Jak se „vaří“ moderní barvy pro tiskárny

Než lidstvo došlo k moderním tiskařským barvám, urazilo dlouhou cestu. Dnes černobílé tiskárny pomalu ustupují a na jejich místo se vehementně derou barevné. Tento obor nyní prožívá dramatické změny.Než lidstvo došlo k moderním tiskařským barvám, urazilo dlouhou cestu. Dnes černobílé tiskárny pomalu ustupují a na jejich místo se vehementně derou barevné. Tento obor nyní prožívá dramatické změny.

Výroba barev provází člověka už od doby, kdy překročil práh kultury. Podobně, jako si třeba dnešní hokejisté oblékají barevně odlišené dresy, v pravěkých dobách se válečníci pomalovávali, aby rozeznali spojence od nepřátel. Člověk si nějakou dobu vystačil s barevnou hlínou, ale časem začal barviva vyrábět i uměle.

Například ve starověkém Egyptě se již ve 3. tisíciletí př. n. l. používala umělá modř. Její výroba je lehce zahalena tajemstvím, přesto některé teorie, jak ji Egypťané získávali, existují. Chemické složení modři je CaCuSi4O10, tedy je zcela stejné, jaké má velmi vzácný minerál kuprorivait, který se vyskytuje třeba na lávou zaplavených územích pod italským Vesuvem. Vědci z toho odvozují, že podstatnou roli při výrobě sehrálo tepelné zpracování. Nicméně, výroba barev byla přísně tajná, postupy znali jen někteří vyvolení. Nelze se proto divit, že cena barev na trhu byla vždy vysoká.

Náhodný objev

První syntetická barva vznikla vlastně omylem. V roce 1856 se britský student chemie William Henry Perkin pokoušel přijít na kloub záhadě, jak by vyrobil chinin, účinný lék proti malárii. Ke svému zkoumání používal allyltoluidin, což byla látka s podobnými chemickými vlastnostmi jako chinin.
Perkin zkusmo míchal allyltoluidin s různými látkami, ať to byla kyselina sírová nebo dvojchroman draselný. Kýžený efekt se však stále nedostavoval. Když však použil anilin (bezbarvá olejovitá kapalina z černouhelného dehtu), vznikl jakýsi černý kal. Perkinovi vrtalo hlavou, co že mu to pod rukama vlastně vzniklo, a tak onen kal svařil s vodou. Výsledkem nebyl sice kýžený chinin, ale nachové krystaly, které dokázaly obarvit i látku.

Pomocníkem je ultrafialové záření

Moderní tiskové barvy se dnes skládají z několika složek. V první řadě to jsou pigmenty, především organického původu. Další důležitou součástí každé barvy jsou filmotvorné látky, tvořené rostlinnými oleji nebo pryskyřicí. Ty zajišťují, aby barvy byly patřičně přilnavé a lepivé. Dalšími přísadami barev jsou pak tzv. aditiva, tedy nejrůznější vosky, sušidla, zvláčňovadla, stabilizátory a spousta dalších látek, které barvě zajišťují požadované vlastnosti.

Vlastní výroba pak připomíná vaření pokrmu podle složitého receptu. První, co musí „kuchař“, výrobce barev, udělat, je, že práškové pigmenty ve speciálních míchačkách pečlivě vmíchá do tekutých filmotvorných látek a vytvoří tak jemnou suspenzi. Tomuto procesu se říká dispergace. Někteří výrobci si ještě berou na pomoc ultrazvuk.

Pigment má ale i po této operaci sklon se shlukovat, a tomu se musí zabránit, jinak by barva byla hrudkovitá. Proto jsou po dispergaci barvy ještě „mlety“ ve speciálních mlýnech. Tím se rozbijí mezimolekulární vazby, čímž je nebezpečí vzniku hrudek zažehnáno a vznikne barvový koncentrát. Do něj se pak přidávají další látky pro získání konečných vlastností. Například po přidání oxidantů vzniklá barva, která zasychá na vzduchu, pokud jsou přísadou antioxidanty barva pak zasychá zapíjením.
Některé barvy se vyrábějí i pomocí ultrafialového záření. Zde se při výrobě vyžaduje absolutní přesnost, protože tyto barvy jsou velmi citlivé na okolní podmínky. Značná část celého procesu proto probíhá ve speciálních laboratořích.

 
Originální nápad

Co však s barvou v samotné tiskárně? Velmi zajímavého způsobu tisku, piezotechnologie, používá například společnost Epson v tiskových hlavách Micro Piezo. Inkoust se totiž mechanicky vytlačuje z trysky za pomoci keramického prvku, piezoelektrického krystalu, který všichni známe ze zapalovačů. Využívá se zde jeho zvláštní vlastnosti, kdy se při kontaktu s elektrickým proudem prudce rozpíná.
Tato technologie poskytuje možnost přesného řízení velikosti inkoustových kapiček, daného změnou objemu krystalu.

Piezoelektrický krystal je uložen v inkoustových kanálech tiskových hlav. Při řízeném impulsu elektrického proudu vytváří během zlomku vteřiny (5 mikrosekund) potřebný tlak, který doslova vystřelí inkoust z trysek.
 

Budoucnost je v renovaci
Kdo používá barevnou tiskárnu ví, že její provoz je ekonomicky dost náročný. Tiskárnu si sice můžeme pořídit relativně levně, ale dokupování nových barevných náplní se může pekelně prodražit.

Odborníci na elektrotechniku přitom tvrdí, že výrobní cena jedné barevné kazety může být srovnatelná s cenou krabičky cigaret. Tento názor podkládají faktem, že barevné kazety jsou vyráběny ve statisícových sériích. Z toho pak experti vyvozují, že skutečná výrobní cena musí být jen zlomkem prodejní ceny.
Proto se stále více společností uchyluje k renovaci barevných kazet. Správně renovovaná kazeta totiž vytiskne stejné množství stránek jako kazeta nová. Je pravdou, že tento proces je někdy náročný, vždyť inkoustová tisková kazeta obsahuje nejméně tři barvy. Při renovaci kazet jsou používány speciální stroje, které precizně naplní kazetu tím správným množstvím inkoustu. Pokud je inkoust kvalitní a odpovídá originálnímu inkoustu, téměř nikdo nepozná, že kazeta slouží svému účelu již podruhé. Přitom jednu inkoustovou kazetu lze renovovat třeba až šestkrát, tonerovou pak ještě vícekrát.

Jak dostat barvu na papír?

Tisk je způsob rozmnožování předlohy, při kterém se tisková barva z tiskové formy přenáší tlakem stroje na papír nebo jiný potiskovaný materiál.
Knihtisk je tisk z výšky. U této tiskové techniky jsou všechny tiskové body vyvýšeny nad netisknoucími. Tisková forma je vyrobena jako zrcadlový obraz, který se po nanesení barvy pod tlakem otiskne na papír.

Ofset je tisk z plochy. Vychází z původní grafické techniky kamenotisku. U této tiskové techniky jsou všechna tisknoucí i netisknoucí místa v jedné rovině. Jedná se o takzvaný nepřímý tisk při němž se na zvlhčenou tiskovou formu nanese tisková barva, která se z ní na potiskovaný materiál přenáší nepřímo,  pomocí pružného potahu válce. Místa, kam se vkládá tisk, přijímají mastnou barvu a odpuzují vodu. Netisknoucí místa naopak vodu přijímají a barvu odpuzují. Barva z tiskového válce se pak přenese na tzv. pružný (gumový) válec a následně z gumového válce pod tlakem na potiskovaný materiál.
Hlubotisk je tisk z hloubky. Tiskové body jsou zahloubeny do povrchu tiskové formy. Tisková barva vyplňuje nestejně hluboké vyryté nebo vyleptané tiskové body. Přebytečná barva na povrchu je následně setřena a pod tlakem přenesena na potiskovaný materiál. 

Barevné vnímání

Pojem barva vyjadřuje vlastnosti viditelného světla z hlediska vnímání lidského oka. Barevné vidění v oku zprostředkují receptory zvané čípky, které jsou citlivé na tři základní barvy: červenou, zelenou a modrou.

Barva   Rozsah vlnových délek   Rozsah frekvencí

červená   ~ 625 – 800 nm    ~ 480 – 375 THz
oranžová   ~ 590 – 625 nm    ~ 510 – 480 THz

žlutá    ~ 565 – 590 nm    ~ 530 – 510 THz
zelená   ~ 520 – 565 nm    ~ 580 – 530 THz

tyrkysová   ~ 500 – 520 nm    ~ 600 – 580 THz
modrá   ~ 430 – 500 nm    ~ 700 – 600 THz

fialová   ~ 400 – 430 nm    ~ 750 – 700 THz 

Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Součástka z 3D tiskárny poprvé použita v letecké výrobě

Součástka z 3D tiskárny poprvé...

Technický pokrok je ve všech směrech patrný  dennodenně. Že by se ale již...
V Německu bude elektrifikovaná dálnice

V Německu bude elektrifikovaná...

Takzvanou eHighway jako první na světě představilo Švédsko. Nyní se...
Raci hlídají kvalitu piva

Raci hlídají kvalitu piva

Je to až s podivem, ale tým vědců z Jihočeské univerzity začal v rámci...
V Rusku představen hoversurf

V Rusku představen hoversurf

Je jen málokdo, kdy by si nepamatoval legendární jednomístný hoverbike...
Festival Future Port Prague se uskutečnil v Holešovicích

Festival Future Port Prague se...

Ve čtvrtek 7. září se v prostorách Pražské tržnice v okolí SaSaZu...
Vojenský raketoplán X-37B zamířil do vesmíru

Vojenský raketoplán X-37B zamířil...

Ve středu začala již pátá mise OTV-5 (Orbital Test Vehicle 5) amerického...
Zákaznické linky budou brzy výhradně v rukou robotů

Zákaznické linky budou brzy...

Tvrzení, že lidskou práci v brzké době nahradí roboti se už do jisté míry...
Traktor poháněný metanem

Traktor poháněný metanem

Na našich stránkách si většinou představujeme novinky ze světa...
Solkiss chce vyrobit hladinovou, rotující solární elektrárnu

Solkiss chce vyrobit hladinovou,...

Společnost Solkiss, jenž se v Asii výhradně specializuje v oblasti sektoru...
Stíhací závody hyperloopů nabírají obrátek

Stíhací závody hyperloopů...

Před několika dny se uskutečnilo druhé kolo soutěže o...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Banská Štiavnica: Jedno z nejkouzelnějších měst v Evropě!

Banská Štiavnica: Jedno z...

V údolí mezi Štiavnickými vrchy leží jedno z nejkouzelnějších měst nejen na...
Černý pátek na vídeňské burze: Co přivedlo slavného generála na mizinu?

Černý pátek na vídeňské burze: Co...

Když v roce 1871 Francie prohraje prusko-rakouskou válku, musí právě...
Mýtus ruské revoluce: Jak to bylo ve skutečnosti?

Mýtus ruské revoluce: Jak to bylo...

Rok 1917 je pro Rusko kritický. Již třetí rok bojuje po boku Velké...
Piercing: Nejkontroverznější šperk na světě!

Piercing: Nejkontroverznější šperk...

Píše se 17. listopadu 1978. V západním Hollywoodu se právě otevírá salon,...
Zpívající herec: Russell Crowe a boží hněv

Zpívající herec: Russell Crowe a...

Russell Crowe (*1964) založil první kapelu Roman Antix už...
3 x slavné útěky: Z nacistického tábora, španělské pevnosti i cely smrti

3 x slavné útěky: Z nacistického...

V srpnu 1941 provede holandský kapitán Machiel van den Heuvel...
Geniální gólman, nebo šílenec? Podívejte se na jeho neuvěřitelné kousky!

Geniální gólman, nebo šílenec?...

Ve fotbalové historii nalezneme stovky talentovaných hráčů, kteří uchvátí fanoušky....
Skuteční vlkodlaci: Šlo o šílence, nebo vyznavače tajného kultu?

Skuteční vlkodlaci: Šlo o šílence,...

Francouzský venkov pročesávají vojáci. Všude nacházejí mrtvá těla, některá jsou...
Želví krunýř: Tank stvořený přírodou!

Želví krunýř: Tank stvořený...

Pomalost, dlouhověkost, ale hlavně krunýř. To jsou typické znaky želv. Proč je...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.