CN102166905A - 一种固体透明笔芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种固体透明笔芯，它通过基本油、脂肪族有机酸与氢氧化钠溶液皂基化反应、纳盐反应，再加入甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物溶解混合后冷却；其中各组分的重量配比为：基本油15-25份，脂肪族有机酸40-60份，氢氧化钠溶液5-15份，甘油3-10份，乙醇10-20份，染料0.1-1份，二氧化硅1-10份，所述的氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%，所述的乙醇浓度为90%以上，所述的二氧化硅为气相二氧化硅或液相二氧化硅。本发明具有加工方便、成本低的优点，其水溶性染料及水溶性荧光染料能与各组份充分混合，使色彩均匀；成型后的笔芯在书写时顺滑、流畅，笔感和透明度都非常好，且颜料在纸面上不会扩散，也不会在纸面上附着沉渣。

Description

一种固体透明笔芯及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于书写的彩色笔芯，具体的说是一种用于彩色标记笔的固体透明笔芯以及该笔芯的制造方法。

背景技术

一般在办公环境里通常都使用的笔是笔记用笔和为了强调重点使用的是彩色标记笔。彩色标记笔已经上市很多种类的产品，也不断使用各种各样的产品。以外像这种笔使用的是颜料和染料着色的水性笔为主。以液色颜料书写的标记笔使用水性液色墨水容易干，如果没有盖上笔盖放置一段时间后就无法使用了，即使保存得法，其使用寿命也非常短。另外这些标记笔还会出现颜色的涌出现象以及 色侵染现象，使用效果不理想。要解决这种问题技术，现在市面上出现了一些固体笔芯，由韩国专利局公开的专利第10-2009-0123631，它包括有“8~36个的丁酸脂肪族苯酸的碱金属盐或铵盐形成的凝胶物质10~70重量%，透明化剂2~30重量%，透明化补助剂2~30重量%，还原锭粉酶制剂1~30重量%，染料0.1~10重量%及油2~30重量%组成为油墨组拼物的记录。这种技术虽然不会出现墨水易干，但其透明化剂是使用苯三乙醇胺，这种材料会刺激皮肤。另外上述技术做的油墨组拼物缺乏强度和透明度，在笔记后纸面上有一些沉渣的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种透明度、硬度好、在纸面上不会附着沉渣的固体笔芯。

为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：该固体透明笔芯通过基本油、脂肪族有机酸与氢氧化钠溶液皂基化反应、纳盐反应，再加入甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物溶解混合后冷却；

其中各组分的重量配比为：基本油15-25份，脂肪族有机酸40-60份，氢氧化钠溶液5-15份，甘油3-10份，乙醇10-20份，染料0.1-1份，二氧化硅1-10份，所述的氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%，所述的乙醇浓度为90%以上，所述的二氧化硅为气相二氧化硅或液相二氧化硅。

在甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物中加入重量配比为3-10份的糖。

所述的基本油为椰子油、棕柳油、蓖麻油中的一种或多种。

所述的脂肪族有机酸为含有丁酸10-20个的脂肪族有机酸，包括硬脂酸、月桂酸、十六碳酸、肉豆蔻酸、透明质酸中的一种或多种。

所述的染料为水溶性染料或水溶性荧光染料。

所述的糖为白糖、糖浆、山梨醇、麦芽糖醇、麦芽三糖醇、乳糖醇、木糖醇、甘露醇、巴糖醇、麦芽糖糖浆或氢化葡萄糖浆。

一种用于制造固体透明笔芯的方法：

a、将基本油和脂纺族有机酸一起投入蒸容器里，蒸容器加热，并将温度控制在70-80度，使基本油和脂纺族有机酸溶解混合；

b、往蒸容器中慢慢投入氢氧化钠溶液，并且以固定的方向搅拌1-3小时，搅拌的同时将蒸容器内混合液的温度恒定在70-75度，就能使基本油皂基化反应，使脂纺族有机酸纳盐反应；

c、将甘油、乙醇、染料和二氧化硅混合后慢慢投入蒸容器里，使蒸容器内的混合液着色，然后通过蒸容器加热，，重新把温度控制在70-80度，使蒸容器内的混合液完全溶解混合；

d、将最终的混合液倒入模具中冷却成型。

其中各组分的重量配比为：基本油15-25份，脂肪族有机酸40-60份，氢氧化钠溶液5-15份，甘油3-10份，乙醇10-20份，染料0.1-1份，二氧化硅1-10份，所述的氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%，所述的乙醇浓度为90%以上，所述的二氧化硅为气相二氧化硅或液相二氧化硅。

在步骤c的甘油、乙醇、染料、二氧化硅的混合物中加入糖，然后慢慢投入蒸容器里，糖的重量配比为3-10份。

本发明具有加工方便、成本低的优点，其水溶性染料及水溶性荧光染料能与各组份充分混合，使色彩均匀；成型后的笔芯在书写时顺滑、流畅，笔感和透明度都非常好，且颜料在纸面上不会扩散，也不会在纸面上附着沉渣。

具体实施方式

本发明为一种固体透明笔芯，它通过将重量配比为15-25份的基本油、40-60份的脂肪族有机酸与5-15份的氢氧化钠溶液皂基化反应、纳盐反应，其中氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%。所述的基本油为椰子油、棕柳油、蓖麻油中的一种或多种混合。所述的脂肪族有机酸为含有丁酸10-20个的脂肪族有机酸，包括硬脂酸、月桂酸、十六碳酸、肉豆蔻酸、透明质酸中的一种或多种。基本油和脂肪族有机酸的使用比率是按重量比15-25:40-60是适当的，当基本油过多时，反应后会硬化时间较长，当脂肪族有机酸过多时会使透明度和笔感下降。

之后在反应液中加入3-10份的甘油、10-20份的乙醇、0.1-1份的染料、1-10份二氧化硅溶解混合后冷却。乙醇是和甘油一起为了提高透明度的透明化剂作用，其中乙醇浓度需要90%以上。二氧化硅可以选用气相二氧化硅或液相二氧化硅，其作用是防止染料颜色扩散。所述的染料为水溶性染料或水溶性荧光染料，这种染料跟组成成分混合性非常优秀。可以使用的染料有酸性红4，酸性红52，酸性红87，酸性红91，酸性红92，酸性红98，酸性红388，酸性橙14，酸性橙87，酸性黄7，酸性黄73，酸性蓝9，碱性红1，碱性红59，碱性紫10，碱性紫11，碱性紫16，碱性黄40，流用性染料绿8号，食用色素赤色104号，食用色素黄 7号，食用色素黄 8号等。

在甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物中还可以加入重量配比为3-10份的糖，可以更好地提高笔芯的透明度。所述的糖为白糖、糖浆、山梨醇、麦芽糖醇、麦芽三糖醇、乳糖醇、木糖醇、甘露醇、巴糖醇、麦芽糖糖浆或氢化葡萄糖浆等。

制造固体透明笔芯的方法：

a、将15-25份的基本油和40-60份脂纺族有机酸一起投入蒸容器里，蒸容器加热，并将温度控制在70-80度，使基本油和脂纺族有机酸溶解混合；

b、往蒸容器中慢慢投入溶度为30%-50%氢氧化钠溶液5-15份，并且以固定的方向搅拌1-3小时，搅拌的同时将蒸容器内混合液的温度恒定在70-75度，就能使基本油皂基化反应，使脂纺族有机酸纳盐反应；

c、将3-10份的甘油、90%以上的乙醇10-20份、0.1-1份的染料和1-10份二氧化硅混合后慢慢投入蒸容器里，使蒸容器内的混合液着色，然后通过蒸容器加热，，重新把温度控制在70-80度，使蒸容器内的混合液完全溶解混合；

d、将最终的混合液倒入模具中冷却成型。

为了使笔芯的透明度更好，可以在步骤c的甘油、乙醇、染料、二氧化硅的混合物中加入糖，然后慢慢投入蒸容器里，糖的重量配比为3-10份。

实施例1：

将椰子油10g,棕柳油 5g,蓖麻油 5g和硬脂酸 30g,月桂酸 2g，十六碳酸10g,肉豆蔻酸3g,透明质酸5g一起投入蒸容器里，蒸容器加热，并将温度控制在70-80度，使基本油和脂纺族有机酸溶解混合。然后往蒸容器中慢慢投入溶度为40%氢氧化钠溶液10g，并且以固定的方向搅拌1-3小时，搅拌的同时将蒸容器内混合液的温度恒定在70-75度，就能使基本油皂基化反应，使脂纺族有机酸纳盐反应。再将甘油5g、90%以上的乙醇15g、食用色素绿8号0.5g、气相二氧化硅5g和木糖醇6g混合后慢慢投入蒸容器里，使蒸容器内的混合液着色，然后通过蒸容器加热，，重新把温度控制在70-80度，使蒸容器内的混合液完全溶解混合。最后把蒸容器内的混合液倒入模具中冷却成型，即制得笔芯。

实施例2：

将实施例1中的气相二氧化硅5g更换为在本领域中常用的，防止染料颜色扩散液体液胶5g，其他均与实施例1同样执行。

对比例1：

按照韩国专利第10-2009-0123631中公开的制造方法，将硬脂酸纳 19.5g,月桂酸钠 10g,肉豆蔻酸钠10g,苯三乙醇胺10g,甘油10g,还原淀粉酶制剂PO-4020g,流动石蜡20g, 食用色素绿8号0.5g放进搅拌机里搅拌一个小时后熔化的材料倒进模具里冷却固化，就形成固体型油墨组拼物。

将上述实施例和对比例制成固定笔芯后，进行对比。

笔感的对比方法：在普通纸张上正常书写，对比书写时的顺滑性和流畅性。

透明性对比方法：横竖各1CM，高3CM的模具里倒进制造好的液体冷却固化后形成的固体化用肉眼比较样品的透明度。

渗透性对比方法：先用油性及水性油墨往一般的复印纸上笔记，然后，用实行列和比较列的固体书写工具用同样的压力各笔记2回后，在40度的烤箱里放一天后观察笔记的参透性。

书写后残留沉渣对比方法：在一般的复印纸上在同样的距离用同样的压力反复来回4回后，可以观察到纸面上的沉渣。

对比结果见表1。

表1。

对比项目	实施例1	实施例2	对比例1
				笔感	非常好	非常好	一般
透明度	非常好	非常好	一般
				渗透性	无扩散	有少许扩散	无扩散
纸面上沉渣	无沉渣	无沉渣	有少许沉渣

因此本发明成型后的笔芯在书写时顺滑、流畅，笔感和透明度都非常好，且颜料在纸面上不会扩散，也不会在纸面上附着沉渣。

Claims (8)

1. 一种固体透明笔芯，其特征在于它通过基本油、脂肪族有机酸与氢氧化钠溶液皂基化反应、纳盐反应，再加入甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物溶解混合后冷却；

其中各组分的重量配比为：基本油15-25份，脂肪族有机酸40-60份，氢氧化钠溶液5-15份，甘油3-10份，乙醇10-20份，染料0.1-1份，二氧化硅1-10份，所述的氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%，所述的乙醇浓度为90%以上，所述的二氧化硅为气相二氧化硅或液相二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的固体透明笔芯，其特征在于在甘油、乙醇、染料和二氧化硅的混合物中加入重量配比为3-10份的糖。

3.根据权利要求1或2所述的固体透明笔芯，其特征在于所述的基本油为椰子油、棕柳油、蓖麻油中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的固体透明笔芯，其特征在于所述的脂肪族有机酸为含有丁酸10-20个的脂肪族有机酸，包括硬脂酸、月桂酸、十六碳酸、肉豆蔻酸、透明质酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的固体透明笔芯，其特征在于所述的染料为水溶性染料或水溶性荧光染料。

6.根据权利要求2所述的固体透明笔芯，其特征在于所述的糖为白糖、糖浆、山梨醇、麦芽糖醇、麦芽三糖醇、乳糖醇、木糖醇、甘露醇、巴糖醇、麦芽糖糖浆或氢化葡萄糖浆。

7.一种用于制造权利要求1-6所述的固体透明笔芯的方法，其特征在于

a、将基本油和脂纺族有机酸一起投入蒸容器里，蒸容器加热，并将温度控制在70-80度，使基本油和脂纺族有机酸溶解混合；

b、往蒸容器中慢慢投入氢氧化钠溶液，并且以固定的方向搅拌1-3小时，搅拌的同时将蒸容器内混合液的温度恒定在70-75度，就能使基本油皂基化反应，使脂纺族有机酸纳盐反应；

c、将甘油、乙醇、染料和二氧化硅混合后慢慢投入蒸容器里，使蒸容器内的混合液着色，然后通过蒸容器加热，，重新把温度控制在70-80度，使蒸容器内的混合液完全溶解混合；

d、将最终的混合液倒入模具中冷却成型；

其中各组分的重量配比为：基本油15-25份，脂肪族有机酸40-60份，氢氧化钠溶液5-15份，甘油3-10份，乙醇10-20份，染料0.1-1份，二氧化硅1-10份，所述的氢氧化钠溶液的溶度为30%-50%，所述的乙醇浓度为90%以上，所述的二氧化硅为气相二氧化硅或液相二氧化硅。

8.根据权利要求7所述的用于制造固体透明笔芯的方法，其特征在于在步骤c的甘油、乙醇、染料、二氧化硅的混合物中加入糖，然后慢慢投入蒸容器里，糖的重量配比为3-10份。