鋼筆已誕生211年,與他相伴的墨水變芯了?

2020-12-27 氫氧氫新材料
鋼筆和墨水

1809年9月23日,鋼筆(當時叫貯水筆)正式在英國誕生。

為什麼,鋼筆帶上帽子,豎著放入衣袋,墨水不會滴出來?

因為鋼筆裡有「幸運曲線」貯墨水裝置,這個裝置的原理是毛細管作用:當細管接觸液體,在不施加外力的情況下,液體會流進細管。可以理解為,小管與大管接觸時,液體會從大管流進小管。

鋼筆內部結構圖

鋼筆在寫字時墨水流動機理

分兩步理解:

第一步:墨水從最上面的貯水套流進1導杆的背面槽——形象來說,剛開始墨水進入1導管槽後,由於重力作用直接順著2後面的直立管槽,流進3大管槽後面連接筆舌的直管槽——當3大管槽注滿,由於2與3相連接,2比3細;通過毛細管作用,墨水從3進入2,2小管槽也會流滿——更具體說的,往下流的墨水一部分可以回到最上面的貯存墨水的管套中。

鋼筆正面圖

第二步:如第一步所說,一開始墨水直接流到筆舌——筆舌距離筆尖圓頭還有一段距離;當不寫字時,這段距離上基本沒有墨水。——筆舌後面有一個直管槽與中縫相貼,筆舌後面的直管槽比中縫寬。——由於毛細作用,筆舌後面直管槽的墨水會流入中縫。——當我們用鋼筆寫字時,筆尖圓頭由於手的壓力,筆尖圓頭處的中縫變寬,由於重力大於毛細作用的力,墨水就會流到紙張上。——當不寫字時,筆尖圓頭處的中縫變細,筆尖上面整個毛細管作用系統的力大於筆尖圓頭處墨水的重力,所以墨水就流回到筆舌後面的直管槽中。

鋼筆

墨水

剛問世時,墨水主要用於鋼筆中。經過211年發展,現在的墨水除了用於鋼筆,還用於中性筆、噴墨印表機/印刷機、熱轉印工藝。墨水按所用色料的水溶性分為染料墨水和顏料墨水,染料墨水先出現,顏料墨水近幾年才開發出來。

染料墨水

鋼筆和中性筆芯裡用的墨水屬於染料墨水,鋼筆的墨水有藍和黑。現在的染料墨水色系已經很豐富,就拿噴墨印表機來說,剛開始時只有黑色,現在各種顏色都有。

我們平時用印表機列印彩色照片,這種印表機用的就是染料墨水。

噴墨印刷機,用的也是染料墨水,像一些布匹上簡單的花紋,就是用染料墨水通過噴墨印刷機來印製。

顏料墨水

顏料墨水與染料墨水相比,色澤沒有染料墨水豔麗飽滿,優勢在於耐水。目前的應用,有三方面:

一是現在雷射印表機用的黑色墨水都屬於顏料墨水,雷射印表機用的顏料墨水,目前只有黑色。

二是顏料墨水由於耐水等特性,用於熱轉印工藝中。一些衣服上的圖案有可能就是用的顏料墨水。熱轉印機理可以簡單理解為:墨水經過加熱,熱升華後,助溶劑跑掉了,顏料圖案滲進了像衣服等基材裡面,等溫度降下來了,圖案就顯現出來。

鋼筆

三是顏料墨水的耐水性好,用於戶外鋼材等的表面塗層中。前面兩種的運用目前已經很廣泛,用於戶外塗層這個領域還很少,行業也叫塗料墨水。

戶外顏料墨水運用少的原因,從技術上來說,顏料墨水中的顏料分散性還不是很好。從市場來說的話,現在水性工業塗料已經基本滿足了市場的需求,加之顏料墨水還未進入產業化。

如還有關於墨水、塗料等方面的問題,或者有更好的觀點,可以給我留言~~~

鋼筆

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