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粘度计在中性笔行业的应用

文章出处:原创 作者:Lawson(洛尚中国) 人气: 501 发表时间:2018/11/3 11:16:57

中性笔,又称水笔,起源于日本,是目前国际上流行的一种新颖的书写工具。中性笔兼具自来水笔和圆珠笔的优点,书写手感舒适,油墨粘度较低,并增加容易润滑的物质,书写介质的粘度介于水性和油性之间,因而比普通油性圆珠笔更加顺滑,是油性圆珠笔的升级换代产品。

虽然,中国已成为制笔大国,但还不是制笔强国,因为生产的技术、材料,特别是墨水与笔头没有得到充分解决,中国的笔类制品大都属于普及型产品,产品价位较低,而高档产品市场为国外公司所占据。

墨水是人们在一切社会活动中所必须的书写材料之一。中国的制笔行业于五十年代初已经确立,现已具相当的规模,开创了多门类、多品种的较为完整的生产体系。有资料表明,全国从事制笔业的职工五十万余人,2004年中国制笔行业向国内外市场提供的笔类产品(包括制笔产品、墨水、笔零件)的直接销售值约达113亿元之多,其中出口值约68.6亿元,向国内市场的直接销售值约达44.4亿元,产品远销100多个国家和地区。近几年,自来水笔的产量居shi界di一位(1.65亿支左右),圆珠笔的产量是150亿支,居shi界di一位,活动铅笔的年产量为5亿支,居shi界di三位。中国各种笔类产品的产量和出口量均已占shi界di一,中国的制笔行业已成为shi界制笔业的生产和出口大国。

中性墨水的研制开发关键是:墨水的配方;与配方匹配的加工工艺;墨水与笔头的匹配。首先,在配方的研制中,要使墨水有适当的粘度、表面张力、pH值,既确保笔流畅不泄漏,又确保墨水的耐光、耐水、耐热、耐寒、保湿性、渗透性,同时要解决墨水的稳定性,较长时间的保存而墨水不变质,不出现分层、沉淀,还要确保墨水的安全性,无毒,无腐蚀性。

要求中性笔除了要兼顾油性圆珠笔和水性圆珠笔的优点,还要有以下的质量指标。

(1)墨水的通用性要强,既能更广泛的配合笔头,达到较好的书写性能,以利更好地成为笔厂的配套产品。

(2)要求墨水应具有相应的假缩性和粘度的戳变性,墨水的间歇性能要长,以达到更长的脱帽时间。

(3)墨水要达到一定的颗粒细度,以低于球珠与球座的间隙量,并有较强的分散能力,以防堵塞笔头影响书写。

(4)墨水的稳定性要强,在一定的室温条件下能正常的书写,墨水均匀不分层。

(5)有足够的书写长度,即一管墨水在划线机上能划出更长的线。

中性墨水的研制机理及制造工艺

中性墨水的性能和指标要求非常严格,其研制是一项条件复杂、技术粘度及调配墨水的粘度是影响墨水品质的关键问题。中性墨水所具粘度不是我们日常增稠的简单概念,中性墨水既有一定的稠度和粘度,又有一般墨水具有戳变性和较强的假缩性,一方面能够保护分散颜料颗粒具有独立的稳定结构,另一方面能够具有剪切应力、剪切速率,以保证笔芯中利用墨水的高粘度达到笔尖不渗漏的目的,而书写时,则利用其戳变性和假缩性使笔头的球珠转动来切带墨水时有较低的粘度,达到书写流畅而不滞笔的要求。墨水粘度过高会使储墨管中的墨水有书写不净的可能;而粘度太低又会出现冒水、起笔和顿笔有超墨现象。选择适宜的增稠剂,并十分细心的调配是非常关键的工艺。

一般的增稠剂很多,以天然的胶质物和化学有机合成物为常用,如天然胶质物的淀粉、糊精、动植物胶类及合成树脂类、丙烯酸类型都有较好的假缩性和拉丝性能,很有利于研制有特殊性能要求的墨水。但选配是有难度的,有的对温度性能差,有的冻融稳定不佳,有的在粒子表面使颗粒膨胀产生软凝聚等。所以说增稠剂的加入要充分发挥自己的特性且还应对颜料分散不产生影响,这是很难达到的,多数情况是因增稠剂选择不当,破坏墨水的整体而前功尽弃。有人采用的是高分子共聚物碱活化的增稠剂,由于该增稠剂分子支键与颜料及树脂粒子相互缠结,发生交联而产生网络结构,使体系具有结构粘度,同时该增稠剂具有较强的触变性,也有一定的增稠效果,确保了墨水达到粘度中的相关指标。


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