一種水擦式教學墨水的製備方法
2023-05-30 07:46:46
專利名稱：一種水擦式教學墨水的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種書寫墨水，尤其是在硬質教學板上書寫的教學墨水。
技術背景
教學墨水，主要用顏料或染料製成。顏料墨水國內目前有少量研究報導。2003 年，陳登龍等人採用二氧化鈦、滑石粉、輕鈣等無機材料為主要原料，配以成膜劑、分 散劑、增稠劑等輔助成分製成的可擦性無塵筆用水性白墨水。見2003年12期《中小企 業科技》。其實就是液體粉筆墨水，使用這種墨水可以將常規粉筆在使用時帶來的大量 細末粉塵變成形狀稍大的細條狀或塊狀固形物，通過擦拭清除或自行脫落，只是降低了 粉塵擴散度。產品的組成成分決定了產品使用過程還是產生不少粉塵，而且產品配方中 使用到三聚磷酸鈉等含磷助劑也帶來一定的環境汙染。因此，該產品在推廣應用中受到 一定限制。比如，鄭州殊馬赫工貿有限公司為代表生產的液體水性無塵無毒粉筆墨水， 其主要色料成分基本為無機顏料，依然無法真正達到無塵，教學中的師生依然受到粉塵 汙染困擾著。顏料墨水雖然耐水性、耐光性、耐腐蝕性好，但是在使用後在自然環境中 難以降解，價格也比較高，在教學中的使用日益減少。
與之相比，染料墨水製造成本低、顏色鮮豔、雖然不耐光、不耐水，但是符合 教學用墨水的要求，即不用長時間保持色澤、易擦拭，且擦除後在自然環境下可自行降 解。在有機染料製作墨水使用方面，目前應用比較普遍的有酸性染料，如酸性藍A、酸 性紅A、酸性紅G、酸性黃GR等，這些染料作為墨水色料，當前僅見用於紙質介質上的 書寫。酸性染料分有水溶性和醇溶性，在硬質教學板上使用的酸性染料墨水尚未見有報 道，尤其是水擦拭教學墨水，在市面上尚未見有相關的產品和產品規模化應用的報導。發明內容
本發明的目的是提供一種水擦式教學墨水的製備方法，該教學墨水無粉塵和易 擦拭，在擦除後在自然環境下可自行降解，為實現環保教學提供優質產品和技術支持。
本發明水擦式教學墨水主要由以下重量份的原料組成
成膜劑0.1 1.5份，藍色染料1 10份，墨水調色劑，1 8份，保溼劑0.5 3.0份，酸度調節劑0.3 1.5份，表面活性劑0 1.0份，蒸餾水75 97.1份；
製備方法為
配料一溶解一混合一靜置一過濾一墨水半成品一檢驗一包裝一成品，具體為
步驟1 按配比的重量份分別稱取各原料，在常溫至80°C的溫度下，將成膜 劑浸泡於適量蒸餾水中，逐漸加入蒸餾水溶解並攪拌，使成膜劑充分溶解後得成膜劑溶 液；
步驟2 在常溫至100°C內，將酸度調節劑用適量蒸餾水充分溶解得酸度調節劑 溶液；
步驟3:將藍色染料、墨水調色劑溶於適量的蒸餾水中，攪拌充分溶解得染料
步驟4:往染料溶液中依次加入保溼劑、酸度調節劑溶液和成膜劑溶液，用剩 下的蒸餾水清洗所用的容器，並一起加入到染料溶液中，經攪拌充分混合後，靜置1小 時後，用200目的濾網過濾，即製得水擦式教學墨水；
步驟5:檢驗、包裝，即得成品。
所述的成膜劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素，單一或復 配，加水溶解後使用，每種成膜劑的粘度為6萬 15萬。該成膜劑為水溶性粘稠液，在 墨水中起到成膜、增稠、保水作用。
所述的酸度調節劑為硫酸、鹽酸、檸檬酸、草酸和酒石酸，單一或復配使用。 該酸度調節劑為有機或無機酸，在墨水中起到調節墨水酸鹼度作用。
所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等陰離子表面活性 劑，在墨水中起到調節的表面張力作用。
所述的藍色染料為食用亮藍、食用靛藍及其它含有磺酸基團的酸性染料，單一 或復配使用。該藍色主染料為環保型的酸性染料，在產品中控制墨水的藍色主色調。
所述的墨水調色劑為胭脂紅、酸性紅G及其它含有磺酸基團的酸性染料，單一 或復配使用。該墨水調色劑為環保型酸性染料，在產品中調節藍色墨水的色調，以適應 不同的書寫要求。
所述的保溼劑為甘油、乙二醇，單一或復配使用。該保溼劑具有吸溼性、保潤 性，在墨水中能夠防止墨水脫水乾燥，保持墨水書寫的流暢性。
所述所得墨水為質地均一的溶液。該墨水無揮發性有機物，顏色鮮豔，書寫後 在自然環境中可以自行降解。
本發明的水擦式教學墨水從原材料和配方入手，選用水溶性好、常溫下不揮 發、毒性低的環保酸性染料和輔助原料，在教學板上書寫後，可用少量水、帶有普通洗 滌劑的水溶液、溼抹布等直接簡單擦拭，教學板無痕跡殘留。解決了當前學校教學中使 用普通粉筆、液體粉筆帶來的粉塵汙染問題。為實現環保教學提供優質產品和技術支持 作出了應有的貢獻。
具體實施方式
下面是本發明水擦式教學墨水的兩個例子
實施例1
步驟1:首先按重量份配比分別稱取甲基纖維素0.1kg，食用靛藍1.0kg，食用 亮藍4.0kg，胭脂紅1.0kg，酒石酸0.5kg，甘油3.0kg，十二烷基硫酸鈉1.0kg，蒸餾水 89.4kg ；取其中約IOkg蒸餾水，加熱到約70°C，將0.1kg的甲基纖維素慢慢加入熱的蒸 餾水中，攪拌充分溶解後得甲基纖維素溶液——成膜劑；
步驟2 用約51 蒸餾水充分溶解酸調節劑0.5kg的酒石酸，形成酒石酸溶液；
步驟3 將藍色染料l.Og食用靛藍和4.0g的食用亮藍，以及墨水調色劑1.0kg的 胭脂紅溶於50kg的蒸餾水中，攪拌充分溶解形成染料溶液；
步驟4:往染料溶液中依次加入3.0kg甘油、酒石酸溶液、甲基纖維素溶液和 1.0kg的十二烷基硫酸鈉，用剩下的蒸餾水清洗所用的容器，並一起加入到染料溶液中，混合攪拌後，靜置1小時，用200目的濾網過濾即製得水擦式教學深藍色墨水；
步驟5:檢驗、包裝，成品。
實施例2
步驟1:首先按重量份配比分別稱取羥丙基纖維素0.2kg，食用亮藍1.0kg，酸性 紅G 6.0kg，草酸0.5kg，甘油0.5kg，十二烷基苯磺酸鈉1.0kg，蒸餾水90.8kg;取其中約 IOlcg蒸餾水，加熱到約60°C，將0.21 的羥丙基纖維素慢慢加入熱的蒸餾水中，攪拌充 分溶解後得羥丙基纖維素溶液——成膜劑；
步驟2 用約51 蒸餾水充分溶解酸調節劑0.51 的草酸，形成草酸溶液；
步驟3 將藍色染料1.0kg的食用亮藍和墨水調色劑6.0kg的酸性紅G溶於約 50kg的蒸餾水中，攪拌充分溶解形成染料溶液；
步驟4:最後往染料溶液中依次加入丙三醇、草酸溶液、羥丙基纖維素溶液， 將剩下的水清洗所用的容器，並一起加入到染料溶液中，混合攪拌後，靜置1小時，用 200目的濾網過濾即製得水擦式教學紫紅色墨水；
步驟5:檢驗、包裝，成品。
本發明的墨水具有書寫潤滑流暢、色澤鮮豔、墨水流量均勻和脫帽保溼時間 長、可用水或溼布直接擦除等優點，字跡鮮豔，不含可揮發性有機溶劑，主要原料組分 可在食品工業用。因此，使用方便、安全和環保。
權利要求
1.一種水擦式教學墨水，其特徵在於主要由以下重量份的原料組成成膜劑0.1 1.5份，藍色染料1 10份，墨水調色劑，1 8份，保溼劑0.5 3.0 份，酸度調節劑0.3 1.5份，表面活性劑0 1.0份，蒸餾水75 97.1份；
2.根據權利要求1所述的水擦式教學墨水，其特徵在於製備方法包括以下步驟 步驟1:按配比的重量份分別稱取各原料，在常溫至80°C的溫度下，將成膜劑浸泡於適量蒸餾水中，逐漸加入蒸餾水溶解並攪拌，使成膜劑充分溶解後得成膜劑溶液； 步驟2:在常溫至100°C內，將酸度調節劑用適量蒸餾水充分溶解得酸度調節劑溶液；步驟3:將藍色染料、墨水調色劑溶於適量的蒸餾水中，攪拌充分溶解得染料溶液；步驟4:往染料溶液中依次加入保溼劑、酸度調節劑溶液和成膜劑溶液，用剩下的 蒸餾水清洗所用的容器，並一起加入到染料溶液中，經攪拌充分混合後，靜置1小時 後，用200目的濾網過濾，即製得水擦式教學墨水； 步驟5:檢驗、包裝，即得成品。
3.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於所述的成膜劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素，單一或復配，加 水溶解後使用，每種成膜劑的粘度為6萬 15萬。
4.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於 所述的酸度調節劑為硫酸、鹽酸、檸檬酸、草酸和酒石酸，單一或復配使用。
5.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉的陰離子表面活性劑，在 墨水中起到調節的表面張力作用。
6.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於所述的藍色染料為食用亮藍、食用靛藍及其它含有磺酸基團的酸性染料，單一或復 配使用。
7.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於所述的墨水調色劑為胭脂紅、酸性紅及其它含有磺酸基團的酸性染料，單一或復配 使用。
8.根據權利要求2所述的水擦式教學墨水2製備方法，其特徵在於 所述的保溼劑為甘油、乙二醇，單一或復配使用。
全文摘要
本發明公開了一種水擦式教學墨水，主要由成膜劑、藍色染料、墨水調色劑、保溼劑、表面活性劑、酸度調節劑和蒸餾水組成，製備方法為配料→溶解→混合→靜置→過濾→墨水半成品→檢驗→包裝成品。本發明的墨水從原材料和配方入手，選用水溶性好、常溫下不揮發、毒性低的環保酸性染料和輔助原料，在教學板上書寫後，可用少量水、帶有普通洗滌劑的水溶液、溼抹布等直接簡單擦拭，教學板無痕跡殘留。解決了當前學校教學中使用普通粉筆、液體粉筆帶來的粉塵汙染問題，為實現環保教學提供優質產品和技術支持作出了應有的貢獻。適用於在硬質教學板上書寫的教學。
文檔編號C09D11/16GK102020892SQ20101058288
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者盧安根, 程柳, 閻列斌, 陸佩平 申請人:廣西凌晨教學設備有限公司