专利名称:一种水擦式教学墨水的制备方法
技术领域:
本发明涉及一种书写墨水,尤其是在硬质教学板上书写的教学墨水。
技术背景
教学墨水,主要用颜料或染料制成。颜料墨水国内目前有少量研究报道。2003 年,陈登龙等人采用二氧化钛、滑石粉、轻钙等无机材料为主要原料,配以成膜剂、分 散剂、增稠剂等辅助成分制成的可擦性无尘笔用水性白墨水。见2003年12期《中小企 业科技》。其实就是液体粉笔墨水,使用这种墨水可以将常规粉笔在使用时带来的大量 细末粉尘变成形状稍大的细条状或块状固形物,通过擦拭清除或自行脱落,只是降低了 粉尘扩散度。产品的组成成分决定了产品使用过程还是产生不少粉尘,而且产品配方中 使用到三聚磷酸钠等含磷助剂也带来一定的环境污染。因此,该产品在推广应用中受到 一定限制。比如,郑州殊马赫工贸有限公司为代表生产的液体水性无尘无毒粉笔墨水, 其主要色料成分基本为无机颜料,依然无法真正达到无尘,教学中的师生依然受到粉尘 污染困扰着。颜料墨水虽然耐水性、耐光性、耐腐蚀性好,但是在使用后在自然环境中 难以降解,价格也比较高,在教学中的使用日益减少。
与之相比,染料墨水制造成本低、颜色鲜艳、虽然不耐光、不耐水,但是符合 教学用墨水的要求,即不用长时间保持色泽、易擦拭,且擦除后在自然环境下可自行降 解。在有机染料制作墨水使用方面,目前应用比较普遍的有酸性染料,如酸性蓝A、酸 性红A、酸性红G、酸性黄GR等,这些染料作为墨水色料,当前仅见用于纸质介质上的 书写。酸性染料分有水溶性和醇溶性,在硬质教学板上使用的酸性染料墨水尚未见有报 道,尤其是水擦拭教学墨水,在市面上尚未见有相关的产品和产品规模化应用的报道。发明内容
本发明的目的是提供一种水擦式教学墨水的制备方法,该教学墨水无粉尘和易 擦拭,在擦除后在自然环境下可自行降解,为实现环保教学提供优质产品和技术支持。
本发明水擦式教学墨水主要由以下重量份的原料组成
成膜剂0.1 1.5份,蓝色染料1 10份,墨水调色剂,1 8份,保湿剂0.5 3.0份,酸度调节剂0.3 1.5份,表面活性剂0 1.0份,蒸馏水75 97.1份;
制备方法为
配料一溶解一混合一静置一过滤一墨水半成品一检验一包装一成品,具体为
步骤1 按配比的重量份分别称取各原料,在常温至80°C的温度下,将成膜 剂浸泡于适量蒸馏水中,逐渐加入蒸馏水溶解并搅拌,使成膜剂充分溶解后得成膜剂溶 液;
步骤2 在常温至100°C内,将酸度调节剂用适量蒸馏水充分溶解得酸度调节剂 溶液;
步骤3:将蓝色染料、墨水调色剂溶于适量的蒸馏水中,搅拌充分溶解得染料
步骤4:往染料溶液中依次加入保湿剂、酸度调节剂溶液和成膜剂溶液,用剩 下的蒸馏水清洗所用的容器,并一起加入到染料溶液中,经搅拌充分混合后,静置1小 时后,用200目的滤网过滤,即制得水擦式教学墨水;
步骤5:检验、包装,即得成品。
所述的成膜剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素,单一或复 配,加水溶解后使用,每种成膜剂的粘度为6万 15万。该成膜剂为水溶性粘稠液,在 墨水中起到成膜、增稠、保水作用。
所述的酸度调节剂为硫酸、盐酸、柠檬酸、草酸和酒石酸,单一或复配使用。 该酸度调节剂为有机或无机酸,在墨水中起到调节墨水酸碱度作用。
所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等阴离子表面活性 剂,在墨水中起到调节的表面张力作用。
所述的蓝色染料为食用亮蓝、食用靛蓝及其它含有磺酸基团的酸性染料,单一 或复配使用。该蓝色主染料为环保型的酸性染料,在产品中控制墨水的蓝色主色调。
所述的墨水调色剂为胭脂红、酸性红G及其它含有磺酸基团的酸性染料,单一 或复配使用。该墨水调色剂为环保型酸性染料,在产品中调节蓝色墨水的色调,以适应 不同的书写要求。
所述的保湿剂为甘油、乙二醇,单一或复配使用。该保湿剂具有吸湿性、保润 性,在墨水中能够防止墨水脱水干燥,保持墨水书写的流畅性。
所述所得墨水为质地均一的溶液。该墨水无挥发性有机物,颜色鲜艳,书写后 在自然环境中可以自行降解。
本发明的水擦式教学墨水从原材料和配方入手,选用水溶性好、常温下不挥 发、毒性低的环保酸性染料和辅助原料,在教学板上书写后,可用少量水、带有普通洗 涤剂的水溶液、湿抹布等直接简单擦拭,教学板无痕迹残留。解决了当前学校教学中使 用普通粉笔、液体粉笔带来的粉尘污染问题。为实现环保教学提供优质产品和技术支持 作出了应有的贡献。
具体实施方式
下面是本发明水擦式教学墨水的两个例子
实施例1
步骤1:首先按重量份配比分别称取甲基纤维素0.1kg,食用靛蓝1.0kg,食用 亮蓝4.0kg,胭脂红1.0kg,酒石酸0.5kg,甘油3.0kg,十二烷基硫酸钠1.0kg,蒸馏水 89.4kg ;取其中约IOkg蒸馏水,加热到约70°C,将0.1kg的甲基纤维素慢慢加入热的蒸 馏水中,搅拌充分溶解后得甲基纤维素溶液——成膜剂;
步骤2 用约51 蒸馏水充分溶解酸调节剂0.5kg的酒石酸,形成酒石酸溶液;
步骤3 将蓝色染料l.Og食用靛蓝和4.0g的食用亮蓝,以及墨水调色剂1.0kg的 胭脂红溶于50kg的蒸馏水中,搅拌充分溶解形成染料溶液;
步骤4:往染料溶液中依次加入3.0kg甘油、酒石酸溶液、甲基纤维素溶液和 1.0kg的十二烷基硫酸钠,用剩下的蒸馏水清洗所用的容器,并一起加入到染料溶液中,混合搅拌后,静置1小时,用200目的滤网过滤即制得水擦式教学深蓝色墨水;
步骤5:检验、包装,成品。
实施例2
步骤1:首先按重量份配比分别称取羟丙基纤维素0.2kg,食用亮蓝1.0kg,酸性 红G 6.0kg,草酸0.5kg,甘油0.5kg,十二烷基苯磺酸钠1.0kg,蒸馏水90.8kg;取其中约 IOlcg蒸馏水,加热到约60°C,将0.21 的羟丙基纤维素慢慢加入热的蒸馏水中,搅拌充 分溶解后得羟丙基纤维素溶液——成膜剂;
步骤2 用约51 蒸馏水充分溶解酸调节剂0.51 的草酸,形成草酸溶液;
步骤3 将蓝色染料1.0kg的食用亮蓝和墨水调色剂6.0kg的酸性红G溶于约 50kg的蒸馏水中,搅拌充分溶解形成染料溶液;
步骤4:最后往染料溶液中依次加入丙三醇、草酸溶液、羟丙基纤维素溶液, 将剩下的水清洗所用的容器,并一起加入到染料溶液中,混合搅拌后,静置1小时,用 200目的滤网过滤即制得水擦式教学紫红色墨水;
步骤5:检验、包装,成品。
本发明的墨水具有书写润滑流畅、色泽鲜艳、墨水流量均勻和脱帽保湿时间 长、可用水或湿布直接擦除等优点,字迹鲜艳,不含可挥发性有机溶剂,主要原料组分 可在食品工业用。因此,使用方便、安全和环保。
权利要求
1.一种水擦式教学墨水,其特征在于主要由以下重量份的原料组成成膜剂0.1 1.5份,蓝色染料1 10份,墨水调色剂,1 8份,保湿剂0.5 3.0 份,酸度调节剂0.3 1.5份,表面活性剂0 1.0份,蒸馏水75 97.1份;
2.根据权利要求1所述的水擦式教学墨水,其特征在于制备方法包括以下步骤 步骤1:按配比的重量份分别称取各原料,在常温至80°C的温度下,将成膜剂浸泡于适量蒸馏水中,逐渐加入蒸馏水溶解并搅拌,使成膜剂充分溶解后得成膜剂溶液; 步骤2:在常温至100°C内,将酸度调节剂用适量蒸馏水充分溶解得酸度调节剂溶液;步骤3:将蓝色染料、墨水调色剂溶于适量的蒸馏水中,搅拌充分溶解得染料溶液;步骤4:往染料溶液中依次加入保湿剂、酸度调节剂溶液和成膜剂溶液,用剩下的 蒸馏水清洗所用的容器,并一起加入到染料溶液中,经搅拌充分混合后,静置1小时 后,用200目的滤网过滤,即制得水擦式教学墨水; 步骤5:检验、包装,即得成品。
3.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于所述的成膜剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素,单一或复配,加 水溶解后使用,每种成膜剂的粘度为6万 15万。
4.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于 所述的酸度调节剂为硫酸、盐酸、柠檬酸、草酸和酒石酸,单一或复配使用。
5.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠的阴离子表面活性剂,在 墨水中起到调节的表面张力作用。
6.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于所述的蓝色染料为食用亮蓝、食用靛蓝及其它含有磺酸基团的酸性染料,单一或复 配使用。
7.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于所述的墨水调色剂为胭脂红、酸性红及其它含有磺酸基团的酸性染料,单一或复配 使用。
8.根据权利要求2所述的水擦式教学墨水2制备方法,其特征在于 所述的保湿剂为甘油、乙二醇,单一或复配使用。
全文摘要
本发明公开了一种水擦式教学墨水,主要由成膜剂、蓝色染料、墨水调色剂、保湿剂、表面活性剂、酸度调节剂和蒸馏水组成,制备方法为配料→溶解→混合→静置→过滤→墨水半成品→检验→包装成品。本发明的墨水从原材料和配方入手,选用水溶性好、常温下不挥发、毒性低的环保酸性染料和辅助原料,在教学板上书写后,可用少量水、带有普通洗涤剂的水溶液、湿抹布等直接简单擦拭,教学板无痕迹残留。解决了当前学校教学中使用普通粉笔、液体粉笔带来的粉尘污染问题,为实现环保教学提供优质产品和技术支持作出了应有的贡献。适用于在硬质教学板上书写的教学。
文档编号C09D11/16GK102020892SQ20101058288
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者卢安根, 程柳, 阎列斌, 陆佩平 申请人:广西凌晨教学设备有限公司