Kuulakärkikynät saattavat tuntua yksinkertaisilta ja arkisilta, mutta jokainen niistä on seurausta yli 100 vuoden kovasta työstä ja uteliaisista henkilöistä, omistautuneista kemististä ja yritysten omistajista. Se ei ehkä näytä kovin paljon, mutta kynän sisällä olevan musteputken puhdistaminen kesti vuosikymmeniä: se on monimutkaisempi kuin mitä voisi odottaa niin pieneltä.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Yritykset, kuten Bic, Pilot ja Paper Mate, pitävät tarkat mustekaavat hyvin vartioiduina, mutta melkein kaikki kuulakärkikynät kynävärit koostuvat yhdestä tai useammasta väripigmentistä tai väriaineesta, jotka on liuotettu tai suspendoitu liuottimeen - yleensä öljyyn tai vettä. Muita kemiallisia yhdisteitä, kuten öljyhappoa ja alkyylialkanoliamidia, lisätään kirjoitusprosessin helpottamiseksi. Ne pitävät mustetta virtaamasta kynästä ja imeytyvät paperiin, ja tekevät väreistä eloisia.
Kuulakärkikohdat
Ensimmäisen kuulakärkikynän keksi vuonna 1888 amerikkalainen nahkaparkkija nimeltä John Loud, mutta kynät tarttuivat ja suosivat melkein 60 vuoden yrityksiä. Kaikki tuli alas musteeseen. Kuulakärkikynien rakenne ja perustoiminnot ovat pysyneet yhdenmukaisina vuosien varrella, mutta ilman oikeaa mustekoostumusta kynät vuotavat, tukkeutuvat, haalistuvat tai tahraavat. Kesti vuosikymmeniä löytää kaava, joka tekisi kuulapisteistä tehokkaampia kuin niitä edeltäneet mustekynät.
Mustekomponentit
Mustekaavoissa on satoja muunnelmia. Keskimääräinen kuulakärkikynän muste koostuu väriaineesta tai pigmenttihiukkasista - hiilimustasta mustille kynille, eosiinista punaiselle tai epäilty Preussin sinisen, kristallivioletin ja ftalosyaniinisinisen cocktail klassiselle siniselle kynälle - suspendoitu öljyn liuottimeen tai vettä. Yleisimpiä öljyistä ovat bentsyylialkoholi tai fenoksietanoli, jotka sekoittuvat pigmenttien tai väriaineiden kanssa muodostaen sileän, elävän musteen, joka kuivuu nopeasti. Mustetta on kuitenkin enemmän kuin sen kaksi pääkomponenttia. Ainoastaan pigmentin ja liuottimen avulla kynä toimii, mutta se voisi silti käyttää joitain parannuksia.
Innovaatiot musteessa
Kuulakärkikyniä edeltävissä mustekynissä käytettiin ohutta, vesipohjaista mustetta, ja ne saranoitiin painovoiman avulla musteen syöttämiseksi kynän kärkeen. Niitä oli pidettävä tietyissä kulmissa ja käytettävä varoen; muuten mekanismit hajoaisivat tai muste tahriisi. Unkarilaisten veljien Lasdislas ja Georg Biro (joiden nimet ovat edelleen tietyissä Bic-kynissä) ratkaissut painovoimaongelman pariksi paksun, öljypohjaisen sanomalehden kanssa muste. Vasta 1949 Fran Seech kehitti modernin kynämustekaavan, joka teki Paper Mate -kynistä niin villin suositun. Se kesti enemmän kuin väriä ja liuottimia.
Lisäaineiden avustajat
Erityispiirteet ovat hyvin pidetty salaisuus, mutta useita kemiallisia lisäaineita sekoitetaan kuulakärkimustakaavoihin niiden laadun parantamiseksi ja kynien käytön helpottamiseksi. Esimerkiksi rasvahapot, kuten öljyhappo, pitävät pallokuulan voideltuina tukosten välttämiseksi, ja pinta-aktiiviset aineet, kuten alkyylialkanoliamidi, varmistavat, että muste imeytyy paperiin ennen kuin se kuivuu. Nämä lisäaineet tulevat ja menevät, kun mustekemistit kehittävät uusia ja tehokkaampia kaavoja vuosittain.