CN102020892A - 一种水擦式教学墨水的制备方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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。

背景技术

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→溶解→混合→静置→过滤→墨水半成品→检验→包装→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℃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℃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。

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10kg蒸馏水，加热到约70℃，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5kg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1.0g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10kg蒸馏水，加热到约60℃，将0.2kg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5kg蒸馏水充分溶解酸调节剂0.5kg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、墨水流量均匀和脱帽保湿时间长、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。

Claims (8)

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℃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℃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。