Γιατί το μολύβι μπορεί να διαγραφεί εύκολα από ένα χαρτί, αλλά το μελάνι όχι;

Το μελάνι αποτελείται από βαφές, οι οποίες απορροφώνται από τις ίνες του χαρτιού. Τα μολύβια αποτελούνται από γραφίτη, ο οποίος κολλάει στις ίνες του χαρτιού. Όταν προσπαθείτε να σβήσετε το μελάνι, οι βαφές είναι ακόμα εκεί, αλλά όταν σβήνετε το μολύβι, ο γραφίτης έχει φύγει.

Από τα βιβλία στα ράφια μας μέχρι τις εφημερίδες, τα περιοδικά και τα έγγραφα στα χέρια μας, αλληλεπιδρούμε αρκετά με το μελάνι στο χαρτί. Προφανώς, δεν το κάνουμε τόσο πολύ όσο παλιά, από την άνοδο της τεχνολογίας κινητών τηλεφώνων, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει κάτι πολύ νοσταλγικό σχετικά με την έντυπη λέξη, παρά την ψηφιακή.

Η συμπίεση μελάνης σε χαρτί γίνεται για σχεδόν 2.000 χρόνια και ήταν ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία ανταλλαγής γνώσεων και πληροφοριών για πολιτισμούς σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, το μελάνι είναι ένα παράξενα ανθεκτικό υλικό και με μερικές αξιοσημείωτες εξαιρέσεις (όπως φτηνές τυπωμένες εφημερίδες), το μελάνι κολλάει πάντα στη σελίδα. Έχετε διαβάσει αμέτρητες σελίδες πιεσμένες με μελάνι στη ζωή σας, αλλά έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι κρατά το μελάνι στη σελίδα;

Η επιστήμη του χαρτιού και του μελανιού

Η πλειονότητα του χαρτιού κατασκευάζεται με παρόμοιο τρόπο στο βασικό επίπεδο – μια ομοιόμορφη κατανομή ινών (από κυτταρίνη) που έχουν μικρές κοιλότητες μεταξύ τους, που συχνά ονομάζονται πόροι. Αυτοί οι πόροι είναι μικροσκοπικής φύσης και ουσιαστικά «ρουφούν» μελάνι μέσω τριχοειδούς δράσης.

Paper Fiber Super-Zoom (Φωτογραφία:tks2 / Fotolia)

Για όσους από εσάς δεν γνωρίζετε, η τριχοειδής δράση είναι η ασυνήθιστη ικανότητα των υγρών να κινούνται σε στενούς χώρους ενάντια ή χωρίς τη βοήθεια της βαρύτητας. Αυτό το φαινόμενο φαίνεται στην πραγματικότητα παντού, από την άμμο που βρέχεται στην παραλία μέχρι τον τρόπο που η μπογιά κινείται στους μικρούς σωλήνες και τις τρίχες ενός πινέλου. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα διαμοριακών δυνάμεων που δρουν τόσο στην εξωτερική επιφάνεια όσο και στην επιφάνεια του υγρού.

Ένας συνδυασμός επιφανειακής τάσης του υγρού, σε αυτήν την περίπτωση του μελανιού, και των ιδιοτήτων πρόσφυσης των ινών χαρτιού, αναγκάζει το μελάνι να μετακινηθεί προς τα κάτω στους πόρους του χαρτιού, όπου θα παραμείνει να στεγνώσει. Τα χαρτιά έχουν μια σειρά διαφορετικού «πορώδους» και θα παρατηρήσετε ότι ορισμένα γυαλιστερά χαρτιά για φωτογραφική εκτύπωση δεν έχουν καθόλου πορώδες, περικλείοντας πλήρως τις ίνες και εμποδίζοντας το μελάνι να εμποτιστεί και να στεγνώσει με τον ίδιο τρόπο. Οι διακυμάνσεις στο πορώδες επηρεάζουν τον χρόνο που χρειάζεται για να στεγνώσει το μελάνι.

Το πολύ απορροφητικό χαρτί χρειάζεται πραγματικά περισσότερο χρόνο για να στεγνώσει, γιατί όσο περισσότερο απορροφάται, γίνεται πιο δύσκολο για το οξυγόνο να φτάσει σε αυτό. Επομένως, το ελαφρώς γυαλιστερό χαρτί (αλλά ακόμα πορώδες) θα στεγνώσει πιο γρήγορα επειδή υπάρχει περισσότερο μελάνι στην επιφάνεια που εκτίθεται στο οξυγόνο και στεγνώνει.

Γιατί δεν μπορώ να σβήσω ένα στυλό; Μπορώ οπωσδήποτε να σβήσω τα μολύβια…

Τα μολύβια αποτελούνται κυρίως από γραφίτη και όταν σχεδιάζετε το μολύβι στο χαρτί, μερικά σωματίδια γραφίτη κολλάνε στις ίνες του χαρτιού, αφήνοντας πίσω τα σημάδια και τα γράμματα που μόλις γράψατε. Όταν χρησιμοποιείται μια παραδοσιακή γόμα από καουτσούκ για την εξάλειψη αυτών των σημαδιών από γραφίτη, γίνεται καουτσούκ στην επιφάνεια για να δημιουργήσει τριβή, η οποία θερμαίνει τα μόρια του καουτσούκ, καθιστώντας τα κολλώδη. Αυτά τα κολλώδη μόρια στη συνέχεια αφαιρούν εκείνα τα σωματίδια γραφίτη που βρίσκονται στα ανώτερα στρώματα των ινών χαρτιού. Ξαφνικά, πουφ! Όχι άλλες γραμμές γραφίτη.

Ο λόγος που χρησιμοποιούμε τα μολύβια! (Φωτογραφία:zimmytws / Fotolia)

Ωστόσο, τα στυλό είναι διαφορετικά, καθώς οι βαφές που χρησιμοποιούνται στα στυλό μελάνης είναι υγρό και διαρρέουν βαθιά μέσα στις ίνες του χαρτιού. Όταν προσπαθείτε να σβήσετε σημάδια από ένα στυλό αφού στεγνώσουν, το καουτσούκ δεν μπορεί να διαχωρίσει τις διαμοριακές δυνάμεις και θα πρέπει να γρατσουνίσετε σωματικά μέχρι το επίπεδο των αποξηραμένων βαφών και να εξαλείψετε το κείμενο με αυτόν τον τρόπο. Για πολλούς τύπους χαρτιού, ωστόσο, που έχουν πολύ υψηλό πορώδες, το μελάνι μπορεί να ρέει σχεδόν σε όλη τη διαδρομή, καθιστώντας αδύνατο το σβήσιμο με ένα παραδοσιακό σβήσιμο χωρίς να καταστραφεί το ίδιο το χαρτί!

Το μελάνι παίζει ρόλο;

Ο τύπος του χαρτιού που χρησιμοποιείται δεν είναι ο μόνος λόγος για τον οποίο το μελάνι μπορεί να απορροφηθεί και να στεγνώσει σε ένα κομμάτι χαρτί. το ίδιο το μελάνι παίζει επίσης ρόλο. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μελανιού σήμερα, αλλά ο κύριος τύπος που χρησιμοποιείται στην εκτύπωση βιβλίων και εφημερίδων είναι η αιθάλη, εκτός από διάφορα επιφανειοδραστικά, ρητίνες, κεριά, λιπαντικά και ξηραντικούς παράγοντες. Αυτή η χρωστική ουσία αναμιγνύεται με αυτό που πολλοί αποκαλούν βερνίκι (ή όχημα), το οποίο μετακινεί το συστατικό χρώματος στο χαρτί. Σε αυτό το σημείο, το βερνίκι είναι επίσης υπεύθυνο για να βοηθήσει το μελάνι να σκληρύνει (ή να στεγνώσει).

“Drying Ink” (Φωτογραφία:Giuseppe Porzani / Fotolia)

Αυτό το βερνίκι αποτελείται από ρητίνες, ορυκτέλαιο και φυτικό έλαιο, τα οποία λειτουργούν παράλληλα για να προάγουν το στέγνωμα. Τα ορυκτέλαια πρέπει να απορροφηθούν, αλλά οι ρητίνες και τα φυτικά έλαια θα οξειδωθούν όταν απλωθούν σε λεπτές στρώσεις. Αυτό προάγει το στέγνωμα στην επιφάνεια, ακόμα κι αν κάποιο από το μελάνι από κάτω δεν έχει σκληρυνθεί πλήρως. Η επιλογή μελάνης με ένα καλά σχεδιασμένο μείγμα ξηραντικών και επιφανειοδραστικών ουσιών διατηρεί το μελάνι στη θέση του στο χαρτί για τα επόμενα χρόνια, εκτός και αν βραχεί, φυσικά!

Τι υπάρχει με το μελάνι στα δάχτυλά μας;

Οι φτηνές τυπωμένες εφημερίδες χρησιμοποιούν χαρτί υψηλής απορροφητικότητας και μελάνια με βάση το ορυκτέλαιο, τα οποία είναι λιγότερο ακριβά. Αυτοί οι τύποι λαδιών στεγνώνουν πολύ καλύτερα όταν το χαρτί θερμαίνεται, αλλά οι εφημερίδες εκτυπώνονται εξαιρετικά γρήγορα – χιλιάδες σελίδες ανά λεπτό – έτσι δεν υπάρχει χρόνος για να θερμάνετε το χαρτί και να εξασφαλίσετε το σωστό στέγνωμα πριν αποσταλούν τα χαρτιά στα περίπτερα ειδήσεων παντού τη χώρα.

Μέρος του μελανιού σε μια φρεσκοτυπωμένη εφημερίδα θα παραμείνει στις εσωτερικές ίνες του χαρτιού, αλλά σε αυτές τις μεγάλες μεγάλες στοίβες εφημερίδων, δεν υπάρχει πολύ οξυγόνο διαθέσιμο για να στεγνώσει το υπόλοιπο μελάνι. Επομένως, καθώς ξεφυλλίζετε το χαρτί, το δέρμα στα δάχτυλά σας υφίσταται κάποια απορρόφηση του μελανιού (όπως περιγράφεται στην κορυφή του άρθρου, με το τριχοειδές αποτέλεσμα).

Αν δεν σας πειράζει να έχετε ελαφρώς μουτζουρωμένα δάχτυλα, τότε η ανάγνωση της εφημερίδας είναι πιθανώς μια αγαπημένη ενασχόληση, αλλά για όσους δεν έχουν καμία ανοχή στο μελάνι που δεν μένει εκεί που ανήκει, ίσως θα ήταν καλύτερα να διαβάζετε τα νέα σας στην οθόνη του smartphone σας!