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動使粘度降低，而在非書寫狀態(tài)即靜止狀態(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、化學性質穩(wěn)定等特點，自問世以來便受到消費者的青睞。目前，中性墨水圓珠筆已經取代水性、油性圓珠筆，成為圓珠筆的主流。5支筆中有4支產于中國，但墨水主要依賴進口，這阻礙了我國從制筆大國向制筆強國邁進的步伐。

 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，為中型墨水的國產化奠定一定基礎。

 通過SZX/贊歆研制的水性油墨管線式分散機，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，可得出下列結論：

 添加乙二醇、丙三醇、二甘醇和甘油的質量分數(shù)在4%—21%范圍內，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，當添加甘油的質量分數(shù)大于12%時，間歇書寫時間可達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，還應考察增稠劑、分散劑和潤滑劑等因素之間的協(xié)同效應。

中性油墨的制造難點

國內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化和分散，中性墨水所用的色基顏料粒度必須極細，要用接近于納米級原料（如優(yōu)質乙炔碳黑），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/贊歆公司主打的應用方向，通過研制出集成式的剪切分散（可真空）一體分散機，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。

以下是相關參數(shù)，實驗室及中試均有相關的型號可供選擇：

水性環(huán)氧樹脂三級乳化機是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進入到另 一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設備。當其中一種或者多種材料的細度 達到微米數(shù)量級時，甚至納米級時，體系可被認為分散穩(wěn)定，在適當?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。當外部能量輸入時，兩種物 料重組成為均一相。高剪切分散機由于轉子高速旋轉所產生的高切線速度和高頻 機械效應帶來的強勁動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液 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）。高剪切分散機從而使不相溶的 固相、液相、氣相在相應熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細的分 散乳化，經過高頻管線式高剪切分散乳化機的循環(huán)往復，最終得到穩(wěn)定的高品質產品。

 高的轉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系列的基礎上又開發(fā)出ZRH2000超高速剪切均質機。其剪切速率可以超15000rpm，轉子的速度可以達到66m/s 以上。在該速度范圍內，由剪切力所造成的流體剪切結合定轉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，乳液的粒經分布更窄（0.2~2微米）。由于能量密度高,無需其他輔助分散設備。高剪切分散機的應用：高剪切分散機應用于：奶油、催化劑、涂漆、聚合物乳化液、農藥(除草劑、)等；特別應用于：疫苗、制藥分散、精細合成化分散、金屬氧化物懸浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德國進口雙端面機械密封擁有特別的結構和特殊材質保證高速運轉和長使用 壽命 滿足以下條件使得機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，保證機封上下端面受力平衡，同時可通過自身結 構的泵環(huán)效應和熱虹吸效應實現(xiàn)冷卻水的自動循環(huán)。該為獨立系統(tǒng)，與 外界無接觸，平衡罐內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主要用于納米乳液及超細懸乳液的生產。由于工作腔體內三組分散頭（定子+轉子）同時工作，乳液經過高剪切后，液滴更細膩，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，適合不同工藝應用。該系列中不同型號的機器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴大規(guī)?；a。也符合CIP/SIP清潔標準，適合食品及醫(yī)藥生產。

 高的轉速和剪切率對于獲得超細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，轉子速度可以達到44m/s。在該速度范圍內，由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒徑分布更窄。

三級管線式乳化設備與傳統(tǒng)的設備對比

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

 ⑵傳統(tǒng)設備的攪拌轉速每分鐘幾十轉，帶有分散功能的每分鐘轉速也在1500轉之內，而ZRH2000系列每分鐘轉速可達到15000多轉，更加快速。高的線速度產生的剪切力，使物料瞬間細化分散，從而獲得好的產品。

以下為型號表供參考：