(完整版)墨水化學(xué)概述

1、第1章 墨水化學(xué)概述1.1 墨水的概念與分類1.1.1 墨水的概念只要提到墨水， 一般人首先想到的是鋼筆墨水， 甚至有人把墨水的概念完全局限于鋼筆 墨水，這就有點(diǎn)坐井觀天了。實(shí)際上墨水的含義廣泛的多，從組成上看，墨水是一類含有顏 料或染料的液體，此外還含有各種助劑；從功能上講，用來(lái)書寫文字、繪制圖案、標(biāo)記符號(hào) 或印刷材料的一切液體都可以稱為墨水。 在生活領(lǐng)域， 墨水是人們?cè)谝磺猩鐣?huì)活動(dòng)中所必須 的功能材料之一，在人類文明的發(fā)展史上留下了不可磨滅的印跡1 。我國(guó)有時(shí)把溶劑為水性的、 粘度較小的墨水類產(chǎn)品稱為墨水， 溶劑為有機(jī)溶劑的、 粘度 較大的墨水類產(chǎn)稱為油墨。 但也并不是如此嚴(yán)格， 如以水為

2、溶劑的印刷墨水有人也稱為油墨， 而以有機(jī)溶劑為溶劑的彩色墨水也稱為墨水。 實(shí)際上墨水和油墨都屬于墨水類產(chǎn)品， 并沒(méi)有 嚴(yán)格的界限。在英文中，墨水和油墨統(tǒng)稱為 Ink （墨水）。中國(guó)制筆 1997 年第 4 期的“制 筆技術(shù)詞典書寫材料”中寫到 2 ：“Ink 是各種顏色的液體或糊狀物，通常多為黑色或深 藍(lán)色，用于書寫和印刷，由一種或幾種染料或顏料溶解或擴(kuò)散在液體介質(zhì)而成。 ” 新型墨水類產(chǎn)品是典型的精細(xì)化學(xué)品或?qū)Ｓ没瘜W(xué)品， 產(chǎn)品更新快， 附加值高， 技術(shù)秘密 性強(qiáng)。 在日本， 將具有專門功能， 研究、開發(fā)、 應(yīng)用技術(shù)密度高， 配方技術(shù)能左右產(chǎn)品性能， 批量小、品種多、附加值高的化工產(chǎn)品叫精細(xì)化

3、學(xué)品，現(xiàn)代墨水就是這樣一種精細(xì)化學(xué)品。 歐美國(guó)家則把日本所稱的精細(xì)化學(xué)品再分為精細(xì)化學(xué)品和專用化學(xué)品， 銷售量小的化學(xué)型產(chǎn) 品稱為精細(xì)化學(xué)品，它們一般成分單一，可用化學(xué)式表示，如顏料、染料、試劑等；銷售量 小的功能型產(chǎn)品稱為專用化學(xué)品， 它們常常是若干化學(xué)品組成的復(fù)合物， 為最終使用的產(chǎn)品， 制造方法各廠家互不相同，產(chǎn)品有差別，生產(chǎn)生命期短，產(chǎn)品更新快，附加值更高，技術(shù)秘 密性強(qiáng)， 如涂料、 膠粘劑、 催化劑等。 現(xiàn)代高科技的墨水產(chǎn)品如中性筆墨水、 光敏水解墨水、 繪圖墨水、中油筆墨水、噴墨打印墨水、電子墨水、導(dǎo)電墨水等都是典型的專用化學(xué)品。 1.1.2 墨水的種類墨水的種類很多， 可以從不同

4、的角度對(duì)其進(jìn)行分類。 從使用功能上可分為書寫墨水、 印 刷墨水、電子墨水、導(dǎo)電墨水等；從色料的來(lái)源上可分為天然墨水和現(xiàn)代合成墨水；從著色 材料的性能上可分為顏料型墨水和染料型墨水；從溶劑性能可分為水性墨水和溶劑型墨水。 在書寫墨水領(lǐng)域， 根據(jù)色調(diào)分為黑、 紅、藍(lán)、 綠四大主色系， 此外還有其它顏色， 一般無(wú)味、 無(wú)毒、無(wú)害。根據(jù)筆的種類又分為自來(lái)水筆墨水、圓珠筆墨水、記號(hào)筆墨水、白板筆墨水、 簽字筆墨水、水性液粉筆墨水、光敏水解筆墨水等。自來(lái)水筆墨水主要有純藍(lán)墨水、藍(lán)黑墨水、黑墨水、紅墨水、碳素墨水和繪圖墨水等。 圓珠筆墨水從溶劑性能上分為水性圓珠筆墨水、 油性圓珠筆墨水、 中性圓珠筆墨水和中

5、油性 圓珠筆墨水等；從顏色上又有黑色、藍(lán)色、紅色、綠色等顏色。中性圓珠筆墨水從光澤上還 有珠光、閃光、熒光等各個(gè)品種；從氣味上有葡萄香、哈密瓜香、薄荷香、檸檬香、藍(lán)莓香 等香型。記號(hào)筆墨水的色譜更為齊全，有12色、 24色、48 色等色型。印刷墨水領(lǐng)域也有許多種類，本書主要對(duì)書寫墨水進(jìn)行討論。1.2 墨水的產(chǎn)生和發(fā)展 墨水的起源，可以追溯到新石器時(shí)代使用的天然墨。 1980 年，陜西臨潼姜寨村仰韶文 化墓葬中出土了一套完整的繪畫工具，有石硯、研石、水盂和黑紅色氧化鐵礦石。使用時(shí)用 研石壓住黑紅色氧化鐵礦石在硯上兌水研磨成墨水來(lái)使用。人工墨的最早文獻(xiàn)記載是 尚書，尚書 伊訓(xùn)中提到：“臣下不匡，

6、其刑墨”；禮記 玉 藻篇中說(shuō)：“史定墨 揚(yáng)火以作龜，致其墨。 ”這里都提到了墨，并有著不同的用途， 說(shuō)明人工墨的起源，始于甲骨文時(shí)期，即我國(guó)的商代。 1937 年，美國(guó)化學(xué)家曾對(duì)甲骨上書 寫的紅字和黑字的顏料作了微量化學(xué)分析， 結(jié)果表明文字顏料的紅色材料是朱砂， 黑色材料 是碳素單質(zhì)，即我們現(xiàn)在制墨的原料，并將其記錄在工業(yè)及工程化學(xué) （分析版）上?；?驗(yàn)還證實(shí)朱砂和墨創(chuàng)始于殷代，即在公元前十二世紀(jì)以前，它們已用于書寫甲骨文字。在古代，為了攜帶方便，一般把墨模制成棒狀，讓它自然風(fēng)干而成墨錠，需用時(shí)加水在 硯中研磨成墨汁， 后來(lái)又出現(xiàn)了商品墨汁， 它們都屬于書寫墨水的范疇， 在英文中稱為中國(guó) 墨水

7、 （China Ink） 。墨錠和墨汁的著色材料都是碳黑， 屬于顏料型色素， 碳黑的原料取自松煙、 油煙，顆粒極細(xì)。古人不僅學(xué)會(huì)了制備微小的顏料粒子，而且學(xué)會(huì)了利用植物膠、動(dòng)物膠等 對(duì)顏料進(jìn)行分散和穩(wěn)定化， 可以說(shuō)這是人類最古老的碳素墨水， 也可以說(shuō)是人類歷史上應(yīng)用 最古老的書寫材料。染料型墨水的出現(xiàn)晚于顏料型墨水，最早可以追述到公元前 1200 年的古埃及 3，當(dāng)初 是用植物的各種顏色汁液和懸浮液作為書寫用墨水，其中有茜素、靛藍(lán)、漿果、胭脂和烏賊 的墨汁等。當(dāng)時(shí)，埃及人從漿果、植物和礦物中提取天然染料制成黑水，筆桿是采用埃及和 波斯灣一帶所產(chǎn)的蘆葦管， 經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單工藝制作而成的， 也稱蘆管

8、筆， 這種書寫材料僅適 宜書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的文字。 公元 400 年左右， 許多文明社會(huì)發(fā)明了性能更加穩(wěn)定的墨水， 它是 用鐵鹽、橡樹樹癭和阿拉伯樹膠混合而成，這一基本配方使用了幾個(gè)世紀(jì)。鞣酸鐵墨水是中世紀(jì)西方國(guó)家主要使用的墨水，起初這種墨水使用的是獸皮中的鞣酸， 故稱鞣酸鐵墨水； 后來(lái)發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子也可以被應(yīng)用， 又制出了沒(méi)食子墨水。 西方國(guó)家的大多數(shù) 舊式文件都使用了沒(méi)食子墨水，在美國(guó)革命時(shí)期，由于供不應(yīng)求，又出現(xiàn)了其它一些墨水， 如在 Albanny.NY 地區(qū)出現(xiàn)的紫紅色月桂墨水 4 。1848 年蘇木素墨水開始投放市場(chǎng)，并開始流行，這是因?yàn)樘K木可以產(chǎn)生鞣酸。 1856 年 出現(xiàn)了淡紫色的苯胺

9、墨水，苯胺由煤焦油制得， 1867 年水溶性苯胺墨水被大量生產(chǎn)。 1870 年德國(guó)科研人員通過(guò)對(duì)天然沒(méi)食子酸鐵墨水進(jìn)行研究， 提出了新配方， 隨后便在全世界廣泛 使用。 19世紀(jì)后期到 20 世紀(jì)，還出現(xiàn)了一些墨水，如快干墨水、新型超鉻墨水等。19世紀(jì)末期又出現(xiàn)了一些由合成色料制成的墨水， 如淡紅的曙光墨水、 黑色的硫化苯胺墨水、 含有 茜草色素藍(lán)和苯胺在內(nèi)的茜草素墨水等。 目前， 上述墨水的使用成為過(guò)眼煙云， 已被性能更 好的墨水所淘汰。圓珠筆（ ballpen）中最初使用的是能迅速變干的印刷油墨，由于油墨的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，書 寫時(shí)經(jīng)常弄得一手油污，產(chǎn)品嚴(yán)重滯銷。 1944 年美國(guó)永利公司的老板

10、雷諾請(qǐng)加里福尼亞的 化學(xué)工程師費(fèi)蘭茨基對(duì)油墨進(jìn)行了改良，加入乙醇等化學(xué)物質(zhì)使它完全克服了原來(lái)的缺點(diǎn)， 很快生產(chǎn)出第一批筆。由于這種筆的頂端有一個(gè)金屬小球，所以雷諾命名它為“ballpen”，意為球筆，后來(lái)大家叫它圓珠筆。第二次世界大戰(zhàn)后，圓珠筆迅速在全球被使用開來(lái)。二十世紀(jì)以來(lái)，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，書寫墨水、印刷墨水，書寫工具、印刷設(shè)備等都 有了快速的發(fā)展， 其具有的功能特性和使用材料的環(huán)保理念， 使書寫材料進(jìn)入了一個(gè)嶄新的 階段，和過(guò)去的墨水相比其科技含量已不可同日而語(yǔ)。碳素墨水的出現(xiàn)融合了表面化學(xué)、膠體化學(xué)、高分子化學(xué)的許多處理技術(shù)，其特點(diǎn)是使 用了耐光性、耐水性、耐化學(xué)腐蝕等性能俱佳的色

11、素碳黑作為著色材料，同時(shí)酸度適宜，避 免了藍(lán)黑墨水、 純藍(lán)墨水等由于酸性過(guò)大對(duì)紙張引起的腐蝕， 使得文字檔案材料的長(zhǎng)期保存 成為可能。粉筆是傳統(tǒng)的教學(xué)工具，廉價(jià)方便，但粉末飛揚(yáng)，嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人體健康5 。粉筆的更新?lián)Q代的途徑是變干性書寫為濕性書寫， 即研制可擦性黑板用墨水。 二十世紀(jì)六十年 代末、 七十年代初， 國(guó)外出現(xiàn)了一種取代粉筆與黑板的新型書寫材料白板與白板筆 （彩 色書寫筆）。白板筆的筆尖為特制纖維，核心是白板筆墨水。它是可以在表面光滑的非吸附 性硬質(zhì)板上（如白板、瓷面、玻璃等表面）書寫，而又容易擦除的新型書寫墨水。用白板筆 墨水書寫具有線條流暢、 色彩鮮艷、 版面色調(diào)柔和、 墨

12、跡可用普通干布或軟紙擦除而不留痕 跡、長(zhǎng)時(shí)間觀看眼睛不易疲勞、無(wú)粉塵等優(yōu)點(diǎn)，因而在學(xué)術(shù)交流、教學(xué)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。白板筆墨水最初只有日本、美國(guó)、德國(guó)和英國(guó)等國(guó)相繼生產(chǎn)，我國(guó)的研制起步于八十年 代初， 1984 年曾有試制品投放市場(chǎng)，但沒(méi)多久便因質(zhì)量問(wèn)題而停產(chǎn)。九十年代后期，隨著 健康意識(shí)的增強(qiáng)， 普通粉筆的環(huán)境污染日益受到重視， 白板筆墨水的研制又得到重視。 二十 世紀(jì)九十年代末， 以山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的董川博士為首的課題組在國(guó)家自然科學(xué)基金的 資助下，利用有機(jī)光化學(xué)反應(yīng)和水解反應(yīng)的原理， 將光化學(xué)反應(yīng)和水解反應(yīng)原理耦合在一起， 經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)，制得了不同顏色的環(huán)保的新型光敏水解褪色墨水，書寫后只

13、要用濕板擦一擦， 字跡就分解為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)色的物質(zhì)，在綠色教學(xué)方面填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外的空白。在書寫工具領(lǐng)域，具有重大影響的是 1984 年日本櫻花株式會(huì)社推出中性圓珠筆，它的 性能介于油性圓珠筆和水性圓珠筆中間， 用的是膠狀的中性墨水 （ gel-ink ），如今已成為風(fēng) 靡世界的書寫工具。 與傳統(tǒng)的油性圓珠筆相比， 問(wèn)世時(shí)間雖還不長(zhǎng)， 投放市場(chǎng)至今才二十多 年的時(shí)間，但因中性圓珠筆書寫流暢、手感輕捷舒適、字跡清晰、色澤明亮，且具有書寫字 跡耐水、耐曬、保存期長(zhǎng)等特點(diǎn)，所以迅速地被消費(fèi)者所接受，成為新一代書寫工具的流行 指標(biāo)。另外 , 由于中性圓珠筆使用的墨水已趨多種多樣，所以用途日趨廣泛，除主要

14、用作書 寫外 , 還可做標(biāo)志符號(hào)、美工、繪畫等用。近年來(lái)，中性圓珠筆處于持續(xù)、快速的發(fā)展中， 國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)需求量不斷地上升。 現(xiàn)在在人們的手中， 油性圓珠筆、 鋼筆已逐漸淡出日常生 活，有媒體驚呼：“中性筆清純登場(chǎng)，鋼筆即將謝幕”。在噴墨打印領(lǐng)域， 噴墨打印墨水由過(guò)去的黑白打印發(fā)展到彩色打印。 特別是隨著電子技 術(shù)和墨水制造技術(shù)的進(jìn)步， 電腦彩噴墨水有了長(zhǎng)足的發(fā)展。 日本一家公司研制出一種用可食 顏料印制高清晰度數(shù)字照片的技術(shù)， 用這種可食用彩墨可以在八平方厘米的巧克力上印制照 片。在電子材料領(lǐng)域，使用導(dǎo)電墨水不僅可以印制 RFID 的電路，還可以印刷天線，具有與 傳統(tǒng)銅線圈同樣的性能。 比傳

15、統(tǒng)的壓箔或蝕刻等印刷電路制作工藝更快捷， 也更便宜。 導(dǎo)電 墨水雛形形成于 20 世紀(jì) 90 年代，主要是為了解決電子產(chǎn)品特別是 RFID 的成本問(wèn)題。韓國(guó) 業(yè)界預(yù)測(cè)認(rèn)為， RFID 器件的市場(chǎng)規(guī)模有望在 2010年達(dá)到 100 億美元，并取代現(xiàn)有的條形碼 和磁性防盜設(shè)備。 與此同時(shí)， 適用于導(dǎo)電墨水的 FPCB 的市場(chǎng)規(guī)模也將大增， 市場(chǎng)份額有望 達(dá)到 1.8 億美元。在此背景下，導(dǎo)電墨水市場(chǎng)前景可觀。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和因特網(wǎng)的普及， 通過(guò)計(jì)算機(jī)等媒介瀏覽 “電子出版物” 已成為 一種新的閱讀方式。 但電子出版物無(wú)法取代日常的報(bào)紙和圖書， 因?yàn)榍罢吆懿环奖悖?也不符 合人們的閱讀習(xí)慣。

16、2000 年以來(lái)，由美國(guó)馬塞諸塞州（麻?。┑?E-Ink 公司開發(fā)出一種電 子紙( e-paper )，它是一種用電子墨水顯示的超輕、超薄的屏幕裝置，像報(bào)紙一樣可以折 疊起來(lái)而不扭曲變型， 如今已有商業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)。 電子紙張屏幕透過(guò)無(wú)線科技， 可呈現(xiàn)黑 白與彩色的文本， 依現(xiàn)有格式， 已可以在顯示器屏幕上接收影像和閱讀書籍。 消費(fèi)者將不需 要再購(gòu)買傳統(tǒng)報(bào)紙， 一切將通過(guò)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行更新。 如果你擁有一個(gè)輕薄如紙的電子墨水 顯示屏， 開會(huì)時(shí)不用再帶幾十頁(yè)的文案， 把電子文檔下載到顯示屏上帶到會(huì)議室即可， 也可 以隨時(shí)在上面做筆錄。 外出時(shí)就更方便， 公文包、筆記本都不是必備物品， 只要這一張

17、“紙”， 便可承載你所有文件。 你還可以預(yù)定電子版的報(bào)刊， 無(wú)聊時(shí)打開顯示屏開關(guān)， 便可閱讀到最 新一期的全部?jī)?nèi)容。晚上累了，在賓館里躺在床上，就可看到里面儲(chǔ)存的書籍，如果你不喜 歡，還可以無(wú)線下載最新的暢銷小說(shuō)。 電子紙的核心技術(shù)是表面涂有一種由無(wú)數(shù)微米級(jí)膠囊 組成的電子墨水( E Ink )。從最古老的中國(guó)墨水，到今天的中性圓珠筆墨水、光敏水解墨水、噴墨打印墨水、電子 墨水， 都是人類文明進(jìn)步的體現(xiàn)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 筆墨材料的研究和開發(fā)也取得了長(zhǎng) 足的進(jìn)步， 科技含量越來(lái)越高， 并由有機(jī)溶劑型向更具環(huán)保理念的水基墨水發(fā)展。 鋼筆產(chǎn)生 的一百三十多年之后， 人們發(fā)明了油性圓珠筆； 油

18、性圓珠筆產(chǎn)生四十多年之后， 發(fā)明了中性 圓珠筆。 中性圓珠筆的出現(xiàn)只有二十多年， 如今已成為風(fēng)靡全球的書寫工具。 噴墨打印墨水 與電腦技術(shù)的發(fā)展并駕齊驅(qū)， 電子墨水和電子紙雖然目前還沒(méi)有進(jìn)入大眾生活， 但可以預(yù)見， 用不了十年就會(huì)同今天的 MP3 或手機(jī)一樣普遍。再過(guò)二十年， 我們還在使用中性圓珠筆嗎？也可能在繼續(xù)使用， 也有可能中性圓珠筆又 被新的書寫工具所淘汰！ 因?yàn)槲覀兩钤谝粋€(gè)創(chuàng)新的時(shí)代， 創(chuàng)新已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代的主旋律。 CD 出現(xiàn)之后并沒(méi)有過(guò)了幾年，就被 VCD 所淘汰； VCD 也并沒(méi)有盛行多時(shí)，又被 DVD 所 淘汰。 二十一世紀(jì)是一個(gè)創(chuàng)新的世紀(jì)， 將來(lái)會(huì)出現(xiàn)什么樣的書寫工具，

19、使用什么樣的書寫墨 水， 我們很難預(yù)料。 隨著科技的高速發(fā)展， 墨水類產(chǎn)品在未來(lái)社會(huì)中將發(fā)揮出更加巨大的作 用，為人類文明譜寫新的篇章。1.3 開展墨水化學(xué)研究的意義1.3.1 墨水化學(xué)的研究對(duì)文獻(xiàn)資料的保存具有重要意義 有許多歷史文獻(xiàn)資料需要長(zhǎng)期保存， 但常常由于字跡褪變而使這些檔案資料失去了文獻(xiàn) 價(jià)值，在檔案界這是個(gè)世界性難題。如藍(lán)墨水、圓珠筆、復(fù)寫紙書寫的各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)、 工作測(cè)繪報(bào)告、會(huì)議記錄、文件、專家手稿、領(lǐng)導(dǎo)批示等，形成浩如煙海的檔案資料，這里 蘊(yùn)藏著巨大的信息資源和精神財(cái)富。 但是由于紙張和著色材料的化學(xué)變化， 使許多重要檔案 和珍貴文獻(xiàn)的字跡都發(fā)生了褪變或擴(kuò)散， 有的甚至面

20、目全非， 難以辨認(rèn)， 失去了應(yīng)有的使用 價(jià)值。長(zhǎng)期以來(lái)，這一難題一直困擾著檔案、工程、公安等部門的資料人員。在過(guò)去的幾個(gè)世紀(jì)中， 西方國(guó)家的大量手稿和文件普遍使用的是酸性的染料型墨水、“ 鐵沒(méi)食子墨水”( iron gall ink)書寫的，字跡褪變尤為嚴(yán)重。這種墨水由于酸性較強(qiáng)，會(huì)逐漸腐蝕與它接觸的書寫材料， 使書寫文件變得十分容易受損， 對(duì)書寫文件造成了實(shí)質(zhì)性 破壞。 如羅馬時(shí)代的手稿、 達(dá)芬奇和倫勃朗的素描、 以及巴赫和亨德爾的樂(lè)譜都面臨著這 樣的問(wèn)題。 樂(lè)譜的侵蝕現(xiàn)象尤其嚴(yán)重， 因?yàn)槠渲兴薷牡牡胤酵繚M了墨水， 墨水中的硫 酸鐵與空氣中的水蒸汽發(fā)生水解反應(yīng)呈酸性， 使得紙張發(fā)黃而易

21、碎。 在歐洲， 80的古舊圖 書和手稿都面臨著被它們自身所用的墨水破壞的危險(xiǎn)， 著名的大英帝國(guó)圖書館也無(wú)法解決墨 水的褪變問(wèn)題。 據(jù)說(shuō)， 阿姆斯特丹文化遺產(chǎn)研究所的科學(xué)家正在尋找一種能減弱這種化學(xué)反 應(yīng)的方法。我國(guó)作為文明古國(guó)，歷史上遺留下了卷幟潔繁的珍貴的檔案資料。但由于人為的或自然的原因， 也有相當(dāng)一部分資料的字跡褪變也很嚴(yán)重。 據(jù)國(guó)家檔案局局長(zhǎng)馮子直透露， 在一些 地方這種褪變檔案已上升到館存擋案的20以上，嚴(yán)重影響檔案資料的保存、開發(fā)和利用。將建國(guó)前各個(gè)時(shí)期形成的歷史檔案和建國(guó)后形成的檔案對(duì)比發(fā)現(xiàn)， 歷史檔案字跡褪變的比較 少， 但破損比較多， 這是因?yàn)槲覈?guó)二十世紀(jì)前的文獻(xiàn)資料基本上都

22、是使用中性的、 耐久的書 寫材料中國(guó)墨水（墨汁）書寫的。中國(guó)墨水的著色材料是碳， 具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性， 在制造過(guò)程中又添加了許多具有防 腐蝕、防擴(kuò)散功能的成分，因此字跡既不易被磨擦掉，也不會(huì)擴(kuò)散或褪色，還不腐蝕紙張。 除非因年代久遠(yuǎn)、 紙張老化或其他自然因素或非自然因素造成了破損， 如老鼠咬壞、 受潮霉 爛、成磚掉碴等。到了民國(guó)時(shí)期，由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)蕭條，所用的紙質(zhì)太差，給保存帶來(lái)更 大難度， 一本本資料已 “爛得掉渣 ”，許多文獻(xiàn)資料恐將出現(xiàn) “斷代 ”，這一現(xiàn)象在重慶圖書館、 國(guó)家圖書館、上海、南京等地都很突出。建國(guó)初期 （1965 年底以前 ）形成的檔案字跡褪變的則比較多， 破損的比較

23、少。 這是因?yàn)榻?國(guó)初期的檔案中，使用圓珠筆、鉛筆、純藍(lán)黑水、紅墨水及復(fù)寫紙等最不耐久的字跡書寫材 料書寫的文件占了相當(dāng)大的比例 （在檢查過(guò)的案卷中約占 30左右 ）。幾乎所有用這幾類字跡 書寫的文件材料， 都存在著程度不同的褪變， 有的已褪變得相當(dāng)嚴(yán)重。 再加上建國(guó)初期經(jīng)濟(jì) 物質(zhì)條件的限制， 書寫文件所用的紙張質(zhì)量普遍不好， 文書工作制度又不很完善， 書寫文件 要求不嚴(yán)格， 這就難免造成大量使用質(zhì)量較差的紙質(zhì)、 墨水等書寫材料書寫的文件出現(xiàn)并被 歸檔，最后進(jìn)入檔案館。陜西省檔案館在對(duì)本館解放前后 3 個(gè)全宗 3371 卷檔案的普查中發(fā) 現(xiàn)，占 21.7 的檔案字跡嚴(yán)重褪色。黃龍縣檔案館196

24、1、1962兩年的 137 卷檔案中因字跡褪色失去利用價(jià)值的檔案競(jìng)達(dá) 53.12 ，不少?gòu)S礦企業(yè)及科研單位的科技檔案也因字跡褪變 無(wú)法辨認(rèn)， 從而失去了應(yīng)有的作用。 因此， 可以說(shuō)今天出現(xiàn)的檔案字跡褪變是由于歷史上使 用的酸性墨水造成的。陜西省檔案館青年科技工作者李玉虎為了最大限度地恢復(fù)和保護(hù)了檔案原貌，通過(guò)對(duì) 館藏檔案紙張含酸量及其對(duì)紙張影響進(jìn)行了測(cè)試， 獲得了檔案紙張酸度無(wú)損檢測(cè)與分析的有 關(guān)數(shù)據(jù)，弄清了藍(lán)色墨水褪變失去顏色的原因及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，研究成功了DHB 型褪色藍(lán)墨水字跡恢復(fù)劑、 IBE 型水溶色素保護(hù)劑和脫酸在托裱工藝中的應(yīng)用等成果，最大限度地恢復(fù)和保護(hù)了檔案原貌。此后，又獲得了

25、 LC 藍(lán)墨水字跡顯色固色劑、 BS73、 TH22 擴(kuò)散 圓珠筆、復(fù)寫紙字跡恢復(fù)劑、 IB 珍貴檔案書畫保護(hù)劑和工筆畫用紙的研究等成果。李玉虎的研究成果引起國(guó)內(nèi)外的注目， 先后有 10 多個(gè)國(guó)家的檔案界人士前來(lái)參觀考察。 美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館圖書保護(hù)專家唐納德賽伯爾博士聽了關(guān)于他的情況介紹后感嘆說(shuō)： “美國(guó) 還沒(méi)有這樣的技術(shù)， 我們落后了！ ”西班牙國(guó)家檔案局局長(zhǎng)瑪格麗塔德帕爾加參觀后激 動(dòng)地對(duì)李玉虎說(shuō)： “你的工作對(duì)檔案界是一個(gè)了不起的貢獻(xiàn)， 你的技術(shù)不僅屬于中國(guó)， 也是 全人類的財(cái)富！” 1994 年，中國(guó)檔案學(xué)會(huì)授予李玉虎首屆青年檔案學(xué)術(shù)獎(jiǎng)，并被評(píng)為“中 國(guó)十大杰出青年?！?61987年 5

26、 月 25日，國(guó)家醫(yī)藥管理局規(guī)定，凡歸檔的科技文件材料，都應(yīng)做到書寫材料 優(yōu)良、字跡工整、圖樣清晰，宜用藍(lán)黑墨水、碳素墨水書寫，以利長(zhǎng)期保存。中華人民共和 國(guó)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建設(shè)工程文件歸檔整理規(guī)范 的通知指出， 工程文件應(yīng)采用耐 久性強(qiáng)的書寫材料，如碳素墨水、藍(lán)黑墨水，不得使用易褪色的書寫材料，如：紅色墨水、 純藍(lán)墨水、圓珠筆、復(fù)寫紙、鉛筆等。實(shí)際上藍(lán)黑墨水雖然耐水性較強(qiáng)，但是酸性也很大， 我們對(duì)市場(chǎng)上所有的藍(lán)黑墨水進(jìn)行分析表明，pH 都在 2.0 左右，它會(huì)強(qiáng)烈地腐蝕紙張，引起穿孔，所以實(shí)際上也不宜用于書寫需要長(zhǎng)期保存的檔案資料 7 。中性筆雖然已成為風(fēng)靡世 界的書寫工具，但是目前

27、還沒(méi)有 被檔案 界所接受，如一些醫(yī)院的病歷等不準(zhǔn)用 中性筆 書寫，而必須使用藍(lán)黑墨水，這實(shí)際上是非常錯(cuò)誤的。試驗(yàn)表明，中性筆墨水的 pH 在 7.0 左右，字跡耐久性遠(yuǎn)高于藍(lán)黑墨水筆墨書寫時(shí)間的鑒定即字跡形成時(shí)間鑒定， 是刑事科學(xué)鑒定的一個(gè)重要內(nèi)容， 也是文件 檢驗(yàn)技術(shù)中的一個(gè)難題。書寫時(shí)間的鑒定分得很細(xì)，對(duì)各色圓珠筆、藍(lán)黑墨水、簽字筆、碳 素墨水、普通雕刻印章、原子印章、復(fù)寫紙等鑒定方法各不相同，鑒定成功率、準(zhǔn)確度各不 一樣。字跡形成時(shí)間鑒定的工作始于 1904 年，早期是對(duì)鋼筆墨水的字跡進(jìn)行研究，圓珠筆油 墨字跡的研究工作是 1937 年圓珠筆問(wèn)世后才開始的。一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)的法庭科

28、學(xué) 家們針對(duì)字跡書寫時(shí)間鑒定這個(gè)難題進(jìn)行著不懈的努力，但由于墨水成分復(fù)雜（含有溶劑、 著色劑、表面活性劑及其它添加物） ，且字跡形成后受保存環(huán)境（溫度、濕度、光照、氧氣 等）和其它干擾因素 （紙張種類、 書寫筆力、 筆道粗細(xì)等） 的影響而發(fā)生氧化、 分解、 交聯(lián)、 揮發(fā)等一系列物理化學(xué)變化， 因而難以完全掌握字跡隨時(shí)間變化的規(guī)律， 字跡書寫時(shí)間鑒定 一直是困擾國(guó)內(nèi)外法庭科學(xué)工作者的一大難題。在一些涉及經(jīng)濟(jì)糾紛的案件中， 作案人常常事后通過(guò)偽造此前某一時(shí)期的文件， 篡改事 實(shí)以達(dá)到個(gè)人目的。 此種情況下， 可疑文件上字跡形成時(shí)間與標(biāo)稱時(shí)間是否一致， 常常成為 鑒別文件真?zhèn)蔚囊粋€(gè)重要依據(jù)。處理此類

29、案件時(shí)需要對(duì)收據(jù)、借條、合同、契約、批件等可 疑文件上的字跡的相對(duì)形成時(shí)間進(jìn)行鑒定， 分析各類筆跡色料的成分， 可以為證明文件真?zhèn)危?揭露犯罪提供線索和證據(jù) 8 。鑒定字跡書寫時(shí)間是利用化學(xué)試劑與字跡墨水起反應(yīng)或者利用儀器分析法對(duì)墨水成分 隨時(shí)間的變化進(jìn)行分析，來(lái)判斷字跡形成時(shí)間。常用的方法有壓印法、溶劑提取法、硫酸根 擴(kuò)散程度測(cè)試法、薄層色譜法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、氣相色譜法和氣質(zhì)聯(lián)用技 術(shù)、傅立葉紅外光譜法、 拉曼光譜法、 顯微分光光度法、 場(chǎng)解析質(zhì)譜法、 X 射線電子能譜法、 人工老化法等。 這些檢驗(yàn)方法依據(jù)不同的原理， 各有優(yōu)勢(shì)和缺陷， 在不破壞檢材的情況下還 可以結(jié)合使用。

30、 比如， 利用溶劑提取法可以得出三年內(nèi)圓珠筆油書寫字跡的變化規(guī)律； 利用 高效液相色譜法通過(guò)比較藍(lán)色圓珠筆油墨中染料的變化情況能夠得出字跡五年內(nèi)的變化規(guī) 律；利用氣相色譜法和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)可以得到字跡在幾個(gè)月內(nèi)的變化規(guī)律； 壓印法能鑒別四 年之內(nèi)，時(shí)間間隔為半年的鋼筆、圓珠筆和部分簽字筆的相對(duì)書寫時(shí)間，且不破壞檢材；硫 酸根擴(kuò)散程度測(cè)試法能夠鑒定書寫時(shí)間一年以上， 時(shí)間間隔為半年的藍(lán)黑和純藍(lán)墨水字跡的 相對(duì)書寫時(shí)間； X 射線電子能譜法可以鑒定 20 天內(nèi)藍(lán)黑墨水字跡的相對(duì)書寫時(shí)間。除此之 外，文件上印章色痕的形成時(shí)間的鑒定也是文件字跡形成時(shí)間鑒定的一部分， 可以運(yùn)用高效 液相色譜法對(duì)紅色原子印

31、章色痕的形成時(shí)間進(jìn)行研究。書畫真?zhèn)蔚蔫b定是書畫研究和收藏中一個(gè)重要課題， 對(duì)于研究我國(guó)傳統(tǒng)文化具有重大意 義。 目前我國(guó)書畫鑒定完全憑專家的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和閱歷，但隨著科技的發(fā)展， 造偽技術(shù)和水平也相應(yīng)提高， 為這種傳統(tǒng)的鑒定手段增加了越來(lái)越多的困難和不確定性。 加之專業(yè)隊(duì)伍的高 齡化，更增加了這項(xiàng)工作的危機(jī)感和緊迫感。在復(fù)旦大學(xué)自然科學(xué)基金、 國(guó)家自然科學(xué)基金資助下， 復(fù)旦大學(xué)與上海博物館合作， 采 用核技術(shù)對(duì)中國(guó)古墨進(jìn)行了研究， 即采用熒光分析法或質(zhì)子 x 熒光分析法測(cè)定中國(guó)古墨、 現(xiàn) 代墨的常量與微量元素種類和含量，以期得到系統(tǒng)的規(guī)律性，進(jìn)而來(lái)判定古畫的創(chuàng)作年代。 著名書法家歐陽(yáng)中石先生的女兒

32、、 首都師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院副教授歐陽(yáng)啟明帶領(lǐng)的課題組， 用 現(xiàn)代化手段輔助鑒定中國(guó)書畫藝術(shù)品， 取得了令人滿意的效果。 他們把自然科學(xué)與中國(guó)文化 結(jié)合在一起，使自然科學(xué)服務(wù)于中國(guó)文化，將無(wú)損化學(xué)分析方法用于中國(guó)書畫作品的鑒定。 為保證藝術(shù)品的絕對(duì)安全， 課題組選擇了拉曼光譜、 顯微紅外光譜和能譜等現(xiàn)代化分析手段， 對(duì)中國(guó)字畫真?zhèn)蔚蔫b定進(jìn)行了可行性試驗(yàn)。 有關(guān)專家認(rèn)為， 這是一種比較理想的手段， 目前 課題組已將此方法運(yùn)用于一些作品的鑒定中。 美國(guó)加州大學(xué) Davis 分校采用高能質(zhì)子的 x 熒 光法研究了世界上第一部活字印刷的圣經(jīng)，研究其中是否有些章節(jié)已被人篡改過(guò)。1.3.3 墨水化學(xué)的研究對(duì)環(huán)

33、境保護(hù)和人體健康具有重要意義 無(wú)論是書寫墨水、標(biāo)記墨水，還是印刷墨水，都是由化學(xué)藥品組成的。以中性筆為例，它是一次性筆，既不能回收，也無(wú)法重復(fù)利用，用完丟棄后筆芯中含有的揮發(fā)性物質(zhì)、多余 墨水、浮脂等污染物，會(huì)造成土壤、河川的污染。一次性中性筆或簽字筆的筆桿主要由聚苯 乙烯或改性聚苯乙烯塑料制成，均以耐老化、抗腐蝕著稱。一次性筆被當(dāng)成垃圾處理時(shí)，除 非實(shí)行嚴(yán)格垃圾分類， 或進(jìn)行焚化處理， 否則永遠(yuǎn)無(wú)法自行降解， 塑料廢棄物讓地球處在一 個(gè)巨大的塑料垃圾堆中，而我們就住在這個(gè)星球上！全球一年的中性筆產(chǎn)量高達(dá) 300 億支， 消耗塑料行業(yè) 19%的原料，是最典型的資源浪費(fèi)型產(chǎn)品和環(huán)境污染型產(chǎn)品。我

34、們?cè)谙硎苤?活便利的同時(shí)， 也正在破壞著的生存環(huán)境！ 作為石油工業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)， 生產(chǎn)塑料制品的化工 行業(yè)，環(huán)境污染能力高居各大污染行業(yè)之首。因此，開發(fā)具有環(huán)境友好型墨水，可重復(fù)使用 的書寫工具，是我們努力的一個(gè)方向。教師作為一種職業(yè)， 長(zhǎng)期以來(lái)一直和粉筆打交道。 一方面粉筆的大量使用必然需要開采 大量的石灰石礦和石膏礦， 這同樣會(huì)造成環(huán)境污染和生態(tài)的破壞。 另一方面， 由于不斷地吸 入大量粉筆塵， 造成教師的呼吸系統(tǒng)疾患的發(fā)生。 國(guó)內(nèi)的調(diào)查研究表明， 教師群體存在著職 業(yè)性咽喉炎， 肺部病變等疾患， 粉筆塵引起的塵肺、 鼻炎、 咽喉炎是目前中國(guó)教師中最主要、 危害最嚴(yán)重和最廣泛的職業(yè)病。雖然

35、隨著科技進(jìn)步， 具有時(shí)代特征的現(xiàn)代化教具， 如幻燈機(jī)、 投影儀、 多媒體教學(xué)的廣 泛使用，使得粉筆的使用量有所減少，但是，由于經(jīng)濟(jì)因素這些設(shè)備的使用比例非常有限； 即使配備了這些教學(xué)設(shè)備，停電以后也不能使用，還得使用粉筆。此外，這些電子設(shè)備對(duì)教 室環(huán)境提出了更高的要求， 粉筆塵在污染教室空氣的同時(shí)， 也直接影響這些設(shè)備的性能和使 用壽命。近年來(lái)， 國(guó)內(nèi)外許多科研工作者為消除教師職業(yè)病、 保護(hù)學(xué)生視力、 提高教學(xué)效果作出 了不懈的努力， 研制了多種替代產(chǎn)品和對(duì)筆板擦的改進(jìn)產(chǎn)品。 如無(wú)塵粉筆、 無(wú)塵白板和白板 筆、無(wú)塵黑板筆等；英國(guó)的卷簾式寫字幕，隨用隨卷，全部作完專人清洗；日本的電動(dòng)式吸 塵板擦

36、，隨擦隨吸；美國(guó)的無(wú)塵粉筆等。然而，它們都不能從根本上解決問(wèn)題。對(duì)此，以山 西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院董川博士為首課題組， 在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下， 發(fā)明了以新型光 敏水解褪色主體的一套新型的環(huán)保教具， 從根本上解決了粉筆塵污染， 改善了教學(xué)環(huán)境， 保 護(hù)了學(xué)生視力，完全可取代現(xiàn)行的粉筆教具。紙張是人類生產(chǎn)、 生活的必需品。 隨著人們對(duì)信息交流和受教育需求的增加， 對(duì)文化用 紙的需求以每年 5%的速度遞增，紙張的消耗量巨大。傳統(tǒng)紙業(yè)在人們印象中是一個(gè)破壞生 態(tài)和環(huán)境污染大戶，一方面紙張的原料為木材，需砍伐大量森林，而中國(guó)人口眾多，人均占 有的森林量少，近年來(lái)由于森林面積急劇縮小，已造成生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重

37、惡化， 1998 年特大洪 災(zāi)就是生態(tài)惡化的結(jié)果；另一方面，紙張生產(chǎn)過(guò)程中需耗用大量水，特別是在蒸煮、漂白、 洗滌過(guò)程中會(huì)排出大量 “黑液 ”和中段廢水， 致使流入流域的水體嚴(yán)重污染， 流域生態(tài)環(huán)境惡 化。解決造紙用植物纖維來(lái)源、減少森林砍伐的重要途徑是回收廢紙，通過(guò)脫墨、漂白、洗 滌獲得再生纖維原料。但是，廢紙脫墨后又產(chǎn)生大量污水，如用廢報(bào)紙脫墨后每制造 1t 新 聞紙一般要排出 200t 廢水。 廢水中含有大量的油墨 （彩色油墨中常含有重金屬元素 ）、細(xì)小纖 維、復(fù)雜的有機(jī)物等，通常呈細(xì)微的懸浮狀態(tài)，故懸浮物含量、色度值、尤其是 BOD（ 生物 耗氧量 ）和 COD（化學(xué)耗氧量 ）值很高，

38、常常高達(dá) 2000 3000，而且難以從水中沉淀分離。雖 然通過(guò)添加一些無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑可以加速這些懸浮物的沉淀， 但沉淀周期長(zhǎng)、 成本高， 故 此類廢水的處理和達(dá)標(biāo)排放至今仍是一大難題。 隨著環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題日益嚴(yán)重， 造紙企業(yè)正 面臨或?qū)⒚媾R著木漿供應(yīng)短缺的嚴(yán)重問(wèn)題， 在紙中大量加入填料是解決紙漿短缺問(wèn)題的方法 之一。然而，由于新聞紙漿主要為機(jī)械木漿和化學(xué)機(jī)械木漿，在紙中大量加入傳統(tǒng)填料，如 碳酸鈣、高嶺土、滑石，會(huì)導(dǎo)致紙張強(qiáng)度降低等嚴(yán)重問(wèn)題。在紙張中添加硅灰石，通過(guò)適當(dāng) 的加工和改性后可以替代木漿纖維， 使廢水易于處理， 但也不是解決問(wèn)題的根本。 開發(fā)易于 處理而又對(duì)環(huán)境友好的油墨才是解決

39、問(wèn)題的根本， 我們課題組正在開展環(huán)保性、 可降解油墨 研究與開發(fā)，并已取得了初步的進(jìn)展。1.3.4 墨水化學(xué)的研究對(duì)材料學(xué)科的發(fā)展具有重要意義材料是指經(jīng)過(guò)某種加工，具有一定組成、結(jié)構(gòu)和性能，適合于一定用途的物質(zhì)。墨水化 學(xué)的研究主要是從化學(xué)的角度研究有關(guān)墨水類材料的制備、 組成和性能， 了解墨水發(fā)展的歷 程，激發(fā)我們的創(chuàng)新意識(shí)、 科研意識(shí)， 樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀， 為人類文明作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。墨水問(wèn)題一直是世界制筆業(yè)的難題， 這是因?yàn)槟闹圃焓且粋€(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題， 涉及 邊緣性學(xué)科比較多， 既有高分子材料方面的， 也有顏料化學(xué)專業(yè)方面的； 既有精細(xì)化工方面 的，也有流體力學(xué)方面的；既有物理化學(xué)

40、方面的，也有光學(xué)方面的，是多種科學(xué)活動(dòng)的綜 合。 以中性筆墨水為例，首先，在配方的研制中，要使墨水有適當(dāng)?shù)恼扯取⒈砻鎻埩Α?pH 值，既確保筆流暢不泄漏，又確保墨水的耐光、耐水、耐熱、耐寒、保濕性、滲透性，同時(shí) 要解決墨水的穩(wěn)定性， 較長(zhǎng)時(shí)間的保存而不變質(zhì)、 不分層、不沉淀， 還要確保墨水的安全性， 無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，這就要用到許多學(xué)科的知識(shí)。此外， 中性圓珠筆還要有許多質(zhì)量指標(biāo)， 如墨水的通用性要強(qiáng)， 能更廣泛的配合各種筆 頭； 墨水應(yīng)具有相應(yīng)的假縮性和粘度的戳變性，墨水的間歇性能要長(zhǎng)， 以達(dá)到更長(zhǎng)的脫帽時(shí)間； 墨水中的顏料要達(dá)到一定的顆粒細(xì)度， 以低于球珠與球座的間隙量， 并有較強(qiáng)的分散能

41、力，以防堵塞筆頭影響書寫，這就需要用到納米技術(shù)；墨水的穩(wěn)定性要強(qiáng)，在一定的室溫條 件下能正常的書寫，高溫條件下不變干，低溫條件下不凝固；要有足夠的書寫長(zhǎng)度，即一管 墨水在劃線機(jī)上能劃出一定長(zhǎng)度的線。 它既要保證筆芯在不使用時(shí)長(zhǎng)期保持墨水的液態(tài)， 不 易干燥， 又要確保使用的墨水具備潤(rùn)滑、 流暢和速干的特點(diǎn)， 解決這些矛盾之難恐怕只有業(yè) 內(nèi)人士才能明白。書寫工具長(zhǎng)期以來(lái)一直是人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑?它為那些堅(jiān)持使用書寫工具的消費(fèi)者 帶來(lái)了一種親切感。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，盡管個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)、 PDA（個(gè)人數(shù)字助理）以及 其它技術(shù)的不斷發(fā)展和普及， 但書寫工具依然在社會(huì)生活中占據(jù)著重要位置。 根

42、據(jù) SHOP（A美 國(guó)學(xué)校、家庭與辦公用品協(xié)會(huì)）與WIMA （書寫工具制造商協(xié)會(huì)）的報(bào)告， 2002 年美國(guó)書寫工具市場(chǎng)的消費(fèi)支出達(dá) 45 億美元。此外，隨著以人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品、促銷和營(yíng)銷項(xiàng)目 的推出， 書寫工具市場(chǎng)還將發(fā)掘出新的產(chǎn)品領(lǐng)域， 我們從進(jìn)出口的有關(guān)資料的分析中可見一 斑。中國(guó)制筆協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)高峻誠(chéng)在 2007年理事長(zhǎng)座談會(huì)上的講話中指出， 2006 年，我國(guó)制 筆行業(yè)向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)提供的筆類產(chǎn)品（包括制筆產(chǎn)品、零部件、墨水墨類產(chǎn)品等）的直接銷 售值為 159.5 億元，與上年相比增長(zhǎng)約 19.93%，其中出口值約為 93.5 億元，與上年相比增 長(zhǎng)約 16.53%，向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的直接

43、銷售值約為 66 億元，同比增長(zhǎng)約 24.5%。傳統(tǒng)的書寫墨水是墨水墨類產(chǎn)品中的主要產(chǎn)品之一， 近幾年隨著自來(lái)水筆出口量的增長(zhǎng) 帶動(dòng)了書寫墨水出口量的持續(xù)增長(zhǎng)（ 2005 年的出口量折合成 60 毫升瓶計(jì) 4474 萬(wàn)瓶，約 占產(chǎn)量的 40），但受國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量的持續(xù)下降（其主要原因是自來(lái)水筆持有量和使用率 的下降）和進(jìn)口（主要是少量高級(jí)墨水）的影響等原因，其產(chǎn)量持續(xù)地下降。據(jù)對(duì)比，目前 的產(chǎn)量?jī)H為上世紀(jì)九十年代產(chǎn)量的一半，這是我國(guó)書寫工具演變發(fā)展的必然。圓珠筆類產(chǎn)品的配套墨水 （油墨） 的品種需量也在發(fā)生著變化， 其配套所用的主要是油 墨和墨水。 隨著近十多年來(lái)油性圓珠筆類產(chǎn)品產(chǎn)量的迅速上升

44、，促進(jìn)了油墨產(chǎn)量的相應(yīng)增長(zhǎng)，但隨著中性圓珠筆的快速發(fā)展， 使目前油墨的產(chǎn)量微有增長(zhǎng)， 相對(duì)穩(wěn)定， 其量適應(yīng)著配套需 求和出口。然而，近幾年來(lái)我國(guó)的中性圓珠筆產(chǎn)量雖在持續(xù)快速上升，但所需的配套墨水， 使用國(guó)產(chǎn)的很小，主要依賴于進(jìn)口。記號(hào)筆類產(chǎn)品也是快速發(fā)展的產(chǎn)品大類， 其配套墨水大多自我供給， 隨著產(chǎn)品品種的發(fā) 展和產(chǎn)量的增長(zhǎng)， 配套墨水的需求量隨著增長(zhǎng)。 但是有些新型的品種， 其國(guó)產(chǎn)的墨水有的還 不適應(yīng)， 有的還跟不上， 所以新型記號(hào)筆的相當(dāng)一部分墨水依靠進(jìn)口。 其他用途的墨水有的 已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，有的正在國(guó)產(chǎn)化，以加速自我供應(yīng)。書寫材料的發(fā)展促進(jìn)了書寫工具的發(fā)展， 書寫工具屬于文具行業(yè)， 文具行

45、業(yè)在中國(guó)的企1000 億元，一個(gè)由看10%以上，隨許多大的外企文具生業(yè)家眼里似乎是不大起眼的， 但文具行業(yè)卻也成了中國(guó)輕工產(chǎn)業(yè)發(fā)展最迅速、 最完善的一個(gè) 行業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)文化用品市場(chǎng)的年銷售額已經(jīng)超過(guò)人民幣 似由小商品拉動(dòng)的文化用品市場(chǎng)正在形成。近年來(lái)的文具市場(chǎng)發(fā)展步伐均在 著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 集團(tuán)購(gòu)買力的提高， 將更加加速文具行業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)商、經(jīng)銷商都紛紛駐足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，正是看中了中國(guó)文具廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)前景。借助中國(guó)加入 WTO及 2008 年北京將成功申辦奧運(yùn)會(huì)之機(jī)， 良好的投資環(huán)境和穩(wěn)定的 GDP 增長(zhǎng)帶動(dòng)了文具行業(yè)整體的發(fā)展速度， 文具行業(yè)也真正進(jìn)入了一個(gè)質(zhì)的變化時(shí)代。 這可以說(shuō)

46、 是第二次掘金機(jī)會(huì)，我國(guó)的文具行業(yè)制造商、經(jīng)銷商、零售商對(duì)市場(chǎng)提供的充滿了信心，并 在壓力下不斷尋求突破和發(fā)展， 已在相關(guān)領(lǐng)域具備了與日本、 歐美、 臺(tái)灣地區(qū)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)及抗 衡的基本條件。我國(guó)的制筆行業(yè)確立于五十年代初， 現(xiàn)已開創(chuàng)了多門類、 多品種的較為完整的生產(chǎn)體系， 許多書寫工具的生產(chǎn)規(guī)模居世界前列， 各種筆類產(chǎn)品的產(chǎn)量和出口量均已占世界第一， 中國(guó) 制筆行業(yè)已成為世界制筆業(yè)的生產(chǎn)和出口大國(guó)。 有資料表明， 全國(guó)從事制筆業(yè)的職工有五十 萬(wàn)余人，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷 100 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。一項(xiàng)名為“中國(guó)大陸書寫工具供應(yīng)商的生產(chǎn)能力”的市場(chǎng)資訊報(bào)告顯示， 2004 年中國(guó)大陸制造的書寫工具產(chǎn)量 290 億

47、件，全球書寫工具市場(chǎng) 中的 80%的產(chǎn)品來(lái)自于中國(guó)大陸，換言之，全球每5 支筆就有 4 支來(lái)自于中國(guó)制造。雖然我國(guó)已成為制筆大國(guó)，但還不是制筆強(qiáng)國(guó)，因?yàn)樯a(chǎn)的技術(shù)、材料，特別是墨水與 筆頭沒(méi)有得到充分解決， 我國(guó)的筆類制品大都屬于普及型產(chǎn)品， 產(chǎn)品價(jià)位較低， 而高檔產(chǎn)品 市場(chǎng)為國(guó)外公司所占據(jù)。 近年來(lái)， 發(fā)達(dá)國(guó)家的墨水的制作技術(shù)得到了很大的提高， 國(guó)外的化 學(xué)家運(yùn)用分子信息和現(xiàn)代光譜技術(shù)理解顏料分子的結(jié)構(gòu)， 利用分子方法和實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)合確 定需要分散劑的濃度，使用計(jì)算機(jī)輔助的方法設(shè)計(jì)墨水，從分子的角度對(duì)試劑進(jìn)行預(yù)評(píng)估， 應(yīng)用一些組合化學(xué)的方法研究大量分子的共同行為， 常常可以獲得理想的效果。

48、在墨水化學(xué) 中，難以應(yīng)用分子思維的原因是缺少有關(guān)原料的分子水平的信息 9 。此外，使用的進(jìn)口墨水并非都好，即使對(duì)著名制造廠商也不能輕信，更不能依賴他們。 寧波某知名制筆廠在使用德國(guó)某著名墨水生產(chǎn)商的新型濃縮熒光筆墨水時(shí)， 由于墨水存在嚴(yán) 重的質(zhì)量問(wèn)題，致使損失掉 26 萬(wàn)美金，更為嚴(yán)重的是給客戶帶來(lái)重大打擊10 。所以，要想成為 制筆強(qiáng)國(guó)，必須實(shí)現(xiàn)墨水的 自給。中國(guó)制筆協(xié)會(huì) 2007 年理事長(zhǎng)（擴(kuò)大）座談會(huì)上，高峻誠(chéng)理事長(zhǎng)講到：我們的墨水、筆 頭的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。 “十一五 ”期間，我國(guó)制筆行業(yè)必須集中精力，花大力氣解決筆 頭及專用墨水的國(guó)產(chǎn)化或基本國(guó)產(chǎn)化， 只有這樣，才能由 制筆大國(guó)走向制筆強(qiáng)國(guó)。 1.3.7 墨水材料的發(fā)展是人類文明進(jìn)步的一個(gè)縮影書寫是人類最重要的技能之一， 書寫工具的使用使人類文明得以傳承和延續(xù)。 歷代人類 都在記錄所見的事件、所學(xué)的知識(shí)，采用各種方式表達(dá)理性、感性及觀念上的思維，在當(dāng)今 的高科技年代， 書寫表達(dá)的方式更是層出不窮。 墨水類產(chǎn)品屬于書寫材料， 追述人