[转帖]各种书写墨水的质量分析

leo9_9999

我国的书写工具日新月异，不断开发新品种，新花色，新规格，积极参与国际竞争，走外向型经济发展道路，但是，国外笔类产品也进入国内市场，各企业面临着原材料和能源等成本日益上升，企业必须进一步转变观念，增加竞争和开发意识，从单一产品转为多门类产品，围绕有市场，有质量，有效益发展新的经济增长点。书写墨水是使用最广的书写、绘图和记号材料，在国外也通称为书写液体或记号液体。我国对现代书写用笔，对书写材料的技术要求可以有以下几点：一、在使用过程中，对有助于出水流畅，手感舒适，书写自如，书写间隙时笔头裸露存放一定时间后，仍能出墨，不断水，少断水，能贮放较长时间而不变质。二、书写后墨迹色泽明显悦目辨认省力，彩色要求明亮鲜艳。三、墨迹能保存较长时间，不变色、不褪色、遇水、油或一般化学药品不渗化，不模糊，特殊产品则不要求有可擦性，可洗涤性或一定时间内自行消色等性能。四、对笔内零件无破坏或腐蚀作用。五、不损伤纸张或其它书写表面并作一定的附着力，轻微磨擦不脱落、不模糊，六、对人体，特别对儿童用笔的书写材料，要无毒、无害、无刺激性气味。<p>　　目前我国的染料工业与世界先进水平相比尚有一定距离，质量较高的染料品种占的比例还很低，它们主要为<a href="http://class.wtojob.com/industry_205.shtml" target="_blank">纺织</a>行业配套，对墨水行业讲，除墨水外，几乎无其它墨水专用染料，这给墨水行业的发展带来了一定困难。墨水中选用染料的好坏，直接影响墨水的色泽稳定性等多项技术指标，下面我们分析各种书写墨水的质量。</p><p>　　从古埃及起，用植物和矿物的各种颜色汁和悬浮液为书写用墨水，其中有茜素，靛蓝，商陆浆果，胭脂和乌贼的墨汁等，以后可溶性铁盐，如硫酸亚铁加上丹宁萃取水溶液配制的墨水直接写在纸上，颜色浅淡，放置后逐渐变深，而且不溶水，不褪色。染料工业发展后，各种颜色的彩色墨水相继问世，蓝黑墨水具有由蓝变黑，经久不褪的特点，是我国最常用的书写墨水。其中铁含量的多少影响墨水的变黑，耐晒和耐水性能强，但过高的铁含量会引起墨水稳定性下降，产生沉淀和色泽变暗，一般蓝黑墨水多加入无机酸(硫酸)以提高墨水的稳定性，同时有助于酸性墨水蓝染料的充分显色。其典型的配方为：单宁酸(75±3％)3．6克、没色子酸(95±5％)3．6克、硫酸亚铁(96±3％)6．5克、墨水蓝(100±2％)4．8克、硫酸(95±3％)2．4克、丙三醇(比重&gt;1．25)3．2克、福马林(<a href="http://class.wtojob.com/industry_207.shtml" target="_blank">甲醛</a>&gt;37％)0．7克、苯酚(95±5％)1．0克、加水稀释至1升。为防止腐蚀可以加入阻蚀剂为减少渗化可加入树脂，质量指标必须达到，色度≥0．30，不溶物≤2．0mm，扩散度≤3级耐水性和耐晒性达到线迹清晰，稳定性不应出现霉斑、异味，间隙书写&gt;~30min，ph值≥1．5，墨水外观表面无悬浮物，无异味。</p><p>　　碳黑墨水是以碳黑为主要成分的书写墨水，碳黑的化学稳定性极强，黑度，着色力，遮盖力都很高，耐水、耐晒，耐化学药剂远远超过了蓝黑墨水，主要是用于保存文件和记录，并可供绘图等使用。基本配方为：碳黑5～6克、丙烯酸树脂0．4～1．0克、丙三醇4～8克、乙二醇2～4克、表面活性剂1～2克、苯酚0．4～05克、加水稀释至1升。制造优质的碳素墨水，碳黑预先进行氧化处理，使这个憎水物质变为亲水物质，最关键的是碳黑的研磨细度越细，覆盖面积越大，则色泽越深，与长期稳定性的密切关系，影响到书写流利性，所以碳素墨水的质量指标须达到色泽深度、水浸坚牢度、日晒坚牢度不能低于对比色标，基本不褪色。稳定性在电动离心机上3000±200rev／min离心五分钟，做流条试样与制成的色标对比要≥70％、间隙书写≥30min,毛细扩散度均匀，扩散度≤3级，耐化学药剂要色泽不变，墨水外观表面无悬浮物，无异味。</p><p>　　彩色墨水可按溶剂体系分为二大类：一类是以水为溶剂的墨水，这种墨水主要是水流性颜料，加上甘油、乙二醇和表面活性剂配成。另一类是以有机溶剂为介质，采用醇溶性染料或微细的颜料粒子，加上合成树脂配置而成。彩色墨水有良好的附着性能，主要用于作画，作记号等，彩色水笔墨水的基本成分为染料，助剂和水。染料要求选用碱性染料充作墨水的着色剂最为优越，碱性染料色泽鲜艳的品种较多，碱性染料色力强度高，在墨水中用量一般为0．6～4％，耐酸性染料的用量一般为1～7％，彩色墨水为水性墨水。水是最基本的溶剂，一般的占总量的70％，水中不应含有铜、铁等离子，以免影响墨水的色泽和稳定性。此外，还须加入10—30％的起吸湿助溶作用的有机溶剂，当然加入量过少墨水易于挥发，不易长期贮存，影响书写流利性，但过多，书写在纸上的墨迹干涸不快，会沾污其它纸张与物品，并增加了墨水年的成本。加入的有机溶剂必须以既能增加染料的溶解度，又与水有很好的互溶性为准则，常用的溶剂有丙三醇、乙二醇、一缩二L--醇、一缩二7,--醇乙醚，聚乙二醇、三乙醇胺等。但是彩色墨水的质量必须达到明亮鲜艳，并有一定的附着力，对人体要无毒、无害、无刺激性气味。</p><p>　　记号笔墨水种类很多，有彩色、油性、水性、荧光、白板等。油性记号笔墨水采用油溶性(醇溶性)，染料加上一定的成膜剂，常用溶剂早期多为甲苯、二甲苯，但有一定的毒性，目前已改用无毒的溶剂代替。油性记号笔根据不同表面的需要可以有6～8种不同色别，油性主要用醇、酯、酮混合溶剂作为主要溶剂，将染料或颜料作为着色剂，再配以其它各种助剂配制而成，能在各种不同的介质上通过书写的形式留下痕迹的墨水称油性记号笔。白板记号笔墨水由溶剂，可溶性树脂，助剂及分散其中的颜料或染料等四部分组成。溶剂可以有低级醇类、乙酸酯类、甲基异丁基酮、混合二甲苯等，树酯为成膜剂常用有<a href="http://class.wtojob.com/industry_205.shtml" target="_blank">纤维</a>素衍生物，氯乙烯一醋酸乙烯共聚物，聚乙烯醇缩丁醛树脂等，助剂则多为表面活性剂典型配方为颜料3％、树脂3．5～5％、助剂10％、混合溶剂82～85％，配成白板墨水装配成白板笔。技术要求要达到：书写性能细腻流畅、无拉丝感、边缘整齐、易擦性能，书写后30天以上极易擦除，且不留痕迹。适用性能：可匹配各种卷包；S和<a href="http://class.wtojob.com/industry_205.shtml" target="_blank">纤维</a>笔头，主要物理性能比重0．830～0．850，粒度(D50)150～200nm，粘度6．5±1．0CPS,表面张力22±1．0d／cm、PH值4．0±1．0，干燥时间&lt;5S。</p><p>　　荧光记号笔墨水由荧光引发剂和溶剂等组成，一般有橙红、淡绿、嫩黄、天蓝等四种颜色，全是透明浅色，主要用于书籍、报刊、文字资料上的划线标记，以引起醒目作用。基本配方为荧光色素5克、荧光引发剂、(PVP)树脂35克、乙醇、乙二醇350克，加水稀释至1份，配成荧光记号笔墨水装配成荧光笔。技术要求达到，初写性能：100mm内出墨正常：书写性能：100mm内线迹流畅，无明显变淡、断线现象；发光性能：紫外线下线迹明显发光；透过性能：复印前，覆盖字迹清晰显现，复印后字迹可辩；干燥性：≤20s；间歇书写：≥2h；耐温性：(60±2)℃下放1h书写出墨正常。</p><p>　　水性墨水主要有着色剂、水溶性有机溶剂、表面活性剂、假塑性赋予剂／增稠剂、去离子水及pH调节剂等组成，一般将染料直接溶于水中，再加入水溶性有机溶剂及其他助剂可制成水性墨水。但染料型水性墨水的耐水牢度和耐光牢度较差，用颜料作为着色剂的水性墨水具有很强的耐水牢度和耐光牢度。但由于颜料合成后的原生态颗粒粒径较大，不能直接使用，原料的高效粉碎、分散，颗粒的均匀性，颜料不溶于水，颜料是借助于分散剂的作用分散于墨水中的。因此如何使颜料均匀稳定分散于墨水中，并在长期储存过程中可抑制颜料沉积和分离，具良好的跟进性和连续书写性能是颜料性水性墨水主要攻关课题。当颜料颗粒达到500皿m以下时，颗粒越细，表面能量越大，在水中的颗粒相互吸引，会倾向团聚，重新形成大颗粒，此时墨水的形态极不稳定，超细粉碎后颜料的分散稳定技术也是当今国际颜料墨水生产的难题之一。</p><p>　　墨水制造过程中，需要在三个方面进行质量控制，即：原料、加工过程和成品，在墨水制造过程中，必须定期进行质量控制检查，以确定染料和树脂是否溶解，颜料是否很好地分散。典型的墨水是由溶剂、色料、树脂和其它不同的添加剂制成的，为了保证每次制造的墨水性能相同，使用的全部原料必须进行测试。为了确定购买的不同溶剂的纯度，制造厂必须对每槽、每桶抽样使用实验室的折射仪检测其外观、气味和折射率，必要时溶剂样品需要气相层析法作纯度测试。大多数工业溶剂是主要成分和几种次要成分的混合物，大多数也含有微量的不溶物质，在制造墨水过程中，对这些物质必须进行过滤或离心分离，这些不溶物根据其颗粒尺寸和墨水的品种会严重影响书写性能。水性墨水的表面张力特别重要，墨水中最令人感兴趣的成分是树脂和添加剂，墨水配方要用很多时间去挑选最佳的树脂和添加剂，以达到所需要的性能。添加剂包括各种不同的物质，如表面活性剂、消沫剂、防腐剂、润滑剂和防蚀剂、分散剂、防干燥剂和聚合物。所有墨水须对以下6种物理性能作常规测试：澄清度、比重、pH值、表面张力、粘度和色泽。大多数水性墨水和耐久性墨水的比重通常用比重计测试，对具有粘度小于20厘泊的水性墨水和记号笔耐久墨水，粘度可以用校准的淘析杯进行测试。对较稠墨水，如滚珠墨水，可使用布鲁克特线性速度传感器粘度计进行测试，滚珠笔记号墨水具有的触变性不同转速粘度变化和粘度情况可以绘图显示出，当转动剪切增加时，粘度即减小，这样，当滚珠笔不使用时可阻止墨水从滚珠中漏出，而当圆珠书写滚动时，粘度就减小，使墨水顺畅地流在书写纸上。各种墨水使用或检测必须装成成品笔，在书写纸上对墨水性能进行测试，书写效果的好坏直接影响到墨水。<br/></p><div class="biaoqian"><ul><li><span id="newskeywords"></span></li><li style="TEXT-ALIGN: right;">信息来源: <span id="articlfr">中国制笔信息网</span>
                        </li></ul></div>

cyhey

又学到东西了，谢谢楼主！

mltgood

学习了

一品毛

<p>很专业的文章,不错</p>

bobliangan

好长阿~~看了头大啊

zzzzzlno1

学习中。。。。。。。