Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Färgämnen och pigment
- Stabiliserande polymerer
- Flytande lösningsmedel
- Andra tillsatser
De två verktygen för penna och bläck har använts sedan cirka 2500 f.Kr., då kinesiska och egyptiska samhällen oberoende utvecklade skrivfärg. Idag produceras pennfärg efter en liknande formel nu som den var: ett färgrikt ämne suspenderas med stabilisatorer i en vätska som en penna kan trycka över papper. Innovationer inom kemi har sedan dess lagt till variation i bläckens kemiska sammansättning.
TL; DR (för lång; läste inte)
Den mest uppenbara ingrediensen med pennfärger är färgämne eller pigment, men den innehåller också polymerer, stabilisatorer och vatten för att hjälpa bläcket att flyta ordentligt.
Färgämnen och pigment
En färgfärg kommer från antingen ett färgämne, som kan upplösas i vatten, eller ett pigment, som är vattenolösligt. Färgämnet eosin ger rött bläck sin färg och tillverkas genom att tillsätta elementet brom till en fluorescerande förening. Färger som använder pigment inkluderar vitt bläck (som innehåller titanoxid) och metalliskt guldfärg (som överraskande använder en koppar-zinklegering.) Kolsvart, ett pigment som härrör från kol och olja, är en väsentlig del av svart kulspetsbläck .
Stabiliserande polymerer
Färger kan koagulera när deras färgämnen eller pigmentpartiklar klumpas samman. Stabilisatorer förhindrar koagulation genom att vidhäfta till molekyler och flytta dem förbi varandra, vilket ger bläck ett jämnare flöde. Polymerer, stora molekyler tillverkade av kedjor av grundläggande upprepande enheter, är utmärkta stabilisatorer. Tidigare tjänade växtharts och äggalbumin bland källorna för stabiliserande polymerer. Laboratoriekreationer som polyvinylklorid och polyvinylacetat fyllde senare denna roll under det tjugonde århundradet.
Flytande lösningsmedel
Tidiga former av skrivfärg bestod av stabilisatorer som innehöll bränslerest i kanske planets mest rikliga flytande lösningsmedel: vatten. Århundraden senare började tillverkare använda andra kemikalier som lösningsmedel. Petrokemikalier, byggda mestadels av kol och väte, fortsätter att användas i kulspetsbläck. Tappade pennor beror på bläck tillverkat med alkohol som lösningsmedel. Ändå har nyligen begränsade användningar av kolbaserade föreningar i industrin fått tillverkare att återvända till idén om vattenbaserade bläck.
Andra tillsatser
Forskning har också föreslagit andra tillsatser som kan förbättra färgens grundläggande egenskaper. Glycerider, som innehåller fettsyror och alkoholglycerolen, kan erhållas från växter och tillsättas för att få bläck att glida jämnare över papper. Kemikalier som reglerar bläckens pH, såsom trietanolamin, förhindrar att bläck blir så surt eller kaustiskt att det skadar pennor. Vissa tillsatser gynnar till och med direkt tillverkare; lera, som innehåller silikater, fungerar framgångsrikt som en "fyllmedel" -ingrediens i pennfärg.