中性笔的危害研究

中性笔的危害研究

山亭区实验小学五年级六班闫肖晗指导老师邹丽丽

课题题目

中性笔的危害研究

一、研究对象

青少年群体、市面上的中性笔

中性笔

书写介质的粘度介于水性和油性之间的圆珠笔称为中性笔；中性笔起源于日本，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，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。

二、研究的内容、目标与重点

课题研究的目标：

1．调查中性笔的类型及制作方法以及合格率为多少

2．了解青少年群体如何看待中性笔及其是否了解中性笔3．了解中性笔是否真的污染环境

意义：

普及中性笔知识，让青少年群体了解中性笔，使其适量使用，尽量减少环境污染，并向有关当局提出中性笔的危害和个人意见，尽力让中性笔以环保、方便、安全的形象走入千家万户。

三、研究的思路、过程与方法

研究思路

走进文具超市，各色琳琅满目的文具映入眼帘，其中，多样的中性笔更是占据首席，各种各样的多味中性笔销售量居学生文具畅销行列，大多数购买者为小学生，也有少许中学生购买，理由多为新颖有趣、外形奇特，有些中性笔甚至散发着浓烈的香气，还有的为枪支、刀片形状，看上去多种多样，深受广大青少年的喜爱。但是，关于中性笔也是众说纷纷，各种观点无奇不有。有支持学生使用中性笔的，有不支持的，更有甚者保持中立态度，那么究竟这些中性笔究竟对广大青少年有益，还是有害？随着时代的变更，中性笔应不应该普及学校？如何正确对待各色中性笔呢？中性笔会不会污染环境呢？怀着这些问题，我们展开了对市场上畅销的部分中性笔的调查研究。

研究方法

○1询问有关当局中性笔的类型及制作方法，以及对青少年的影响，并且了解大多数中性笔的合格率。

○2采访青少年群体，询问其是否了解中性笔的利害以及是否认同中性笔普及，对中性笔的立场观念。

○3以市场上畅销的部分中性笔为样本，进行实验，总结中性笔是否污染环境。

四、研究分为三步进行

1、采访有关当局

问题一：请问您知道中性笔的常见类型吗？

答：

子弹头型

仔细观察这种中性笔的笔头，我们会发现它们就象一颗子弹一样。在制造过程中，我们通过金属切削将一根原棒切削成一颗完整的笔头。子弹头型适合制造更粗的笔头，市面上较多的是0.5MM，最粗的可以可以达到1.2。

针管型

通常，我们将这种类型的笔头称为“全针管”。它与子弹头型笔头的关键区别就在于，它由非

切削方式加工而成。在加工成笔头之前，它是一根完整的细管，通过精密仪器从3个方向在细管前端打3个凹点，形成球珠的碗座；而后面的细管则形成三角形的油槽。油墨经过油槽流出，再通过球珠的滚动带出油墨，完成书写过程。针管型适合制造较细的笔头，例如0.30、0.25等等。

半针管

半针管是介乎与子弹头和针管之间,外形更加美观。笔头尖端可以做到跟针管一样细,而笔头尾端跟子弹头的尾端是一样大的。半针管型可以制造相对较细的笔头，例如0.48，0.35等等

问题二：请问您知道中性笔的制作过程吗？

答：中性墨水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。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；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n向书写。（4）墨水的稳定性要强，在一定的室温条件下能正常的，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、技术性强、经验性强的综合辅配工艺，要在以下几方面进行突破。

中性墨水所用的色基颜料粒度必须极细，要用接近于纳米级原料（如优质乙炔碳黑），所用色基染料、辅料必须能完全互溶，避免气泡、粒子凝聚体的形成，在选择原料时必须充分注意。在加工工艺中，重点解决研磨工艺，确保颗粒细度，不致堵塞而造成不出水。在加工中可以采用化工行业的高新技术含量高的设备，如：高剪切分散机、超音速粉碎机、超声波乳化设备等。

根据胶体化学理论，胶体中的金属离子，特别是高价金属离子，具有较高的电位，吸引周围具相反电荷的离子，形成双电层，破坏胶体溶液的稳定性，正像污水处理中，常用高价

金属离子作絮凝剂一样，可破坏胶体溶液的稳定性，高价离子、变价离子，如Al3+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Mn6+，Cr6+

等对胶体溶液的稳定性有较强的破坏作用。墨水中金属离子引入的原因：作为制造墨水的原料，通常要经过严格选择，严格杜绝金属离子的引入，但由于种种原因，仍有一定量的金属离子被引入。其中有些金属离子是原料化合物的组成部分，不是处于游离态，而是处于化合态，这部分金属离子对胶体的稳定性影响很小。另一部分是游离的杂质金属离子，它们是制造原料时，加入的过量的金属离子，而且制成原料后，又没有洗干净而残留，如K1+，、Na1+，、Cr6+、Fe3+，、cu2+，、Ni2+，；还有原料中带人的杂质金属离子，以及水和试剂带入的金属离子。这些游离的金属离子可以破坏墨水的稳定性，使墨水产生分层、沉淀、变色。其中墨水中的染料、颜料是带入金属离子的主要来源。

确定所选材料

用于制造墨水的原材料要有稳定的性质和相对固定的厂家，确保墨水的研制和生产有稳定品质。否则，原料的差异，导致墨水性能不稳定，进而导致配方的调整。

先配色浆，再制墨水