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粘度計在中性筆行業的應用

文章出處:原創 作者:Lawson(洛尚中國) 人氣: 710 發表時間:2018/11/3 11:16:57

中性筆,又稱水筆,起源于日本,是目前國際上流行的一種新穎的書寫工具。中性筆兼具自來水筆和圓珠筆的優點,書寫手感舒適,油墨粘度較低,并增加容易潤滑的物質,書寫介質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品。

雖然,中國已成為制筆大國,但還不是制筆強國,因為生產的技術、材料,特別是墨水與筆頭沒有得到充分解決,中國的筆類制品大都屬于普及型產品,產品價位較低,而高檔產品市場為國外公司所占據。

墨水是人們在一切社會活動中所必須的書寫材料之一。中國的制筆行業于五十年代初已經確立,現已具相當的規模,開創了多門類、多品種的較為完整的生產體系。有資料表明,全國從事制筆業的職工五十萬余人,2004年中國制筆行業向國內外市場提供的筆類產品(包括制筆產品、墨水、筆零件)的直接銷售值約達113億元之多,其中出口值約68.6億元,向國內市場的直接銷售值約達44.4億元,產品遠銷100多個國家和地區。近幾年,自來水筆的產量居shi界di一位(1.65億支左右),圓珠筆的產量是150億支,居shi界di一位,活動鉛筆的年產量為5億支,居shi界di三位。中國各種筆類產品的產量和出口量均已占shi界di一,中國的制筆行業已成為shi界制筆業的生產和出口大國。

中性墨水的研制開發關鍵是:墨水的配方;與配方匹配的加工工藝;墨水與筆頭的匹配。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,同時要解決墨水的穩定性,較長時間的保存而墨水不變質,不出現分層、沉淀,還要確保墨水的安全性,無毒,無腐蝕性。

要求中性筆除了要兼顧油性圓珠筆和水性圓珠筆的優點,還要有以下的質量指標。

(1)墨水的通用性要強,既能更廣泛的配合筆頭,達到較好的書寫性能,以利更好地成為筆廠的配套產品。

(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,以達到更長的脫帽時間。

(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寫。

(4)墨水的穩定性要強,在一定的室溫條件下能正常的書寫,墨水均勻不分層。

(5)有足夠的書寫長度,即一管墨水在劃線機上能劃出更長的線。

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、技術粘度及調配墨水的粘度是影響墨水品質的關鍵問題。中性墨水所具粘度不是我們日常增稠的簡單概念,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,而書寫時,則利用其戳變性和假縮性使筆頭的球珠轉動來切帶墨水時有較低的粘度,達到書寫流暢而不滯筆的要求。墨水粘度過高會使儲墨管中的墨水有書寫不凈的可能;而粘度太低又會出現冒水、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鍵的工藝。

一般的增稠劑很多,以天然的膠質物和化學有機合成物為常用,如天然膠質物的淀粉、糊精、動植物膠類及合成樹脂類、丙烯酸類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生軟凝聚等。所以說增稠劑的加入要充分發揮自己的特性且還應對顏料分散不產生影響,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脂粒子相互纏結,發生交聯而產生網絡結構,使體系具有結構粘度,同時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指標。


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