di testi o nell'etichettatura dei prodotti. L'inchiostro di solito consiste in una soluzione o dispersione di coloranti in acqua o altri solventi che contengono poco o nessun legante. L'inchiostro è una forma speciale di inchiostro che è caratterizzato da un colore molto forte e spesso contiene un legante.
Di cosa è fatto l'inchiostro a getto d'inchiostro di oggi?
L'inchiostro è una miscela di acqua, glicoli, alcoli, vari additivi per ottenere i valori fisici necessari e colorante o pigmenti per il colore desiderato. Lo sviluppo si sta lentamente spostando dagli inchiostri dye agli inchiostri a pigmenti. Questi sono molto più resistenti ai raggi UV e all'acqua, ma non altrettanto di alta qualità in termini di brillantezza dei colori.
Storia dell'inchiostro:
L'inchiostro era già usato in Egitto intorno al 3000 a.C. e in Cina intorno al 2600 a.C. L'inchiostro nero ordinario è stato fatto con fuliggine e gomma d'acqua (gummi arabicum) per molto tempo e non è stato sostituito dall'inchiostro indiano fino al 1000 a.C. circa in Estremo Oriente. Questo era fatto dalla fuliggine del carbone di conifere bruciato e dall'olio di lampada e, mescolato con una colla fatta di gelatina, pressato in bastoncini e asciugato. Quando era in uso, il bastoncino d'inchiostro veniva strofinato con acqua fino a raggiungere l'opacità desiderata, un metodo che è sopravvissuto nella calligrafia fino ad oggi.
Un'importante invenzione del III secolo a.C. fu la produzione di inchiostro di fiele di ferro facendo bollire mele di fiele con solfato di ferro e aggiungendo poi acqua di gomma. L'inchiostro di galla di ferro è considerato particolarmente durevole e viene utilizzato ancora oggi come inchiostro a prova di documento.
Cicerone riportò per la prima volta una ricetta in cui le vesciche di inchiostro delle seppie venivano essiccate e macinate. Il colorante marrone-nero che ne risulta è chiamato seppia dal suo nome generico ed è usato oggi per colorare il cibo. Tuttavia, l'uso effettivo di un inchiostro seppia è confermato solo a partire dal 1780.
Nel Medioevo, sono state sviluppate diverse ricette con pigmenti di diversi colori. Per esempio, il solfuro di arsenico (III) reagisce con il mercurio per ottenere un pigmento color oro. La diffusione delle penne d'oca portò in seguito anche allo sviluppo dell'inchiostro di radica, che non si seccava così rapidamente come l'inchiostro di galla di ferro e quindi intasava meno spesso la penna d'oca. Tuttavia, quest'ultima è rimasta la formulazione più utilizzata, soprattutto per la documentazione a lungo termine e negli archivi.
Un inchiostro tipico del 15°-18° secolo è anche il bister.
Con lo sviluppo della chimica moderna nel XIX secolo, una varietà di coloranti è stata scoperta e, dove possibile, utilizzata per la scrittura e la pittura. Tuttavia, poiché i coloranti solubili in acqua hanno spesso una bassa resistenza alla luce e sono anche facilmente lavabili, sono emerse presto delle linee guida per la composizione degli inchiostri per la creazione di documenti permanenti. Nel 1856, per esempio, fu pubblicata per la prima volta una ricetta per un inchiostro di galla di ferro i cui componenti diventavano insolubili in acqua solo dopo l'asciugatura e che conteneva un colorante artificiale solubile in acqua in modo che le linee fossero visibili anche prima che si asciugassero.
Oggi, una vasta gamma di inchiostri è disponibile per diverse applicazioni. L'invenzione di sistemi automatizzati come la stampante a getto d'inchiostro ha anche creato la necessità di inchiostri che combinano proprietà speciali come la miscelabilità libera (per produrre diverse tonalità) e tempi di asciugatura estremamente rapidi.
Per la maggior parte delle stampanti, sono disponibili cartucce rigenerate, inchiostri di ricarica o cartucce originali ricaricate. A causa della grande differenza di prezzo tra le cartucce originali e quelle di ricarica, i produttori di stampanti spesso intraprendono azioni legali (diritto dei brevetti) o misure di marketing contro i secondi produttori e i ricaricatori, talvolta ben noti, per assicurarsi le loro vendite.
Si fa una distinzione tra inchiostro piezo e termoattivo.
Colorazione degli inchiostri:
Il colore di un inchiostro dipende dal tipo di colorante utilizzato. Praticamente qualsiasi colorante solubile o insolubile può essere usato negli inchiostri moderni. Mentre i pigmenti hanno un colore intrinseco caratteristico, il colore di un colorante o di un complesso dissolto può dipendere anche dal solvente usato. Alcuni coloranti comuni sono riassunti qui sotto:
* Per scrivere, si usano comunemente coloranti blu triarilmetano (spesso derivati dal resorcinolo) come l'Helvetia Blue o il Water Blue, che hanno una buona solubilità in acqua.
- Per gli inchiostri rossi, si può usare il colorante eosina.
- Una colorazione verde è ottenuta tramite l'indigotina acida.
- Gli inchiostri bianchi con una buona copertura contengono spesso gli stessi pigmenti del bianco opaco.
- I coloranti fluorescenti usati negli evidenziatori sono spesso derivati dalla fluoresceina.
- Numerosi coloranti a pigmento sono utilizzati anche per gli inchiostri neri che si suppone abbiano una buona opacità.
I moderni inchiostri ferrosi, per esempio, hanno una struttura a due fasi. Nel liquido, il solfato di ferro (II) è presente in soluzione incolore insieme al gallato, e la colorazione scura è ottenuta da un colorante scuro che è anche solubile. Quando viene essiccato all'aria, il ferro viene ossidato a ferro(III) e si forma il complesso ferro(III)-gallato di colore nero intenso. Questo è il motivo per cui gli inchiostri ferrosi hanno una durata di conservazione limitata dopo l'apertura.
Molti inchiostri segreti sono basati su acidi organici che, se riscaldati, accelerano la decomposizione della carta nel punto descritto, facendola scurire per prima e quindi diventare visibile. Un altro modo per rendere visibile la scritta è quello di farla reagire con lo iodio, che ossida gli ingredienti e li fa risaltare. Questo metodo è anche usato in medicina legale per trattare le impronte digitali.
Gli inchiostri a getto d'inchiostro di solito contengono coloranti selezionati, a basso contenuto di sale e per lo più resistenti alla luce. Nel caso dell'inchiostro nero, i principali produttori di stampanti a getto d'inchiostro usano solitamente un pigmento (Pigment Black 7) invece di un colorante. Questo ha poi un'eccellente solidità alla luce, resistenza all'acqua e profondità di colore. Direct Blue 199, Acid Yellow 9, Reactive Red 180, Acid Red 52, Direct Black 19, Pigment Black 7 possono anche essere usati come coloranti. Le specifiche dei colori sono la nomenclatura del Colour Index, un elenco internazionale di coloranti.