حبر
الحبر سائل ملون، أو مسحوق أو عجينة، يستخدم للكتابة والرسم والطباعة. وهناك آلاف من أنواع الحبر، ويستخدم الكثير منها في طباعة الصحف والمجلات أو الكتابة بأقلام الحبر الجاف أو أقلام الحبر السائل. وتستخدم صناعة الطباعة قدرا من الحبر ـ وأنواعه ـ أكثر مما تستخدم أي صناعة أخرى.
والحبر اصطلاحاً معلقات غروية ناعمة ملونة في وسط سائل أو لزج له قدرة على الالتصاق. يستعمل الحبر في الكتابة و الرسم وفي الطباعة، أنواعه كثيرة وألوانه لا تحصى.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التاريخ
استخدم قدماء المصريين والصينيون الحبر منذ وقت قديم، لا يقل بأية حال عن سنة 2500 ق.م. وكانوا يصنعون أحبارهم من مختلف المواد الطبيعية؛ مثل ثمر التوت، و لحاء الشجر ، وزيت بذر الكتان ، و السخام. أما الأحبار التي عرفت قبل ذلك فكانت تصنع من العفصة التي تنمو في أشجار البلوط . وطورت آلاف من التركيبات الخاصة بصناعة الحبر عبر القرون. أما اليوم فإن معظم الأحبار تصنع من مواد تركيبية كيميائية.
لايعرف بالضبط تاريخ ابتكار الحبر الثابت المحتوي على أملاح الحديد غير أنه استخدم في العصور الوسطى، الأمر الذي أبقى كثيراً من الوثائق القديمة. وقد استخدم الزعفران في العصور الماضية بدل الفحم لإضفاء لون ذهبي على الحبر الملون بعد حله في آح البيض، واستخدم كذلك ثمر التوت وزيت بزر الكتان والكحل والعفص وثمر البلوط لصنع أحبار ملونة، وثمة حبر ملون آخر صنع من الحشرات القرمزية المجففة dried cochineal insects بلون أصفر ضارب إلى الحمرة شاع استعماله في القرون المتأخرة. وبعد التوصل إلى ابتكار أول صباغ صنعي سنة 1856 تطورت صناعة الأحبار تطوراً كبيراً. وتنتج مصانع الحبر اليوم آلاف الأنواع من الأحبار المختلفة..[4]
المكونات والتصنيع
تتكون معظم الأحبار من مادة ملونة و سائل أو عجينة تذوب فيها هذه المادة الملونة. فتكون لون الحبر. وتصنع المواد الملونة من الأصباغ، التي تذوب تماما في العجينة، أو من الخضاب، الذي يظل عالقا بها. ومن بين أكثر أنواع الخضاب استخداما في صناعة الحبر الخضاب الأسود الذي يسمى السناج أو أسود الكربون . ويصنع هذا السناج من السخام وذلك بحرق النفط أو وقود مشابه له في قدر محدود من الهواء. والأصباغ الأُخرى والخضاب المستخدم بصورة واسعة في صناعة الحبر يشمل الفتالو سيانين (الأزرق أو الأخضر)، واللازورد (الأزرق)، و أكسيد الحديد (الأحمر)، وكرومات الرصاص (الأصفر أو البرتقالي)، و ثاني أكسيد التيتانيوم (الأبيض).
والعجينة التي تذوب فيها المادة الملونة تساعد في إلصاقها بالورق أو بأي مادة أخرى. وتتكون هذه العجينة من مواد صلبة لا لون لها أو مواد شبه صلبة تسمى الراتينج (مادة صمغية لزجة) تذوب في سوائل تسمى المذيبات. ومُعظم مادة الراتينج المستخدمة في صناعة الأحبار تركيبية؛ مثل ملح راتينج القلفونية و راتينج بلمرات مصنوعة من الكحول والأحماض. والكحول، والنفط، والماء، من المواد المذيبة المستخدمة على نطاق واسع في صناعة الأحبار. وتشمل الزيوت التي تستخدم بوصفها مذيبات؛ الزيوت المعدنية، والزيوت النباتية مثل زيت التانج أو زيت بذر الكتان.
تشترك الأحبار بأنواعها الزيتية أو المائية بالمكونات الرئيسية الآتية:
- المعلقات الملونة: وهي المعلقات التي تمنح الحبر لونه، منها معلقات معدنية من فلزات طبيعية أو تركيبية كالأكاسيد، ومنها معلقات ذات منشأ عضوي. ويشترط فيها كلها النقاوة والنعومة لضمان صفاء اللون وعدم ترك رواسب.
- وسط الانتشار: وهو المائع الذي يحوي المعلقات ويحافظ على نداوتها. و لعل الماء أكثرها شيوعاً كما هي الحال في أحبار الكتابة والطلاء المائي، وقد يكون الوسط زيتياً قابلاً للجفاف كما في أكثر أحبار الطباعة والطلاء الزيتي وفي بعض أنواع الأقلام، وقد يكون كحولياً في بعض أقلام الكتابة الملونة وأقلام اللباد. ويشترط في وسط الانتشار إمكانية تجانسه مع المعلقات وجميع الإضافات التي تدخل في تركيب الحبر، وقابليته للجفاف بالتبخر أو التأكسد من دون أن يترك أثراً يضر بمادة الكتابة، وتحمله لشروط التخزين من دون فساد.
- المواد الرابطة: وهي ترتبط بخواص مكونات الحبر، فالحبر الزيتي لا يحتاج إلى مواد رابطة لأن عجينته تتأكسد بملامسة الهواء لتشكل رقيقة تحبس الملونات الغروية، أما الأحبار المائية فلا يبقى ما يربطها بسطح مادة الكتابة بعد تبخر الماء إلا وجود إضافات، كالصمغ أو الغراء أو الراتنج، تلصقها بالورق.
- المواد المساعدة: يحتاج كل نوع من أنواع الحبر إلى مواد مساعدة تحسن أداءه، كزيادة لزوجته أو منع ترسب مكوناته، أو تسريع جفافه أو منعه، أو تنشيط أكسدته بالهواء، أو منح الحبر بعض البريق أو اللمعان، أو تخليصه من الشحنات الكهربائية الساكنة كما في الطبع على اللدائن أو غير ذلك.
الأنواع
Colorants
الأصباغ
Dyes
حبر الكتابة
يشمل تلك الأحبار التي تستخدم في أقلام الحبر الجاف، وأقلام الحبر السائل، وأقلام الحبر الخاصة التي يستخدمها الفنانون. وتتكون معظم أحبار الكتابة من الأصباغ والمواد الراتينجية المذابة في مواد مذيبة لها رائحة خفيفة. والمواد المذيبة الأكثر استخدامًا هي الماء والجليكولات والمواد الكحولية المماثلة. وتجفُّ معظم أحبار الكتابة عندما تتبخر المادة المذيبة وتمتص الورقة المادة الملونة والمادة الراتينجية.
يجب أن تتوافر في حبر الكتابة الجيد مواصفات محددة بأن يترك أثراً واضحاً ودائماً فلا يبهت لتعرضه للضوء أو يمَّحي إذا تعرض للرطوبة، وأن يسيل من القلم بسهولة ويجف بسرعة و يعطي رقيقة لدنة بعد الجفاف مقاومة للتكسر، ولا يترك رواسب تعوق جريانه، ولايحتوى على مواد تفسد القلم أو الورق.
إن كثيراً من أحبار الكتابة الحديثة محاليل من أصبغة مائية، وأغلبها أحبار غير ثابتة تفسد عند تعرضها للضوء وتسيل أو تمحي عند الرطوبة. أما أحبار الكتابة الثابتة الحديثة فتحوي غالباً سلفات الحديد وحمض العفص gallic acid. تتكتل هذه المركبات مجتمعة بعد جفاف الحبر على الورق لتشكل راسباً مقاوماً للماء والضوء، غير أنه باهت اللون يكاد لايرى عند الكتابة، يتكاثف لدى تعرضه للهواء مدة طويلة فيسوَدّ لونه تدريجياً، لذلك يعمد صناع الحبر إلى إضافة صباغ أسود أو أزرق غامق إلى المركب السابق ليستطيع الكاتب رؤية ما يكتب. وأهم مواصفات هذا الحبر أنه لايبهت ولاينحل بالماء ولايمكن محوه، غير أن ارتفاع مستوى الحموضة في محتوياته قد يتسبب في تلف الورق أو سطوح المواد الأخرى التي يستعمل عليها.
شهدت أربعينات القرن العشرين تطوراً كبيراً في أحبار الكتابة نتيجة تطوير الكثير من وسائل الكتابة الحديثة، مثل أقلام الحبر الجافة وذات الرأس الكروي وأقلام اللباد، وأقلام العلام اللبادية. فالحبر المستعمل في الأقلام الجافة ذات الرأس الكروي معجون من أصبغة وزيوت وراتنج، ولايمتصه الورق كالحبر السائل، غير أنه مقاوم للمحو. أما الأقلام اللبادية أو ذات الرأس الدقيق فأحبارها سائلة ومتنوعة تتألف غالباً من محاليل من أصبغة وماء أو مادة كيمياوية عضوية مثل جليكول البروبيلين propylene glycol أو الكحول البروبيلي propyl alcohol أو التولوين toluene أو الجليكو إتيرات glyco-ethers، و معظم هذه الأحبار يحوي مركبات راتنجية ومواد حافظة أو مرطبة.
الحبر العربي الأسود
ينفرد الحبر العربي الأسود بمواصفات خاصة تتفق مع طبيعة الخط العربي ومواصفات الورق المستعمل في الكتابة، ويتكون غالباً من معلقات غروية سوداء في وسط انتشار مائي ومواد رابطة ومحسنات. وأهم المعلقات الغروية هباب الفحم والسناج (السخام) وعفصات الحديدي. وكان الخطاطون يستحضرون هباب الفحم بجمعه على سطح أملس كالزجاج فوق مصباح لحرق الزيت، أو يضعون كمية من الشحوم والدهون في جرة من الفخار محكمة الإغلاق ويتركونها في فرن شهوراً فتتفحم محتوياتها. أما اليوم فتقدم الصناعة البتروكيمياوية أنواعاً من الهباب غاية في النقاوة والنعومة.
أما عفصات الحديدي فكان الخطاطون يحضرونها من غلي الزاج الأخضر (كبريتات الحديدي) وحمض العفص، وهو حمض عضوي ضعيف موجود في جوزة العفص وأوراق الشاي، أو حمض الدبغ الموجود في تدرّنات شجر البلوط والصفصاف وقشوره، أو كليهما معاً.
أما أهم المواد الرابطة والمكثفة في الحبر العربي فهو الصمغ العربي لقابليته الانحلال بالماء، وشحنته السالبة، وقوة ربطه، وبقائه ليناً بعد الجفاف ومقاومته للتكسر، وخموله كيمياوياً، وثباته لعوامل الطبيعة، وانخفاض درجة لمعانه عند الجفاف.
يضيف صناع الحبر العربي مواد أخرى مساعدة تحسن من صفاته، ويحتفظ كل صانع بأسرار تركيبه بحسب تجاربه الخاصة، الأمر الذي يميز أحبارهم بعضها من بعض. ومن أهم تلك الإضافات السكر لزيادة لزوجة الحبر، وذرور الغضار الناعم لإضفاء اللون البني المشوب بالحمرة والتخفيف من زرقة الحبر، والشبّة التي تصلح مادة حافظة، وأصفر الزرنيخ (كبريت الصوديوم) المضاد للأكسدة ومانع التعفن، والكافور لتطييب الرائحة، والعسل لزيادة لزوجة الحبر وتطريته، والصبر والملح وغير ذلك.
حبار الرسم
يعد الحبر الهندي (الصيني) indian ink أكثرها شيوعاً، و نوعاً نقياً من الأحبار القديمة، ويستعمل في التصوير والرسم وفي الكتابة، ويحوي صباغاً من الفحم الأسود أو السخام وذروراً من هباب الفحم في وسط مائي من محلول الصمغ والغراء. أما الحبر الهندي المقاوم للماء فأساسه محلول اللك shellac والبورق borax والنشادر ammonia في الماء. وأما الحبر الهندي الملون الحديث فيماثل تركيبه ما سبق غير أنه يحوي صبغات معدنية مختلفة بدلاً من الفحم.
أحبار الطباعة
كانت أوربا مهد أول حبر مخصص للطباعة، وقد تم تطويره في القرن الخامس عشر، وكان يتألف من مسحوق الفحم الأسود ممزوجاً بالبرنيق (الورنيش) الناتج من طبخ زيت بزر الكتان مع راتنج طبيعي.
ويفترض في أحبار الطباعة الحديثة أن تستجيب لمتطلبات كثيرة لا تتوافر في أحبار الكتابة، وهي كثيرة التنوع من حيث تركيبها ومكوناتها لتوائم طرائق الطباعة المعتمدة. إذ يتوقف اختيار نوع الحبر على نوع الطابعة وسرعتها، كما يجب أن يكون حبر الطباعة مناسباً لنوعية السطوح المختلفة التي يراد الطبع عليها، كالورق والمطاط والقماش والمعدن والخشب واللدائن، وأن تفي تلك الأحبار بالغرض المطلوب منها، فالحبر المطلوب للإعلانات اللماعة الملونة مثلاً يختلف تماماً عن الحبر المستعمل في طباعة صفحة كتاب. كذلك تختلف مدة دوام الحبر ومقاومته للعوامل المختلفة طوال الاستخدام.
إن معظم أحبار الطباعة اليوم سوائل لزجة أو على شكل معاجين تحوي صبغات صنعية وروابط ومذيبات ومواد أخرى تساعد على جفافها. أما أهم خصائصها فهو ضرورة بقائها رطبة مادامت على المطبعة، (وقد يدوم ذلك بضع ساعات)، وأن تجف بسرعة بعد الطبع.
يجف الحبر بأساليب مختلفة، و يمكن التحكم بسرعة جفافه إلى درجة كبيرة بإضافات من مواد معينة أو بمعالجة المطبوعات معالجة خاصة. فقد تجف بعض الأحبار بالأكسدة، وهو السبب في تسخين البرنيق في أحبار الطباعة أصلاً. فالحرارة تتسبب في أكسدة زيت بزر الكتان جزئياً وتترك للهواء إنجاز العمل بسرعة. أما الأحبار الحديثة فتضاف إليها مجففات كيمياوية تحتوى على الرصاص غالباً أو الكوبالت والغاية منها تسريع عملية الأكسدة.
وقد تجف بعض الأحبار بامتصاص المادة المطبوعة، والحبر المستعمل في طباعة الجرائد خير مثال على ذلك. وفي حالات أخرى يجف الحبر بتبخر المادة المميعة له لتترك راسباً صلباً على شكل رقاقة جافة، وغالباً ما يستعمل لهذه الغاية وسط انتشار منخفض درجة الغليان يتبخر في درجة حرارة الغرفة، غير أن الأسلوب الأكثر شيوعاً هو تمرير السطح المطبوع فوق مصدر حراري مكشوف. وقد يستعمل نفث من بخار الماء لتجفيف أحبار بعينها تحتوي على راتنجات تبقى منحلة ما لم تصبها نداوة، وحين يمتص الحبر الماء يتكاثف الراتنج ليشكل مادة صلبة في ظاهره.
- الحبر المغنطيسي: يحتوي هذا الحبر عادة على ذرور أكسيد الحديد، ويستعمل في الطباعة لأغراض معينة، ومنها على سبيل المثال طبع أرقام المودعين على دفاتر شيكاتهم في البنوك الكبيرة، ليمكن تحري الشيكات والتحقق منها في آلات مؤتمتة بدلاً من فحصها باليد.
- حبر النسخ: وهو الحبر المستعمل في الآلات الناسخة بحسب طرازها، وهو نوعان، نوع يحوي السخام أو هباب الفحم محلولاً في سائل زيتي، ونوع يحتوي على صباغ محلول في الكحول أو الجليسرين.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الحبر السري
يستعمل هذا الحبر في الكتابة السرية و الرسائل المعمّاة[ر. التعمية واستخراج المعمّى]، ويكون غير واضح للعيان ما لم يعالج بوسائل خاصة. فالرسالة المكتوبة بعصير الليمون أو الحليب مثلاً لا يمكن قراءتها إلا بعد تعريضها للحرارة فتتحول الكتابة إلى اللون البني. أما الكتابة بمحلول كلور الكوبالت فتتحول عند تعرضها للحرارة إلى لون أزرق. وثمة أحبار سرية مطورة لا يمكن قراءتها إلا بمعالجتها بمواد كيمياوية خاصة أو بالاستعانة بالأشعة فوق البنفسجية.
الأحبار الخاصة
هناك أحبار صممت للكتابة أو الطباعة على سطوح مواد أخرى غير الورق، مثل الحبر المستعمل للطبع على الغلف اللدائنية، أو الحبر المرن المستعمل على الرقائق اللدائنية الشفافة. وهناك أحبار خاصة للكتابة على الرخام أو المرمر أو الزجاج أو ما شابه ذلك، ومنها ما هو معدّ للاستعمال في محال تنظيف الملابس والمصابغ ويحتوي غالباً على نترات الفضة التي تتغلغل في القماش وتترك راسباً معدنياً أسود لدى تعرضه للضوء لا يزول. وتصنع الأحبار المعدنية من ذرور معدني في محلول الصمغ العربي في الماء.
الإستخدامات
- تستخدم الأنواع المختلفة من الأقلام أنواعًا مختلفة من الأحبار. وعلى سبيل المثال، فإن أقلام الحبر الجاف تستخدم حبرًا سميكًا لزجًا. قد صنع هذا الحبر بصورة لا تجعله يسيل حول الكرة الدقيقة، الدوارة، التي تنقل الحبر من القلم إلى الورق.
- تستخدم أقلام حبر جاف معينة أحبارًا يُمكن مسحها بسهولة. وتحتوي هذه الأحبار على خضاب، لا يمتصه الورق بسهولة. وهذا على العكس من معظم الأحبار الأخرى. وعوضًا عن ذلك، فإن مادة الراتينج تلصق الخضاب وحده أول الأمر على سطح الورقة. ويُمكن بعد ذلك مسح مادة الراتينج والخضاب دون الإضرار بالورقة.
- تستخدم معظم أقلام الحبر ـ باستثناء أقلام الحبر الجاف ـ حبرا سائلاً إلى حد كبير. وعلى سبيل المثال فإن الحبر في قلم الحبر السائل يجب أن يكون قابلاً للسيولة بسهولة عبر نظام من الأنابيب الضيقة التي تمتد من مخزن حبر القلم إلى ريشة الكتابة. ويحتوي معظم حبر أقلام الحبر السائل على مركبات الحديد الممزوجة بحمض التنيك المذاب في الماء.
حبر الطباعة
يحتوي بصورة عامة على الخضاب عوضا عن الأصباغ. والمواد المذيبة المستخدمة في حبر الطباعة تتنوع إلى حد كبير. وعلى سبيل المثال، فإن المادة المذيبة المستخدمة في حبر طباعة الصحف تتكون أساسًا من زيوت معدنية، وعلى العكس من كثير من الزيوت، فإن الزيوت المعدنية لا تجف عندما تمس الورق، ولكن الورق المسامي الذي تستخدمه الصحف سرعان ما يمتص الزيت المعدني تاركاً سطح الورقة جافًا نسبيًا.
- تستخدم الأحبار الثخينة اللزجة، التي تسمى في بعض الأحيان الحبر العجيني، في طباعة الكتب والمجلات. وتجف معظم الأحبار العجينية جزئيا بعملية تُسمى الأكسدة؛ أي أن المادة الراتينجية والزيت الموجودين في الحبر يتفاعلان كيميائيًا مع الأكسجين الموجود في الهواء ليشكلا مادة صلبة. ويحتوي كثير من الأحبار العجينية على مواد كيميائية تُسمى المجففات، وهي تعجل بعملية التفاعل الكيميائي. وتجف بعض الأحبار العجينية عن طريق الامتصاص وبعضها الآخر عن طريق التبخر. ويمتص الورق وغيره من المواد بعض الحبر، في حين تتبخر المادة المذيبة، ويستخدم الطابعون في بعض الأحيان الهواء الساخن للتعجيل بعملية التبخر.
كثيرا ما تسمى الأحبار شديدة السيولة الأحبار السائلة، وتستخدم لطباعة متنوعة تتراوح بين صناديق المواد المطهرة، وكتالوجات الطلبات التي ترد عن طريق البريد، وأكياس البلاستيك. وتحتوي هذه الأحبار على كمية كبيرة من المواد المذيبة وتجف أساسًا بالتبخر. وعندما تتبخر المادة المذيبة، تلتصق المادة الراتينجية والخضاب بالورق. وتجف معظم هذه الأحبار السائلة بسرعة، وتتيح للطابعين استخدام آلات الطباعة ذات السرعات الكبيرة.
التطبيقات الحديثة
الجوانب الصحية والبيئية
الكتابة والحفظ
الكربون
Iron gall
أنظر أيضاً
- Blue Wool Scale
- De-inked pulp
- Dokumental
- Election ink
- Ink Eradicator
- Invisible ink
- Fountain pen inks
- Gel pen
- Preservation of illuminated manuscripts
- Preservation (library and archival science)
- Soy ink
- Stark's ink
- Tattoo ink
المراجع
- N.a. (March 2000), "Bach Scores Turning to Dust in German Library", American Libraries: 24–25
- Barrow, W.J. (1972), Manuscripts and Documents: Their Deterioration and Restoration, Charlottesville: University Press of Virginia, ISBN 081390408
- Reiβ̞land, Birgit; de Groot, Suzan (August 15-21, 1999), "Ink Corrosion: Comparison of the Currently Used Aqueous Treatments for Paper Objects", Preprint from the 9th International Congress of IADA, pp. 121–129
- Rouchon-Quillet, V.; et al. (2004), "The Impact of Gallic Acid on Iron Gall Ink Corrosion", Applied Physics A 79: 389–392
- Waters, C.E. (1940), Inks, U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards, U.S. Government Printing Office
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
المصادر
- "Think Ink!" by Sharon J. Huntington, Christian Science Monitor, September 21, 2004, retrieved January 17, 2006.
- "A History of Technology and Invention" by Maurice Audin, page 630.
- Ainsworth, Mitchell, C., "Inks and Their Composition and Manufacture," Charles Griffin and Company Ltd, 1904.
- Martín-Gil J, Ramos-Sánchez MC, Martín-Gil FJ and José-Yacamán M. "Chemical composition of a fountain pen ink". Journal of Chemical Education, 2006, 83, 1476-78
- Banerji, Sures Chandra (1989). A Companion to Sanskrit Literature. Motilal Banarsidass. ISBN 812080063X.
- Sircar, D.C. (1996).Indian epigraphy. Motilal Banarsidass. ISBN 8120811666.
قراءات إضافية
- Cuppers, Christoph (1989). "On the Manufacture of Ink." Ancient Nepal - Journal of the Department of Archaeology, Number 113, August-September 1989, pp. 1-7. [The Tibetan text and translation of a work called, Bzo gnas nyer mkho'i za ma tog by 'Jam-mgon 'Ju Mi-pham-rgya-mtsho (1846-1912) describing various traditional Tibetan techniques of making inks from different sources of soot, and from earth, puffballs, dung, ser-sha - a yellow fungus, and the fruit of tsi dra ka (Ricinus communis).]
وصلات خارجية
- Forty Centuries of Ink (David N. Carvalho); A detailed online textbook
- Roman ink article by Alexander Allen In Smith's Dictionary Greek and Roman Antiquities (1875), in LacusCurtius
- Ancient and Modern Ink Recipes (David N. Carvalho)