Tinta

Botellas de tinta de Alemania

Escribir tinta y un quill

Tinta es un gel, sol o solución que contiene al menos un colorante, como un tinte o un pigmento, y se utiliza para colorear una superficie para producir una imagen, texto o diseño. La tinta se utiliza para dibujar o escribir con bolígrafo, pincel, pluma de caña o pluma. Las tintas más espesas, en forma de pasta, se utilizan mucho en la impresión tipográfica y litográfica.

La tinta puede ser un medio complejo compuesto por solventes, pigmentos, colorantes, resinas, lubricantes, solubilizantes, tensioactivos, partículas, fluorescentes y otros materiales. Los componentes de las tintas sirven para muchos propósitos; el portador de la tinta, los colorantes y otros aditivos afectan el flujo y el espesor de la tinta y su apariencia seca.

En 2011, el consumo mundial de tintas de impresión generó ingresos de más de 20 000 millones de dólares estadounidenses. Si bien la demanda de los medios impresos tradicionales (incluidos los periódicos) se está reduciendo; Cada vez se consumen más tintas de impresión para el envasado.

Historia

Dibujo de tinta de Ganesha bajo un paraguas (cerca del siglo XIX). La tinta, llamada masi, una mezcla de varios componentes químicos, se ha utilizado en la India desde al menos el siglo IV a.C. La práctica de escribir con tinta y una aguja puntiaguda era común a principios del sur de la India. Varios sutras de Jain en India fueron compilados en tinta.

Muchas culturas antiguas de todo el mundo han descubierto y formulado tintas de forma independiente para escribir y dibujar. El conocimiento de las tintas, sus recetas y las técnicas para su producción proviene del análisis arqueológico o del propio texto escrito. Se cree que las primeras tintas de todas las civilizaciones se fabricaron con negro de humo, una especie de hollín, ya que se habría recogido fácilmente como subproducto del fuego.

La tinta se usaba en el Antiguo Egipto para escribir y dibujar sobre papiro desde al menos el siglo 26 a. Las tintas egipcias rojas y negras incluían hierro y ocre como pigmento, además de iones de fosfato, sulfato, cloruro y carboxilato; mientras tanto, el plomo se usaba como secador.

Las tintas chinas pueden remontarse hasta cuatro milenios, al período neolítico chino. Estos usaban tintas de plantas, animales y minerales basadas en materiales como el grafito que se molía con agua y se aplicaba con pinceles de tinta. La evidencia directa de las primeras tintas chinas, similar a las barras de tinta modernas, data de alrededor del 256 a. C. al final del período de los Reinos Combatientes y se produce a partir de hollín y pegamento animal. Las mejores tintas para dibujar o pintar sobre papel o seda se producen a partir de la resina del pino. Deben tener entre 50 y 100 años. La barra de tinta china se produce con cola de pescado, mientras que la cola japonesa (膠 nikawa) es de vaca o ciervo.

La tinta china se inventó en China, aunque los materiales a menudo se comercializaban desde la India, de ahí el nombre. El método tradicional chino para hacer la tinta consistía en moler una mezcla de pegamento para pieles, negro de humo, negro de humo y pigmento negro hueso con un mortero y luego verterla en un plato de cerámica para que se secara. Para utilizar la mezcla seca, se aplicaría una brocha húmeda hasta que volviera a licuarse. La fabricación de tinta china estaba bien establecida por la dinastía Cao Wei (220-265 d. C.). Documentos indios escritos en Kharosthi con tinta han sido desenterrados en el Turkestán chino. La práctica de escribir con tinta y una aguja puntiaguda era común en los primeros tiempos del sur de la India. Varios sutras budistas y jainistas de la India se compilaron en tinta.

En la antigua Roma, se usaba atramentum; en un artículo para el Christian Science Monitor, Sharon J. Huntington describe estas otras tintas históricas:

Molinos y sulfato de hierro(II)

Hace unos 1.600 años se creó una receta popular de tinta. La receta se utilizó durante siglos. Las sales de hierro, como el sulfato ferroso (hecho por tratar el hierro con ácido sulfúrico), se mezclaron con taninos de nueces (crecen en los árboles) y un espesante. Cuando se pone en papel, esta tinta es azulada. Con el tiempo se desvanece a un marrón aburrido.

Las garras en Europa medieval (alrededor de 800 a 1500 dC) escribían principalmente en pergamino o vellum. Una receta de tinta del siglo 12 pidió que las ramas hawthorn se corten en la primavera y sequen. Luego la corteza fue golpeada de las ramas y empapada en agua durante ocho días. El agua fue hervida hasta que se engrosó y se volvió negra. El vino fue añadido durante la ebullición. La tinta fue derramada en bolsas especiales y colgada al sol. Una vez secado, la mezcla fue mezclada con vino y sal de hierro sobre un fuego para hacer la tinta final.

La pluma de depósito, que puede haber sido la primera pluma estilográfica, data de 953, cuando Ma'ād al-Mu'izz, el califa de Egipto, exigió una pluma que no manchara sus manos o ropa, y se le proporcionó una pluma que contenía tinta en un depósito.

En el siglo XV, Johannes Gutenberg tuvo que desarrollar en Europa un nuevo tipo de tinta para la imprenta. Según Martyn Lyons en su libro Books: A Living History, el tinte de Gutenberg era indeleble, a base de aceite y estaba hecho del hollín de las lámparas (negro de lámpara) mezclado con barniz y huevo. blanco. Dos tipos de tinta prevalecían en ese momento: la tinta de escritura griega y romana (hollín, pegamento y agua) y la variedad del siglo XII compuesta de sulfato ferroso, hiel, goma y agua. Ninguna de estas tintas para escribir a mano podía adherirse a las superficies de impresión sin crear desenfoques. Finalmente, se creó una tinta aceitosa similar a un barniz hecha de hollín, trementina y aceite de nuez específicamente para la imprenta.

Tipos

Línea magnética dibujada por un bolígrafo de fuente.

Las fórmulas de tinta varían, pero comúnmente involucran dos componentes:

• Colorantes
• Vehículos

Las tintas generalmente se dividen en cuatro clases:

• Aqueroso
• Líquido
• Pegado
• Polvo

Colorantes

Pigmentos

Las tintas pigmentadas se usan con más frecuencia que los tintes porque son más resistentes al color, pero también son más caras, tienen un color menos uniforme y tienen una gama de colores menor que los tintes. Los pigmentos son partículas sólidas y opacas suspendidas en la tinta para proporcionar color. Las moléculas de pigmento normalmente se unen en estructuras cristalinas que tienen un tamaño de 0,1 a 2 µm y comprenden del 5 al 30 por ciento del volumen de tinta. Las cualidades como el tono, la saturación y la luminosidad varían según la fuente y el tipo de pigmento.

Tintes

Las tintas a base de colorantes suelen ser mucho más fuertes que las tintas a base de pigmentos y pueden producir mucho más color de una determinada densidad por unidad de masa. Sin embargo, debido a que los tintes se disuelven en la fase líquida, tienden a empapar el papel, lo que puede permitir que la tinta se corra en los bordes de una imagen.

Para evitar este problema, las tintas a base de colorantes se fabrican con solventes que se secan rápidamente o se utilizan con métodos de impresión de secado rápido, como soplar aire caliente sobre la impresión fresca. Otros métodos incluyen el encolado de papel más duro y revestimientos de papel más especializados. Este último es particularmente adecuado para tintas utilizadas en entornos no industriales (que deben cumplir con controles más estrictos de toxicidad y emisión), como las tintas de impresoras de inyección de tinta. Otra técnica consiste en recubrir el papel con un revestimiento cargado. Si el tinte tiene la carga opuesta, es atraído y retenido por este recubrimiento, mientras que el solvente empapa el papel. La celulosa, el material derivado de la madera del que está hecho la mayoría del papel, se carga de forma natural, por lo que un compuesto que forma complejos tanto con el tinte como con la superficie del papel ayuda a la retención en la superficie. Tal compuesto se usa comúnmente en tintas de impresión por chorro de tinta.

Una ventaja adicional de los sistemas de tintas a base de tintes es que las moléculas de tinte pueden interactuar con otros ingredientes de la tinta, lo que potencialmente permite un mayor beneficio en comparación con las tintas pigmentadas de blanqueadores ópticos y agentes que mejoran el color diseñados para aumentar la intensidad y la apariencia de los tintes..

Las tintas a base de colorantes se pueden usar con fines antifalsificación y se pueden encontrar en algunas tintas de gel, tintas para plumas estilográficas y tintas que se usan para papel moneda. Estas tintas reaccionan con la celulosa para provocar un cambio de color permanente.

Aspectos ambientales y de salud

Existe la idea errónea de que la tinta no es tóxica incluso si se ingiere. Una vez ingerida, la tinta puede ser peligrosa para la salud. Ciertas tintas, como las que se usan en las impresoras digitales, e incluso las que se encuentran en un bolígrafo común, pueden ser dañinas. Aunque la tinta no causa fácilmente la muerte, el contacto repetido con la piel o la ingestión pueden causar efectos como fuertes dolores de cabeza, irritación de la piel o daños en el sistema nervioso. Estos efectos pueden ser causados por solventes o por ingredientes de pigmentos como la p-anisidina, que ayuda a crear algunas tintas. color y brillo.

Los tres problemas ambientales principales con la tinta son:

• Metales pesados
  

  "Wikipedia" escrito con tinta de gall de hierro
• Aceites no renovables
• Compuestos orgánicos volátiles

Algunos organismos reguladores han establecido estándares para la cantidad de metales pesados en la tinta. Hay una tendencia hacia los aceites vegetales en lugar de los aceites de petróleo en los últimos años en respuesta a la demanda de un mejor desempeño de sostenibilidad ambiental.

La tinta consume aceites y metales no renovables, lo que tiene un impacto negativo en el medio ambiente.

Carbono

Inkstick chino; basado en carbono y fabricado con hollín y pegamento animal

Las tintas de carbono se fabricaban normalmente con negro de humo u hollín y un agente aglutinante como la goma arábiga o la cola animal. El aglutinante mantiene las partículas de carbón en suspensión y adheridas al papel. Las partículas de carbón no se desvanecen con el tiempo, incluso cuando se blanquean o cuando están expuestas a la luz solar. Una ventaja es que la tinta de carbón no daña el papel. Con el tiempo, la tinta es químicamente estable y, por lo tanto, no amenaza la resistencia del papel. A pesar de estos beneficios, la tinta de carbón no es ideal para la permanencia y la facilidad de conservación. La tinta de carbón tiende a mancharse en ambientes húmedos y puede lavarse de las superficies. El mejor método para conservar un documento escrito con tinta de carbón es almacenarlo en un ambiente seco (Barrow 1972).

Recientemente, se han creado con éxito tintas de carbono hechas de nanotubos de carbono. Son similares en composición a las tintas tradicionales en que utilizan un polímero para suspender los nanotubos de carbono. Estas tintas se pueden utilizar en impresoras de inyección de tinta y producir patrones eléctricamente conductores.

Hiel de hierro (tinta común)

Las tintas de hiel de hierro se hicieron prominentes a principios del siglo XII; se utilizaron durante siglos y se pensaba que eran el mejor tipo de tinta. Sin embargo, la tinta con hiel de hierro es corrosiva y daña el papel con el tiempo (Waters 1940). Los artículos que contienen esta tinta pueden volverse quebradizos y la escritura se vuelve marrón. Las partituras originales de Johann Sebastian Bach están amenazadas por las propiedades destructivas de la tinta de hiel de hierro. La mayoría de sus obras se encuentran en la Biblioteca Estatal Alemana, y alrededor del 25% de ellas se encuentran en etapas avanzadas de deterioro (Bibliotecas Americanas 2000). La velocidad a la que se desvanece la escritura se basa en varios factores, como las proporciones de los ingredientes de la tinta, la cantidad depositada en el papel y la composición del papel (Barrow 1972:16). La corrosión es causada por hidrólisis catalizada por ácido y oxidación de celulosa catalizada por hierro (II) (Rouchon-Quillet 2004: 389).

El tratamiento es un tema controvertido. Ningún tratamiento deshace el daño ya causado por la tinta ácida. El deterioro solo se puede detener o ralentizar. Algunos piensan que es mejor no tratar el artículo en absoluto por temor a las consecuencias. Otros creen que los procedimientos no acuosos son la mejor solución. Sin embargo, otros piensan que un procedimiento acuoso puede preservar elementos escritos con tinta de hiel de hierro. Los tratamientos acuosos incluyen agua destilada a diferentes temperaturas, hidróxido de calcio, bicarbonato de calcio, carbonato de magnesio, bicarbonato de magnesio y fitato de calcio. Hay muchos posibles efectos secundarios de estos tratamientos. Puede haber daños mecánicos, lo que debilita aún más el papel. El color del papel o de la tinta puede cambiar y la tinta puede correrse. Otras consecuencias del tratamiento acuoso son un cambio en la textura de la tinta o la formación de placa en la superficie de la tinta (Reibland & de Groot 1999).

Las tintas de hiel de hierro requieren almacenamiento en un entorno estable, porque la humedad relativa fluctuante aumenta la tasa de formación de derivados de ácido fórmico, ácido acético y furano en el material en el que se utilizó la tinta. El ácido sulfúrico actúa como catalizador de la hidrólisis de la celulosa y el sulfato de hierro (II) actúa como catalizador de la oxidación de la celulosa. Estas reacciones químicas debilitan físicamente el papel, provocando su fragilidad.

Tinta indeleble

El pulgar de un votante manchado con tinta indeleble

Indeleble significa "irremovible". Algunos tipos de tinta indeleble tienen una vida útil muy corta debido a los solventes que se evaporan rápidamente. India, México, Indonesia, Malasia y otros países en desarrollo han utilizado tinta indeleble en forma de mancha electoral para prevenir el fraude electoral. La tinta electoral basada en nitrato de plata se aplicó por primera vez en las elecciones generales indias de 1962, después de haber sido desarrollada en el Laboratorio Nacional de Física de la India.

La comisión electoral de la India ha utilizado tinta indeleble en muchas elecciones. Indonesia lo utilizó en sus últimas elecciones en Aceh. En Malí, la tinta se aplica en la uña. La tinta indeleble en sí misma no es infalible, ya que puede usarse para cometer fraude electoral al marcar a los miembros del partido oponente antes de que tengan la oportunidad de emitir sus votos. También hay informes de "indelebles" lavado de tinta de los votantes' dedos en Afganistán.