姚鶴忠
耐干性反映了墨水儲存在筆芯中,在高溫環(huán)境下的脫帽時間,而耐干性變化率則是在經(jīng)歷了高溫加離心試驗后再考核墨水在高溫環(huán)境下的脫帽時間,與初始值比較其變化大小,是匹配性能中綜合反映墨水耐高溫及長期穩(wěn)定性的重要指標。
圖16 國內(nèi)樣品D4平均出墨量曲線圖
經(jīng)過對國外樣品和國內(nèi)樣品的耐干性及耐干性變化率得分相加的平均值、耐干性天數(shù)的平均值以及耐干性變化率平均值比較,總體上國內(nèi)樣品優(yōu)于國外樣品,具體見表17。
磨損量將影響書寫流暢性,特別是出墨量波動,嚴重的磨損甚至會造成筆頭內(nèi)供墨通路的阻斷,在還有相當量墨水時就無法書寫。
筆頭磨損量總體平均值比較,國內(nèi)樣品優(yōu)于國外樣品,這也是造成書寫舒適性維度國內(nèi)樣品優(yōu)于國外樣品的主要原因。
圖17所展示的國外樣品F2筆頭磨損量,最小值為3.25μm/100m,最大值為9.25μm/100m,已超出評價范圍(5μm/100m)。
圖18所展示的國內(nèi)樣品D2筆頭磨損量,最小值為0.25μm/100m,最大值為1μm/100m。
圖17 國外樣品F2筆頭磨損量
圖18 國內(nèi)樣品D2筆頭磨損量
表17
書寫潤滑度反映了筆頭滑度、墨水潤滑性等綜合性能,是消費者書寫體驗的主要考核指標之一,并且通過比較筆頭滑度與書寫潤滑度數(shù)據(jù),可以明確地說明墨水的潤滑性能。
國外樣品的筆頭滑度平均值為0.353,其中最小的為0.308,最大的為0.409;國內(nèi)樣品的筆頭滑度平均值為0.327,其中最小的為0.272,最大的為0.370。盡管國內(nèi)樣品在筆頭滑度方面優(yōu)于國外樣品,但是,國外樣品的書寫潤滑度平均值為0.281,其中最小的為0.170,最大的為0.354,墨水潤滑性的改善平均比率達到25.62%;國內(nèi)樣品的書寫潤滑度平均值為0.298,其中最小的為0.269,最大的為0.348,墨水潤滑性的改善平均比率僅達到,9.73%。最終,國外樣品在書寫潤滑度方面優(yōu)于國內(nèi)樣品(見圖19)。
圖19 國外樣品與國內(nèi)樣品書寫潤滑度比較
如果以典型的個例來說明,可以更直觀反映上述問題。
圖20是國外樣品F4的筆頭滑度與書寫潤滑度數(shù)據(jù),其筆頭滑度平均值為0.345,黑色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.177,墨水潤滑性的改善比率達到48.7%;藍色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.175,墨水潤滑性的改善比率達到49.28%;紅色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.170,墨水潤滑性的改善比率達到50.72%。
圖21是國內(nèi)樣品D2的筆頭滑度與書寫潤滑度數(shù)據(jù),其筆頭滑度平均值為0.316,黑色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.348,墨水潤滑性的改善比率達到-10.13%,也就是說不但沒有改善潤滑性,反而增大了摩擦系數(shù);藍色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.3102,墨水潤滑性的改善比率達到1.84%;紅色筆芯的書寫潤滑度平均值為0.269,墨水潤滑性的改善比率達到14.87%。
圖21 國內(nèi)樣品D2筆頭滑度與書寫潤滑度
根據(jù)本報告的數(shù)據(jù),以及綜合分析評價的結(jié)果,針對國內(nèi)樣品與國外樣品的差距,提出以下幾方面改進建議:
1.筆頭加工精度還需要提升,特別是一致性誤差的控制水平還是薄弱環(huán)節(jié),需要進一步加強。此外,在筆頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)與尺寸間隙設計,應該在搞清基本機理的情況下與應用性能更密切關聯(lián)起來。
2.中性墨水的觸變性需要進一步提高,高剪切速率(4500s-1)下的表觀粘度還有進一步降低的空間,通常情況下在20-30mPa.s比較適宜。
3.出墨量的控制水平也是薄弱環(huán)節(jié)之一,不僅在出墨量大小方面要控制在±20mg/100m范圍內(nèi),還必須關注整個書寫全過程(尤其是劃線長度較長的)的出墨量波動,應該學習國外樣品在開始時有所控制的方式,確保全過程的出墨量波動相對比較平穩(wěn)。
4.在確保長期穩(wěn)定性的前提下,適當提高墨水潤滑性,進一步改善書寫流暢性和消費者書寫手感體驗。
5.其他方面是指沒有包含在評價標準內(nèi)的比較重要的內(nèi)容,例如筆芯連接的結(jié)構(gòu)、液體浮塞的跟隨性、筆或筆芯制造工藝等。
5.1筆芯連接的結(jié)構(gòu),國外樣品的筆芯連接結(jié)構(gòu)相對復雜(見圖22),里面放一顆鋼珠,起單向閥作用,對防止墨水倒流作用明顯,對控制供墨量亦有一定作用;
5.2液體浮塞的跟隨性對出墨量的波動有明顯影響,因此,液體浮塞的選配也是非常重要的;
5.3筆或筆芯制造工藝主要是離心工藝、灌墨(液體浮塞)量控制,以及制造環(huán)節(jié)全過程控制等,如何保證不良品率控制水平達到國內(nèi)乃至國際先進水平。
圖22 連接防倒流結(jié)構(gòu)
本報告第一次嘗試對國內(nèi)外圓珠筆質(zhì)量水平進行調(diào)查與評價,由于尚無先例或類似的資料信息可供參考,目前所掌握的樣品量數(shù)據(jù)還很有限,因此,難免會存在各種疏漏甚至是錯誤,希望能夠得到關心制筆行業(yè)的領導、專家和同仁的批評指正。