钢笔不出墨水什么原因

篇一：第9章钢笔墨水

第9章 钢笔墨水

9.1 钢笔墨水的产生与发展

在国外，最早的墨水是染料的水溶液。公元前1200年，埃及人从浆果、植物和矿物中提取天然染料制成墨水[1]。公元十一世纪末，欧洲僧侣提阿菲罗曾记载用荆棘木的浸出液与绿矾溶液混合制成一种墨水。这种墨水写出字来沾水渗化，容易褪色，不能经久保存。 后来，化学家发现树皮、五倍子等植物里含有的鞣酸，它铁离子生成的黑色物质鞣酸铁可以牢牢地粘附在纸、布等纤维上形成字迹，还永不褪色，用它来做墨水多好! 可是，鞣酸铁是不溶于水的细粉未，会堵塞笔尖，根本无法使用。

有人用树皮中的鞣酸和亚铁盐制造墨水，鞣酸亚铁可以溶解在酸性水溶液里，暴露在空气中慢慢被氧化，自动转变成黑色的鞣酸铁。有人发现没食子也可以应用，于是生产出没食子墨水，大多旧式文件都使用了没食子墨水。早期的没食子墨水存在一个基本的问题，即易于阻塞笔。当把这种墨水倒在桶里，让它尽可能变黑，就会发现有沉淀产生，沉淀的出现就会阻塞笔。后来加入了阿拉伯树胶，这种添加剂尽管不能完全防止沉淀生成，但可以起到抑制沉淀生成的作用，同时又使紫黑色的墨水具有了光泽，所以阿拉伯树胶便成为旧式墨水的一种标准成分。

1834年，含铁的没食子墨水生产技术有了较大的改进，英国的Stephens公司设计研制了第一种蓝黑墨水，很快成为全世界最受欢迎的墨水之一。这种墨水不再是悬浊液，而是溶液，其中加入了少量的靛蓝，还有一些苏木。尽管早在1785年靛蓝就被使用，但Stephens公司第一个把它用于工业生产。靛蓝会使墨水由原来的紫黑色变为蓝黑色，两三年后就会变为永久的黑色[2]。

苏木可产生鞣酸，所以也曾被广泛使用，1848年苏木素墨水就开始投放市场，并开始流行。早期的一些紫墨水是由苏木制成的，而最好的苏木素墨水是强蓝黑色，它们无腐蚀性且流动性好，字迹干后再被润湿也不会出现涂抹或扩散现象。市场上的苏木素墨水是由硫酸铜或硫酸铁制成的，前者受亲睐而后者更为广泛使用。肉眼看老化的苏木素墨水和含铁的没食子墨水是相同的，但是如果用5%的盐酸溶液来鉴别，则含铁的没食子墨水立即呈现蓝色或蓝绿色，而苏木素墨水会呈现红色或紫红色，可根据此种现象来检验纸上微量墨水的笔画。 1856年出现了淡紫色的苯胺墨水，苯胺由煤焦油制得。1867年水溶性苯胺墨水被大量生产，这种墨水的优点是长时间暴露在空气中不会被氧化，并且有一定持久性，流动性好，书写流利不会腐蚀笔。缺点是永远不会达到没食子墨水那样的深蓝色，遇湿会扩散，所以不能书写正式文件。

1870年德国科研人员通过对天然没食子酸铁墨水进行研究，提出了新配方，随后便在全世界广泛使用。

染料工业发展后，各种颜色的彩色墨水相继问世，在19世纪的后5年里，出现了一些含合成色料的墨水，如淡红的曙光墨水、黑色的硫化苯胺墨水、包括茜草色素蓝和苯胺在内的茜草素墨水。

在墨水制造技术上的又一大突破是生产出快干墨水，这种墨水早在1912年就出现，1917年申请了专利，它的成分中加入了碳酸钾和偶氮染料。1949年新型超铬墨水成为专利，其中包含铜、钒等的化合物。1954年开始大规模生产，在当今仍可找到这种墨水。

我国1913年开始有了自己的墨水制造业，上海华昌恩记墨水厂最早推出国产钢笔墨水，1925年上海民生工厂创立，开始从事现代墨水的研制和生产。碳素墨水于60年代开始研究，70年代进入市场，80年代取得发展，在90年代市场经济大潮中，厂家和产量越来越多。

9.2 钢笔墨水的分类

我们现在所谓的钢笔按专业上讲自来水笔，全国制笔标准化中心在“笔类产品分类定义”中将自来水笔描述为：“具有蓄储书写墨水装置和点有铱粒的金属笔尖，应用毛细原理进行书写的书写工具。其笔尖由金合金制成的称为金笔，由不锈钢制成的称为铱金笔。”通常所说的墨水是指普通书写墨水，现代钢笔墨水的种类很多，按照其化学成分分为鞣酸铁型墨水，染料型墨水、颜料型墨水；也有人分为天然墨水、现代合成墨水、碳素墨水；按其质量分为普级书写墨水和高级书写墨水两大类；按照商品名称可分为纯蓝墨水、蓝黑墨水、黑墨水（指黑色染料性墨水）、碳素墨水、红墨水、绘图墨水等。

鞣酸铁墨水即通常所用的蓝黑墨水，蓝黑墨水具有由蓝变黑，经久不褪的特点，是我国最常用的书写墨水。蓝黑墨水容易发生氧化,使用蓝黑墨水时要充分注意到这一点。墨水瓶盖平时用完应及时盖严，否则鞣酸亚铁经空气的氧化作用，会在瓶底生成鞣酸铁沉淀物，这些细小的鞣酸铁沉淀物被吸入自来水笔后，常常会堵塞水路，造成出水不畅，从而影响书写。蓝黑墨水的正确使用方法是每次用完墨水都要用湿布将墨水瓶的瓶口拭净，保持瓶口的清洁，以免在瓶口生成鞣酸铁物质而影响使用。

染料墨水又称颜色墨水，主要利用染料的水溶液进行显色，用来绘制各种彩色图表，以及用来做标注和批改作业。这种墨水易受空气氧化作用而褪色，因此用染料墨水书写的字迹不易长期保存，不宜用来书写要长期保存的材料。染料墨水极其书写的字迹要注意避光保存，不能长时间暴露在空气中，以免发生氧化而褪色。此外，染料墨水还容易被水和酒精溶解。 碳素墨水采用的是不溶于水的高级碳黑材料制成，它具有显著的抗热、耐寒、抗化学药品和耐水性等性能，同时它还有较强的遮盖力，不易沉淀，字迹经日晒或42℃以上的环境也不会褪色。碳素墨水主要用于描图，也可灌注各种绘图笔代替绘图墨水使用，或用来书写需要长期保存的材料。

绘图墨水使用酒精作为溶剂，酒精易挥发，在使用绘图墨水时,要注意不要将它长时间暴露在空气中。绘图墨水也不宜灌注绘图笔或其他自来水笔，而主要适宜于绘图蘸水笔或墨线笔配合使用。绘图墨水由于具有防水的功能，因此又称为防水墨水，用这种墨水书写后的字迹，干后遇水也不会褪色。绘图墨水、碳素墨水的共同特性就是字迹能长期保存。

9.3蓝黑墨水的性质与制备

蓝黑墨水的色素由黑色沉淀颜料和作为着色剂的蓝色染料合成，主要成分是鞣酸、没食子酸、亚铁盐（一般为FeSO4·7H2O）及染料，因此也称为鞣酸铁性墨水。

鞣酸与亚铁盐（一般为FeSO4·7H2O）生成鞣酸亚铁，没食子酸与亚铁盐生成没食子酸亚铁，二者完全溶于水，但是这种墨水几乎没有颜色，看起来和清水差不多，书写时颜色较浅，在空气中氧化后才能逐渐变为黑色、不溶于水的鞣酸铁和没食子酸铁，前者耐水，后者耐光。其中铁含量高时墨水的变黑，耐晒和耐水性能强，但过高的铁含量会引起墨水稳定性下降，产生沉淀和色泽变暗。

为了使初写时的颜色不至于太浅，人们一般往墨水里加了蓝色的有机染料如酸性墨水蓝G、直接湖蓝5B等。墨水蓝是墨水的主色，直接湖蓝5B可以起助色作用。这样, 蓝黑墨水写出来的字刚开始时是蓝色的，这是蓝色染料的颜色；慢慢地无色的鞣酸亚铁和没食子酸亚铁被氧化成黑色的鞣酸铁和没食子酸铁,字迹便由蓝变黑了，因而称为蓝黑墨水。墨水中的蓝色染料易受氧化剂和光的影响而发生褪色，遇水或潮湿空气易发生洇化扩散。

为了防止鞣酸亚铁水解产生沉淀，墨水里必须加进少量硫酸，但是这点腐蚀性的硫酸,会给钢笔带来严重的威胁。如果钢笔尖是普通的钢铁做的，由于经不住硫酸的腐蚀，寿命很短。黄金是耐腐蚀的金属，人们想到用它来制造钢笔尖。不过，纯粹的黄金太软，不能直接用来造笔尖。我们平常说的金笔笔尖都是合金，比较好的金笔的笔尖上标有14K的字样，表示含黄金58%，另外还有白银和紫铜。标有12K的，表示含黄金50%。这样，不但提高了硬度，弹性还特别好。通常使用的钢笔是铱金笔，铱金笔尖是用不锈钢做成的，笔尖上的那个银白色的小圆粒是铱金粒，以铱为主，还有其他稀有金属，特别耐磨。因为写字的时候全靠它在纸上划过,它的一生往往要“行万里路”。铱金笔的使用效果与金笔差不多，但价钱却便宜得多，所以价廉物美。普通的蘸水笔和钢笔，它们的笔尖上没有镶嵌铱粒，使用寿命就短多了。

这类墨水最大的缺点是稳定剂是酸，溶液的pH为2左右，它还有抑制亚铁离子Fe2+在墨水中被氧化成铁离子Fe3+的作用。但酸度高的墨水对于纸张有很大的危害，H+是纤维素水解的催化剂，墨水渗透到纤维素间H+ 寓于其中，在长期的温湿度条件下，不断的催化纤维素水解，使纸张脆化甚至出现小孔，一些重要的文件、档案受到破坏。

除了这些原料之外，还加入了一些添加剂，以满足色度、稳定性、阻蚀性、流利性、耐水性、耐光性、胶笔性，以及快干、防霉、防渗等要求。普通蓝黑墨水[3]配方一、配方二如表9.1

表9.1 蓝黑墨水配方 %（质量）

原料

墨水蓝 主要规格 色力98%±2% 配方一 0.48

0.65

0.36

0.36

0.24

0.32 配方二 0.50 0.60 0.54 0.18 0.25 0.35

0.05

0.10

0.04

—— 作用 着色 变黑 变黑 变黑 稳定剂 润湿剂 稳定、防霉剂 防霉剂 阻蚀剂 防蚀剂 硫酸亚铁 含量96%±3% 单宁酸 含量75%±3% 没食子酸 含量95%±5% 硫酸 甘油 含量95%±3% 密度＞1.25 福尔马林 甲醛含量＞37% 0.07 石炭酸 砒霜 树胶

水 含量95%±5% 含量95%±5% 琥珀色块粒 纯净的软水 0.10 —— 0.08 加至100 加至100 溶剂

墨水配制时，对水的要求也比较严格，自来水中的钙、镁离子会与染料或单宁酸产生沉淀，水中的氯离子对染料有消色作用。所以，配制墨水时所用的水应软化处理，最好使用蒸馏水，但能耗大、成本高，一般墨水厂用磺化媒处理，也有的墨水厂用离子交换树脂处理。

砒霜即三氧化二砷，是剧毒的白色粉末状固体，致死量为0.1g，遇高温即能升华，于器壁上形成白霜，故称白砒或砒霜，其作用是防止书写过的材料被虫蚀，但应防范中毒。配方中的硫酸、福尔马林、石炭酸对皮肤有腐蚀作用，操作时应于小心。

制备时要注意溶解的先后次序、方式、温度的控制等，不能随意操作，主要步骤是： “药水”的配制：先在容器内加入少量水，加硫酸和硫酸亚铁，搅拌至全溶。再将溶于热水的没食子酸加入，充分搅拌；再依次加入单宁酸固体和已溶于温水的石炭酸，搅拌至全溶。静置7天，过滤后备用。

取一定量“药水”置于容器，取比例量的先溶于温水的墨水蓝加入“药水”中。将硫酸加水稀释，加入溶液，搅拌均匀。

将甘油和三氧化二砷加入水中，搅拌至全溶，加到上述溶液中。称取树胶细粉，加入热水，搅拌至全溶，冷却后加石炭酸，静置数小时过滤备用。

其它原料均先溶于少量温水，再加到上述溶液中搅拌均匀。加水至全量，充分搅拌，即得粗制蓝黑墨水。粗制蓝黑墨水静置14天以上，过滤后即成成品墨水。

配方三：鞣酸50份，没食子酸16份，硫酸亚铁60份，树胶20份，盐酸5份，石炭酸2份，酸性铬黑T染料10份，加水至2000份。

制法 先将鞣酸与没食子酸溶入500份水中，再加硫酸亚铁和盐酸，加热下加入树胶细粉直至成胶液；染料另用热水溶解，注入胶液中搅拌均匀，最后加入石炭酸。停止加热，继续搅拌，过滤除去沉淀，加入其余的水，搅拌均匀即得成品墨水。为防止腐蚀可以加入阻蚀剂，为减少渗化可加入树脂。

一般蓝黑墨水的质量指标必须达到：色度≥0.30，不溶物≤2.0mm，扩散度≤3级，耐水性和耐晒性达到线迹清晰，稳定性不应出现霉斑、异味，间隙书写>~30min，ph值≥1.5，墨水外观表面无悬浮物，无异味。

9.4 染料型墨水的性质与制备

染料型墨水又称颜色墨水，是以各种颜色的有机染料为着色剂制成，有纯蓝、红、绿、黑、紫、棕等色型。在染料型墨水的生产中，一般用两种或两种以上的染料调和使用，以获得所需的色泽和光泽。例如红色和蓝色相拼得紫色；蓝色和黄色相拼得绿色。在拼色过程中，采用性质相近的染料，如酸性染料和酸性染料相拼，盐基性染料和盐基性染料相拼，以免相互发生化学反应，影响墨水的质量。

此类墨水的缺点是字迹易受水、酒精的浸润而扩散；对酸、碱及的抵抗能力差；染料的发色团（双键基团）受光照影响较大，发色团的缔合分子易解聚，使字迹褪色。优点是水溶性大，有较好的流动性，产生沉淀的可能性小；腐蚀性低；色彩丰富，颇受青少年的欢迎。因此，染料型墨水主要用在批改作业、批阅文件和删改文稿的标记符号以及普通书写方面。常用的染料型墨水有纯蓝墨水、红墨水、绿墨水、紫墨水等。

8.4.1纯蓝墨水的制备

纯蓝墨水属于染料型墨水，所用的着色剂一般是酸性墨水蓝G、直接湖蓝5B、酸性湖蓝等。

酸性墨水蓝属三芳甲烷类染料，极易溶于水中呈蓝色溶液，主要用于制造纯蓝和蓝黑墨水，还可用于制做色淀，蓝印台油墨，用于皮革染色和生物的着色。结构如图9.1所示：

3-

3

图9.1 酸性墨水蓝G的结构式

直接湖蓝5B是一种含有4个磺酸基的双偶氮染料，易溶于水呈红光蓝色溶液。结构如图9.2所示：

2CH33NaOCH3-N=N-NaO32SO3NaNaO3 图9.2 直接湖蓝5B的结构式

酸性湖蓝也叫酸性翠蓝2GF，属三苯甲烷类染料。外观为深蓝色粉末，易溶于水、酒精中呈蓝色溶液，也可用于制造墨水[4]。

纯蓝墨水有多种的配方，下面列举几例：

配方一（质量份）：墨水蓝7.5，硫酸1.5，甘油2.5，石炭酸1.0，砒霜0.2份，水加至1000。制法是先将硫酸加入适量水中稀释，再将墨水蓝溶入适量水中，搅拌均匀，二者混合；在另一容器中加入砒霜和甘油，加热使其完全溶解；将石炭酸溶于少量温水，与上述溶液混合，搅拌均匀，补充其余的水至全量，搅拌使其充分混合均匀，静置，过滤除去沉淀即得成品。

配方二：碱性艳蓝B适量，工业乙醇8克，乙酸乙酯2克，硝基纤维素0.25克。制法是先将硝基纤维素溶于乙酸乙酯；再将工业乙醇慢慢加入稀释，并搅拌；投入碱性艳蓝B搅拌，使其溶解即得。

配方三（质量份）：酸性蓝3，羧甲基纤维素1，氯化钾20，水100。制法是先将酸性蓝溶于适量水中，再将氯化钾和羧甲基纤维素溶于适量水中，最后将两溶液混合均匀即得。

配方四（质量份）：海立柴林蓝12，琼脂1，氯化镁30，水100。制法是先将海立柴林蓝溶于适量水中，再将氯化镁和琼脂溶于适量水中，最后将两溶液混合均匀即得。

9.4.2黑色染料型墨水[5]的研制

长期以来，钢笔用墨水一直是以蓝黑墨水、纯蓝墨水为主，而用于档案文件记录的，又以鞣酸铁型蓝黑墨水为主。上个世纪七十年代以后，黑色染料型墨水开始受到人们的青睐，一方面是因为白纸黑字看起来比较醒目，另一方面是因为国内市场上的碳素墨水在使用一段时间后，往往会发生书写不畅或不出水的毛病。

有鉴于此，染料型黑墨水除必须达到一般自来水笔用书写墨水的质量要求外，还应达到以下的实用质量目标：墨水的适用性要广，不但适宜一般书写记录用，更要适宜档案文件记录用，不但要满足中、低档笔、粗头笔的配套使用需要，更要毛组高档笔、细头笔的

配套使用需要；墨水的水浸坚牢度，应优于鞣酸铁型蓝黑墨水，接近碳素墨水水平；墨水

篇二：钢笔上墨方式

钢笔上水方式

上水方式(一

写一篇有关上水方式的文章，一直是笔者计划很久的愿望，无奈手边资料始终不够，时间上也不允许，偶有几次试写，却都不满意而放弃。各位朋友的催促，让笔者不可以再当一只鸵鸟，这篇相信对许多刚入门朋友都会有帮助的文章，会在笔者第三次重写下得到较完整的风貌。

钢笔上水方式的变动，可以说是整部钢笔史的缩影，百年来笔身材料的差异始终不大，笔尖的制作在二次大战之前就已经成熟，现行产品的笔尖甚至不如老笔，唯一一直改进的只有上水系统和供墨系统。这两部分，看似简单，其实却是钢笔的生命，Waterman先生之所以投身钢笔的制作，最主要的原因正是希望改善供墨系统，派克和西华早期产品之所以成功，品质优异固然是原因之一，最重要的还是上水系统的改良。

要写上水系统的文章是吃力不讨好的，我可以只单纯介绍，也可以把各家厂牌的典故由来解释清楚，但是工程过于浩大，历史上出现过的上水系统不下数十种，有的普通人难得一见，有的根本不实用，要找齐目前还可以正常使用并且容易发现的种类，之间的取舍也算大费周章。

终究还是写了，不同于其他网站上的参考文献，我只挑选最实用而常见的品种，并且尽可能找到手边的实品或示范笔，让朋友们可以不必过于浪费自己的想像力。笔者把上水系统依照储墨方式，分成胶胆储墨、笔身储墨、可拆式储墨等类别，方便朋友们检索藏品。
一. 胶胆储墨：
很多上水系统都使用胶胆储墨，不管各种五花八门的方法，目的都只有一个：压迫胶胆，再利用胶胆的弹性吸墨。这种类型看似方便，但是有个致命伤，胶胆的使用寿命不长，如果定时清洗，可以使用数年，甚或数十年，如果放任墨水干涸，可能一阵子就报销了，这是所有胶胆储墨系统的通病，操作虽然方便安全，但是更换胶胆却不是每个人都有能力，随着科技进步，生产胶胆的厂商也越来越少，连带加速这类上水系统的淘汰，近年来虽然有人改以矽胶等号称永不腐坏的材料制作胶胆，却已经是时不我与，采用的厂商在前几年降到最低，直到这几年一些义大利笔厂朝复古路线发展，才终于出现曙光。

1. 拉杆上水（lever filling）：选择这种上水方式作为第一炮是有原因的，从1910年代西华发明这种上水方式之后，几乎主宰了半个世纪的钢笔市场，直到插入式上水的普及。这种上水方式普遍见于各个厂牌，唯一不愿意大量采用的是派克和部份欧陆笔厂，派克自认为是笔坛老大，和西华又是最直接的竞争对手，所以向来都开发自己的上水方式，只在最便宜的学生笔parkette系列采用。

拉杆上水的构造很单纯，笔杆上有一个金属横杆，拉起横杆和笔身成垂直后，可以带动连接拉杆的金属片，进而压迫装在笔杆中的胶胆，推回拉杆后，胶胆本身的弹性会造成吸力，将墨水吸上而入墨。笔杆中的金属片依照厂牌的不同设计也有所不同，西华的笔款金属片连接到笔尾呈现一个U字型，类似派克21的金属片，本身就有弹性，而华尔牌(WAHL)则是直接连在拉杆上，本身没有弹性。

拉杆上水的优点是价钱便宜，零件简单好维修，操作极为容易，缺点是套入口袋时拉杆常常会勾住布料，造成未预期的漏墨，所以渐渐被其他系统取代。

Delta dolce vita拉杆上水示范笔

1920大号地球牌Waterman patrician拉杆上水钢笔

2. 月牙上水（crescent filling）：不同于拉杆上水，月牙上水在笔杆上有一个突出的月亮型半圆金属零件，笔杆内则铸造成横片的形状，压迫月牙就可以压缩胶胆。月牙下方有个可以转动的塑胶或硬橡胶环，环上有个缺口，如果缺口没有正对月牙，会卡住月牙而不至于误触而漏墨。这样的设计相当有创意，但是致命伤是月牙造成笔杆形状的不规则，插在口袋中容易造成突起而不美观，所以在1930年代就被淘汰，当年最成功的厂家是conklin，倒闭后这种上水系统被人遗忘一阵子，直到钢笔收藏风气渐起，这类老笔因为品质极高且不容易找到，所以价钱逐渐上扬，成为众多藏家渴求的目标，尤其是状况好的贵金属笔杆款式，几乎可说是难得一见。既然老笔找不到，新笔也有厂商复产月牙上水的钢笔，最出色的该算是义大利Visconti的产品，品质稳定且价格合理，其中最早的哥白尼系列虽然沉寂一

时，现在却已经不容易找到了。

Visconti 2000年月牙上水限量笔款

3. 按钮上水（buttom filling）：这是很有趣的上水方式，胶胆上横跨一条有弹性的簧片，簧片连接到笔尾的一个小按钮，按动按钮就可以促使弹簧压迫胶胆，松开后簧片回弹，胶胆就可以膨胀吸水。笔尾的按钮在不上水时有小帽包住，使用时再转开，不必担心会误触。

制作按钮上水钢笔最出名的应该算是派克，在vacumatic上市之前，所有的派克中高价产品都采用这种上水方式，现今这些产品都价值颇高，尤其是早期的Doufold，更是笔者的最爱，不管是朱红或是中国黄笔身，或是晚期大萧条时代推出色彩鲜艳的笔款，都是藏家追逐的目标。另外一家生产高品质按钮上水的笔厂是万宝龙，万宝龙早期的产品曾经尝试各种不同上水方式，按钮上水笔种是价值相当高的款式。

按钮上水的操作方便，照说会是拉杆上水的强敌，可惜在派克发明vacumatic，万宝龙全面使用活塞上水后，已经没有大厂使用，终于渐渐式微。近几年复古风气盛行，义大利的Marlen生产不少的按钮上水笔种，品质相当可靠，甚至生产史上第一支透明笔杆的按钮上水示范笔，是具有高收藏价值的平价好笔。
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美仑Journal按钮上水示范笔

1920年代派克大号duofold按钮上水钢笔

4. 硬币上水（coin filling）：这种上水方式其实和按钮上水类似，只是按钮上水的簧片由笔尾按钮启动，硬币上水却直接在笔杆上开个裂缝，由硬币类的扁型物体压进笔杆，压动簧片就可以上水。

这类的老笔以地球牌最为出色，至今如果能找到贵金属笔杆并且附有原厂硬币的笔款，几乎只能用"运气"来形容，制作硬币上水新笔的厂家也极少，印象中只有Marlen，所生产的古欧元该是数十年来最精采的代表作。

美仑Auero古欧元硬币上水钢笔

篇三：第10章钢笔墨水的性能研究

第10章 钢笔墨水的性能研究

书写墨水是人们每天使用的日用化学品之一，但人们对有关墨水的性能并不十分了解。为了全面认识现有墨水的性能，为将来开发新型墨水打好基础，我们收集了市场上的20多种书写墨水展开研究。首先测定了它们的pH值，总结出它们的酸碱性规律；然后由液相色谱分析，对墨水成分进行了比较；最后，进行了190次交叉混合试验，对试验结果进行了必要的分析与讨论。

墨水制造的科学是多种活动的综合，化学在其中起了关键性的作用[1]。20世纪下半叶，随着材料科学的发展，书写墨水也有了相应的发展，如中性墨水、光敏水解墨水、喷墨打印墨水的出现，它们具有的功能特性和环保理念，使书写墨水进入了一个新阶段。但是，对传统墨水的研究仍可以为开发新型墨水提供一些有益的参考。

10.1仪器与试剂

10.1.1仪器

pHS—2ST型数显酸度计、YXJ—1电动离心机、Waters液相色谱仪、510型泵、V6K进样器、730型色谱数据处理机、441型检测器，Novapak C18（3.9mm?150mm）柱、检测波长546nm。

10.1.2药品

草酸氢钾（AR），甲醇（AR），离子对试剂（IPRA），盐酸，氢氧化钠，双氧水，蒸馏水等。

10.1.3墨水试样

表10.1墨水试样的品种和生产厂家

10.2 墨水pH的测定与结果分析

10.2.1墨水pH的测定

各种墨水均呈现一定的pH值，不同类型的墨水其pH值各不相同，墨水的酸度愈高（pH值愈小），对纸张纤维素的破坏就愈大，因此墨水的pH值也是衡量墨水质量的指标之一，我们应用pH S—2ST型交直流两用酸度计，使用交流220V电源，在常温下测定了二十种墨水的pH值，结果如表1。

表10.2 各种墨水的pH测定结果

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

PH值 1.84 2.05 1.58 10.38 1.92 1.79 4.04 1.98 1.68 4.97

编号

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

PH值 2.12 1.72 9.44 1.78 1.72 8.50 7.82 7.46 4.68 2.94

10.2.2测定结果分析

在上述20种墨水中，有15种是酸性的，有5种是碱性的。

所有纯蓝墨水、蓝黑墨水都是酸性的，pH值在1.5~2.2之间。大多数蓝黑墨水的pH值要比同一牌子的纯蓝墨水的pH值略小，个别牌子的蓝黑墨水的pH值要比同一牌子纯蓝墨水的pH值略大。由于它们的酸性较强，对纸张有腐蚀作用，因此，不宜用于书写需要长期保存的档案资料。

黑墨水有的呈碱性，也有的呈酸性。如老板纯黑墨水的pH为10.38，博士黑墨水的pH为9.44，两者都呈碱性；而派克纯黑墨水的pH为2.94，是酸性的。

碳素墨水既有酸性的、也有碱性的。酸性碳素墨水的pH值一般在4~5之间，如英雄碳素墨水的pH为4.04，奥林丹碳素墨水的pH为4.97，上海碳素墨水的pH为4.68，它们对纸张的腐蚀程度较小，鸵鸟碳素墨水则是碱性的，pH为8.50，它们都适用于书写需要长期保存的档案资料。

我们收集到的两种绘图墨水都是略偏碱性，鸵鸟绘图墨水的pH为7.82，泸光绘图墨水的pH为7.46，从酸度上看最接近于中性，是理想的书写墨水，因为它们对纸张的腐蚀程度较小。

10.3 纯蓝墨水和蓝黑墨水的液相色谱分析

为了了解不同产地、不同牌号蓝黑墨水或纯蓝墨水等在组成上是否相同，对一些样品进行了液相色谱分析[2]。

10.3.1墨水溶液配制与条件选择

分别取墨水样品2滴于5 m1试管中，加入2 ml 0.05%草酸氢钾，混合均匀，制成待测

流动相条件选择：以甲醇百分含量、离子对试剂浓度、流动相流量为三个因素，各选择三个不同水平，按正交表配制流动相实验（实验过程略）。结果表明，甲醇含量为45.0%（v/v），IPRA为0.005ml/L，流动相流量为1.0ml/min时效果最佳。

流动相的确定：流动相确定原则是同一种墨水在不同流动相条件下，色谱峰峰数越多条件越优，峰数相同分离度越大越佳，在达到分离度要求情况下，保留时间小者条件为好。选择1号、2号、3号、4号蓝黑墨水液，分别用9种不同流动相条件实验，结果表明甲醇含量为45.0%（v/v），IPRA为0.005ml/L，流动相流量为1.0ml/min时分析效果最佳。

10.3.2 墨水成分的测定

用选择出流动相条件对10种不同产地和不同牌号蓝黑墨水进行分析，结果见表10.3。

表10.3 10种蓝黑墨水色谱数据

序号

峰数（个）

最强峰（min）

tR（相对峰强）

2.46（10.0）、4.24（26.0）、4.64（22.1）、5.44（24.2）、6.08（62.3）、6.80（100）

3.20（28.1）、4.08（48.2）、4.56（42.4）、5.36（36.6）、6.00（88.0）、6.80（100）

3.20（10.5）、4.24（22.4）、4.80（21.0）、5.44（24.4）、6.22（60.2）、7.20（100）

3.28（11.5）、4.56（28.5）、

5.36（42.3）、6.20（88.5）、6.64（100）

3.20（7.9）、4.00（19.7）、4.56（21.0）、5.12（22.7）、6.00（68.0）、6.72（100）

3.04（5.5）、4.56（13.7）、

5.36（3.73）、6.64（100）、10.08（1.8） 2.96（4.9）、4.56（20.4）、

5.04（23.2）、6.68（65.9）、6.24（100）

2.93（17.0）、3.60（17.7）、4.56（27.3）、4.96（26.3）、6.23（61.4）、6.80（100）

3.20（22.0）、4.24（39.6）、4.56（25.4）、6.08（47.4）、7.12（100）、8.4（6.7）、10.48（1.7）、11.60（1.3）

2.00（4.0）、4.16（18.4）、4.56（19.0）、5.36（18.7）、5.92（47.6）、17.09（100）、8.08（5.8）

a 6 6.80

b 6 6.80

c 6 7.20

d 5 6.64

e 6 6.72

f 5 6.64

g 5 6.24

h 6 6.80

i 8 7.12

j 7 1.09

结果表明，这些墨水中普遍含有两种或两种以上的染料，不同产地和不同牌号的墨水染料组成上有所不同。即使同为蓝黑墨水，产地不同时液相色谱测得的峰数、峰值也各不相同。蓝黑墨水的峰数一般为5~8个，最强峰分别出现在6.24、6.64、6.72、6.80、7.12、7.20/min

10.3.3 结果分析

蓝黑墨水、蓝墨水中的染料一般为酸性染料与直接染料，含有羧基和磺酸基等易解离基团，在非极性液相柱上无保留。加入离子对试剂可以和染料离子形成非极性分子，可以反相色谱法测定。由于染料解离的离子不同，形成的非极性分子互不相同，其色谱峰值、峰数、峰形各不相同。

10.4 墨水的交叉混合试验

通常认为不同颜色、不同厂家的墨水不能混合使用。如需另换墨水，要撤掉剩余的墨水，再将自来水笔用温水洗净，方可吸入所需的墨水。否则，不同的墨水会发生化学反应，产生沉淀物，阻塞通道，影响钢笔出水。为了弄清楚各种墨水究竟能否混用，我们对二十种墨水进行了190次交叉混合试验[3]。

10.4.1试验方法

分别取2ml墨水试样放入二十支25ml的比色管中，加水稀释至刻度线，配成稀溶液，目的是为了便于观察。各取稀溶液2ml于190支洁净的离心管中，两两交叉混合、摇匀后放置2小时，然后放入离心机离心五分钟，静置观察。

10.4.2结果分析

实验结果显示，纯蓝墨水与纯蓝墨水、纯蓝墨水与蓝黑墨水、蓝黑墨水与蓝黑墨水混合后既无沉淀产生，也无褪色现象，所以，纯蓝墨水与蓝黑墨水之间都可以混合使用。这是因为纯蓝墨水与纯蓝墨水的成分基本一致，性能相似，且都为酸性；蓝黑墨水中含有纯蓝墨水的主要成分，都为酸性，他们之间也可混合使用。通常人们认为的“不同墨水不可以混用”的看法并不是完全正确.

黑墨水与其它墨水混合大部分有沉淀，但由于它的浓度和颜色的影响，使得个别实验无法断定究竟是否有沉淀。这是因为黑墨水主要成分是高级黑色有机染料，属于染料型墨水。由于黑墨水既有酸性的也有碱性的，显然所含的黑色有机染料不相同，化学环境也不同。由于介质的酸碱变化会引起分子结构变化，从而产生颜色变化或沉淀，因此不仅黑墨水与其它墨水不能混合，而且不同品牌的黑墨水之间混合也可能产生沉淀。

而碳素墨水和绘图墨水绝对不可以与其它任何墨水混用，如7号英雄碳素墨水、16号鸵鸟碳素墨水、17号鸵鸟绘图墨水 、18号泸光绘图墨水 、19号上海碳素墨水，凡与之混合的墨水均有沉淀产生。同是碳素墨水或同是绘图墨水也可能出现沉淀。这是因为碳素墨水和绘图墨水都属于颜料性墨水，主要着色颜料是炭黑[3]，有时也添加一些直接黑染料。炭黑是一种不亲水的黑色粉末，即使将炭黑磨的很细，加水后也不能制成墨水，必须经过特殊处理或添加具有特殊功能的助剂才能制成墨水。这些墨水具有胶体的性质，添加电解质或改变

酸碱性都有可能引起胶体的破坏。试验表明，碳素墨水既有酸性的也有碱性的，我们收集到的绘图墨水略显碱性，由于所加的稳定剂差异很大，形成的胶粒带有不同的电荷，因此，碳素墨水、绘图墨水不仅不能与其它墨水混合，而且不同品牌的碳素墨水、绘图墨水之间混合也会产生沉淀。

将上述190个交叉结果放置一星期继续观察。现象基本一致。

10.5 墨水字迹的耐水性试验

书写墨水是使用最为广泛的一种墨水，然而，实践证明，有些墨水字迹的耐久性并不理想，在保存和使用过程中会发生褪变。通常情况下，字迹先变黄再褪色，直至字迹无法辨认

[4]

。耐水性实验是指检验墨水书写线条抵抗水浸能力的试验，是墨水的重要指标之一。

10.5.1试验方法

准备20张6.5cm×3.5cm 的描图纸，分别用二十种墨水写好字，考虑到字迹的干燥需要一定的时间，特别是蓝黑墨水字迹中黑色颜料在纸张上需经空气氧化后慢慢形成，因此字迹式样应存放一段时间后才能用于不同的测试。将写有字迹的描图纸在室内无阳光直射的空气中露置24h，得试验样纸。

将试验样纸浸泡于盛有100ml水的烧杯中，分时间段记录现象；24h后取出阴干，在200~250xl照度的白炽灯下目测，记录实验现象。

10.5.2实验结果

表10.4 墨水字迹的耐水性试验结果

时 间

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

刚浸入 不明显 扩散 不明显 扩散 扩散 5分钟

稍褪

褪色 稍褪 褪色 稍褪 褪色 稍褪 全褪 褪色 全褪 淡黑 全褪 淡灰

发紫 褪色 扩散 褪色 发紫 严褪 扩散 严褪

不明显 稳定 扩散 不明显 稳定 不明显 稳定 扩散 稍扩 不明显 稳定 褪色 变黑 不明显 稳定 褪色 变黑 变黑

稳定 全褪 继褪 稳定 全褪 继褪 稳定 全褪 淡黑

稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定

10分钟 褪色 30分钟 褪色 1小时 6小时

变黑 淡黑

变淡 全褪 变黑 变淡 全褪

淡黑

24小时 淡灰

时 间 11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

刚浸入 扩散 不明显 扩散 不明显 扩散 稳定 稳定 稳定 稳定 不明显 5分钟

褪色 不明显 扩散 不明显 褪色 稳定 稳定 稳定 稳定 变蓝

扩散 不明显 褪色 稳定 稳定 稳定 稳定 扩散 扩散 稍褪

全褪 稳定 稳定 稳定 稳定 褪色

10分钟 褪色 变黑 30分钟 褪色 变黑

篇四：钢笔和墨水的争吵

钢笔和墨水的争吵

一天写字比赛，小主人得了冠军，全家人都为小主人感到骄傲，全家人晚上一起出去玩儿，一场争吵也就开始了。

钢笔来到小主人得到的奖杯前说：“多么美丽的奖杯呀，这全是我的功劳，要没有我，小主人怎么会得冠军？怎么会有这么美丽的奖杯呢？”钢笔还在那洋洋得意时，墨水一听生了气，它说：“这不全是你的功劳呀，你想想，如果没有了我，你肚子里没有墨水，小主人怎么会拿着你写出如此漂亮的字呢？”钢笔一听对墨水说：“还是我的功劳大，要是没有我，你有墨水能怎么样，你总不能让小主人把墨水倒在纸上吧。”就这样，两人你一言我一语，都说自己的功劳大，最后谁也不跟谁说了，纸一看两人争吵成了这样，就出来说：“你们两的功劳是一样大的，没有钢笔小主人写不出字来，没有墨水那么钢笔也无法使了，所以你们一定要团结。”钢笔和墨水都说纸说得有道理，两人和好了，再也不吵架了。

纸看到他们被自己劝得和好了，开心得笑了。他们三个从此成了好朋友。 大庆市东湖二小三年级：王轩宇

篇五：钢笔和墨水

钢笔和墨水 从前，有一位著名的作家，在他的书桌上有一支钢笔和一盒墨水。一天，它俩吵了起来，它俩原来在比赛谁最有用。 “嘿嘿，小钢笔，如果没有我，你怎么办？如果没有我，你什么用也没有！”墨水抬着头大声说。 “哼，没有你又怎样，大块头！如果没有我，你不照样没处使！”钢笔大声喊，它可不愿意被别人笑呢。

“住口”，墨水大叫道。“你有什么资格这样对我大声说话，等着瞧吧！如果没有我，你休想得到主人的宠爱！”

“你……你敢这么说我，你这个大块头，你肯定没我有用，光有你，你也是无用！”钢笔也恼怒了，它都急得跳起来了。

“怎么样？认输吧，主人不会喜欢你的。”墨水笑了起来。 “哼，我走了，你也没法用！你就等着被主人丢吧。再说，主人的文章不也离不了我！”钢笔真的很生气，它又踢又跳，碰得桌子一摇一摇的。

墨水生气了，对着钢笔大声骂。钢笔也喋喋不休地说起了自己的优点。就这样，它们吵了一个上午。

这时，坐在旁边的书爷爷看不下去了，说：“你们各有自己的长处。不能只看自己的长处，也要看到别人的长处。只有互相合作，你们才能使用啊！你们要互相帮助，才能发挥作用。”

书爷爷说完，钢笔和墨水惭愧地低下了头。

桌子的哭泣（桌子和椅子） 一天，睡得正香的尺子弟弟见了“呜呜”的声音，他感到很奇怪，睁眼一看，原来是桌子哥哥在伤心地哭泣。

尺子弟弟关心地问：“桌子哥哥，你为什么哭呀？” “唉！尺子老弟，小主人一点也不爱惜我。”桌子伤心地哭着，“他做计算题时连草纸都不用，经常在我身上乱写乱面。弄得我全身脏兮兮的，当他不开心时，就拿我出气——使劲地打我，你看，我这条腿都骨折了??”

说着说着，桌子哭得更伤心了。“你别哭了，你要再哭，小主人的房间就要变成一片‘汪洋’了！”尺子弟，可慰道。 又过了一段时间，尺子又听到了桌子的哭泣，哭得比上次更伤心了。

“桌子哥哥，你怎么又哭了？”尺子满脸疑惑地问。“尺子老弟，你不知道，这是我最后一次与你谈话了！”小主人嫌弃我，说我满身伤痕累累，破烂不堪，又脏又旧，明天就要把我扔掉了，要换一个崭新的。桌子悲痛欲绝地诉说着。尺子也流下同样而又无奈的泪水。

最终，桌子还是没能幸运地留下来，被小主人扔进了垃圾场。

临行前，桌子多么想亲口向小主人诉说一下自己的内心感受啊！多么渴望能亲口告诉小主人：只有爱护桌子的孩子，才是一个好孩子：只有爱护桌子，桌子才能更好地为你服务，成为你的好朋友。遗憾的是，桌子的泪水早已流干，嗓子也早已哭哑不能再说说话。这一善良美好的心愿也无法实现了。 小朋友，千万别再让你的桌子伤心地哭泣了！好吗？

铅笔盒里的争吵

很久很久以前，一座古老的房子里面有一个铅笔盒，里边有许多文具：铅笔、橡皮、尺子、钢笔，它们是要好的朋友。

一天，尺子得意洋洋地说：“咱们在这里多年了，应该评一评地位，谁的功劳大谁就当领头羊。”

文具们一致同意，首先发言的是尺子，它自豪地说：“我的功劳大，要想把线画的笔直，必须得用我，所以我的功劳最大。”“打住！”尺子还没说完，弱小地铅笔打断了尺子的话，“哼，你们不要看我小，就来欺负我，看我多有用呀，每次主人写字都得用我，说明我该当领头羊，”铅笔小声嘟囔着。这时候，橡皮没有抢着回答，而是傲慢地说：“你看看你们几个，多没用呀，瞧我，不仅胖胖的，而且还是铅笔的克星呢，我多厉害！”这时钢笔不耐烦了，大声说道：“臭橡皮，你以为我怕你！你能擦掉我吗？不怕弄脏你那身雪白地衣裳就来吧！”橡皮气的脸都红了。

沉默了一会，它们不再争吵了，谁都不理谁。过了一会儿开门声响了，文具们都警惕起来了，它们屏息凝视着门口，心想难道小偷来了？咔嚓咔嚓，嗨，原来是主人回来了。可是，主人看见它们并不高兴，因为他看见文具们脸上一丝笑容也没有，突然，一阵细小地声音传出来了，原来是尺子，尺子后悔地

说：”主人，我错了，我不该让同伴们争老大，我们应该和平共处，团结一致，为主人服务。”主人听了，高兴地说：“你能好好反省，真不错！让大家和平相处吧！”

过了很久，文具们都认识到了自己的错误，并且有了悔改，它们又过起了愉快的日子。

铅笔盒里的争吵

很久很久以前，一座古老的房子里面有一个铅笔盒，里边有许多文具：铅笔、橡皮、尺子、钢笔，它们是要好的朋友。

一天，尺子得意洋洋地说：“咱们在这里多年了，应该评一评地位，谁的功劳大谁就当领头羊。”

文具们一致同意，首先发言的是尺子，它自豪地说：“我的功劳大，要想把线画的笔直，必须得用我，所以我的功劳最大。”“打住！”尺子还没说完，弱小地铅笔打断了尺子的话，“哼，你们不要看我小，就来欺负我，看我多有用呀，每次主人写字都得用我，说明我该当领头羊，”铅笔小声嘟囔着。这时候，橡皮没有抢着回答，而是傲慢地说：“你看看你们几个，多没用呀，瞧我，不仅胖胖的，而且还是铅笔的克星呢，我多厉害！”这时钢笔不耐烦了，大声说道：“臭橡皮，你以为我怕你！你能擦掉我吗？不怕弄脏你那身雪白地衣裳就来吧！”橡皮气的脸都红了。

沉默了一会，它们不再争吵了，谁都不理谁。过了一会儿开门声响了，文具们都警惕起来了，它们屏息凝视着门口，心想难道小偷来了？咔嚓咔嚓，嗨，原来是主人回来了。可是，主人看见它们并不高兴，因为他看见文具们脸上一丝笑容也没有，突然，一阵细小地声音传出来了，原来是尺子，尺子后悔地说：”主人，我错了，我不该让同伴们争老大，我们应该和平共处，团结一致，为主人服务。”主人听了，高兴地说：“你能好好反省，真不错！让大家和平相处吧！”

过了很久，文具们都认识到了自己的错误，并且有了悔改，它们又过起了愉快的日子。

铅笔盒里的争吵

很久很久以前，一座古老的房子里面有一个铅笔盒，里边有许多文具：铅笔、橡皮、尺子、钢笔，它们是要好的朋友。

一天，尺子得意洋洋地说：“咱们在这里多年了，应该评一评地位，谁的功劳大谁就当领头羊。”

文具们一致同意，首先发言的是尺子，它自豪地说：“我的功劳大，要想把线画的笔直，必须得用我，所以我的功劳最大。”“打住！”尺子还没说完，弱小地铅笔打断了尺子的话，“哼，你们不要看我小，就来欺负我，看我多有用呀，每次主人写字都得用我，说明我该当领头羊，”铅笔小声嘟囔着。这时候，橡皮没有抢着回答，而是傲慢地说：“你看看你们几个，多没用呀，瞧我，不仅胖胖的，而且还是铅笔的克星呢，我多厉害！”这时钢笔不耐烦了，大声说道：“臭橡皮，你以为我怕你！你能擦掉我吗？不怕弄脏你那身雪白地衣裳就来吧！”橡皮气的脸都红了。

沉默了一会，它们不再争吵了，谁都不理谁。过了一会儿开门声响了，文具们都警惕起来了，它们屏息凝视着门口，心想难道小偷来了？咔嚓咔嚓，嗨，原来是主人回来了。可是，主人看见它们并不高兴，因为他看见文具们脸上一丝笑容也没有，突然，一阵细小地声音传出来了，原来是尺子，尺子后悔地说：”主人，我错了，我不该让同伴们争老大，我们应该和平共处，团结一致，为主人服务。”主人听了，高兴地说：“你能好好反省，真不错！让大家和平相处吧！”

过了很久，文具们都认识到了自己的错误，并且有了悔改，它们又过起了愉快的日子。

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