[发明专利]中性墨水圆珠笔稳定性快速检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中性墨水圆珠笔稳定性快速检测方法，具体地说，涉及一种颜料型中性墨水圆珠笔长期稳定性状况的快速检测方法。

背景技术

中性墨水于上世纪八十年代由日本制笔公司发明，九十年代进入国内开始使用。中性墨水兼具水性墨水与油性墨水优点，其制成的中性墨水圆珠笔，书写出墨流畅，手感舒适，笔迹浓且干燥快，颇受人们喜爱，使其迅速发展成当今最流行的书写工具，目前已经占有圆珠笔约一半市场份额。中性墨水为凝胶墨水(gel-ink)，凝胶在动力学上属于介稳状态，其稳定性与本身配方设计，制备工艺，储运及使用条件密切相关。常见稳定性问题主要表现为存放过程中颜料返粗、絮凝甚至沉淀状况，或者体系稠化导致流变性能变化等情况。

中性墨水圆珠笔的稳定存储期通常是要求在相对湿度不大于80%，环境温度为0～40℃的条件下，经过自然放置，始终能保持书写出墨流畅，手感顺滑，笔迹色泽稳定等。业内普遍认为合格的中性墨水圆珠笔稳定存储期应不低于12个月。

目前，常用的中性墨水圆珠笔稳定性试验方法为QB/T2625-2011《中性墨水圆珠笔和笔芯》的保存性试验A法，要求在50±2℃，笔芯或笔平放10天，仍然符合书写性能的各项指标。所述试验时间较长(10天)，并且即使试验合格仍无法证明其稳定性达到要求，因为当对试验结果有异议时，B法才为仲裁试验方法。

保存性试验B法要求在40±2℃，湿度为55±5%的条件下，笔芯或笔平放90天，仍然符合书写性能的各项指标。所述试验时间过长(90天)。

此外，现在还有通过高温或者离心的方式，从不同的方面加速分散体系的变化，从理论上分析并结合阿累尼乌斯经验公式来揭示墨水稳定性状况，该方法对墨水稳定性具有一定鉴别度。对于中性墨水，尤其是颜料型中性墨水而言，高温主要是加速颜料粒子的团聚、树脂网状结构的老化进而引起体系粒径大小或粒度分布的变化及粘度或其他流变性质的变化；而离心主要是加速颜料粒子与树脂网状结构的分离而引起颜料粒子的沉降或某些助剂分子的上浮进而改变体系的表面性能、流变性能等。

刁宏亮、刘守军等在“中性墨水稳定性的快速表征(中国制笔2007.1)”中公开了分别通过高速离心和高温烘烤来从不同角度检测中性墨水稳定性的方法，具体为中性墨水分别经过8000rpm(相对离心力为4250个重力加速度)高速离心30分钟与60℃烘烤72小时两种破坏性实验后，通过考查其离心稀释的固液分离程度、加热后颜料分散有无絮凝、平均粒径变化度、粘度是否能保持稳定等四个指标，结合大量实验结果，来判断其保质期是否达到18个月。

但是，上述方法还存在一些问题：在检测吸光度的步骤中，试样墨水被按一定倍数稀释，原来颗粒已经絮凝或团聚的状况被人为地破坏(分散)了，或者是超过了极限，墨水体系被破坏，出现明显分层，难以证明试验的可靠性；有些中性墨水在60℃下烘烤72小时后，其墨水的体系已被破坏，变化比较大，其结果只能说明该墨水经受不了60℃高温；只能判断墨水的稳定性是否达到18个月，存在一定的局限性；仅对桶装或瓶装墨水的理化性能进行检测，忽略了墨水实际的应用环境。在笔芯储墨管或笔头环境下墨水性质的变化情况肯定与桶装或瓶装环境下有所不同，在桶装或瓶装墨水上得到的实验结果无法全面、准确、客观地反映中性墨水圆珠笔的实际应用状况，特别是使用性能方面的稳定性。

因此，本领域需要一种克服上述技术问题的快速、全面、可靠的检测中性墨水圆珠笔稳定性的方法。

发明内容

为克服上述技术问题，发明人经过长期研究，提出了一种中性墨水圆珠笔稳定性快速检测的方法，结合从多方位、多纬度形成的多个检测项目及其相应的检测方法，以检测结果来综合判定中性墨水圆珠笔的稳定性。

一方面，本发明提供一种快速检测中性墨水圆珠笔稳定性的方法，所述方法包括对所述中性墨水圆珠笔笔芯的初写性能、出墨量及耐干天数以及所述笔芯内墨水的粘度、表面张力、颗粒度、ZETA电位及背散射曲线进行测定，及利用所述初写性能、出墨量、耐干天数、粘度、表面张力、颗粒度、ZETA电位及背散射曲线的测定结果判定所述中性墨水圆珠笔的稳定存储期。