表面活性剂在油墨中的运用

江西科技师范学院毕业设计（论文）

题目（中文）：中性笔的发展及研究现状

（外文）：The development and research of Gel ink pen 院（系）：化学化工学院

专业：应用化学

学生姓名：黄斌

学号： 20072355

指导教师：雷海峰丁海新

2011年 03 月 10日

目录

引言 (3)

1.中性笔的发展 (3)

2.中性笔的研究现状 (5)

2.1笔头对出墨量的影响 (5)

2.1.1笔头的碗口与球珠的间隙 (5)

2.1.2球座体环槽的体积 (5)

2.1.3球座体油槽与小孔的面积 (5)

2.1.4球珠的表面情况 (6)

2.2墨水配方的研究 (6)

2.2．1着色剂 (6)

2.2．2润湿剂和分散剂 (7)

2.2．3流变调节剂 (8)

2.2．4消泡剂 (8)

2.2．5润滑剂 (9)

2.2．6缓蚀防绣剂 (9)

3.中性笔发展展望 (9)

参考文献 (11)

中性笔的发展及研究现状

江西科技师范学院化学化工学院07应化2班黄斌指导老师：丁海新

摘要：本文介绍了中性笔的起源及国内发展状况，初步讨论了中性笔笔头对出墨量的影响和中性墨水体系中的各助剂——润湿剂、分散剂、流变调节剂、消泡剂、润滑剂、缓蚀防锈剂的作用和选择。中性笔生产技术主要是笔头和墨水的研制，在于笔头与墨水的匹配和满足一定黏度表面张力PH值书写性能等要求且稳定的墨水体系的调配。

关键词：中性笔发展助剂

引言

中性笔(GELINK PEN，又称中性墨水笔)是属于圆珠笔一类的书写工具。利用球珠滚动带出书写介质(墨水或油墨)的书写工具统称为圆珠笔。其书写介质为油性的称为圆珠笔；其书写介质为水性的称为水性圆珠笔(水性墨水笔)亦称滚珠笔、宝珠笔；其书写介质的粘度介于水性和油性之间的称为中性笔。中性笔是目前国际上流行的一种新颖书写笔，是综合应用胶体、表面活性剂、高分子化学等学科原理的高科技产品。由于中性笔墨水中添加了触变剂，故在书写时墨水粘度降低，停止书写时墨水粘度显著加大

所谓中性笔的“中性”之意是指它的墨水黏度介于油性圆珠笔油墨的黏度(1000-20000mpa.s.)与水性墨水黏度(<10mpa.s.)之间。中性墨水以颜料为主要着色剂，与传统的全染料型墨水相比，具有优异的耐光、耐水与耐温性能，其书写润滑流畅，墨迹收敛坚牢，可做永久保存，同时还具有墨水流量均匀，脱帽时间长等特点。中性笔虽同属圆珠笔类产品，其书写原理、笔头结构、加工工艺等与传统的油性圆珠笔大同小异，但因采用墨水性能差异，对笔头有特殊的要求，因而中性墨水的研制开发难度较大，目前国际上有日本、美国、德国、韩国等国生产中性墨水，以日本的为最佳。中性墨水的研制开发关键是：墨水的配方，尤其是中性墨水的稳定性研究，是中性墨水研究的焦点。其研究途径是通过加入各种润滑剂、分散剂和流变调节剂等助剂使中性墨水达到我们所需要的稳定体系。

1 中性笔的发展现状

中性笔全称“水性颜料中黏度圆珠笔”，起源于日本，由日本的樱花(SAKURA)株式会社于1984年研制成功称为“BALLSIGN”的产品并推向市场。由于中性笔兼具自来水笔和圆珠笔的优点，书写手感舒适，因此颇受人们的喜爱，近年来发展迅速，大有取代

圆珠笔之势。日本将中性笔归入水性圆珠笔的范畴，从90年代中期开始，日本的中性笔行业飞速发展，中性笔在水性圆珠笔中所占的比例已近70％，目前，日本水性圆珠笔(包括中性笔)与圆珠笔的比例正由90年代中期的1：2逆转为2：1，看来，今后这一趋势还会明显地逆转[1]。

就我国而言，90年代中期，温州有一企业开始批量生产中性笔，当时由于工艺不十分成熟等原因而导致的质量不稳定，因此未能在国内形成市场。此后宁波贝发公司采用进口笔尖、进口的墨水和浮塞脂，开始成功地批量生产中性笔，其产品主要销往国外。随后，昌隆、爱好、乐美、成路、白金、百能、晨光等颇具实力的制笔企业相继开始生产中性笔，其笔尖、墨水也依赖进口。近几年，中性墨水笔在我国发展迅速，大有取代圆珠笔之势，许多制笔企业都转入生产中性圆珠笔，生产逐步增加，形成了产销热。2004年中性墨水圆珠笔的产量约达40亿余支，约为圆珠笔总产品量的三分之一，其中60%以上出口，而国内市场的需求量也正在逐步地上升，从产量和销售量看，我国也成了中性墨水笔的生产和销售大国。2005年，我国中性墨水圆珠笔的产量已超50亿支，约为圆珠笔总产品量的二分之一，其中60%以上出口。国内市场的需求量也正在逐步地上升，从产量和销售量看，我国已成为中性笔的生产和销售大国。全国从事制业的职工五十万余人，2004年我国制笔行业向国外市场提供的笔类产品(包括制笔产品、墨水、零件)的直接销售值约达113亿元之多，其中出值约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世界第一位(1.65亿支左右）圆珠笔的产量是50亿支，居世界第一位，活动笔的年产量为5亿支，居世界第三位。我国各种类产品的产量和出口量均已占世界第一，中国的笔行业已成为世界制笔业的生产和出口大国。虽然，我国已成为制笔大国，但还不是制笔强国，因为生产的技术、材料，特别是墨水与笔头有得到充分解决，我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。

由于中性墨水笔的特殊性能及其它的种种原因，目前我国的中性笔的生产主要存在三个问题： (一)笔头主要依赖进口。(二)中性墨水主要依赖进口。(三)装配机，我国仅生产单机，加工精度和效率低。中性墨水虽有多家企业在研制，但国产中性墨水的质量不尽人意，品种少，不能满足制笔行业的需求，无法取代进口中性墨水。所以正在成为手写笔主流的中性笔，其墨水问题就变为突出。按目前我国中性墨水的需求量，一年进口中性墨水800多吨(每吨中性墨水进口价为1．2万美元)需花去1000多万美元。因此中性墨水的研制、开发市场前景和经济效益十分可观。并且中性墨水的研制开发成