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

Plně autonomní automobily dostanou v USA zelenou

Plně autonomní automobily...

Přestože se to zdá nemožné, Spojené státy uvažují, resp. Národní správa...
Nové menší a výkonnější nabíječky pro elektromobily byly představeny

Nové menší a výkonnější nabíječky...

Vědcům z North Carolina State University se podařilo vyvinout zcela nový,...
Majitelé hybridů a elektromobilů čeká několik výhod

Majitelé hybridů a elektromobilů...

Mohou si totiž zažádat o speciální registrační značky, které budou začínat...
Roboti nahradí v budoucnu dělníky na stavbě!

Roboti nahradí v budoucnu dělníky...

Ve stavebnictví se v budoucnu můžeme setkat s novým pracovníkem....
V Norsku převládá prodej elektromobilů

V Norsku převládá prodej...

Je to až s podivem, ale v Norsku se prodává více vozů do zásuvky, než...
Solárních panelů na silnici se nedočkáme

Solárních panelů na silnici se...

Jako nápad to nevypadalo špatně. Místo asfaltu solární panely. Realita byla...
Veřejné kamery pošlou chodci varování před jedoucím autem

Veřejné kamery pošlou chodci...

Je svým způsobem smutné, že jsou v současné době běžné nehody způsobené...
Nová lithiová baterie pohlcující oxid uhličitý

Nová lithiová baterie pohlcující...

Problém s oxidem uhličitým pociťují lidé na celé planetě každý den. Zároveň se...
Protitankový dron Spectre pro vojáky

Protitankový dron Spectre pro...

Společnost MBDA představila útočné bezpilotní letadlo s kolmým startem a...
Tajemství, pokusy, objasněné záhady? Pražská Noc vědců bude plná překvapení.

Tajemství, pokusy, objasněné záhady?...

Už od roku 2005 se z podnětu Evropské komise koná Noc vědců. Letos se uskuteční...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Nejsilnější magnet světa v Tokyu při pokusech explodoval

Nejsilnější magnet světa v Tokyu...

Věda se hrne kupředu mílovými kroky. A i zdánlivě nevinné věci, jakými...
Kanárkové dívky plnily jedovaté látky do bomb!

Kanárkové dívky plnily jedovaté...

„Máte žluté dítě. Nebojte se, to časem vybledne,“ uklidňuje lékař britskou...
Pozor! Nejkrásnější zvířata jsou současně i ta nejnebezpečnější

Pozor! Nejkrásnější zvířata jsou...

Pěkně ostrá manikúra, jedovaté sliny nebo silná agresivita. Na první pohled...
Tajemná Mona Lisa: Byla konečně odhalena její identita?

Tajemná Mona Lisa: Byla konečně...

Pokud existuje umělecké dílo, které je plné tajemství a záhad, pak je to...
Znáte 7 nejposvátnějších míst na Zemi?

Znáte 7 nejposvátnějších míst na...

Víra a náboženství provázejí lidstvo od počátku věků. Jako projevení úcty proto...
Kdo jsou nejsilnější ženy světa?

Kdo jsou nejsilnější ženy světa?

Jestli si myslíte, že ženy jsou slabší než muži, po...
Jaký byl účel tetování ledového muže? Vědci předpokládají, že léčba

Jaký byl účel tetování ledového muže?...

Ledový muž Ötzi, starý více než 5000, let si stále střeží některá ze svých...
Extravagance na hlavě: Marie Antoinetta nosila v loknách i láhev s vodou

Extravagance na hlavě: Marie...

„Čepici, kuklu, helmu nebo hučku?“ Ať si narazím na hlavu cokoli,...
Jak včely vyrábějí med?

Jak včely vyrábějí med?

Po desetitisíce let lidé používali med jako takřka jediné dostupné sladidlo....
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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