本文旨在通過(guò)物理的手段來(lái)分析和解決一些常見(jiàn)的鋼筆方面問(wèn)題，在選題、分析的過(guò)程中難免受限于個(gè)人知識水平和表達的局限，如果有不同的見(jiàn)解，或者其他感興趣的話(huà)題，都歡迎在評論區進(jìn)行討論。需要注意的是，復雜的實(shí)際情況并不是真空中的球形雞，要求一套理論能夠解釋和預測所有情況，不是一個(gè)合格的工程師應該有的思維，只要能局部成立、把事情講清楚的理論就是好理論。

目錄

一、前言

二、基本概念

三、理想狀態(tài)下的導墨系統

四、鰭片

五、“起筆飛白”的成因及解決方案

六、“水槍”的成因及解決方案

七、“斷墨”的成因及解決方案

一、前言

“表面張力”這個(gè)詞在日常生活中被提及的次數非常多，以至于很多并沒(méi)有系統學(xué)習過(guò)相關(guān)知識的朋友，也以為自己理解了——幾年前我自己也是這么以為的，直到現在做表面活性劑相關(guān)的項目做了一年多才有了更深的理解。

在正式開(kāi)始之前，這里摘錄一段話(huà)：液體具有內聚性和吸附性，這兩者都是分子引力的表現形式。內聚性使液體能抵抗拉伸應力，而吸附性則使液體可以黏附在其他物體上面。

二、基本概念

浸潤

液體在與固體接觸時(shí)，沿固體表面擴展而相互附著(zhù)的現象，又稱(chēng)為液體浸潤固體，也可稱(chēng)為潤濕。當附著(zhù)力大于內聚力時(shí)，會(huì )發(fā)生液體浸潤。

θ＜90°為浸潤

θ的測量方法

毛細作用

毛細作用是指浸潤液體在細管里升高的現象（和不浸潤液體在細管里降低的現象，本文僅討論浸潤液體的情形）。

有關(guān)“毛細作用”這里展開(kāi)說(shuō)明一下，雖然字面意思和實(shí)際現象都很容易理解，但他的本質(zhì)實(shí)際上是液體和毛細管間吸引力要大于液體內部的吸引力，導致在界面處存在一個(gè)拉力，把液體往高處拉，最終達到的平衡就是這個(gè)拉力和重力的平衡。（ps拉力的大小就與浸潤角直接相關(guān)）。

等式左邊為拉力合，右邊為水柱重力

而整體來(lái)看，液體分子間的力與液體表面積有關(guān)，界面處的作用力則跟接觸的周長(cháng)相關(guān)。如果通道足夠細，則內聚的力會(huì )小于吸附的力；而當通道變寬時(shí)（r增大），內聚力的提高（或者理解為水重量的上升）高于吸附力的提升的。因此只有“毛細管”才能看到明顯的“毛細作用”，因為此時(shí)吸附力是遠大于內聚力的。

三、理想狀態(tài)下的導墨系統

“導墨系統”是我自己為了方便描述給的概念，大體上包括了儲存墨水的墨囊/上墨器/活塞腔體，直接插入儲墨部分的毛細管，筆舌，和筆尖上的氣孔。這些部件并不一定在每一支筆上都存在，也有可能集成在了一起，但他們大致上發(fā)揮的作用是一致的。

中間兩排的零件即組成了所謂“導墨系統”，包括了第一排的金片、筆舌、筆舌總成套筒，第二排的筆握、上墨器。

至于活塞鋼筆，他們主要是上墨和儲墨的結構不太一樣，“差動(dòng)式活塞”的原理可以看我很早以前的一篇答案：

https://www.zhihu.com/question/56641752/answer/150216188

先拋開(kāi)儲墨部分不談，只考慮“出墨”的部分。

如果我們設想一種結構最為簡(jiǎn)單的筆——蘸水筆，甚至是直接由兩片金屬夾在一起制成的鴨嘴筆。在這里由于吸附力的緣故，可以有一定體積的墨水被攜帶在筆上，不會(huì )由于重力而全部滴下來(lái)。當筆尖接觸到紙面上，可以認為未吸水紙張，對于液體的吸附能力要遠遠強于儲存墨水的筆尖，因此墨水會(huì )迅速地轉移到紙上，而當紙張的纖維已經(jīng)吸水飽和后，就不再具有這個(gè)效果，使得剩下的墨水仍然留在筆尖上。

鴨嘴筆可以參考我去年一篇文章：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/78312713

鴨嘴筆蘸墨的狀態(tài)

而帶有儲墨裝置的鋼筆，則是需要毛細管先將墨水從儲存處吸出（這里就是典型的毛細作用），將其導入到筆尖氣孔處。鋼筆筆尖的開(kāi)叉則類(lèi)似于一個(gè)導墨槽，雖然筆尖和筆舌接觸的部分都內含了足夠多的墨水，但達到紙面前最終的一小段距離還是靠這段開(kāi)縫和最前端的銥粒。

可以看到從氣孔到筆尖這段開(kāi)縫上，有很多墨水。事實(shí)上即使你想用紙巾完全擦干凈都不太可能。

中縫到銥粒這段距離的開(kāi)縫，包括銥粒的打磨方式對寫(xiě)字時(shí)下水流暢度影響相當大

筆尖氣孔對于墨水流出的過(guò)程并無(wú)很大幫助，甚至它對于維持內部氣壓平衡的作用也有限（因為由很多別的孔可以起到類(lèi)似的效果）。個(gè)人認為氣孔最主要的作用，其實(shí)是上墨的時(shí)候不用把筆握完全浸入墨水中，這對一些容易染色的筆握是很關(guān)鍵的。

四、鰭片

鰭片就是存在于筆舌下方，平行排列的一系列薄片。

筆尖下面就是稱(chēng)為“鰭片”的部分

在筆尖裝入總成后，有一部分被植入進(jìn)總成內，而相當一部分則留在了外面。內部的鰭片對于毛細把墨水吸出的幫助很明顯，但外部鰭片能夠起到的作用相當有限——這也是為什么很多品牌實(shí)際上取消了這個(gè)設計。

派克筆舌的設計就很有代表性，它內部還是有非常細密的鰭片，但外部卻很“光滑”

百樂(lè )capless由于其按動(dòng)出尖的設計，鰭片根本沒(méi)有存在的空間

五、“起筆飛白”的成因及解決方案

如果一支筆只在每次剛開(kāi)始用的第一筆時(shí)寫(xiě)不出墨，而一旦出墨以后卻能保持順暢不間斷，這種現象我們稱(chēng)之為“起筆飛白”。

它的原因很簡(jiǎn)單，就是墨水在剛開(kāi)始的時(shí)候被困在了筆尖里，無(wú)法與紙張相接觸而造成的，這與筆尖結構、墨水性質(zhì)和紙張性質(zhì)都有一定的關(guān)系。

1、筆尖（銥粒）結構導致的“嬰兒屁股”

這里引用國外論壇常用的一個(gè)詞，叫“嬰兒屁股”，它指的是一種中縫處過(guò)分內凹的銥粒構造（但往往是大銥粒，再加上過(guò)度打磨造成的）。墨水在中縫處本來(lái)就會(huì )形成一個(gè)內凹的液面（原理參考液體的內聚性和吸附性），銥粒突出的部分接觸紙面時(shí)，這個(gè)內凹的液面卻是很難碰到紙的，因此也就使得第一筆寫(xiě)的時(shí)候無(wú)法出墨了。

而連續的書(shū)寫(xiě)時(shí)，這部分“斷路”一直都有墨水存在，也就不會(huì )中斷了。因此“起筆飛白”和“出墨斷續”其實(shí)是兩個(gè)不同的問(wèn)題。

具體的原理在這篇回答里面有詳細的展開(kāi)。

https://www.zhihu.com/question/386369723/answer/1150747247

2.解決方案

思路非常簡(jiǎn)單，就是需要保證中縫里的墨水能夠順利接觸到墨水。那么最簡(jiǎn)單的就是換一個(gè)流動(dòng)性更好的墨水，或者吸水性更強的紙（有關(guān)墨水的“流動(dòng)性”，下一篇文章會(huì )專(zhuān)門(mén)用一個(gè)章節詳細介紹）。

但如果單純只考慮從鋼筆層面的改動(dòng)呢？

比較簡(jiǎn)單的方法是拿小刀片調整中縫的開(kāi)縫大小，和筆尖與筆舌間的距離，使更多的墨水能夠到達銥粒這邊，靠重力也能克服最后內凹的這點(diǎn)距離。這一步驟俗稱(chēng)“刀尖”。只要不刮花金屬鍍層，基本上整個(gè)過(guò)程還是可逆的，就算一次下來(lái)效果不滿(mǎn)意也有進(jìn)一步調整的余地。比如刀得太寬了，還能捏一捏再讓他緊一點(diǎn)。注意這里我們并不是要把中縫一味地開(kāi)大，而是調整到合適的寬度，因為太寬墨水還是會(huì )留在中縫里，太窄又無(wú)法順利地從筆舌那邊引過(guò)來(lái)。

進(jìn)一步的，可以想辦法磨平這部分突出的銥粒，讓中縫能夠直接接觸紙面。如果不想下手磨，其實(shí)忍一忍用個(gè)一個(gè)月，靠日常的書(shū)寫(xiě)也能比較自然地達到這個(gè)效果。這個(gè)方法缺點(diǎn)當然就是不可逆，一旦磨過(guò)頭這個(gè)筆尖基本上也就廢了。

一句經(jīng)驗之談送給各位：基本上沒(méi)有用壞的鋼筆，筆都是自己修壞的。

六、“水槍”的成因及解決方案

翻譯一下，“水槍”其實(shí)就是指下水過(guò)于充沛的夸張說(shuō)法，它一般出墨量還是挺均勻的，就是有些過(guò)于多了，雖然在非?？焖俚睾灻麜r(shí)這可能是個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但想要拿來(lái)慢慢寫(xiě)小字的話(huà)，它會(huì )造成筆畫(huà)過(guò)粗、同時(shí)干得也很慢的毛病。

但很遺憾的是，水槍一般是鋼筆從出廠(chǎng)就帶上的“設定”，且我個(gè)人認為這并不是一個(gè)問(wèn)題，而是廠(chǎng)家對于鋼筆定位的選擇。它單純從鋼筆本身來(lái)說(shuō)很難被改變，如果你不喜歡這種下水很多的筆，應該從一開(kāi)始就避免購買(mǎi)，而不是后來(lái)再想辦法解決。

一定程度的改善還是可以做到的，但仍然需要從墨水著(zhù)手，選用流動(dòng)性更差的墨水就可以顯著(zhù)地提高使用體驗，哪怕萬(wàn)寶龍現產(chǎn)M尖的筆也可以正常在橫線(xiàn)的本子上使用。具體內容敬請關(guān)注下一期有關(guān)墨水的文章。

七、“斷墨”的成因及解決方案

“斷墨”一般指書(shū)寫(xiě)連續筆畫(huà)的過(guò)程中，出現了墨水供應不勻的情況。這種問(wèn)題其實(shí)比“起筆飛白”更加惱火，因為飛白也就剛開(kāi)始的第一下，而斷墨誰(shuí)也不知道會(huì )發(fā)生在什么地方，斷了再回過(guò)頭來(lái)補一筆確實(shí)是太難受了。

它產(chǎn)生的原因其實(shí)不完全是供墨系統上，比如一種常見(jiàn)的情況：手長(cháng)時(shí)間接觸在紙上，把一部分油脂留在了上面，那筆在寫(xiě)上去的時(shí)候，由于疏水作用墨水就無(wú)法出來(lái)了。這在一些有涂層處理、拋光過(guò)的紙張上尤其容易出現，比如Rhodia的上翻本，和巴川紙之類(lèi)的。

另外就是鋼筆本身的緣故了，可能內部的毛細存在堵塞，墨水并不是連續出來(lái)的。更進(jìn)一步的原因可能是長(cháng)時(shí)間沒(méi)有使用、也沒(méi)有清洗，水分蒸發(fā)后留有一部分固體沉積在內產(chǎn)生堵塞；或者混用不同墨水，造成聚沉；以及很少見(jiàn)的，毛細本身工藝不合格，有沒(méi)有疏通的部分。

這些都可以通過(guò)徹底的拆洗而得到很好的解決，一般鋼筆配送的說(shuō)明書(shū)上都告訴你洗筆只要反復吸清水再浸泡就夠了，但實(shí)際上不拆開(kāi)你真的不知道里面都積了多少年的陳年舊墨，尤其是之前用過(guò)傳統碳素墨水的，直接能洗下一層泥出來(lái)。