中粘度凝胶状水性颜料型墨水简称中性墨水，中性墨水是通过书写带动球珠转动使粘度降低，而在非书写状态即静止状态时回到原高粘度的墨水。中性墨水圆珠笔因书写流畅、润滑、字迹鲜艳、快干、不渗纸、脱帽时间长、化学性质稳定等特点，自问世以来便受到消费者的青睐。目前，中性墨水圆珠笔已经取代水性、油性圆珠笔，成为圆珠笔的主流。5支笔中有4支产于中国，但墨水主要依赖进口，这阻碍了我国从制笔大国向制笔强国迈进的步伐。

 本实验以中性墨水为研究对象，通过对低碳醇筛选，重点考察了乙二醇、丙三醇、二甘醇、甘油四种低碳醇对中型墨水的表观粘度和触变值等性能的影响，为中型墨水的国产化奠定一定基础。

 通过SZX/赞歆研制的水性油墨管线式分散机，对四种不同的低碳醇配方中性墨水的高剪切分散后样品的性质测定，重点考察粘度、触变值、稳定性、书写时间、书写性能的影响，可得出下列结论：

 添加乙二醇、丙三醇、二甘醇和甘油的质量分数在4%—21%范围内，对中性墨水表观粘度、触变值、稳定性影响不明显，而对中性笔间歇书写时间的影响较大，添加甘油的中性墨水间歇书写时间和润滑性优于添加其他三种低碳醇的中性墨水，当添加甘油的质量分数大于12%时，间歇书写时间可达到国外中性墨水间歇书写6d的水平，研发书写性能优良的中性墨水，不仅要考察低碳醇对墨水的影响，还应考察增稠剂、分散剂和润滑剂等因素之间的协同效应。

中性油墨的制造难点

国内目前中性油墨的制造仍然存在很大的问题，主要原因在油墨颗粒的研磨细化和分散，中性墨水所用的色基颜料粒度必须极细，要用接近于纳米级原料（如优质乙炔碳黑），所用色基染料、辅料必须能*互溶，避免气泡、粒子凝聚体的形成，在选择原料时必须充分注意。在加工工艺中，重点解决研磨工艺，确保颗粒细度，不致堵塞而造成不出水。

纳米材料的湿法研磨分散，是SZX/赞歆公司主打的应用方向，通过研制出集成式的剪切分散（可真空）一体分散机，针对各类油墨材料推出的各类工作刀头能够满足很多特性的材料乳化与分散，温度、真空度、时间、乳化分散力度都是可控的，真正实现了智能化操控。

以下是相关参数，实验室及中试均有相关的型号可供选择：

水性环氧树脂三级乳化机是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体)进入到另 一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备。当其中一种或者多种材料的细度 达到微米数量级时，甚至纳米级时，体系可被认为分散稳定，在适当的稳定剂等 其他添加剂的作用下能很好的形成悬浮液、乳状液。当外部能量输入时，两种物 料重组成为均一相。高剪切分散机由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频 机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液 力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成悬浮液（固/ 液），乳液（液体/液体）和泡沫（气体/液体）。高剪切分散机从而使不相溶的 固相、液相、气相在相应熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分 散乳化，经过高频管线式高剪切分散乳化机的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。

 高的转速和剪切率对于获得纳米级乳液是最重要的。根据一些行业特殊要 求，SZX公司在ZRH2000系列的基础上又开发出ZRH2000超高速剪切均质机。其剪切速率可以超15000rpm，转子的速度可以达到66m/s 以上。在该速度范围内，由剪切力所造成的流体剪切结合定转子的精密极小的间隙可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄（0.2~2微米）。由于能量密度高,无需其他辅助分散设备。高剪切分散机的应用：高剪切分散机应用于：奶油、催化剂、涂漆、聚合物乳化液、农药(除草剂、)等；特别应用于：疫苗、制药分散、精细合成化分散、金属氧化物悬浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德国进口双端面机械密封拥有特别的结构和特殊材质保证高速运转和长使用 寿命 满足以下条件使得机械密封的使用寿命更长： 可允许的压力比率 充份的冷却和湿度 材料的合适搭配该密封件配有压力平衡罐，保证机封上下端面受力平衡，同时可通过自身结 构的泵环效应和热虹吸效应实现冷却水的自动循环。该为独立系统，与 外界无接触，平衡罐内冷却液可选纯化水或合适的溶剂。通过换热管实现热交换。

水性油墨管线式分散机主要用于纳米乳液及超细悬乳液的生产。由于工作腔体内三组分散头（定子+转子）同时工作，乳液经过高剪切后，液滴更细腻，粒径分布更窄，因而生成的混合液稳定性更好。三组分散头均易于更换，适合不同工艺应用。该系列中不同型号的机器都有相同的线速度和剪切率，非常易于扩大规模化生产。也符合CIP/SIP清洁标准，适合食品及医药生产。

 高的转速和剪切率对于获得超细为悬浮乳液是最重要的。根据一些行业特殊要求，其剪切速率可以超过15000rpm，转子速度可以达到44m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒径分布更窄。

三级管线式乳化设备与传统的设备对比

 ⑴传统设备需要8小时的分散过程，ZRH2000三级乳化设备1小时就可以完成，更加高效、节能。

 ⑵传统设备的搅拌转速每分钟几十转，带有分散功能的每分钟转速也在1500转之内，而ZRH2000系列每分钟转速可达到15000多转，更加快速。高的线速度产生的剪切力，使物料瞬间细化分散，从而获得好的产品。

以下为型号表供参考：