一种国画颜料及其制备方法与用途
技术领域
本发明属于美术绘画颜料领域,涉及一种国画颜料及其制备方法与用途。
背景技术
中国绘画又称中国画,简称“国画”,是中华民族文化的重要组成部分。中国画形成了独立的绘画体系,在世界美术领域中独树一帜。中国画注重内涵和意境,具有极高的文化内涵和艺术品位。
中国画在古代被称为“丹青”,可见能体现色彩要素的颜料在中国画中占有十分重要的地位。中国画用色单纯,风格明净妍丽,在单纯的色彩运用上追求和谐的效果,设色浓艳而求典雅,新鲜而求古厚,自然而不俗气,明丽而无火气,对比强烈而又沉着平和。中国画颜料需要具有优异的颜色饱和度,晕染效果,用它作画水与墨及颜料自然渗化,墨色融合明润而不含糊。用它作画色彩沉着,装裱时不渗化,不掉色。中国画颜料正是将传统工艺与现代技术相结合,是对中国画创作色彩呈现的完美演绎。
传统的中国画颜料,主要有矿物颜料和植物颜料两大类,通过使用不同颜色的矿物颜料,可以在纸张、石头、金属、丝绸等表面制作色彩鲜艳的画作和标识,尤其作为艺术品的创作使用,如传统雕塑和画作。随着时代的发展,颜色的体系的标准化,以及制备工艺的标准化,各种矿物颜料,有机颜料逐渐得到了颜料的统一性和细分。制备工艺也从传统的DIY的模式改进为专业的制作公司,无论从色彩的统一性和艺术创作的性能都随着标准化变得更加稳定和易于使用。
虽然目前颜色体系比较健全,国画颜料生产也变得自动化和标准化。但是往往制备出的颜料体系在生产、储存、运输和使用过程中总是会随着用料配比的不同,或者随时间的变化容易出现凝固,返粗,粘度变化,颜料和国画胶水分离,脱胶等问题,极大的影响产品的质量稳定性和使用性能。尤其是在气温变化比较大的时候,很容易出现凝固现象,影响产品的使用。传统的解决方法是在体系里加入一些无机盐作为抗冻剂降低国画的冻点,但是无机盐通常为强电解质,比较容易对国画颜料金属包装管造成腐蚀,导致铝管胀管破管等严重后果。通常的解决方法是在体系中加入丙二醇或乙二醇这种具有水溶性的有机溶剂作为抗冻剂,可以有效的降低体系的冻点,提高产品的温度变化的稳定性。
CN103408979A公开了一种超细耐久型国画颜料,其由以下成分按照重量比组成:司班60为10~15份、丙酸钙1~3份、胭脂红10~20份、姜黄素为5~10份、卡拉胶5~10份、水3~5份、α-环糊精10~20份,此方法制备的颜料虽然超细、耐久、具有良好的色彩效果,但是抗冻效果较差。CN106916475A公开了一种新型国画颜料,其原料按重量份计为:颜料粉40~50份、光稳定剂20~25份、水溶性胶水25~30份、水性分散剂2~4份、水性润湿剂2~4份、防腐剂0.5~1.5份、丙三醇6~10份、樟脑油6~10份、纳米银3~5份、纳米竹炭纤维3~5份、荧光粉12~20份、纳米二氧化钛6~10份、纳米石墨烯3~5份、去离子水25~50份,此方法制备的颜料虽然具有一定的自洁性与耐久性,但是这类颜料中抗冻剂丙三醇需要加入量比较大,才会起到比较好的效果;而且这类抗冻剂是可挥发的有机化合物,在干燥过程中会挥发到空气中影响到空气质量,环保性不好;在使用过程中这类的溶剂还会造成扩散性加大,影响到艺术创作的视觉效果。而有些颜料在溶剂中会有些许的溶解性,溶剂的加入会严重的影响到颜色色彩还原和鲜艳度。
此外,通常制备好的国画颜料体系为高粘度浆料,比较方便使用。但是在运输和储存过程中由于所使用的颜料大多都是密度比较大的无机粉料,比较容易倾向于沉降到下层,如今随着颜料体系的增多,好多国画颜料产品中也加入有机色粉来调制一些所需的色彩,无机和有机颜料的相容性不好往往会造成浮色发花的现象,这些对于产品的稳定性都是不可接受的。
因此,能够解决以上这些问题,并且能够提供具有比较好的抗冻性、环保性的国画颜料体系的技术对国画是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种国画颜料及其制备方法与用途。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种国画颜料,所述国画颜料按重量份计包括色粉10-30份,体质颜料5-20份,聚酰胺低聚物0.5-6份,纳米无机膨胀粒子3-20份。
本发明提供的国画颜料,其采用了聚酰胺低聚物与纳米无机膨胀粒子添加进色粉、体质颜料中进行组合,通过聚酰胺低聚物与纳米无机膨胀粒子替代现有技术中的丙三醇、乙二醇类抗冻剂,并且无需使用对国画管装包装材料有腐蚀效果的强电解质,达到良好的抗冻效果与稳定性,在0℃使用时无凝固现象,50℃无分层现象,环保性能优异,在温度变化时,不会影响生产和使用,并且具有优异的保湿性、防扩散性和颜色的饱和度,使得不同的色粉颜料相容性更好,细度可达到20~30μm。
在本发明中,色粉的重量含量为10-30份,例如可以是10份、12份、15份、17份、19份、20份、24份、26份、28份或30份。
本发明中的色粉在颜料组合物中所起的作用是简便快捷地调整颜料颜色,即通过添加色粉,能够使得该颜料组合物色彩多变,打样时间短,可以快速完成所要的颜色。
优选地,所述色粉包括无机色粉和/或有机色粉。
优选地,所述无机色粉包括氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑或钛白粉中的一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为:氧化铁红和氧化铁黑;氧化铁黄和氧化铁红;氧化铁黑和钛白粉。
优选地,所述有机色粉包括酞菁蓝、酞菁绿、甲苯胺紫红、群青、耐晒黄10G或耐晒黄G中的一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为:酞菁蓝和甲苯胺紫红;甲苯胺紫红和群青;群青和耐晒黄10G;耐晒黄G、汉酞菁蓝和酞菁绿。
在本发明中,色粉的选择不仅仅限于上述的种类,并且根据本领域技术人员的实际需要,所使用的色粉可以是多种色粉的任意组合,从而得到混合色的着色剂;另外,对于组合色粉中各色粉的搭配用量可以根据实际需要在上述色粉用量范围内进行调整,其主要取决于色粉的色度和着色力。
在本发明中,体质颜料的重量含量为5-20份,例如可以是5份、10份、12份、14份、16份、18份或20份。
本发明中的体质颜料在颜料组合物中所起的作用是填充整体颜料组合物,增加固体份含量,即通过添加体质颜料,能够使得该颜料组合物降低成本,提高固体含量,增强耐磨性能。
优选地,所述体质颜料包括硫酸钡、二氧化硅、碳酸钙或云母粉中的一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为:硫酸钡和二氧化硅;二氧化硅和碳酸钙;二氧化硅、碳酸钙和云母粉。
在本发明中,体质颜料的种类不仅限于上述列举的种类,并且根据本领域技术人员的实际需要,使用的颜料可以是多种颜料的任意组合,得到混合色的着色剂,对于体质颜料的用量没有特殊要求,主要取决于颜料的色光和着色力,不同颜色的颜料添加量和种类不同,不同颜料的分散性在宣纸上的晕染效果也不同。
在本发明中,所述聚酰胺低聚物的重量含量为0.5-6份,例如可以是0.5份、1份、2份、3份、4份、5份或6份。
所述聚酰胺低聚物为水溶性的短链有机聚酰胺低聚物,其结构式如下所示:
其中n=1-8(例如可以是1、2、3、4、5、6、7或8)。
R1为(CH2CH2O)m,m=1-5(例如可以是1、2、3、4或5)。
R2为(CH2)x,x=2-6(2、3、4、5或6)。
在本发明中,采用这种水溶性的短链有机聚酰胺低聚物,可以有效的降低由于温度变化带来的粘度增加,有效的提升了国画颜料的耐低温性能,并且在温度变化情况下不影响使用,在0℃无凝固现象,50℃无分层现象,由于其水溶性特性,在国画颜料中具有良好的相容性,不会产生负面的影响,还会帮助国画颜料在底材上的铺展。
在本发明中,所述纳米无机膨胀粒子的重量含量为3-20份,例如可以是3份、5份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或20份。
优选地,所述纳米无机膨胀粒子的粒径为0.1nm-3000nm,例如可以是0.1nm、100nm、500nm、1000nm、1500nm、2000nm、2500nm或3000nm。
优选地,所述纳米无机膨胀粒子为水膨胀性的无机含硅酸盐类纳米粒子。
优选地,所述水膨胀性的无机含硅酸盐类纳米粒子为高岭土、膨润土、凹凸棒土或硅酸镁锂中的一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为:高岭土和膨润土;凹凸棒土和硅酸镁锂;膨润土和凹凸棒土。
在本发明中,为保证生产过程中的稳定性,并且降低在使用过程中的温度敏感性,需要保证所用的粘结料的水溶液和成品具有低温的流动性,在高温下不会出现粘度急剧下降出现沉降的储存稳定性不好的问题,通常需要在0℃到50℃的区间内具有较好的流动性和储存稳定性,-18℃两次循环冻溶还原性好。因此使用了水溶性的酰胺低聚物和纳米无机膨胀粒子,这两种物质都是在干燥过程中与颜料和连接料融为一体,替代现有技术中的丙三醇、乙二醇类抗冻剂,达到良好的抗冻效果与稳定性,在0℃无凝固现象,50℃无分层现象,环保性能优异,在温度变化时,不会影响生产和使用,并且能够提供稳定性、保湿型、防扩散和提高颜色鲜艳度。
在本发明中,颜料组合物中还包括连接料,所述连接料的重量含量为10-20份,例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份。
优选地,所述连接料为水溶性的动物胶和/或水溶性的植物胶。
优选地,所述连接料包括骨胶、络蛋白胶、改性黄原胶、卡拉胶或明胶中的一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性的组合为:骨胶和络蛋白胶;卡拉胶和明胶;优选骨胶、卡拉胶或明胶中的一种或至少两种的组合。
在本发明的使用过程中,将连接料预先溶于水中制备成粘稠的水溶液,然后进行使用,粘度根据实际情况进行调节,通常所用的粘度在500-1000cps。
在本发明中,国画颜料中还包括杀菌防霉剂,杀菌防霉剂的重量含量为0.2-1份,例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
优选地,所述杀菌防霉剂为异噻唑啉酮衍生物。
优选地,所述异噻唑啉酮衍生物为卡松、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、甲基异噻唑啉酮(MIT)或N-辛基异噻唑啉酮(OIT)中的一种或至少两种的组合。
在本发明中,国画颜料中还包括水,水的重量含量为20-50份,例如可以是20份、25份、30份、35份、40份、45份或50份。
本发明提供的国画颜料为水作为分散相的水基国画颜料,更利于提高产品生产的操作性,并且在生产时可以保持国画颜料状态,实用性大大提高。
在本发明中,国画颜料的固体含量控制在50%-80%能够取得最佳的平衡状态,相对于国画的总重量100%,所使用的水的含量为20%-50%(例如可以是20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%),优选使用去离子水或纯净水。
优选地,本发明所述国画颜料,按重量份包括以下组分:
第二方面,本发明还提供了一种如第一方面所述的国画颜料的制备方法,所述方法包括:将色粉、体质颜料、聚酰胺低聚物和纳米无机膨胀离子以及任选地连接料、杀菌防霉剂以及水混合得到所述国画颜料。
优选地,所述方法包括以下步骤:
(1)将连接料溶于水中,而后加入杀菌防腐剂,充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物加入纳米无机膨胀粒子,分散溶胀后加入聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液依次加入色粉、体质颜料形成浆料,而后搅拌、研磨、过筛得到所述国画颜料。
优选地,步骤(1)中所述溶解在常温下进行。
优选地,步骤(2)中在转速为1500rpm/min-3000rpm/min(例如可以是1500rpm/min、1800rpm/min、2000rpm/min、2500rpm/min、2800rpm/min或3000rpm/min)高速搅拌下加入所述纳米无机膨胀粒子。
优选地,步骤(2)中在转速为200-600rpm/min(例如可以是200rpm/min、300rpm/min、400rpm/min、500rpm/min或600rpm/min)低速搅拌下加入所述聚酰胺低聚物。
优选地,步骤(3)中所述搅拌的时间为0.5h-3h,例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h。
优选地,步骤(3)中所述研磨在三辊研磨机中进行。
优选地,所述研磨的次数为4-7次,例如可以是4次、5次、6次或7次。
优选地,所述研磨为将浆料研磨至细度小于30μm,例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm或30μm。
优选地,步骤(3)中所述过筛的筛网为100目-200目,例如可以是100目、110目、120目、130目、140目、150目、160目、170目、180目或200目。
进一步优选地,所述国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将连接料溶于水中,而后加入杀菌防腐剂,充分溶解得到混合物;
(2)在1500rpm/min-3000rpm/min高速搅拌下,向步骤(1)中得到的混合物加入纳米无机膨胀粒子,分散溶胀后在200rpm/min-600rpm/min低速搅拌下加入聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液依次加入色粉、体质颜料形成浆料,而后搅拌0.5h-3h,经过研磨4-7次至细度小于30μm,最终通过100目-200目的筛网过滤得到所述国画颜料。
第三方面,本发明还提供了如第一方面所述的国画颜料在国画艺术品或工艺品创作颜料中的用途。
本发明提供的国画颜料抗冻效果好,在温度变化时不影响使用,因此在国画艺术品与工艺品创作中,能够适应在各种复杂环境的创作过程中,用途广泛。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的国画颜料,其采用了聚酰胺低聚物与纳米无机膨胀粒子添加进色粉、体质颜料中进行组合,通过聚酰胺低聚物与纳米无机膨胀粒子替代现有技术中的丙三醇、乙二醇类抗冻剂,并且无需使用对国画管装包装材料有腐蚀效果的强电解质,达到良好的抗冻效果与稳定性,在0℃使用时无凝固现象,50℃无分层现象,环保性能优异,在温度变化时,不会影响生产和使用,并且具有优异的保湿性、防扩散性和颜色的饱和度,使得不同的色粉颜料相容性更好,细度小于30μm,在艺术创作中具有广阔的应用前景与较高的应用价值。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将15份的骨胶溶于水中,而后加入0.4份OIT,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,1800rpm/min高速搅拌下加入5份纳米膨润土,分散溶胀后,400rpm/min低速搅拌状态下加入2.5份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入氧化铁黄15份、硫酸钡12份形成浆料,而后搅拌1h,研磨浆料,充分研磨至25μm,然后过150目筛得到国画颜料。
实施例2
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将15份的明胶溶于水中,而后加入0.4份BIT,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,2500rpm/min高速搅拌下加入10份纳米凹凸棒,分散溶胀后,500rpm/min低速搅拌状态下加入5份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入酞菁绿4份、耐晒黄G 8份、钛白粉10份、碳酸钙8份形成浆料,而后搅拌0.5h,研磨浆料,充分研磨至30μm,然后过100目筛得到国画颜料。
实施例3
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将15份的卡拉胶溶于水中,而后加入0.4份OIT,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,3000rpm/min高速搅拌下加入10份纳米云母粉,分散溶胀后,600rpm/min低速搅拌状态下加入5份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入氧化铁黄15份、云母粉12份形成浆料,而后搅拌3h,研磨浆料,充分研磨至28μm,然后过200目筛得到国画颜料。
实施例4
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将15份的明胶溶于水中,而后加入0.2份卡松,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,1500rpm/min高速搅拌下加入15份硅酸镁锂,分散溶胀后,200rpm/min低速搅拌状态下加入3份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入酞菁绿6份、耐晒黄10G 12份、钛白粉15份、硫酸钡8份形成浆料,而后搅拌3h,研磨浆料,充分研磨至28μm,然后过200目筛得到国画颜料。
实施例5
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将10份的骨胶溶于水中,而后加入0.2份OIT,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,2100rpm/min高速搅拌下加入3份纳米云母粉,分散溶胀后,500rpm/min低速搅拌状态下加入6份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入氧化铁黑10份、硫酸钡20份形成浆料,而后搅拌1h,研磨浆料,充分研磨至25μm,然后过150目筛得到国画颜料。
实施例6
本实施例中国画颜料的制备原料包括以下重量份的组分:
国画颜料的制备方法包括以下步骤:
(1)将20份的明胶溶于水中,而后加入1份OIT,常温充分溶解得到混合物;
(2)向步骤(1)中得到的混合物,2300rpm/min高速搅拌下加入20份纳米高岭土,分散溶胀后,300rpm/min低速搅拌状态下加入0.5份水溶性短链聚酰胺低聚物;
(3)向步骤(2)中得到的溶液中依次加入氧化铁红30份、硫酸钡5份形成浆料,而后搅拌1h,研磨浆料,充分研磨至5μm,然后过100目筛得到国画颜料。
对比例1
本对比例制备的国画颜料包括以下重量份的组分:
按照实施例1的制备步骤与加料顺序进行制备得到国画颜料。
对比例2
本对比例制备的国画颜料包括以下重量份的组分:
按照实施例1的制备步骤与加料顺序进行制备得到国画颜料。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于,本对比例中不包括水溶性短链聚酰胺低聚物,其余组分、组分的重量份与制备方法均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于,本对比例中不包括纳米膨润土,其余组分、组分的重量份与制备方法均与实施例1相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于,本对比例中不包括纳米膨润土和水溶性短链聚酰胺低聚物,其余组分、组分的重量份与制备方法均与实施例1相同。
对比例6
本对比例与实施例1的区别在于,本对比例中的水溶性短链的有机聚酰胺低聚合物中,n的取值为12,m取值为4,x的取值为4,重量份仍为2.5份,其余组分、组分的重量份与制备方法均与实施例1相同。
将上述实施例1-6与对比例1-6制备的国画颜料进行抗冻凝固与稳定性测试、保湿性测试、扩散性测试、细度测试、流动度测试,测试的具体方法如下:
(1)抗冻凝固与稳定性测试
将制备的国画颜料每个分别取出500g,分成均等两份装入透明玻璃瓶中,一份放于50℃烘箱,一份放于0℃的冷藏箱。每隔一天进行监测,测试是否有凝固和分层,监测10天。
(2)保湿性测试:将国画颜料分别灌装于标准国画颜料铝管中,置于五十度烘箱,每隔一周进行检测,测试国画颜料是否难于挤出铝管,检测六周。用标准涂布仪对不同样品进行标准厚度涂膜,观察涂层是否有开裂现象。
(3)扩散性测试(晕染效果):用毛笔将颜料、水、墨汁以2:7:1的体积比混合,在宣纸上画直径约为2cm圆,颜色随水、墨混合物均匀向外扩散不低于0.5cm。
(4)细度测试:用QXD-50刮板细度计测定,将样品以体积比1:3与3#调墨油充分调和后放在细度计上端,用刮板自上刮下,显示颗粒密集点超过3-5点处作为读数界限,以μm表示之。细度标准范围小于30μm。
(5)流动度测试:用度量管取试样0.1mL样品放于直径约为6.8cm的圆玻璃片中央,轻压同直径50g圆玻璃一块,再用200g砝码一个,轻压于玻璃中心,经10min后轻轻去掉砝码,样品延展呈圆形,用直尺量取平均直径。以其中2.6cm-3.0m的范围较为理想。按分数评价,10分最好,1分最差。
上述测试的具体结果如下表1所示:
表1
通过上述的测试结果可以看出,当颜料中不使用抗冻剂时,颜料在低温会凝固,性能较差;当使用丙二醇类的抗冻剂时,会产生分层现象,并且扩散性、保湿性下降,产生干湿色差;而当颜料中搭配使用水溶性短链聚酰胺低聚物与纳米无机膨胀粒子时,国画颜料的性能可以达到最优,抗冻性、稳定性、保湿性等达到最优,二者中缺少任何一种都会影响国画颜料的性能;当颜料中的水溶性聚酰胺低聚物的链长度过长时,其仍具有抗冻性能,但是50℃会产生分层现象。
因此,本发明提供的国画颜料具有优异的稳定性、保湿性、防扩散性等性能。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的国画颜料及其制备方法与应用,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。