圓珠筆的書寫原理(共6頁)

1、圓珠筆的書寫原理,主要是利用球珠在書寫時與紙面直接接觸產(chǎn)生摩擦力,使圓珠在球座內(nèi)滾動,帶出筆芯內(nèi)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，把小鋼珠嵌人一個小圓柱體型銅制的碗內(nèi)，后連接裝有油墨的塑料管，油墨隨鋼珠轉(zhuǎn)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。由于鹽基性染料不耐光（耐光度只有1級-2級），不耐熱，不耐酸堿，所以耐久性差，現(xiàn)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

2、性較好。 香味圓珠筆有毒的報道屢見不鮮，劣質(zhì)香味文具(wnj)所含的揮發(fā)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(fā)性有機化合物的油性圓珠筆而中毒的事件 【分類】 圓珠筆品種繁多、式樣各異,就質(zhì)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。 油性圓珠筆 俗稱圓珠筆。所使用的筆頭球珠多采用不銹鋼或硬質(zhì)合金材料制成。球珠直徑的大小,決定了字跡線條(xintio)的粗細。常見的球珠直徑有1毫米(ho m)、0.7毫米、0.5毫米三種(產(chǎn)品的筆身或圓珠筆芯上往往會注明)。圓珠筆的油墨是特制的,主要以色料、溶劑和調(diào)黏劑混合而成

3、。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(chǎn)筆芯就注有da的字樣。 油性圓珠筆是圓珠筆系列產(chǎn)品的第一代產(chǎn)品品種，從批量投放市場，至今已有60多年了。經(jīng)過長期的改進完善，油性圓珠筆生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，保存期長，書寫性能穩(wěn)定，現(xiàn)已成為圓珠筆類產(chǎn)品中的傳統(tǒng)產(chǎn)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。 水性圓珠筆 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；筆套用不銹鋼材沖壓磨制成的叫半鋼寶珠筆；筆桿、筆套全用不銹鋼制造的叫全鋼寶珠筆。全塑型的基本上都是一次性使用,即

4、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(jié)構(gòu)。寶珠筆的筆頭分為炮彈式和針管形兩種，分別采用銅合金、不銹鋼或工程塑料制成。球珠則多采用不銹鋼、硬質(zhì)合金或氧化鋁等材料制成，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(jié)構(gòu)來分分類： 1. 以油墨的顏色來分： 單色圓珠筆：這是最為普通的圓珠筆，常有藍色、黑色、紅色等。 雙色圓珠筆：一般是紅、藍雙色。 三色圓珠筆：是紅、藍和黑色。

5、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。 2. 以結(jié)構(gòu)來分： 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。 可以換筆芯的圓珠筆，有按鈕、彈簧、鎖定、復原等功能。 筆桿可以旋轉(zhuǎn)，使筆芯伸出或者縮入。 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。 【評價】 具有結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、書寫潤滑,且適宜于用來復寫等優(yōu)點,從學校的學生到寫字樓的文職人員等各界人士都樂于使用。圓珠筆與自來水筆不同，由于它使用的是干稠性油墨，油墨又是依靠筆頭上自由轉(zhuǎn)動的鋼珠帶出來轉(zhuǎn)寫

6、到紙上，因此不滲漏、不受氣侯影響，并且書寫時間較長，省去了需經(jīng)常灌注墨水的麻煩。 【使用】 該筆比一般鋼筆堅固耐用，但如果使用保管不當，往往寫不出字來，這主要是因干固的墨油粘結(jié)在鋼珠周圍阻礙油墨流出的緣故。油墨是一種粘性油質(zhì)，是用胡麻子油、合成松子油（主含萜烯醇類物質(zhì)）、礦物油（分餾石油等礦物而得到的油質(zhì)）、硬膠加入油煙等而調(diào)制成的。 在使用圓珠筆時，不要在有油、有蠟的紙上寫字，不然油、蠟嵌人鋼珠沿邊的銅碗內(nèi)影響出油而寫不出字來，還要避免筆的撞擊、曝曬，不用時隨手套好筆帽，以防止碰壞筆頭、筆桿變型及筆芯漏油而污染物體。如遇天冷或久置未用。筆不出油時，可將筆頭放入溫水中浸泡片刻后再在紙上劃動筆尖

7、，即可寫出字來。 【制造】 圓珠筆油墨的材料 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。 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% 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，該染料不溶于溶劑，在油墨中有好的分散性，對成膜劑有強的附著力，從而不滲透于紙張內(nèi)部，且顏色要色澤鮮艷，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并作為染料的載體。要求它對紙張表現(xiàn)有一定的粘附

8、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(wěn)定，能長期保存。本實驗中采用橡膠類成膜劑。 3、溶劑 在可擦性圓珠筆用油墨中，溶劑的作用在于溶解染料、成膜劑并與各類助劑相溶，提供一定的流動性，還要有恰到好處的揮發(fā)性，在書寫過程中能有效控制干燥速度。試驗表明，采用共溶劑要比單溶劑效果好，本實驗采用了溶劑A：溶劑B=1:1.52.5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(nèi)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(wěn)定性。本實驗所用物質(zhì)是鄰苯二甲酸酯類和乙二醇酯類二者按一

9、定比例配制的混合物。 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、防止油墨干燥，使圓珠筆具有穩(wěn)定、良好的初筆性能；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(chǎn)生一種非均質(zhì)結(jié)晶物質(zhì)而堵塞通道，因而縮短圓珠筆的使用壽命。采用脂肪酸并輔以緩蝕劑的方法可以解決腐蝕問題，同時滿足潤滑要求。實驗中采用的緩蝕劑呈飽和狀態(tài)溶解在脂肪酸中，可達到防腐目的。 （2）抗氧劑、反干燥劑 圓珠筆油墨中產(chǎn)生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在于黃銅和界面發(fā)生氧化作用，并在溶液中產(chǎn)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(zhì)，因此能有效地防止氧化，抗氧劑和緩蝕劑并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。實驗中我們還采用了反干燥劑，主要作用是阻止油墨表面或墨跡的氧化干燥，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(yīng)用時還可以提高圓珠筆的性能，反干燥劑同時也是抗氧劑。內(nèi)容總結(jié)（1）圓珠筆的書寫原理,主要是利用球珠在書寫時與紙面直