古詩有云：

吐言貴珠玉，落筆回風(fēng)霜；

筆落驚風(fēng)雨，詩成泣鬼神；

江山萬古潮陽筆，合在元龍百尺樓；

......

一支筆所承載的不僅僅是書寫的樂趣，更是對五千年中華民族傳統(tǒng)文化的傳承。

 

簽字筆兼具圓珠筆和鋼筆的優(yōu)點(diǎn)，以其流暢的書寫體驗(yàn)獲得大眾的良好口碑，逐漸成為用戶們首選的書寫工具。

 

市面上簽字筆品牌繁多，品質(zhì)良莠不齊，市場競爭異常激烈。即便如此，也不乏新進(jìn)入者，小米早在2016年就推出了多款米家簽字筆。究竟其品質(zhì)如何，簽字筆市場上還需要一個(gè)新品牌嗎？為此，美信檢測選擇了其中一款米家簽字筆，進(jìn)行了較為細(xì)致的評測。希望您接下來能與我一起了解這款簽字筆的評測過程。同時(shí)您也會(huì)知道，美信檢測如何通過公正、專業(yè)的檢測服務(wù)，幫助遍布于各行各業(yè)的客戶提升產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平，從而創(chuàng)造和諧安全的品質(zhì)生活！

 

包裝外觀設(shè)計(jì)簡單大方，采用抽取式包裝，簽字筆被一層磨砂半透明的“外衣”包裹，朦朧美，讓人想要一探究竟。

 

見到真身之后，直觀感受清新不媚俗，筆身潔白如玉。塑膠磨砂外殼有著類膚質(zhì)感，握在手上感覺很舒服。

 

而后，我們由內(nèi)而外進(jìn)行一系列專業(yè)評測：

 

 

外觀評測

 

美信檢測實(shí)驗(yàn)室為了確定米家簽字筆中塑料件的材質(zhì)成分，將其拆開（拆開米家簽字筆也非常簡單，反向旋轉(zhuǎn)即可），拆開以后有三個(gè)部分（如下圖所示）。而后我們對米家簽字筆中的筆芯外殼塑料部分以及筆管外殼塑料部分進(jìn)行了FTIR分析；對簽字筆管結(jié)構(gòu)銅部分進(jìn)行了電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析；對筆夾位置的金屬進(jìn)行了鍍層分析。

 

（1）筆芯外殼塑料部分

筆芯管材進(jìn)行FTIR（傅里葉變換紅外光譜）分析，結(jié)果如圖1所示。

 

圖1. 米家中性樣品筆芯外殼的紅外光譜

 

由紅外光譜測試結(jié)果可知，筆芯外殼的主成分為聚丙烯（PP）。

 

（2）筆管外殼塑料部分

米家簽字筆外殼FTIR（傅里葉變換紅外光譜）分析，結(jié)果如圖2所示。

 

圖2. 米家中性樣品筆外殼的紅外光譜

 

測試結(jié)果顯示，米家簽字筆外殼的主成分為PC+ABS，另外含有少量的TiO2(二氧化鈦)和防老劑（亞磷酸鹽）。其中，TiO2有增白的作用。

 

（3）筆管結(jié)構(gòu)銅部分

米家簽字筆上手第一感覺——這是一支“有重量”的筆。當(dāng)我們將其拆開，清楚的看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)銅部分。

 

 

而后為了確定米家簽字筆中筆管內(nèi)部銅結(jié)構(gòu)的成分，對米家簽字筆結(jié)構(gòu)銅部分進(jìn)行了電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析，分析結(jié)果如下所示：

 

表1. 樣品筆內(nèi)結(jié)構(gòu)銅部分ICP檢測結(jié)果(wt.%)

元素	測試結(jié)果（%）	檢出限（%）
銅（Cu）	54.78	/
錫（Sn）	0.7847	0.0001
鉛（Pb）	3.580	0.0001
鐵（Fe）	0.6332	0.0001
鎳（Ni）	0.3129	0.0001
鋅（Zn）	余量	/
鈷（Co）	0.0025	0.0001
錳（Mn）	0.0064	0.0001
鋁（Al）	0.0200	0.0001
鎂（Mg）	N.D.	0.0001
鈹（Be）	N.D.	0.0001
磷（P）	0.0037	0.0001
鎘（Cd）	N.D.	0.0001
銻（Sb）	0.0345	0.0001
砷（As）	N.D.	0.0001
鉻（Cr）	N.D.	0.0001
鈦（Ti）	N.D.	0.0001
鉍（Bi）	0.0144	0.0001
硒（Se）	N.D.	0.0001
碲（Te）	N.D.	0.0001

N.D. 表示低于檢測線

由ICP分析結(jié)果知，該銅合金近似為鉛黃銅，但對比牌號其錫、鐵含量偏高。

 

（4）筆夾部分

筆夾部分合金金屬制的筆夾邊角光滑圓潤，看不到任何毛刺。

 

 

而后我們對米家簽字筆的筆夾位置金屬進(jìn)行了鍍層分析，分析結(jié)果如下：

 

圖3. 米家中性樣品筆夾位置鍍層金屬分析

圖4.米家中性樣品筆夾位置表面SEM圖片

 

如圖3所示，筆夾鍍層有銅層和鎳層，其中鍍銅層厚度約為18.6μm，鍍鎳層約為3.66μm，銅層底下是鋅合金。

 

表2. 樣品筆筆夾表面EDS檢測結(jié)果(wt.%)

譜圖	C	O	Cr	Ni	總計(jì)
1	1.1	1.9	14.5	82.5	100.0
2	1.1	2.0	14.9	82.0	100.0

 

如圖4和表2所示，由米家簽字筆筆夾表面EDS檢測結(jié)果可知，材料表面存在一定量的Cr元素，說明在鎳層表面還存在一層很薄的Cr層。

 

銅/鎳/鉻鍍層是當(dāng)今用量較多的防護(hù)-裝飾性鍍層。鎳在戶外使用時(shí)表面易變暗，在鎳層上鍍上一層薄薄的鉻，便可以有效的阻止變暗的發(fā)生。

 

 

結(jié)構(gòu)評測

 

做完外觀材質(zhì)上的評測，我們進(jìn)行了米家簽字筆筆頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試，包括筆尖滾珠與球座，充分去了解它“內(nèi)涵”。

 

（1）筆頭部分（筆尖滾珠）

筆頭部分有一個(gè)明顯可見，扎實(shí)的紅色保護(hù)球球封裝，避免筆尖受到損傷，包裝非常細(xì)致。

 

紅色保護(hù)球封裝	掀掉紅色保護(hù)球

 

為了了解筆尖部分的內(nèi)部情況，我們進(jìn)行CT測試發(fā)現(xiàn)，米家簽字筆采用的是彈簧筆頭，可較長時(shí)間保持筆頭內(nèi)墨水不干，并可防止墨水倒流。

 

圖5. 米家簽字筆CT圖

 

書寫時(shí)，有時(shí)筆尖球珠滾動(dòng)的速度可能比高速汽車還要快[1]。同時(shí)，各種書寫角度的摩擦也會(huì)對其帶來損耗。為了解米家簽字筆筆尖滾珠的材質(zhì)成分，對其進(jìn)行了SEM+EDS（掃描電子顯微鏡和能譜儀）分析，分析結(jié)果如下：

 

圖6. 米家簽字筆樣品-滾珠 SEM圖片

 

表3. 米家簽字筆樣品-滾珠 EDS檢測結(jié)果(wt.%)

譜圖	C	O	Cr	Co	Ni	W	總計(jì)
1	5.8	0.4	3.3	13.3	4.3	72.9	100.0
2	5.9	0.4	2.9	12.9	3.7	74.2	100.0

 

米家簽字筆筆尖滾珠元素分析如表3所示，由EDS結(jié)果可知，筆頭球珠中含有大量的W元素，另外還含有少量的C、O、Cr、Co、Ni元素。

 

球珠材料應(yīng)為碳化鎢基（WC）合金中的WC-Cr-Co-Ni系，含有Cr約3.1%，含有Co約13.1%，含有Ni約4.0%。

 

為了進(jìn)一步增加對筆頭球珠的了解，我們對其進(jìn)行了表面形貌觀察。如下圖所示：

 

圖7. 米家簽字筆筆頭滾珠表面形貌圖

 

由圖7可知，該碳化鎢球珠由碳化鎢粉末經(jīng)固相燒結(jié)而成，碳化鎢球珠表面密布微孔，有助于將油墨填充到碳化鎢空隙中，起到自潤滑的作用。

 

由EDS分析結(jié)果可知，球珠中含有Co、Ni、Cr元素，Co、Ni、Cr起粘結(jié)劑作用，可以降低碳化鎢的熔點(diǎn)，純碳化鎢的熔點(diǎn)約為3000℃，添加Co、Ni、Cr元素后，可以使合金的燒結(jié)溫度降到1500℃左右。

 

碳化鎢硬質(zhì)合金球珠表面密布微孔，可以增加球珠與書寫表面間的摩擦阻力，保證書寫時(shí)球珠的滾動(dòng)，即使是在油污的紙上，或光滑堅(jiān)硬的表面都能出墨書寫，解決了圓珠筆的“打滑”現(xiàn)象[2]。

 

（2）筆頭部分（球座）

筆頭滾珠與球座配合良好，才能流暢地書寫，為了解筆頭球座的材質(zhì)，我們對筆頭球座部分進(jìn)行金相分析，筆頭球座的金相顯微組織見圖8，從圖8中可以看出，筆頭球座的金相顯微組織為珠光體+鐵素體組織。

 

圖8. 米家簽字筆樣品-球座部分部分金相分析

 

另外，還借助ICP（電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀）和碳硫分析儀對筆頭球座部分進(jìn)行了元素分析，分析結(jié)果如下：

 

表4. 樣品筆筆頭球座部分ICP和碳硫分析檢測結(jié)果(wt.%)

元素	測試結(jié)果（%）	檢出限（%）
碳（C）	0.7330	0.0010
硫（S）	0.0070	0.0005
硅（Si）	0.0230	0.0050
錳（Mn）	0.1887	0.0010
磷（P）	0.0141	0.0010
鉻（Cr）	0.0380	0.0010
鎳（Ni）	1.031	0.0010
鉬（Mo）	0.0024	0.0010
銅（Cu）	0.3384	0.0010
鐵（Fe）	余量	/

 

根據(jù)ICP的測試結(jié)果，米家簽字筆球座用鋼成分近似70A碳素鋼，形成工藝為冷拔成型。該鋼材中Ni、Cu含量較高，較高含量的Ni、Cu有助于冷拔。

 

（3）整體上對于筆頭部分的測試

筆頭耐磨性測試：在2400＃砂紙上劃線200 m，之后再用此米家簽字筆在紙張上進(jìn)行書寫“筆頭耐磨性測試”幾個(gè)字，結(jié)果顯示書寫正常，無斷墨、空心現(xiàn)象。

 

 

筆頭耐沖擊測試：在水平狀態(tài)下從1m高度垂直跌落，結(jié)果顯示零件無開裂、變形、脫落，書寫正常。

米家簽字筆一大特點(diǎn)就是旋轉(zhuǎn)出芯，120°輕旋優(yōu)雅。輕輕旋轉(zhuǎn)，筆尖緩緩滑落，一只手也能輕松完成。

 

 

為此，我們對其進(jìn)行出芯靈活性測試，測試結(jié)果顯示：

旋轉(zhuǎn)120°出芯，使用、復(fù)位轉(zhuǎn)換靈活，復(fù)位時(shí)球珠不外露；

筆桿頭部孔徑與筆頭外徑差值規(guī)格值為≤0.20 mm（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：QB/T 2625-2011），米家簽字筆測試值為0.03 mm，判定為合格；

金屬筆夾彈性測試測初始間隙，然后測量回彈10次后的間隙，對比差值規(guī)格值小于0.1 mm；

測試米家簽字筆回彈10次后和初始間隙的對比差值為0.079 mm，小于規(guī)格值，合格。

 

 

書寫體驗(yàn)

 

做完簽字筆的材質(zhì)、外觀、靈活性等的測試，我們開始正式的書寫體驗(yàn)。米家簽字筆使用的MiKuni 日本進(jìn)口油墨。而進(jìn)行的一系列測試結(jié)果顯示：油墨穩(wěn)定性良好，遇水不暈，同時(shí)，墨水粘度剛剛好，快干，不易滲透紙張。

 

列舉幾個(gè)實(shí)驗(yàn)例子：

A. 對米家簽字筆進(jìn)行書寫性能測試，首先對米家簽字筆進(jìn)行積墨測試，在紙上寫下“米家簽字筆積墨測試”幾個(gè)字，未發(fā)現(xiàn)筆頭有積墨。

 

 

B. 劃線均勻性測試：在紙上寫下“米家簽字筆粗細(xì)測試”幾個(gè)字，和標(biāo)準(zhǔn)尺比較，觀察并評價(jià)寫完后的字的劃線粗細(xì)情況，結(jié)果顯示劃線粗細(xì)均勻良好；

 

 

C. 對米家簽字筆進(jìn)行初寫性能測試，書寫性能測試，間歇書寫性測試，結(jié)果顯示簽字筆出墨正常。

 

D. 為了測試油墨的穩(wěn)定性，對油墨進(jìn)行了耐水性、耐光性及耐擦性測試，測試結(jié)果顯示將試樣紙放入蒸餾水中1 h后取出，自然干燥，觀察線跡，線跡清晰可見；

 

 

可靠性

 

米家簽字筆外部筆管涂層材料的可靠性測試：

為了了解米家簽字筆外部筆管涂層材料的可靠性，還對其進(jìn)行粘附性測試。用美工刀在筆管涂層部分劃X，劃透至底材，然后使用3M600膠帶粘貼，壓緊，1 min內(nèi)剝離，涂層未發(fā)生剝離。

 

涂層粘貼前	涂層粘貼后

 

 

環(huán)保性

 

最后進(jìn)行的是米家簽字筆材質(zhì)的環(huán)保性測試：

 

就在剛剛來臨的2018年始，REACH法規(guī)SVHC（高關(guān)注度物質(zhì)清單）即將增至181項(xiàng)物質(zhì)。為了測試米家簽字筆材質(zhì)是否符合REACH要求，隨機(jī)抽取米家簽字筆進(jìn)行了現(xiàn)有的REACH174測試。測試結(jié)果表明，174項(xiàng)物質(zhì)均未檢出，符合REACH環(huán)保要求。

 

同時(shí)，于2006年7月1日開始正式實(shí)施的RoHS——《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)，使其更加有利于人體健康及環(huán)境保護(hù)。

 

該標(biāo)準(zhǔn)的目的在于消除電器電子產(chǎn)品中鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二本醚共6項(xiàng)物質(zhì)。

 

為此，我們隨機(jī)抽取米家簽字筆進(jìn)行了RoHS六項(xiàng)測試。測試結(jié)果表明，鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚的測試數(shù)據(jù)滿足指令2011/65/EU-關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令（RoHS）的要求。

 

樣品 編號	樣品描述	EDXRF的結(jié)果					化學(xué)確認(rèn)結(jié)果 （mg/kg）	結(jié)論
		鉛	鎘	汞	鉻	溴
1	白色外殼	BL	BL	BL	BL	BL	--	合格
2	光面金屬殼	BL	BL	BL	BL	--	Cr(VI)陰性	合格
3	銅殼	IN	BL	BL	BL	--	Cr(VI)陰性	合格
4	彈簧	BL	BL	BL	BL	BL	PBBs:N.D. PBDEs:N.D.	合格
5	白色塑料管	BL	BL	BL	BL	BL	Cr(VI)陰性	合格
6	透明塑料管	BL	BL	BL	BL	BL	Cr(VI)陰性	合格
7	筆頭	BL	BL	BL	BL	--	--	合格
8	紅色塑料球	BL	BL	BL	BL	BL	--	合格
9	亮面金屬殼	IN	BL	BL	BL	--	Cr(VI)陰性	合格
10	銅管	IN	BL	BL	BL	--	Cr(VI)陰性	合格
11	白色塑料殼	BL	BL	BL	BL	BL	Cr(VI)陰性	合格
12	黑色油墨	BL	BL	BL	BL	BL	Cr(VI)陰性	合格

 

 

評測總結(jié)

 

米家簽字筆外觀簡潔美觀，書寫順滑，選材合理且符合歐盟RoHS 6項(xiàng)和REACH174項(xiàng)環(huán)保要求，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧且可靠性良好。

 

 

參考文獻(xiàn)

 

[1]唐仁承. 筆尖上的皇冠[J]. 中國制筆，2016（3）：7-13.

[2] 滕名達(dá). 筆的一家[M]. 北京：輕工業(yè)出版社，1985：46.

 

 

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2.本文系美信檢測實(shí)驗(yàn)室研究分析成果，僅用于技術(shù)交流，不構(gòu)成對消費(fèi)者的購買建議。