Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Väriaineet ja pigmentit
- Vakauttavat polymeerit
- Nestemäiset liuottimet
- Muut lisäaineet
Kynän ja musteen kaksoistyökalut ovat olleet käytössä noin vuodesta 2500 eKr., Jolloin Kiinan ja Egyptin yhteiskunnat kehittivät itsenäisesti kirjoitusmustetta. Nykyään kynämustetta valmistetaan noudattaen samanlaista kaavaa kuin se oli silloin: väririkas aine suspendoidaan stabilointiaineilla nesteeseen, jota kynä voi työntää paperin poikki. Kemialliset innovaatiot ovat sittemmin lisänneet musteiden kemiallista koostumusta.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Kynämusteiden ilmeisin ainesosa on väriaine tai pigmentti, mutta se sisältää myös polymeerejä, stabilointiaineita ja vettä, jotta muste virtaa oikein.
Väriaineet ja pigmentit
Musteväri tulee joko väriaineesta, joka voi liueta veteen, tai pigmentistä, joka on veteen liukenematon. Eosiini-väriaine antaa punaiselle musteelle värinsä ja valmistetaan lisäämällä bromielementti fluoresoivaan yhdisteeseen. Musteita, joissa käytetään pigmenttejä, ovat valkoinen muste (joka sisältää titaanioksidia) ja metallinen kultainen muste (jossa yllättäen käytetään kupari-sinkkiseosta.) Hiilimusta, hiilestä ja öljystä johdettu pigmentti, on olennainen osa mustaa kuulakärkikynämustetta. .
Vakauttavat polymeerit
Musteet voivat hyytyä, kun niiden väri- tai pigmenttihiukkaset rypistyvät yhteen. Stabilisaattorit estävät hyytymistä tarttumalla molekyyleihin ja siirtämällä ne toistensa ohi, antaen musteelle sujuvamman virtauksen. Polymeerit, suuret molekyylit, jotka on valmistettu toistuvien emäksisten yksiköiden ketjuista, ovat erinomaisia stabilointiaineita. Aikaisemmin kasvihartsi ja muna-albumiini toimivat stabiloivien polymeerien lähteinä. Laboratorion luomukset, kuten polyvinyylikloridi ja polyvinyyliasetaatti, täyttivät tämän roolin myöhemmin 1900-luvulla.
Nestemäiset liuottimet
Varhaiset kirjoitusmusteet koostuivat stabilointiaineista, jotka pitivät polttoainejäämiä kenties runsaimmin nestemäisellä liuottimella: vedellä. Vuosisatoja myöhemmin valmistajat alkoivat käyttää muita kemikaaleja liuottimina. Petrokemikaaleja, jotka on rakennettu pääosin hiilestä ja vedystä, käytetään edelleen kuulakärkikynien musteissa. Huopakynät riippuvat musteesta, joka on valmistettu alkoholilla liuottimena. Viimeaikaiset rajoitukset hiilipohjaisten yhdisteiden käytölle teollisuudessa ovat saaneet valmistajat palaamaan ajatukseen vesipohjaisista musteista.
Muut lisäaineet
Tutkimus on myös ehdottanut muita lisäaineita, jotka voivat parantaa musteiden perusominaisuuksia. Glyseridejä, jotka sisältävät rasvahappoja ja alkoholiglyserolia, voidaan saada kasveista ja lisätä, jotta muste liukuu tasaisemmin paperin yli. Musteiden pH: ta säätelevät kemikaalit, kuten trietanoliamiini, estävät mustetta muuttumasta niin happamaksi tai syövyttäväksi, että se vahingoittaa kynää. Jotkut lisäaineet hyödyttävät jopa suoraan valmistajia; savi, joka sisältää silikaatteja, toimii onnistuneesti täyteaineena kynämusteessa.