[发明专利]一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及塑料表面处理技术领域，具体是一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法及其用途。

背景技术

钢笔舌是墨水笔关键部位之一，是墨水笔的心脏，笔舌主要功能为美观、 支撑笔尖、提供墨水、补充墨水囊/仓空气、为墨水仓因气压变化出的墨水提供暂时性储存场地。

现许多钢笔舌采用塑料注塑成型，塑料注塑成型工序较为简单，但塑料注塑成型的笔舌存在的缺点是笔舌表面与墨水间的润湿性较差，当笔使用时会出现不出墨水或大颗掉墨水，或在外境低气压情况下(如高原上）大颗掉墨水现象。评判笔舌湿润性好坏的标准是：用于插入墨水囊的那一端垂直浸入墨水中，墨水将沿着中间的毛细自动向上爬得越高越好，当新笔插上墨水囊后能在短时间内出水；在外界压力变小到70000-65000帕（相当于在海拔3000到4000米高原上），不会掉墨水。

目前改变笔舌润湿性的常规方法是硫酸-铬酸等化学强腐蚀性化学试剂溶液进行表面粗化处理。这种表面粗化处理时，粗化液的浓度、 温度、粗化时间都会影响粗化效果，从而影响笔舌的润湿性。粗化过老，表面过于毛糙，不仅影响出水，而且影响美观；粗化不足，则容易滴墨。而硫酸-铬酸溶液是铬污染重要的来源之一，硫酸-铬酸溶液将逐渐被禁止使用，寻找替代硫酸-铬酸溶液粗化方法，新的笔舌润湿处理方法是减少环境污染的有效措施。

发明内容 本发明的目的是提供一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法及其用途，以解决现有技术采用腐蚀性化学试剂溶液进行钢笔舌湿润改性存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法，其特征在于：在一定真空度下，采用等离子体放电对钢笔舌的表面润湿改性。

所述的一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将清洁干净的钢笔舌置于等离子体发生装置腔体中，开启真空泵，抽排空气；

（2）、当等离子体发生装置的腔体压力在10-500 Pa真空度下，等离子体发生装置开始放电，等离子体放电功率密度为0.01~20 W/cm³，并在10-500 Pa真空度下持续放电1-8分钟；

（3）、停止放电和抽排空气，取出钢笔舌，完成钢笔舌的空气等离子体表面润湿改性。

所述的一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法，其特征在于：等离子体发生装置的放电方式为电感耦合、或电容耦合、或射频激励、或直流放电、或交流放电。

所述的一种空气等离子体提高钢笔舌表面润湿方法在塑料钢笔舌的表面浸润处理中的用途。

本发明原理：空气等离子体含有氧、氮活性基团、以及其它高能粒子，可以和笔舌塑料表面作用，一方面使塑料表面产生含氧、含氮各种亲水基团，另方面高能粒子轰击刻蚀笔舌塑料表面，使笔舌粗化表面布满微小深的凹孔，具有一定的储水性和亲水性。使笔舌塑料表面具有很好的亲墨水润湿性，当笔舌表面具有很好的润湿性后，墨水可以均匀平铺在表面，不至于形成大颗掉墨，或在外境负压情况下(如高山上）大颗掉墨水现象。笔舌表面有一定量的亲水基团和深的凹孔具有轻微的保湿度，可以加快出墨效果。

本发明采用等离子体表面处理技术，可以改善材料表面润湿性，具有处理操作简单，容易控制，处理时间短，处理成本低，不需要化学试剂，不产生有害化学试剂的排放，减少了环境污染等优点。

本发明采用空气等离子体处理笔舌，使笔舌具有很好的湿润性，达到出水快，不掉墨的效果，且空气等离子体处理的笔舌表面比硫酸-铬酸溶液处理的美观。

具体实施方式

（1）将清洁干净的钢笔舌置于等离子体发生装置腔体中，开启真空泵，抽排空气。

（2）当等离子体发生装置的腔体压力在一定真空度下，开始放电，并在此真空度下持续放电一段时间。

（3）停止放电和抽排空气，取出钢笔舌，完成钢笔舌的空气等离子体表面润湿改性。

步骤（2）中，当等离子体发生装置的腔体压力在10-500Pa真空度下，开始放电，等离子体放电功率密度为0.01~20 W/cm³, 并且持续放电1-8分钟。

步骤（1）-（3）中的放电方式为电感耦合，但专利权中包含电容耦合、射频激励、直流放电或交流放电。

步骤（1）-（3）处理的笔舌是ABS塑料钢笔舌的表面浸润处理中的用途，但此专利权利不限于ABS塑料钢笔舌。

将等离子体处理后笔舌的插入墨水囊的那一端垂直浸入墨水中，墨水将沿着中间的毛细自动向上爬得很长，当新笔插上墨水囊后能在短时间内出水；注射器滴入一滴水在处理后的笔舌上，水滴均匀的铺展开形成一层水膜，而没有处理的笔舌很难沿着中间的毛细自动向上爬，水滴也不能均匀的铺展。在外界压力变小到70000-65000帕（相当于在海拔3000到4000米高原上），等离子体处理后笔舌没有掉墨水。等离子体处理的笔舌表面比硫酸-铬酸溶液处理的美观。