按：应笔友要求，为了阅读与检索方便，故把《制笔》等期刊中部分可读性强的文章单独整理出来。为便于读者阅读，文章部分长段落进行了重新分段排版。

本文原刊载于《制笔》总第14期（年第1期），原标题国外制笔工业当前生产技术水平及发展状况，作者为陈荣中（全国制笔工业科技情报站）。鉴于本文原文有31页之多，因此分为两篇文章。

本次分享的为下半部分，总结了80年代初期国外制笔行业的工艺与装备技术水平。上一篇为80年代初国外制笔工业生产技术水平及发展状况。

本期内容同样开通了留言板，欢迎大家留言讨论。

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工艺、装备技术水平

1。自来水笔

据根赴美国、日本考察，认为我国的自来水笔生产技术（指上海）已达到一定先进水平。自来水笔笔尖经连续冲制成型后，点铱、开缝、磨头、并缝和抛光等工序已自动化连续生产，倒角机、甩头机和电解工艺为我国独创，目前国外尚无同类设备。美国派克公司对这几道工序采用手工操作，检验也依靠目测检验。

派克自来水笔制造有不少先进工艺装备，简述于后。

（一）塑料件注塑

派克厂塑料件注塑都采用卧式液压预塑化注塑机，主要有VanDorn型吨（6两）和吨（8两）或HPM型吨（8两）注塑机，对笔舌、笔项和接头螺丝等小零条亦有采用Arburg型30城（2.5两）注塑机的。

注塑时塑料由储料简自动吸入预热器，经旋风加热去除水份后进入料斗，注塑成型后自动开模，制件用手工整理装入纸箱，浇道料可直接送入粉碎机，经粉碎机后送入另一储料简，可按比例与新塑料一起被自动吸入预热器再进行注塑利用。除手工整理零件和定时加入新塑料外全部过程能自动操作，不需另设拉料、烘料、加料和粉碎浇口等手续。加入的新塑料亦不必挤塑成粒，而是在自料中加入各种母色料，经搅拌后即可直接使用。

派克的卧式注塑机与我国的30~50克立式注塑机相比有如下优点：（1）塑料受热塑化完全，有利于产品质量；（2）注件平均受压较大，有利于提高精度；（3）各工艺条件控制波动小，能使产品均一；（4）原料和回料可直接循环。

（二）金属零件加工

派克厂不锈钢笔套、笔杆和护胆管等加工，都采用Bird多工位冲床连续落料，拉伸成型，经十多道工位不用退火，每分钟能冲42次。据分析是不锈钢材料中增加了镍的成份。

而我国是冲一次即要退火一次。近年来上海笔尖厂和上海制笔研究所等单位研制成功了无碳不锈钢，其特点是不锈钢管套零件的前道拉伸完成后，无需退火就可直接转入下道拉伸，简化了生产工艺，但目前国内尚无理想的冲制不锈钢套大吨位的多工位冲床。

国外，美国派克公司生产有不锈钢多工位连续拉管机，西德和目本均生产不锈钢多工位连续拉管机。

自来水笔的笔尖要耐腐蚀，派克采用SISI不锈钢，其主要成份为铬16~18%，镍10~14%，钼2~3%（主要增加了钼的含量）。笔套采用SISI不锈钢，其中铬17~19%，镍10.5~13%，笔夹采用含磷锡青铜或铍铜。

（三）金属表面处理

近年来派克大力发展笔杆套的表面处理技术，除采用打砂、抛光、电化、涂漆等工艺外，还较多地采用表面刻花拉丝。笔杆套上用金钢钻刀具进行加工，做出浅的丝纹或用钨钢刀切削做出深的丝纹。

以派克75型刻方块丝为例，加工时用钨钢刀切削，别车制直线和圆丝。刻直线车每车有12个刀头，每次加工12支，笔杆（套）分格挑动，自行旋转。刻圆丝车有4个刀头，每个刀头有三把刀。这些加工车床装杆（套）和卸料都依靠手工进行。

国内刻花设备主要是上海制笔机械厂制造的钢套拉丝机，与国外相比，刻花花色少，且拉丝较浅，而西德和美国生产的金属表面划花机，具有花色多，花纹深，立体感强等优点。

目前国际上主要制笔厂，如目本“派罗德”、西德的“万宝龙”、美国“派克”、“犀飞利”等均通过表面拉丝刻花来提高笔的身价。据了解西德阿根斯特公司生产笔杆刻花机，采用液压驱动，有3、6、8工位加工程序，可生产四种不同图案的笔杆，已被国际上一些主要笔厂所采用。

（四）等离子腐蚀法润湿处理

过去派克厂采用酸处理法以增加储水器的表面亲水能力，近来已改用等离子氧处理法。

处理方法是将成型后的储水器在等离子氧气氛中暴露一定时间，以增加表面亲水能力，处理用设备与一般电热烘箱相似，与真空泵相联，并能通入氩气、氧气，每次处理ABS塑料储水器约~只，处理时间约1小时。而我国不少厂家尚未进行润湿处理。

（五）铱粒制造

派克厂铱粒主要成份为钌，采用粉末冶金法制造。钌粉经混入粘结剂后，在压丝机上拉成直径为1毫米的细条，再在以压缩空气为动力的成球机上把细条冲切成小球，经过烧结，研磨后成铱粒。我国的铂族元素铱粒采用电弧点熔法，非铂族元素铱粒采用旋转电极成粒法。

2。圆珠笔

（一）笔头加工

国外生产圆珠笔的主要工厂，如美国派克公司、日本斑马公司等均采用瑞士阿贝公司生产的多工位笔头加工机床。该机床精度高，生产效率高，且能加工不锈钢头子。其生产的圆珠笔书写流畅，出墨均匀，在国际市场中负有声誉。国外有些厂商也有采用美国安家的多工位笔头加工机床。瑞士阿贝的24工位笔头机70只／分，美国安家的12工位笔头机65只／分，其加工工艺如下：

阿贝的笔头机加工工艺流程：（1）冷一自动检验；

（2）上18工位，上料→打后眼

（a）车削外形肩胛→打后眼

（b）车锥度→打后眼，

（c）车端面平口→打后眼

（d）打碗口洋冲眼→打油眼→检査孔眼→车碗座→敲油槽→油槽除毛刺→装珠→敲珠→包口→成品。

安家的笔头机加工工艺流程：（1）双头冷镦，自动拣肩胛尺寸。

（2）上转盘式打眼机，分四次完成打后眼→头子用滚筒火油清洗→再用滚筒其它类似液体清洗剂清洗。

（3）上12工位加工机，上料→平头→车维度→打碗口洋冲眼→打油眼→车碗座→吹气通眼检査→敲油槽→装珠→包口一成品。

不锈钢头子加工工艺流程，利用RM-40型机床完成，每分钟70只。阿贝和安家设备各有特点，分析如下：

阿贝：

(1）铜头成品能在一台机器上加工完成；(2）能加工不锈钢头子。缺点是：

(1）加工速度没有安家快；(2）调换品种比较困难(3）维修、成品清洗不方便。

安家：

（1）加工速度快；（2）品种调换方便；

（3）维修方便（4）清洗方便。缺点是：

（1）打后眼工序要在别的机器上加工，不能在一台机器上完成；（2）不能加工不锈钢头子。

目前国内球座体加工依靠单机自动生产，其主要工艺设备有线材落料滚光机，自动小车床，铜头加工机，八道联合装配机等，与瑞士阿贝公司生产的多工位加工机相比具有如下差距：

1。生产效率低，生产工艺落后，产品精度差，阿贝一台设备相当于目前国内16台球座头加工单机的生产能力；

2。由于国内还没有一家机械厂生产高精度的球座头加工机床，因而日前还没有一家圆珠笔厂利用国产设备生产具有耐蚀，耐磨特点的不锈钢头子。

（二）笔芯加工

金属油管的笔芯加工，国外大多采用瑞士阿贝设备，其设备形式为卧式转盘形自动装芯机。工艺流程为：油管上料→加油→装头子→加液体→下料。以后的工艺如甩液体、清洗、书写检验均用单机或手工进行。

塑料笔芯加工，设备多采用英国贝托公司的高速拉管机，可以生产聚丙烯笔芯油管，透明度好，价格降低，且生产速度快（件／分），目前国内塑料油管拉管机采用低压聚乙烯。

（三）球珠制造

目前日本和美国均采用碳化钨珠作圆珠笔球珠，其主要成份是钨粉与钴粉混和后进行挤压。然后切成圆柱形→滚圆→烧结→磨圆→再烧结→毛坯球珠→研磨→成品。球珠的研磨要求较高，要反复筛选研磨多次。我国目前也采用碳化钨球珠，工艺基本相同。

（四）油墨制造

(1）成份：囫珠笔油墨由溶剂、树脂、染料三部分组成。世界上比较普遍采用的常用溶剂有以下六种：

A。溶剂

在日本常用（1）、（2）种溶剂，欧洲则常用（4）、（5）种，溶剂（4）、（5）不适于湿度高的地方。在油墨配方中大多用混合溶剂，是调整好溶剂的配比。

B。树脂

世界上比较普遍采用的树脂种类有：(1)KetoneResine硐类树脂(2)XyleneResine二甲苯树脂(3)MaleicAcidResine顺丁烯二酸树脂

(4)Sulfs-amideResine磺酰胺树脂

我国在油墨中使用醇酸树脂，由于醇酸树脂生产的油墨保存性不好，国外已不用醇酸树脂。为了调节油墨粘度，増加油墨的拉丝性，国外在油墨中加入PVPK-30或PVPK-90。

C。染料

日本圆珠笔油墨生产中所用染料，大多用盐基性染料同酸性染料和含金属染料混合使用，但也有用盐基性和酸性染料混合使用。

(2）日本东方化学工业株式会社介绍的圆珠笔油墨配方：

注：

(1)Benzylalcohol:Phenylglycol=1:4。(2)OrikanolHP-7:PVP-K90:Phenylglycol=61.25:1.25:37.5

其操作顺序为首先将油酸放到溶剂里，然后把染料放入，温度为60~70℃。

注：

(1)Benzylalcohol:Phenylglycol=1:4。(2)OrikanolH-:PVPK-90:Phenylglycol=61.25:1.25:37.5

英美等国均用Tween81牌号表面活性剂。Tween81含量多时对圆珠笔铜头腐蚀大，用5克就差不多。Tween81在油墨中主要是增加润滑性，和油酸在油墨中作用差不多。在上述配方中加入Blue染料，过量时油墨易产生渗化。

注：

(1)Benzylalcohol:Phenylglycol=1:4。(2)OrikanolHP-70:PVPK-90:PhenylgIycol=61.25:1.25:37.5。

#32兰油墨耐油性不太好。要使日本油墨适合中国圆珠笔用，油墨的粘度要高些，日本油墨的粘度只有0厘泊（上海用的油墨粘度在厘泊），#34、#35提高粘度即可使用，増高粘度的办法I。增加染料用量；II。减少溶剂用量；lII。染料用量不变，增加树脂用量。

注：

(1)Benzylalcohol:Phenylglycol=1:4。(2)OrikanolH-:PVPK-90:PhenyIglycol=61.25:11.25:37.5(3)OrikanolHP-70:PVPK-90:Phenylglycol=61.25:1.25:37.5

#26油墨是用盐基色基染料，所以一定要用油酸，#34不用盐基色基染料，故不用油酸。#34粘度高，适合中国笔头。

5.东方化学社油墨样品的部分测试数据：

日方粘度测定采用B型旋转粘度计测定（25℃cps±）

（五）日本东方化学工业株式会社介绍的墨水配方

(1）速干性墨水配方

注：

（1）速干性墨水易挥发，笔头易干涸，加Ruthyl-cello-solve（乙二醇丁酯）12％可防止挥发。（2）用铝的容器，要防止染料中C1离子腐蚀。（3）系日本东方社自己特制的苯胺黑染料。

(2）半速干性墨水成份

溶剂：

MethyICellosIve（乙二醇甲酯）

EthyIAlcohol（乙醇）N-ButhyIAIcohol（正一丁醇）

树脂：

MaleicAcidResine（顺丁烯二酸树脂）（能溶于上面溶剂）

半速干性墨水配方：黑、兰、红

笔头细，要减少树脂量，使粘度降低。日本的记号笔大部分是一次性使用，可调换笔芯的也有，一般可换5~6次，次数多后，笔头也磨损不能使用。

(3）白板笔用墨水的配方

(4）用于塑料笔头的水性墨水的配方；

以上有△记号的表示不论那种颜色，均为主要成份。RHJ酸不溶于水，可加LiOH（氢氧化锂）使其溶于水。

(5）十二色彩色水笔墨水配方

（2）设备工艺

日本的圆珠笔油墨生产采用不锈钢反应锅，其结构特点是反应锅料仓内装有搅拌叶，料仓外层有蒸气加热夹套层，锅体外有过滤和管路装置，日本派罗德公司使用的反应锅是日本染色机械株式会社制造的，规格型号为16”-S-15。最高使用压力为4kg/cm2，最高使用温度为℃，过滤面积为2.14m2，水压试验压力为8kg/cm2，材质为SUS不锈钢。

油墨的生产过程是：是将溶剂和油剂置于反应锅内，用蒸气边加热边搅拌，当温度达到70~90℃时加入树脂，待树脂全部溶解，再加入染料和防腐剂等搅拌混合，加热和搅拌时间取决于树脂溶解时间长短。

然后经过过滤去掉一切杂质或非溶解物质，或者由泵打入离心机中除去杂质。过滤装置是由10层不同孔径的筛板所组成，自上而下每层筛板的孔径逐渐变小，制成的油墨经过除杂质，最后测定油墨的粘度和pH值，粘度范围为15,~20,厘泊。调节油墨粘度的办法是通过改变油墨成份中的树脂比例来实现，pH值约为67。

此外，国外许多圆珠笔测试分析仪器较我国先进，例如采用分光光度计对油墨染料纯度和油墨浓度进行测试分析；用BL粘度计对油墨和溶剂进行表面张力测试分析；用电子显微镜对球珠表面状态进行观测分析；用笔芯油墨稳定性快速测定仪与显微镜、划线测试仪配合进行油墨稳定性测试分析；用恩式粘度计、旋转式粘度计等进行油墨粘度测定分析；用金属腐蚀试验仪进行铜头耐腐蚀性能测试分析；用真球度试验仪进行球珠其球度测定分析；用离心分离试验机进行球珠固着度试验分析等。

3。木杆铅笔

近年来，世界木杆铅笔的生产国家和地区已有50多个，计多厂家。木杆铅笔总产量为亿支（我国年产量为35亿支）。国外铅笔板出板率一般在罗／m3左右，东南亚的“节耳冬”木可达罗／m3。

相比之下，我国椴木铅笔板全国消耗指标为罗／m2，好的单位可达~罗／m3，采用“节耳冬”木材可达~罗／m3，在国际上属于先进水平。

（一）铅笔板制造

国外铅笔板的生产工艺与我国不同，其一般工艺如下：

（1）首先将木材加工成方材（8英寸幅度）分等，存放18~24个月；

（2）将方木截断成木块，木块略长于铅笔杆长；（3）将方木在多片圆锯机上一次加工出8~10片铅笔板，锯片采用硬质合金，厚度在1mm以内；（4）将铅笔板置于高压蒸锅，蒸煮去掉树脂成份后，道入拌有染料的石蜡乳化液，作加压渗透处理；（5）人工干燥；（6）表面砂光；（7）人工分选评等；（8）包装出厂。

铅笔板的变性处理，除用化学方法外，少数也用焙烤方法。国外铅笔板生产都是大规模专业化生产，劳动生产率高，余料均综合利用。我国是将原木开解。再经锯方，蒸煮，切片、规边、烘烤等工序制成铅笔板坯。其中蒸煮、切木片工艺及其设备和搭板机系我国自行设计。

此外，铅笔板的国际价格为2.3~2.8美元／罗，我国的椴木铅笔板平均售价为人民币0.95元／罗，相比之下，只为国际价格的19%~23%。我国长期以来出口铅笔的价格低于国际价格，有很大因素是以低价铅笔板为基础的，而木材供应价格由国家贴补，因此，对木料的综合利用和节约利用，仍是一个重要课题。

（二）铅芯制造

目前国外石墨铅芯的制造，一般采用如下工艺流程：

颜色铅芯工艺流程：

目前日本、西德等国铅芯成型工艺利用80吨真空压棒机和吨卧式真空压芯机，可使芯棒和铅芯组织致密；而我国则采用吨直立式压芯机和20吨螺旋压芯机，无真空装置。

铅芯烧结工艺，日本和西德等国采用隧道式烧芯炉，坩埚受温均匀，铅芯烧结程度误差幅度小，而我国采用箱型电炉，炉膛内部温度误差较大，致使铅芯烧结程度误差幅度大。

笔杆成型工艺，国外采用高效双刀轴刨杆机，整机精度高，送板时胶板面无轮印，吸尘效果好，噪音低，而我国还采用50年代双面刨杆机，刀轴精度低，吸尘效果差，影响笔杆光洁，噪音高。

印花工艺，国外已有五套色印花，无衬纸，可增加图案丰富感，而我国只有四套色印花机，有衬纸。

4。活动铅笔

西德法伯公司生产的细铅芯在欧、美市场上属于高质量的产品，0.5毫米细铅芯的挠曲强度达到三万级，该公司的工艺流程如下：

a。配料（有记录仪的精密称具）→b。混合（特制混搅机）c。干燥（真空干燥室）→d，轧碎（特制轧碎机）→e。挤出（有切割装置的挤出生产线）→f。烧制1（回火炉）→g。烧制2（旋转炉）→h。烧制8（固定式炉）→i。洗净（洗涤机）→j。干燥（旋转干燥箱）→k。制备（专用制备设备）→l。离心（离心机）→m。干燥（干燥室）→n。捆扎扎、切割（割床）→o。包装。

三爪卡头是活动铅笔中的关键部件，目前目本各）厂的三爪卡头的制造大多采用日本小幡精机制作所制造的12RS-A型多工位转盘机床；三爪卡头的部件装配采用日本西铁城钟表公司制造的M30型多工位转盘机床；机芯的装配采用日本西铁城钟表公司制造的M55型多工位转动机床。

世界上制造三开花加工机床的还有西德的施密特公司（生产金属、塑料三开花加工机床）、英国哈利制笔公司、加拿大维马克制笔机被公司、瑞士阿贝公司以及瑞士摩伟公司（塑料二开花）等。

综上所述，我国制笔产品通过新中国建立以后的努力，已在许多方面取得重大进展，也有一部份工艺、设备并不低于国外水平。

但以总的情况来看，我国在新技术、新设备的应用和产品更新换代速度方面还落后于国外先进水平，其中尤以圆珠笔、记号笔、活动铅笔的差距较大。在造型设计和外型美观等方面，也和国外有较大差距。

因此，必须通过进一步的努力，加强科技情报、科技研究，发挥我国自力更生的优良传统，切实加快技术改造步伐，使我国制笔工业在不太长的时间内创出一个新的局面。

附表1

附表2