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中性筆,又稱(chēng)水筆,起源于日本,是目前上流行的一種新穎的書(shū)寫(xiě)工具。中性筆兼具自來(lái)水筆和圓珠筆的優(yōu)點(diǎn),書(shū)寫(xiě)手感舒適,油墨粘度較低,并增加容易潤滑的物質(zhì),書(shū)寫(xiě)介質(zhì)的粘度介于水性和油性之間,因而比普通油性圓珠筆更加順滑,是油性圓珠筆的升級換代產(chǎn)品。
雖然,中國已成為制筆大國,但還不是制筆強國,因為生產(chǎn)的技術(shù)、材料,特別是墨水與筆頭沒(méi)有得到充分解決,中國的筆類(lèi)制品大都屬于普及型產(chǎn)品,產(chǎn)品價(jià)位較低,而產(chǎn)品市場(chǎng)為國外公司所占據。
墨水是人們在一切社會(huì )活動(dòng)中所必須的書(shū)寫(xiě)材料之一。中國的制筆行業(yè)于五十年代初已經(jīng)確立,現已具相當的規模,開(kāi)創(chuàng )了多門(mén)類(lèi)、多品種的較為完整的生產(chǎn)體系。有資料表明,全國從事制筆業(yè)的職工五十萬(wàn)余人,2004年中國制筆行業(yè)向國內外市場(chǎng)提供的筆類(lèi)產(chǎn)品(包括制筆產(chǎn)品、墨水、筆零件)的直接銷(xiāo)售值約達113億元之多,其中出口值約68.6億元,向國內市場(chǎng)的直接銷(xiāo)售值約達44.4億元,產(chǎn)品遠銷(xiāo)100多個(gè)國家和地區。近幾年,自來(lái)水筆的產(chǎn)量居位(1.65億支左右),圓珠筆的產(chǎn)量是150億支,居位,活動(dòng)鉛筆的年產(chǎn)量為5億支,居第三位。中國各種筆類(lèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量和出口量均已占,中國的制筆行業(yè)已成為筆業(yè)的生產(chǎn)和出口大國。
首先,在配方的研制中,要使墨水有適當的粘度、表面張力、pH值,既確保筆流暢不泄漏,又確保墨水的耐光、
耐水、耐熱、耐寒、保濕性、滲透性,同時(shí)要解決墨水的穩定性,較長(cháng)時(shí)間的保存而墨水不變質(zhì),不出現分層、沉淀,還要確保墨水的安全性,無(wú)毒,無(wú)腐蝕性。
(1)墨水的通用性要強,既能更廣泛的配合筆頭,達到較好的書(shū)寫(xiě)性能,以利更好地成為筆廠(chǎng)的配套產(chǎn)品。
(2)要求墨水應具有相應的假縮性和粘度的戳變性,墨水的間歇性能要長(cháng),以達到更長(cháng)的脫帽時(shí)間。
(3)墨水要達到一定的顆粒細度,以低于球珠與球座的間隙量,并有較強的分散能力,以防堵塞筆頭影響書(shū)寫(xiě)。
(4)墨水的穩定性要強,在一定的室溫條件下能正常的書(shū)寫(xiě),墨水均勻不分層。
(5)有足夠的書(shū)寫(xiě)長(cháng)度,即一管墨水在劃線(xiàn)機上能劃出更長(cháng)的線(xiàn)。
中性墨水的研制機理及制造工藝
中性墨水的性能和指標要求非常嚴格,其研制是一項條件復雜、技術(shù)粘度及調配墨水的粘度是影響墨水品質(zhì)的關(guān)鍵問(wèn)題。中性墨水所具粘度不是我們日常增稠的簡(jiǎn)單概念,中性墨水既有一定的稠度和粘度,又有一般墨水具有戳變性和較強的假縮性,一方面能夠保護分散顏料顆粒具有獨立的穩定結構,另一方面能夠具有剪切應力、剪切速率,以保證筆芯中利用墨水的高粘度達到筆尖不滲漏的目的,而書(shū)寫(xiě)時(shí),則利用其戳變性和假縮性使筆頭的球珠轉動(dòng)來(lái)切帶墨水時(shí)有較低的粘度,達到書(shū)寫(xiě)流暢而不滯筆的要求。墨水粘度過(guò)高會(huì )使儲墨管中的墨水有書(shū)寫(xiě)不凈的可能;而粘度太低又會(huì )出現冒水、起筆和頓筆有超墨現象。選擇適宜的增稠劑,并十分細心的調配是非常關(guān)鍵的工藝。
一般的增稠劑很多,以天然的膠質(zhì)物和化學(xué)有機合成物為常用,如天然膠質(zhì)物的淀粉、糊精、動(dòng)植物膠類(lèi)及合成樹(shù)脂類(lèi)、丙烯酸類(lèi)型都有較好的假縮性和拉絲性能,很有利于研制有特殊性能要求的墨水。但選配是有難度的,有的對溫度性能差,有的凍融穩定不佳,有的在粒子表面使顆粒膨脹產(chǎn)生軟凝聚等。所以說(shuō)增稠劑的加入要充分發(fā)揮自己的特性且還應對顏料分散不產(chǎn)生影響,這是很難達到的,多數情況是因增稠劑選擇不當,破壞墨水的整體而前功盡棄。有人采用的是高分子共聚物堿活化的增稠劑,由于該增稠劑分子支鍵與顏料及樹(shù)脂粒子相互纏結,發(fā)生交聯(lián)而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò )結構,使體系具有結構粘度,同時(shí)該增稠劑具有較強的觸變性,也有一定的增稠效果,確保了墨水達到粘度中的相關(guān)指標。