一種耐水耐曬中性墨水及其生產工藝的製作方法

2023-11-05 15:34:57

本發明涉及一種墨水及其製備方法，具體的說是一種耐水耐曬中性墨水及其生產工藝，屬於精細化工技術領域。

背景技術：

墨水是人們在一切社會活動中所必須的書寫材料之一，中國的制筆行業於五十年代初已經確立，現已具相當的規模，開創了多門類、多品種的較為完整的生產體系。中國各種筆類產品的產量和出口量均已佔世界第一，中國的制筆行業已成為世界制筆業的生產和出口大國。雖然，中國已成為制筆大國，但還不是制筆強國，因為生產的技術、材料，特別是墨水與筆頭沒有得到充分解決。中性墨水雖有多家企業在研製，但國產中性墨水的質量不盡人意，品種少，不能滿足制筆行業的需求。按目前中國中性墨水的需求量，80%以上的中性墨水依賴進口。因此中性墨水的研製、開發市場前景和經濟效益十分可觀。中性墨水有染料型和顏料型之分，顏料型中性墨水具有優良的耐水和耐曬性，但顏料的分散穩定性差且製作成本高。與之相比，染料易溶於水，以染料作為著色劑配製中性墨水，可以解決穩定性差的問題，並且成本較低，染料型中性墨水具有更廣闊的市場應用前景。但染料型中性墨水也存在著耐水性較差，不耐曬、易脫色等問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種耐水耐曬中性墨水及其生產工藝，具有製備方法簡單、原料易得，染料型中性墨水的穩定性好，耐水、耐曬性能佳。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是通過以下方式實現的：提供一種耐水耐曬中性墨水，該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑5-12份，甲基丙烯酸8-15份、去離子水35-38份、甲基丙烯酸甲酯4-6份、聚乙烯吡咯烷酮1-5份、聚丙烯醯胺5-6份、二甲基乙醇胺2-6份、油酸1-3份、磷酸酯1-3份、硬脂酸鈉5-8份、分散劑1-2份、觸變流變調節劑1-3份、防黴劑0.5-1份；

所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.4-1.7：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

本發明進一步限定的技術方案是：前述的耐水耐曬中性墨水,該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑5份，甲基丙烯酸8份、去離子水35份、甲基丙烯酸甲酯4份、聚乙烯吡咯烷酮1份、聚丙烯醯胺5份、二甲基乙醇胺2份、油酸1份、磷酸酯1份、硬脂酸鈉5份、分散劑1份、觸變流變調節劑1份、防黴劑0.5份；

所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.4：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

前述的耐水耐曬中性墨水，該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑10份，甲基丙烯酸12份、去離子水36份、甲基丙烯酸甲酯5份、聚乙烯吡咯烷酮3份、聚丙烯醯胺5份、二甲基乙醇胺4份、油酸2份、磷酸酯2份、硬脂酸鈉6份、分散劑1份、觸變流變調節劑2份、防黴劑0.5份；

所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.6：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

前述的耐水耐曬中性墨水，該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑12份，甲基丙烯酸15份、去離子水38份、甲基丙烯酸甲酯6份、聚乙烯吡咯烷酮5份、聚丙烯醯胺6份、二甲基乙醇胺6份、油酸3份、磷酸酯3份、硬脂酸鈉8份、分散劑2份、觸變流變調節劑3份、防黴劑1份；

所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.7：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

一種耐水耐曬中性墨水的生產工藝，包括以下步驟：

⑴根據前述組分配比取用分散介質和助劑，將取用組分混合配製成混合液,取混合液置於捏合機中捏合20-30min出料；

⑵捏合後的膏狀物料進入到預研磨工序,預研磨使用三輥研磨機,進行三輥研磨,研磨次數為2-3次；

⑶預研磨後的物料加入剩餘的混合液,使用高剪切乳化機,高速分散時間為15-25min；使用80目的濾篩將分散完成的物料過濾,去除所有大於0.2mm的雜質,防止其堵塞砂磨機濾網；

⑷接下來將物料送入砂磨機開始高速研磨,研磨過程採用打道次的方式,道次數為20次；

⑸砂磨後製得墨水前驅體, 根據前述組分配比取用功能助劑，製備成助劑混合液，之後使用渦輪式攪拌器將助劑混合液投入到墨水初製品中進行攪拌調製,攪拌速度為200-250轉/min,攪拌時間20-30min；

⑹調製完成後將墨水抽進真空脫氣釜,在抽取的過程中墨水經過濾網為2000目的過濾器的過濾再進入釜中；

⑺在真空釜中負壓靜置，進行脫氣操作,最後產品包裝。

本發明的有益效果是：本發明採用陰離子分散劑與聚乙二醇200復配分散劑，通過觸變流變調節劑將中性墨水的粘度調配在適宜範圍，並保持粘度的穩定性是製備性能優良的中性墨水的關鍵。本發明的中性墨水穩定性、表面張力、粒度及其分布以 及書寫性能等都得到了很大地改善。

具體實施方式

下面對本發明做進一步的詳細說明：

實施例1

本實施例提供的一種耐水耐曬中性墨水,該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑5份，甲基丙烯酸8份、去離子水35份、甲基丙烯酸甲酯4份、聚乙烯吡咯烷酮1份、聚丙烯醯胺5份、二甲基乙醇胺2份、油酸1份、磷酸酯1份、硬脂酸鈉5份、分散劑1份、觸變流變調節劑1份、防黴劑0.5份；所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.4：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

本實施例的耐水耐曬中性墨水的生產工藝，包括以下步驟：

⑴根據前述組分配比取用分散介質和助劑，將取用組分混合配製成混合液,取混合液置於捏合機中捏合20min出料；

⑵捏合後的膏狀物料進入到預研磨工序,預研磨使用三輥研磨機,進行三輥研磨,研磨次數為2次；

⑶預研磨後的物料加入剩餘的混合液,使用高剪切乳化機,高速分散時間為15min；使用80目的濾篩將分散完成的物料過濾,去除所有大於0.2mm的雜質,防止其堵塞砂磨機濾網；

⑷接下來將物料送入砂磨機開始高速研磨,研磨過程採用打道次的方式,道次數為20次；

⑸砂磨後製得墨水前驅體, 根據前述組分配比取用功能助劑，製備成助劑混合液，之後使用渦輪式攪拌器將助劑混合液投入到墨水初製品中進行攪拌調製,攪拌速度為200轉/min,攪拌時間30min；

⑹調製完成後將墨水抽進真空脫氣釜,在抽取的過程中墨水經過濾網為2000目的過濾器的過濾再進入釜中；

⑺在真空釜中負壓靜置，進行脫氣操作,最後產品包裝。

實施例2

本實施例提供的一種耐水耐曬中性墨水，該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑10份，甲基丙烯酸12份、去離子水36份、甲基丙烯酸甲酯5份、聚乙烯吡咯烷酮3份、聚丙烯醯胺5份、二甲基乙醇胺4份、油酸2份、磷酸酯2份、硬脂酸鈉6份、分散劑1份、觸變流變調節劑2份、防黴劑0.5份；所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.6：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

本實施例的耐水耐曬中性墨水的生產工藝，包括以下步驟：

⑴根據前述組分配比取用分散介質和助劑，將取用組分混合配製成混合液,取混合液置於捏合機中捏合25min出料；

⑵捏合後的膏狀物料進入到預研磨工序,預研磨使用三輥研磨機,進行三輥研磨,研磨次數為3次；

⑶預研磨後的物料加入剩餘的混合液,使用高剪切乳化機,高速分散時間為20min；使用80目的濾篩將分散完成的物料過濾,去除所有大於0.2mm的雜質,防止其堵塞砂磨機濾網；

⑷接下來將物料送入砂磨機開始高速研磨,研磨過程採用打道次的方式,道次數為20次；

⑸砂磨後製得墨水前驅體, 根據前述組分配比取用功能助劑，製備成助劑混合液，之後使用渦輪式攪拌器將助劑混合液投入到墨水初製品中進行攪拌調製,攪拌速度為220轉/min,攪拌時間25min；

⑹調製完成後將墨水抽進真空脫氣釜,在抽取的過程中墨水經過濾網為2000目的過濾器的過濾再進入釜中；

⑺在真空釜中負壓靜置，進行脫氣操作,最後產品包裝。

實施例3

本實施例提供的一種耐水耐曬中性墨水，該墨水按重量份數計包括以下組分：炭黑12份，甲基丙烯酸15份、去離子水38份、甲基丙烯酸甲酯6份、聚乙烯吡咯烷酮5份、聚丙烯醯胺6份、二甲基乙醇胺6份、油酸3份、磷酸酯3份、硬脂酸鈉8份、分散劑2份、觸變流變調節劑3份、防黴劑1份；所述的分散劑由陰離子分散劑與聚乙二醇200按體積比1.7：3進行復配；所述觸變流變調節劑為黃原膠或納米二氧化矽。

本實施例的耐水耐曬中性墨水的生產工藝，包括以下步驟：

⑴根據前述組分配比取用分散介質和助劑，將取用組分混合配製成混合液,取混合液置於捏合機中捏合30min出料；

⑵捏合後的膏狀物料進入到預研磨工序,預研磨使用三輥研磨機,進行三輥研磨,研磨次數為2-3次；

⑶預研磨後的物料加入剩餘的混合液,使用高剪切乳化機,高速分散時間為25min；使用80目的濾篩將分散完成的物料過濾,去除所有大於0.2mm的雜質,防止其堵塞砂磨機濾網；

⑷接下來將物料送入砂磨機開始高速研磨,研磨過程採用打道次的方式,道次數為20次；

⑸砂磨後製得墨水前驅體, 根據前述組分配比取用功能助劑，製備成助劑混合液，之後使用渦輪式攪拌器將助劑混合液投入到墨水初製品中進行攪拌調製,攪拌速度為250轉/min,攪拌時間20min；

⑹調製完成後將墨水抽進真空脫氣釜,在抽取的過程中墨水經過濾網為2000目的過濾器的過濾再進入釜中；

⑺在真空釜中負壓靜置，進行脫氣操作,最後產品包裝。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。