2022年6月30日木曜日

【楽しいインク沼006】 iron gall inkの2形態と、『濃茶鉄インク』 

  さてみなさんこんにちは

 

 古典インク、手作りインクにハマり出すと本当にキリがないのですが、とりあえず中世からある「古典インク」づくりに一定のメドがつくまでは、続けます。

 

  中世ヨーロッパでは羊皮紙や古くはパピルスなどに書いたインクがあり、「没食子インク」と呼ばれています。

 これらは木にできた虫こぶからタンニン酸や没食子酸を取り出して、鉄と結合させたもので、化学式的には


硫酸鉄(II)(FeSO4) + 没食子酸(C6H2(OH)3COOH)

 

とのこと。 考え方としては、ブナの木の虫こぶが「Oak gall」なので、gall ink と呼ばれるわけ。

 

 個人的には、中世ヨーロッパなのでオークの木が用いられたけれど、アジアな日本人としてはこれまた古来からある「茶の木」や「柿渋」由来で作ってもいいんじゃね?とは思うけれど、化学式的にはそうは問屋が卸さないからややこしい。

 

 中世ヨーロッパ人は「木の虫こぶ」をたまたま利用したからgall inkなんじゃろ?と言いたいんだけれど実はそうでもないのです。

 

  というのも、平たく簡単に言えば、化学式的には


「タンニン酸とは、没食子酸がいろいろいっぱいくっついたもの」

 

と言えるので、 やっぱり純粋さを極めてゆくと「没食子酸」と言わざるを得ないのです。化学式的にも「没食子酸」が主張しているので、けして

 

「柿渋酸鉄」「茶渋酸鉄」

 

ではないところがミソ。だから、中世インクをつくろうとすると、原点に立ち返って「没食子で作る」というのが、ひとつの源流になってしまうわけですな。

 

(タンニン酸は分子が大きく、没食子酸が遊離するほど、濃いインクになるとか)

 

 

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 しかし、まあ、そんなこんなで現在では「タンニン酸や没食子酸と鉄イオンのインク」を古典インクと呼ぶわけですが、 厳密にはこれらの古典インクには


 2つの形態


があり、それを理解しておかないと、いろいろな資料やサイトを読んでも、ハテナがいっぱいになることに気付きました。


 国内の文献でも、海外の文献や動画でも、iron gal link は2つを混同して紹介してあることが多く、よけいに混乱の元になっています。


 とはいえ、2つの形態は非常に関係性が近く、ごっちゃになっても仕方ない部分があります。実際のリアルなインクでも、実は

 

分子的には、2つの状態を平衡推移しながら化学反応が起こっている

 

と言えるので、 目の前のインクの内部で「2つの事件が起きている」と言い換えてもいいでしょう。


 そこで、今回はわかりやすくするために


◆ 先発型鉄(古典)インク

◆ 後発型鉄(古典)インク

 

と仮に名づけて話をしたいと思います。

 

 タンニン酸であれ没食子酸であれ、鉄と結びつくと「二価鉄」と「三価鉄」の2つのイオンを生成します。これらは水溶液中に、どちらかの形で浮かんでいます。

 

 ところが二価鉄は水溶性で、三価鉄は不溶性です。なので、水溶液中では、「二価鉄イオン」と、「三価鉄沈殿」がダブルで存在することになります。

 

 海外の動画や文献で多い中世インクの再現では、「不溶性の三価鉄沈殿」でぎっしりになった水溶液を iron gall inkの再現と称していることが多いです。

 この水溶液中には、もちろん二価鉄イオンも含まれているので、文字として書いて酸化すると、それらのイオンも表に出てきて色を発色します。

 

 なので、このインクには両方の素質があるのだけれど、先に三価鉄が析出して黒を発色しているので「先発型」と呼ぶことができます。

 

  この場合、不溶性の三価鉄を安定してコロイド溶液状態にしているのは添加された「アラビアガム」の力だと思います。親水基と疎水基を両方持ったアラビアガムの力で、沈殿のみが分離してしまわないようにギリギリまで頑張っているからです。

 

 この先発型インクを「古典インクの中でも、前期型」だとすれば、後発型インクは、それより少し後に発明された「後期型」とでも言えるかもしれません。

 

 三価鉄が沈殿してしまうことが「難点・問題」だったとすれば、酸を加えることで鉄は、よりイオン状態でいることができ、 二価鉄状態のほうを増やすことが可能になりました。


 この「酸入り古典インク」は、万年筆などを詰まらせる沈殿、ツブツブの発生を抑えます。アラビアガムが、「ツブツブが沈殿になって下に落ちてくるのを抑える」感じだとすれば酸は、「ツブツブが現れないように、溶かしたままにする」感じですね。


 酸入り、後発型インクは、三価鉄が表に出てくるのは紙の上に乗ってからです。そのため、原理的には水溶液の状態では「透明」であってもかまいません。

 文字を書けば三価鉄が現れて発色するからです。


 でも、現実的には、透明液で文字を書くのは難しいため、近代では「別の染料」があらかじめ加えられています。

 ブルーブラックインクが「最初はブルーで、のちにブラックになる」のはこのためです。



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 さあて、難しいお勉強はこれくらいにして、今回もお茶を淹れましょう。結構なお手前のコーナーです。


 『濃茶鉄インク』とも呼ぶべき左大文字の処方ですが、没食子酸方面に行くのは負けな気がするので、あくまでも「アジアン・タンニン」を追求しましょう。

 

 そこで今回は、「さらに濃茶にするとどうなるのか」という実験です。茶葉を2回抽出しましょう。

 

 原理的には5回くらいまでやって「五倍茶鉄インク」を自称します。五倍子じゃないよ。

 


 

 いつもよりよけいに濃くしております。

スチールウールで、まっくろくろすけに。

 


  しかし、お茶を倍に濃くしてみても、線の黒さはあまり変わりません。

 


  乾燥後も昨日と似たような感じ。

 

結論 お茶を倍に濃くしてもあまりかわらん。

 

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 しかし、昨日との比較ではいろいろ新しいことがわかりました。


1)昨日、濃茶で淹れたインクは、分離していた。

 昨日作った濃いインクですが、今日は沈殿が成長してしまい、析出が進んでしまいました。

 同時にPVAを3分の1くらいぶちこんだほうは、比較的安定。アラビアガム強し。

 


  乾燥後はもっとひどいことに。これじゃあ、使い物になりませんね。やっぱり、アラビアガム大事です。

 

2)PVAはアラビックヤマトから洗濯のりへ

 

 PVAは洗濯のりでもOKです。ただ、水分はこちらのほうが多いようで、かなりとろり感がうすいです。粘度そのものは水のりのほうが濃い感じ。


 3) 酸の追加は「クエン酸」をほんのわずかに

 

 先発型を作って、そこから「後発型鉄(古典)インク」に変化させるのですが、塩酸も硫酸も使わずに「クエン酸」をほんのわずかパラパラ入れるだけで大丈夫かもしれません。

 ようするにすでに三価鉄になっているやつを再び溶かしてやればいいだけなので。



 クエン酸を加えると「薄茶色」「わずかに緑がかったモスグリーン灰色」に変わります。

 どんどん酸を加えると透明になってゆくのですが、そこまでしなくてもよさそう。

 

 後発型鉄インクのベースにするには、これくらいの状態でよいのではないか?と思います。

 これに、筆記時用の染料を加えたら、自家製ブルーブラックができてしまうと思います。

(ちょっとお茶成分の沈殿なども見えるようになってきたので、ろ過したほうがいいかも)




 

  

 



 

 

 





2022年6月29日水曜日

【楽しいインク沼005】 ワインとインクは、たぶん「いとこ」というお話。

  さてみなさんこんにちは

 毎度おなじみ、インク沼の底のお時間です。

 

  毎日、仕事から帰ってきたらお風呂に入って、熱いお茶を入れます。ええ、茶道を極めようとしているのではなく、「インク」を極めようとしているだけです。


 とりあえず、今日も、ぬたぬたに濃いお茶を入れ、イカスミみたいに真っ黒なインクをまずは淹れます。(もはや、”淹れ”るという表現)


 この作業、実は昨日もやったばかりですが、今日はちょっとばかり確かめたいことがあって、再度繰り返しているのです。

 

 




 はい、インクを淹れ終わりました(笑)


 さて、ここからです。実は中世の古典インクは「アラビアガム」が入れてあり、それを真似して左大文字さんも「アラビックヤマト」(PVA)を処方としてぶちこんでいるのですが、私は知識がなかったので、

 

ただの増粘剤

 

としてアラビアガムが入れてあるのだ、くらいに思っていました。 


 ようするに、ただのお茶やら水だけだとシャバシャバなので、適度な粘性を与えるためにアラビアガムが使われているのだ、と考えていたのです。だったら、たとえば、「グリセリン」とかでもいいじゃん!みたいに思っていました。


 ところが、アラビアガムについて調べていると、「ワインに入っている」という話が見つかったのです。

 なるほど、ワインでインクを作る、みたいな話もあるようだし、ワインの渋みも「タンニン」だし、ワインとインクは共通点が多いな、と考え、その話をじっくり読んでみると、なんだか引っかかるところが多いのです!

 

 その記事は、こちら

ワインの安定剤は何を安定させているのか 


 ワインには防腐剤やら、いろんなものが添加物として入っているのはよく知られたことで、その成分が体に悪いんじゃなかろうか?みたいな話もちらほら。

 でも、そうした添加物がいろいろ入っているのは「意味」があり、上の記事ではその理由にまで踏み込んでくれているわけです。

 

 その中での「アラビアガム」は、安定剤として入っているのですが、記事中には、ツボがいろいろ隠れていました。

 

”長い時間を経たワインではボトルのそこに澱と呼ばれる沈殿物が出ることは有名です。この澱には酒石酸やタンニンを含むフェノール類、タンパク質類、そして時には金属化合物が含まれています。”

→ ひっかかりポイント1。ん?タンニンが出てきたぞ?

 

安定剤はワインに含まれている不溶性の物質が析出して沈殿することを防止するために添加される”

→ ひっかかりポイント2。 析出と沈殿を防止する?どこかで聞いた話だね。

 

  

アラビアガムが抑制するのは、タンニンを含むフェノール類や金属系化合物の沈殿”

→ ひっかかりポイント3。 タンニンや金属化合物だと?キタコレ?!

 

溶けにくいものを溶かしておく性質”

 

→ ひっかかりポイント4。 溶かしておいてくれるんだね、君は!

 

  ・・・要するに、昨日までの実験では「酸」を加えることでタンニン鉄(三価鉄)の析出を抑えようとしたわけですが、そもそも古典インクのレシピにある「アラビアガム」にも、その性質がある、ということなのですね。

 

 じゃあ、アラビアガムの実験をしようじゃないか!

 

 とはいえ、うちにはアラビアガムはないので、アラビックヤマトで代用です。アラビアガムには親水性と疎水性があり、水溶物とそうでないものをがっちり捉えてくれるという性質がありますが、代用品のPVAにもほぼおなじ性質があり、そのまま代用可能です。

 



  余談ながら、うちの会社の奥底に眠っていた15年もののアラビックヤマトは、すでに固形物と化しておりました。アラビアガム?←ちがう。

 

 とまあ、これは冗談で、さすがに今回は液状のままのPVAを使います。

 

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 さきほど作った濃茶インクは、昨日と処方はまったく同じ。まずは線を引いてみると沈殿物が目立ちます。

乾燥すると


 

 

 細かいツブツブ粒子が見えます。ということはやはり「タンニン鉄の顔料インク」みたいになっているということです。


 そこで、今日の濃茶インクに3分の1くらいまでたっぷりと「PVA」をぶちこんで溶かしてみました。

 たぶん、通常の処方としては多すぎで、むしろ「のり」に近づいているのですが、そこはまあ、実験なので。

 

 


 そうすると、心持ち、しっかりと紙に乗っている感じが出てきました。

 


  ツブツブがなくなったわけではないのですが、水彩絵の具のように、じっとりと張り付いてくれている感じがあります。

 

 当初の「お茶だけ」だと、水分の上に黒い粒が点在している感じですが、分散して広がっている感触はたしかにあります。PVAは「バインダー」として機能しているようです。

 

(実際、水彩絵の具は、顔料をアラビアガムと水で溶いたもので、アラビアガムの含有量と顔料の比率で「透明水彩」と「不透明水彩」に分かれるのだとか)

 

  今回の実験では

 

「アラビアガムのおかげで、二価鉄は溶けたままでいてくれる」

 

かどうかまでは定かにはなりませんでしたが、少なくとも「三価鉄」がまとまりよく存在するようになることは確認できました。

 

 少なくとも、アラビアガムの効用は、大事にせねばなりません。

 

  ワインのおかげで、またひとつ賢くなりましたとさ。

 

〜〜〜〜〜〜〜〜〜

 今日のおまけ

 

 


 濃茶インクを酸で溶かして多少溶解度を増したものを昨日作ったのですが、なんとか茶色い文字が浮かび上がるようになってきました。

 このあたりの調合はまだまだ研究途上ですが、目指すものに近づきつつあります。

 

 

2022年6月28日火曜日

【楽しいインク沼004】沼に早くも溺れそう・・・。濃いインクを求めてさまよう。

 

 さてみなさんこんにちは。

 

 毎日こつこつ、インク作りの実験を続けています。

 

 昨日はタンニン酸手作りインクに「酸」を加えると透明になってしまう(沈殿が消える)ところまでやりました。

 しかし、前回までのインクは「薄め」だったので、より濃いインクを求めて、再度実験です。

 ちなみに、昨日までに作ったインクは「植物の活力液」として再利用します。タンニン鉄は、植物を育てるのに、効果があるのです!

 

〜〜〜〜〜〜〜〜〜

 

 今日の実験その1。濃いお茶にすると、どうなるのか。

 

 前回は普通に「おいしい緑茶」を入れて、そこにスチールウールを漬け込みましたが、今日は、ドチャクソ濃いお茶にしてみました。

 


 コップに三分の一くらいのお湯をいれ、そこに何度もお茶パックを揺らします。

 

 



 毎度おなじみ、スチールウールをじゃぶじゃぶします。


 今回の濃いお茶は、作っている最中から感触が違います。なんというか「イカスミ」のような黒さと、濃度を持っています。これは面白い。

 


 

  ↑この「ぬたーっ」と重い感じ、濃い感じがわかるでしょうか?

 



 ガラスペンでは細すぎたので、今日はお箸で線を引きました。昨日より、しっかり黒い線が現れます。

 


  しかし、同時にじっくり拡大してみると「沈殿」がしっかり存在することがわかります。

 どこかのサイトで「原始的なタンニン酸インクは”ある意味顔料インクである」みたいな記述があるのを見たことがありますが、たしかにそうとも言えそう。

 沈殿の黒が視認されているのであれば、染料ではなく「顔料寄り」ということになりますね。



 まあ、乾燥するとしっかり定着はします。昨日よりはインクっぽい濃さがあります。


 でも、求めているのはコレじゃないんだよな〜。ちゃんと三価鉄が析出する感じにしたいのよ!!!

 

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 さて、今日はちょっと趣向を変えて、別の実験に取り組みます。

 

 以前にも「左大文字さんは園芸にハマっています」ということを書きましたが、鉄インクに興味を持ったのは、タンニン鉄を植物に与えているからです。

 

 そこで、市販の鉄剤こと「メネデール」を買ってきました。ついでに、ジャパニーズタンニンの代表として「柿渋」も買ってきました。

 


 ふたつとも、小瓶で1000円前後するので、

 

 「それなら最初からインク買ってこい!」

 

とつっこまれそうですが、市販インクより好奇心のほうが濃いので仕方ありません。

 

  メネデールは無色透明の「二価鉄液」です。この鉄分が、植物の成長を促します。

 

 左側のメネデール、ただの水にしか見えないでしょ?

 これこそが理想的な二価鉄液です。

 


  とりあえず、1対1くらいの分量でぶちこむ。よくわからんけど。あまり反応なし。



 ・・・・。


 ・・・・・・・・。


 混ぜても、あんまり変わらん。なんだか嫌な予感。


 


 文字にしてみたけれど、「柿渋の茶色」なのか、「酸化鉄の茶色」なのか、さっぱりわからん。


 微妙に黒っぽく変化しているような「気持ち」もするけれど・・・。

 

  そもそも、タンニンと「二価鉄液」を混ぜたのだから「黒く変化する」はずだと思ったのだけれど、色にあまり変化がなかったので、

 

「もしかして?メネデールに含まれてる鉄分が思っているより少ない??」

 

という仮説を立ててみた。 そこで、「必殺、つぎたし秘伝のタレ」方式を投入。



 スチールウールをそのままぶち込みます。ただでさえメネデールが入っているのに、鉄マシマシです!!!

 

 すると、なんということでしょう!!!

 



 すっげえ沈殿!!すっげえ析出!すっげえモロモロ!


 これまでに見たことがないくらい凝集しています。


 うーむ、さすが柿渋タンニン。これが三価鉄だけなのか、わけのわからん成分が凝集しているのか、簡単には判断できないので、再びあの実験を!!!


 


 昨日は「塩酸」ことサンポールでしたが、今日は「クエン酸」でも実験してみましょう。

 すこーしずつふりかけます。パラパラ、パラパラと、わずかに・・・。


 すると。。。

 


  綺麗にクリアになりました!あのモロモロは、ほぼ三価鉄っぽいですね。

 

 でも、紙に書いてみると、うまく酸化してくれない・・・。

 

 



 薄い・・・・。うすすぎる・・・。なんでやねん・・・。

 

  二価鉄のまま溶かすことには成功したのだけれど、どうしたら筆記したときにちゃんと酸化してくれるのか・・・。

 

 悩みは続きます。

 

 今日の発見。

 

「メネデール、意外と鉄分少ない説」

 

(↑営業妨害?)

 

 

 


 

2022年6月27日月曜日

【楽しいインク沼003】インクはどこへ消えた?! 手作りインクは魔境へ!

 

 さてみなさんこんにちは

 

 毎度おなじみ、インク沼の時間です。

 

 昨日から始めた「鉄インク(タンニン鉄インク)」の調合ですが、一日経つと、たいへんなことに!(まあ、こうなるのは当然なのですが)

 

 


   昨日製造した「古典インク」ならぬ、タンニン鉄インク(ベース)ですが、左は10分くらいスチールウールを漬けたもの。右は丸一日スチールウールを漬けたものです。

 ぱっと見は、昨日とおなじ雰囲気に見えますが、 蓋を開けたら違和感が・・・。

 

 



 インクの液面の「ふち」がおかしい?のと、蓋の裏側についた水滴にもブツブツが・・・。

  そうです!早くも鉄が現れて沈殿しているっぽい。

 

 鉄イオンは二価と三価があって、前者は水溶性、後者は不溶性なので、カタマリとなって現れるんですね。

 カタマリになってしまうと、インクとしては用を成しません。うーむ。これはこまった。

 


  瓶から小分けして取り出してみました。左はスチールウールを10分漬け、右はまる一日漬けの液体です。

 左は綺麗なブルーブラックの色味をしています。右は焦げ茶色。

 いずれも、程度は違いますが、しっかり沈殿しております。撃沈。


 これではインクではなく、もはや「つぶつぶ入りの液」でしかありません!

 

 


 


  さて、これではせっかくの楽しい「自作インク沼」もオシマイになってしまうので、もう少しいろいろ実験してみましょう。

 

 本来の中世インクや古典インクでは「硫酸」とか「塩酸」が使われていたそうですが、これらの酸を使うと、鉄がちゃんと溶けてくれる・・・らしいのですが。

 

 というわけで、塩酸を準備!

 



  どこでも買える塩酸といえば、「サンポール」です。トイレの尿石を溶かすのに用いられます。塩酸9.5%の成分表示がまぶしい。


(トイレ洗剤が全部塩酸なのではありません。サンポール一択です)


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 というわけで、ここからは大実験です。沈殿を生じてしまった古典インクベースに、塩酸をぶちこむ、とどうなるでしょうね。


 


 なんと!透明になるのです!インクはどこへ行った?!


 この状態、酸の力で鉄イオンがちゃんと水溶状態に戻ったわけで、実は理想的な姿なのですが。

 

 

(漬け込み短)



(漬け込み長)


 いずれも透明ですが、色味が違うのは鉄のバランスが違うのでしょうね。ちなみに理想の鉄イオン水溶液は、無色透明に近いそうです。

 

(実はわずかに残っていますが、ほとんどの沈殿も溶けてしまっています)


 もとの瓶にも塩酸投入。どんどんクリアになってゆきます。


 


・・・しかし、これは完全にインクではなさそう。

 うまく調合したものは、この状態でペンにつけて文字を書くと、書いたそばから黒く発色するそうですが、今回の液体ではうまくいきませんでした!


 うーむ。はてさて、ここからどうすれば清く正しいインクになってくれるのか。


 試行錯誤は続きます・・・。