Kulspetspenna kan verka enkla och vardagliga, men var och en är resultatet av mer än 100 års hårt arbete och forskning av nyfikna individer, engagerade kemister och företagare. Det ser kanske inte ut så mycket, men bläckröret inuti din penna tog årtionden att förfina: Det är mer komplicerat än du förväntar dig av något så litet.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Företag som Bic, Pilot och Paper Mate håller sina exakta bläckformler välskyddade, men nästan alla kulspetsar pennfärger består av ett eller flera färgpigment eller färgämnen upplösta eller suspenderade i ett lösningsmedel - vanligtvis olja eller vatten. Ytterligare kemiska föreningar såsom oljesyra och alkylalkanolamid tillsätts för att göra skrivprocessen enkel. De håller bläcket flytande från pennan och absorberar in i papperet, och de gör färgerna levande.
Ballpoint Origins
Medan den första kulspetspenna uppfanns 1888 av en amerikansk lädergarver som heter John Loud, skulle det ta nästan 60 års försök för pennorna att fånga upp och bli populära. Allt kom ner till bläcket. Kulspetspennans struktur och grundläggande funktioner har förblivit konsekvent genom åren, men utan rätt bläcksammansättning skulle pennorna läcka, täppa till, blekna eller smetas ut. Det tog årtionden att hitta en formel som skulle göra kulspetsarna effektivare än reservoarpennorna som föregick dem.
Bläckkomponenter
Det finns hundratals variationer på bläckformler. Den genomsnittliga kulspetspenns bläck består av färgämnen eller pigmentpartiklar - kolsvart för svarta pennor, eosin för rött eller en misstänkt cocktail av preussisk blå, kristallviolett och ftalocyaninblå för den klassiska blå pennan - upphängd i ett lösningsmedel av olja eller vatten. Den vanligaste av oljorna är bensylalkohol eller fenoxietanol, som blandas med pigmenten eller färgämnena för att skapa en jämn, levande bläck som torkar snabbt. Det finns dock mer med bläck än de två primära komponenterna. Med endast pigment och lösningsmedel fungerar pennan, men den kan ändå använda vissa förbättringar.
Innovationer i bläck
Fontänpennorna som föregick kulspetsarna använde ett tunt vattenbaserat bläck och de hängde på gravitationen för att mata bläck ner till pennspetsen. De måste hållas i specifika vinklar och användas med försiktighet; annars skulle mekanismerna gå sönder eller bläcket skulle smetas ut. Utvecklingen av den grova bollen i början av 1940-talet av de ungerska bröderna Lasdislas och Georg Biro (vars namnen finns fortfarande på vissa Bic-pennor) löste allvarproblemet när de parades ihop med en tjock, oljebaserad tidning bläck. Det var inte förrän 1949 att Fran Seech utvecklade vad som skulle bli den moderna pennabläckformeln som gjorde Paper Mate-pennor så oerhört populära. Det krävde mer än färg och lösningsmedel.
Additive Assistants
Specifikationerna är en väl bevarad hemlighet, men ett antal kemiska tillsatser blandas i kulspetsformler för att förbättra deras kvalitet och göra pennorna enklare att använda. Till exempel håller fettsyror som oljesyra kulspetsen smord för att undvika träskor och ytaktiva ämnen som alkylalkanolamid säkerställer att bläcket absorberas i papperet innan det torkar. Dessa tillsatser kommer och går när bläckkemister utvecklar nya och effektivare formler varje år.