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 中粘度凝膠狀水性顏料型墨水簡稱中性墨水，中性墨水是通過書寫帶動球珠轉(zhuǎn)動使粘度降低，而在非書寫狀態(tài)即靜止?fàn)顟B(tài)時回到原高粘度的墨水。中性墨水圓珠筆因書寫流暢、潤滑、字跡鮮艷、快干、不滲紙、脫帽時間長、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點，自問世以來便受到消費(fèi)者的青睞。目前，中性墨水圓珠筆已經(jīng)取代水性、油性圓珠筆，成為圓珠筆的主流。5支筆中有4支產(chǎn)于中國，但墨水主要依賴進(jìn)口，這阻礙了我國從制筆大國向制筆強(qiáng)國邁進(jìn)的步伐。

 本實驗以中性墨水為研究對象，通過對低碳醇篩選，重點考察了乙二醇、丙三醇、二甘醇、甘油四種低碳醇對中型墨水的表觀粘度和觸變值等性能的影響，為中型墨水的國產(chǎn)化奠定一定基礎(chǔ)。

 通過SZX/贊歆研制的水性油墨管線式分散機(jī)，對四種不同的低碳醇配方中性墨水的高剪切分散后樣品的性質(zhì)測定，重點考察粘度、觸變值、穩(wěn)定性、書寫時間、書寫性能的影響，可得出下列結(jié)論：

 添加乙二醇、丙三醇、二甘醇和甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在4%—21%范圍內(nèi)，對中性墨水表觀粘度、觸變值、穩(wěn)定性影響不明顯，而對中性筆間歇書寫時間的影響較大，添加甘油的中性墨水間歇書寫時間和潤滑性優(yōu)于添加其他三種低碳醇的中性墨水，當(dāng)添加甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于12%時，間歇書寫時間可達(dá)到國外中性墨水間歇書寫6d的水平，研發(fā)書寫性能優(yōu)良的中性墨水，不僅要考察低碳醇對墨水的影響，還應(yīng)考察增稠劑、分散劑和潤滑劑等因素之間的協(xié)同效應(yīng)。

中性油墨的制造難點

國內(nèi)目前中性油墨的制造仍然存在很大的問題，主要原因在油墨顆粒的研磨細(xì)化和分散，中性墨水所用的色基顏料粒度必須極細(xì)，要用接近于納米級原料（如優(yōu)質(zhì)乙炔碳黑），所用色基染料、輔料必須能*互溶，避免氣泡、粒子凝聚體的形成，在選擇原料時必須充分注意。在加工工藝中，重點解決研磨工藝，確保顆粒細(xì)度，不致堵塞而造成不出水。

納米材料的濕法研磨分散，是SZX/贊歆公司主打的應(yīng)用方向，通過研制出集成式的剪切分散（可真空）一體分散機(jī)，針對各類油墨材料推出的各類工作刀頭能夠滿足很多特性的材料乳化與分散，溫度、真空度、時間、乳化分散力度都是可控的，真正實現(xiàn)了智能化操控。

以下是相關(guān)參數(shù)，實驗室及中試均有相關(guān)的型號可供選擇：

水性環(huán)氧樹脂三級乳化機(jī)是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進(jìn)入到另 一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設(shè)備。當(dāng)其中一種或者多種材料的細(xì)度 達(dá)到微米數(shù)量級時，甚至納米級時，體系可被認(rèn)為分散穩(wěn)定，在適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑等 其他添加劑的作用下能很好的形成懸浮液、乳狀液。當(dāng)外部能量輸入時，兩種物 料重組成為均一相。高剪切分散機(jī)由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻 機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液 力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/ 液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。高剪切分散機(jī)從而使不相溶的 固相、液相、氣相在相應(yīng)熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細(xì)的分 散乳化，經(jīng)過高頻管線式高剪切分散乳化機(jī)的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。

 高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得納米級乳液是最重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要 求，SZX公司在ZRH2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ZRH2000超高速剪切均質(zhì)機(jī)。其剪切速率可以超15000rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s 以上。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的流體剪切結(jié)合定轉(zhuǎn)子的精密極小的間隙可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄（0.2~2微米）。由于能量密度高,無需其他輔助分散設(shè)備。高剪切分散機(jī)的應(yīng)用：高剪切分散機(jī)應(yīng)用于：奶油、催化劑、涂漆、聚合物乳化液、農(nóng)藥(除草劑、殺蟲劑)等；特別應(yīng)用于：疫苗、制藥分散、精細(xì)合成化分散、金屬氧化物懸浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德國進(jìn)口雙端面機(jī)械密封擁有特別的結(jié)構(gòu)和特殊材質(zhì)保證高速運(yùn)轉(zhuǎn)和長使用 壽命 滿足以下條件使得機(jī)械密封的使用壽命更長： 可允許的壓力比率 充份的冷卻和濕度 材料的合適搭配該密封件配有壓力平衡罐，保證機(jī)封上下端面受力平衡，同時可通過自身結(jié) 構(gòu)的泵環(huán)效應(yīng)和熱虹吸效應(yīng)實現(xiàn)冷卻水的自動循環(huán)。該循環(huán)系統(tǒng)為獨(dú)立系統(tǒng)，與 外界無接觸，平衡罐內(nèi)冷卻液可選純化水或合適的溶劑。通過換熱管實現(xiàn)熱交換。

水性油墨管線式分散機(jī)主要用于納米乳液及超細(xì)懸乳液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭（定子+轉(zhuǎn)子）同時工作，乳液經(jīng)過高剪切后，液滴更細(xì)膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同工藝應(yīng)用。該系列中不同型號的機(jī)器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴(kuò)大規(guī)?；a(chǎn)。也符合CIP/SIP清潔標(biāo)準(zhǔn)，適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。

 高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)為懸浮乳液是最重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，其剪切速率可以超過15000rpm，轉(zhuǎn)子速度可以達(dá)到44m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒徑分布更窄。

三級管線式乳化設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備對比

 ⑴傳統(tǒng)設(shè)備需要8小時的分散過程，ZRH2000三級乳化設(shè)備1小時就可以完成，更加高效、節(jié)能。

 ⑵傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶有分散功能的每分鐘轉(zhuǎn)速也在1500轉(zhuǎn)之內(nèi)，而ZRH2000系列每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)到15000多轉(zhuǎn)，更加快速。高的線速度產(chǎn)生的剪切力，使物料瞬間細(xì)化分散，從而獲得好的產(chǎn)品。

以下為型號表供參考：