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圓珠筆油墨配方中主2113要成分包括染料5261、成膜劑、溶劑、分散4102劑及其他助劑。
1. 染料1653 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圓珠筆加工,從而不滲透于紙張內部,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。要求它對紙張表現有一定的粘附力,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=1:1.5~2.5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定性。本實驗所用物質是鄰苯二甲酸酯類和乙二醇酯類二者按一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,使油墨中產生一種非均質結晶物質而堵塞通道,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溶解在脂肪酸中圓珠筆加工,可達到防腐目的。
(2)抗氧劑、反干燥劑 圓珠筆油墨中產生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在于黃銅和界面發生氧化作用,并在溶液中產生銅、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,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,在應用時還可以提高圓珠筆的性能,反干燥劑同時也是抗氧劑。 三、結論 1、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% 油性圓珠筆是圓珠筆系列產品的第一代產品品種,從批量投放市場,至今已有60多年了。經過長期的改進完善,油性圓珠筆生產工藝成熟,產品性能穩定,保存期長,書寫性能穩定,現已成為圓珠筆類產品中的傳統產品品種,油性圓珠筆所用的油墨粘度高,所以書寫手感相對重一些。 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性較好。 香味圓珠筆有毒的報道屢見不鮮,劣質香味文具所含的揮發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性有機化合物的油性圓珠筆而中毒的事件。
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