圓珠筆是怎麼做的

時間 2021-09-21 03:07:47

1樓:匿名使用者

圓珠筆油墨配方中主要成分包括染料、成膜劑、溶劑、分散劑及其他助劑。

1、染料

染料的作用是賦予油墨足夠的顏色深度,圓珠筆油墨中所用染料可分為油溶性染料和醇溶性染料,本試驗所用染料為酞菁系染料,該染料不溶於溶劑,在油墨中有好的分散性,對成膜劑有強的附著力,從而不滲透於紙張內部,且顏色要色澤鮮豔,耐候性好。

2、成膜劑

成膜劑是可擦性圓珠筆用油墨的重要組成部分,其作用主要是能在紙張表面均勻成膜並作為染料的載體。要求它對紙張表現有一定的粘附力,不易剝落,但可用橡皮擦輕輕擦去,和著色劑有強的附著力,在溶劑中溶解性好,且與其他成分相互穩定,能長期儲存。本實驗中採用橡膠類成膜劑。

3、溶劑

在可擦性圓珠筆用油墨中,溶劑的作用在於溶解染料、成膜劑並與各類助劑相溶,提供一定的流動性,還要有恰到好處的揮發性,在書寫過程中能有效控制乾燥速度。試驗表明,採用共溶劑要比單溶劑效果好,本實驗採用了溶劑a:溶劑b=1:

1.5~2.5的共溶劑體系,其效果最佳。

4、分散劑

適量的分散劑可降低油墨和紙張表面的粘附性,使油墨書寫到紙張表面時在一定時間內具有可擦性,分散劑還可以保持油墨的書寫流利性和長期穩定性。本實驗所用物質是鄰苯二甲酸酯類和乙二醇酯類二者按一定比例配製的混合物。

5、其它助劑

(1)潤滑劑和緩蝕劑

在油墨組分中通常以脂肪酸作潤滑劑,潤滑劑同時是助溶劑,潤滑劑作用包括:a、使球珠潤滑,提供流利的書寫;b、防止油墨乾燥,使圓珠筆具有穩定、良好的初筆效能;c、

增加染料溶解深度,提高染料色澤。脂肪酸的引入對某些筆尖金屬(如銅合金)有腐蝕性,使油墨中產生一種非均質結晶物質而堵塞通道,因而縮短圓珠筆的使用壽命。採用脂肪酸並輔以緩蝕劑的方法可以解決腐蝕問題,同時滿足潤滑要求。

實驗中採用的緩蝕劑呈飽和狀態溶解在脂肪酸中,可達到防腐目的。

(2)抗氧劑、反乾燥劑

圓珠筆油墨中產生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在於黃銅和介面發生氧化作用,並在溶液中產生銅、鋅化合物所致。在抗氧劑中含有能吸附和吸收周圍氧的物質,因此能有效地防止氧化,抗氧劑和緩蝕劑並用能更有效防止或抑制銅合金的腐蝕,實驗表明,我們所用的抗氧劑效果良好。實驗中我們還採用了反乾燥劑,主要作用是阻止油墨表面或墨跡的氧化乾燥,使油墨和墨跡有較好的視覺效果,同時延長其使用期和保持期,在應用時還可以提高圓珠筆的效能,反乾燥劑同時也是抗氧劑。

三、結論

1、配方的基本成分

染料 5%-25%

成膜劑 5%-15%

溶劑 30%-60%

分散劑 5%-20%

其他助劑 2%-10%

油性圓珠筆是圓珠筆系列產品的第一代產品品種,從批量投放市場,至今已有60多年了。經過長期的改進完善,油性圓珠筆生產工藝成熟,產品效能穩定,儲存期長,書寫效能穩定,現已成為圓珠筆類產品中的傳統產品品種,油性圓珠筆所用的油墨粘度高,所以書寫手感相對重一些。

圓珠筆油墨的色素是染料。油墨顏色主要有藍、紅、黑三種,其中尤以藍色油墨使用最多。過去藍色油墨中的色素成分是鹽基品藍和鹽基青蓮,溶劑是氧化蓖麻油、蓖麻油酸。

由於鹽基性染料不耐光(耐光度只有1級-2級),不耐熱,不耐酸鹼,所以耐久性差,現已被淘汰。 目前市場上銷售的“424”藍色圓珠筆和“322”黑色圓珠筆,用它書寫的字跡耐久性較好。

香味圓珠筆有毒的報道屢見不鮮,劣質香味文具所含的揮發性有機化合物具有毒性,對人體有一定損害;但我們卻還沒有聽到過因正常使用沒有摻加揮發性有機化合物的油性圓珠筆而中毒的事件。

2樓:匿名使用者

3結構原理

圓珠筆的書寫原理,主要是利用球珠在書寫時與紙

圓珠筆的相簿(20張)

面直接接觸產生摩擦力,使圓珠在球座內滾動,帶出筆芯內的油墨或墨水,以達到書寫的目的。

圓珠筆是用油墨配不同的顏料書寫的一種筆。筆尖是個小鋼珠,把小鋼珠嵌入一個小圓柱體型銅製的碗內,後連線裝有油墨的塑料管,油墨隨鋼珠轉動由四周流下。

圓珠筆油墨的色素是染料。油墨顏色主要有藍、紅、黑三種,其中尤以藍色油墨使用最多。過去藍色油墨中的色素成分是鹽基品藍和鹽基青蓮,溶劑是氧化蓖麻油、蓖麻油酸。

由於鹽基性染料不耐光(耐光度只有1級-2級),不耐熱,不耐酸鹼,所以耐久性差,現已被淘汰。 市場

結構上銷售的“424”藍色圓珠筆和“322”黑色圓珠筆,用它書寫的字跡耐久性較好。

香味圓珠筆有毒的報道屢見不鮮,劣質香味文具所含的揮發性有機化合物具有毒性,對人體有一定損害;但還沒有聽到過因正常使用沒有摻加揮發性有機化合物的油性圓珠筆而中毒的事件。

圓珠筆品種繁多、式樣各異,就質量而言又有高、中、低等不同檔次,但從類別上說,基本上可分為油性圓珠筆和水性圓珠筆兩種。

水性圓珠筆

圓珠筆又稱寶珠筆或走珠筆。寶珠筆的筆桿、筆套用塑料注塑成型的叫全塑寶珠筆;筆套用不鏽鋼材衝壓磨製成的叫半鋼寶珠筆;筆桿、筆套全用不鏽鋼製造的叫全鋼寶珠筆。全塑型的基本上都是一次性使用,即墨水用完就報廢了;半鋼型和全鋼型的多采用可更換筆芯式結構。

寶珠筆的筆頭分為炮彈式和針管形兩種,分別採用銅合金、不鏽鋼或工程塑料製成。球珠則多采用不鏽鋼、硬質合金或氧化鋁等材料製成,中字跡球珠直徑為0.7毫米,細字跡球珠直徑為0.

5毫米。儲水形式分纖維束儲水和無纖維束儲水兩種。墨水的色澤有紅、藍、黑、綠等。

寶珠筆兼有鋼筆和油性圓珠筆的特點,書寫潤滑流暢、線條均勻,是一種較為理想的書寫工具。

除了以上分類外,常見的還有以油墨的顏色、筆的結構來分類。

油性圓珠筆

圓珠筆所使用的筆頭球珠多采用不鏽鋼或硬質合金材料製成。球珠直徑的大小,決定了字跡線條的粗細。常見的球珠直徑有1毫米、0.

7毫米、0.5毫米三種(產品的筆身或圓珠筆芯上往往會註明)。圓珠筆的油墨是特製的,主要以色料、溶劑和調黏劑混合而成。

常見的顏色有藍、黑、紅三色。普通油墨多用來作一般書寫,特種油墨多用來作檔案書寫。作檔案書寫用的油墨,在筆芯上一般注有記號,如國產筆芯就注有da的字樣。

油性圓珠筆是圓珠筆系列產品的第一代產品品種,從批量投放市場,至今已有60多年了。經過長期的改進完善,油性圓珠筆生產工藝成熟,產品效能穩定,儲存期長,書寫效能穩定,現已成為圓珠筆類產品中的傳統產品品種,油性圓珠筆所用的油墨粘度高,所以書寫手感相對重一些。[4]

按顏色分

⑴ 單色圓珠筆:這是最為普通的圓珠筆,常有藍色、黑色、紅色等。

⑵ 雙色圓珠筆:一般是紅、藍雙色。

⑶三色圓珠筆:是紅、藍和黑色。

⑷ 四色圓珠筆:是紅、藍、黑和綠色。除此四種以外,還有六色、八色,甚至還有十二色的圓珠筆。

按結構分

⑴一次性的圓珠筆,筆桿就是筆芯,既不能加油墨,也不能換筆芯,油墨用完,就只能丟棄。

⑵ 可以換筆芯的圓珠筆,有按鈕、彈簧、鎖定、復原等功能。

⑶筆桿可以旋轉,使筆芯伸出或者縮入。

⑷ 有圓珠筆和鋼筆組合的,有圓珠筆和鉛筆組合的,有圓珠筆和測電筆組合的,有圓珠筆和微小燈泡組合等等的新型圓珠筆。

角度過小

易磨損球座的收口處(球座材料為鎳鉑銅或不鏽鋼,較球珠易磨損得多),如長時接觸被寫物,即使被寫物是紙張,球座也經不起磨損,如此會造成球珠脫落。

正確角度

圓珠筆書寫時,角度控制在55°至70°是最為理想的,這時,僅是球珠與紙接觸(球珠很硬、碳化鎢或陶瓷,很不易磨損),收口處不接觸書寫物,從而保證圓珠筆在良好的書寫狀態下延長使用壽命。

墊紙過厚

書寫時,墊紙過厚,筆頭收口處接觸到紙,易磨損脫珠,建議:0.4的球珠不能複寫;0.

5的球珠最多複寫1張,不宜再多;0.7的球珠最多複寫3張至4張,不宜再多,複寫時最好75°書寫。

染料染料的作用是賦予油墨足夠的顏色深度,圓珠筆油墨中所用染料可分為油溶性染料和醇溶性染料,本試驗所用染料為酞菁系染料,該染料不溶於溶劑,在油墨中有好的分散性,對成膜劑有強的附著力,從而不滲透於紙張內部,且顏色要色澤鮮豔,耐候性好。

分散劑適量的分散劑可降低油墨和紙張表面的粘附性,使油墨書寫到紙張表面時在一定時間內具有可擦性,分散劑還可以保持油墨的書寫流利性和長期穩定性。本實驗所用物質是鄰苯二甲酸酯類和乙二醇酯類二者按一定比例配製的混合物。

成膜劑成膜劑是可擦性圓珠筆用油墨的重要組成部分,其作用主要是能在紙張表面均勻成膜並作為染料的載體。要求它對紙張表現有一定的粘附力,不易剝落,但可用橡皮擦輕輕擦去,和著色劑有強的附著力,在溶劑中溶解性好,且與其他成分相互穩定,能長期儲存。本實驗中採用橡膠類成膜劑。

溶劑在可擦性圓珠筆用油墨中,溶劑的作用在於溶解染料、成膜劑並與各類助劑相溶,提供一定的流動性,還要有恰到好處的揮發性,在書寫過程中能有效控制乾燥速度。試驗表明,採用共溶劑要比單溶劑效果好,本實驗採用了溶劑a:溶劑b=1:

1.5~2.5的共溶劑體系,其效果最佳。

其它助劑

(1)潤滑劑和緩蝕劑

在油墨組分中通常以脂肪酸作潤滑劑,潤滑劑同時是助溶劑,潤滑劑作用包括:a、使球珠潤滑,提供流利的書寫;b、防止油墨乾燥,使圓珠筆具有穩定、良好的初筆效能;c、增加染料溶解深度,提高染料色澤。脂肪酸的引入對某些筆尖金屬(如銅合金)有腐蝕性,使油墨中產生一種非均質結晶物質而堵塞通道,因而縮短圓珠筆的使用壽命。

採用脂肪酸並輔以緩蝕劑的方法可以解決腐蝕問題,同時滿足潤滑要求。實驗中採用的緩蝕劑呈飽和狀態溶解在脂肪酸中,可達到防腐目的。

(2)抗氧劑、反乾燥劑

圓珠筆油墨中產生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在於黃銅和介面發生氧化作用,並在溶液中產生銅、鋅化合物所致。在抗氧劑中含有能吸附和吸收周圍氧的物質,因此能有效地防止氧化,抗氧劑和緩蝕劑並用能更有效防止或抑制銅合金的腐蝕,實驗表明,我們所用的抗氧劑效果良好。實驗中我們還採用了反乾燥劑,主要作用是阻止油墨表面或墨跡的氧化乾燥,使油墨和墨跡有較好的視覺效果,同時延長其使用期和保持期,在應用時還可以提高圓珠筆的效能,反乾燥劑同時也是抗氧劑

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