CN115466542A - 长效保湿荧光笔墨水、它的制备方法和含它的荧光笔 - Google Patents

长效保湿荧光笔墨水、它的制备方法和含它的荧光笔 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种笔头前端无密封结构的按动荧光笔及相应墨水。该按动式荧光笔由长效保湿的荧光笔墨水及纤维笔头、纤维储水芯组成。所用长效保湿荧光笔墨水，其配方包括，按重量份计，染料1.0‑10.0份；保湿剂20.0‑40.0份；保湿助剂5.0‑10.0份；荧光剂0.1‑0.5份；水35.0‑55.0份。所用纤维笔头的吸水率为35‑55％；所用储水芯密度为0.15‑0.19g/cm3；能克服普通按动式荧光笔笔头前端需要密封结构且揿出(脱帽)几小时后枯笔的问题，具有笔头前端无密封结构且长效保湿脱帽时间可达360天以上不干的特点。

Description

长效保湿荧光笔墨水、它的制备方法和含它的荧光笔
技术领域
本发明涉及学生文具领域，特别涉及一种长效保湿荧光笔墨水、其制备方法和含其的荧光笔。
背景技术
荧光笔是一种含有荧光材料，在纸张上作醒目记号或标志的书写工具。而按动式荧光笔是一种结构采用揿动式的荧光笔。由于常规荧光笔墨水其防干性能差(脱帽超过2小时就会出现枯笔现象)，设计揿动式结构时要有密封结构使笔头处于密封保湿状态。但在使用时，会经常来回开合密封结构，会导致密封结构易变形而失去密封效果从而荧光笔干枯。
发明内容
本发明目的在于克服常规按动式荧光笔因笔头前端密封结构变形而失去密封效果的不足，提供一种不干(长效保湿)的荧光笔墨水。采用吸收空气中水分的保湿配方来达到墨水在笔头上长时间不干枯的目的。
本发明提供一种长效保湿荧光笔墨水，其包括染料、保湿剂、保湿助剂、荧光剂和水。
进一步地，按重量份计，该墨水包括：染料1.0-10.0份，优选1.0-6.0份；保湿剂20.0-40.0份，优选25.0-36.0份；保湿助剂5.0-10.0份，优选7.0-8.0份；荧光剂0.1-0.5份，优选0.1-0.2份；水35.0-55.0份，优选48.0-52.0份。
进一步地，该染料为酸性染料，选自溶剂绿7#、酸性红87#、酸性红52#、酸性红18#、酸性蓝9#中的一种或多种。
进一步地，该保湿剂选自纯度99.5％以上的甘油或乙二醇或丙二醇中的一种或多种混合物，优选为甘油。
进一步地，该保湿助剂选自锂盐、山梨醇类化合物、咪唑类化合物中的一种或多种，优选为山梨醇类化合物。
进一步地，该荧光剂为脂肪酸酯类物质，优选为聚乙二醇二丙烯酸酯。
另一方面，本发明提供了上述长效保湿荧光笔墨水的制备方法，包括：
步骤(a)：称取35.0-55.0份水、20.0-40.0份保湿剂、5.0-10.0份保湿助剂、0.1-0.5份荧光剂，加入搅拌设备，搅拌得到均匀流体a；
步骤(b)：在均匀流体a中加入1.0-10.0份染料，继续搅拌得到该墨水。
进一步地，上述步骤(a)中的搅拌设备为球磨机，搅拌转速为400-800rpm，优选500-600rpm，时间为6-10h；上述步骤(b)中的搅拌转速为400-800rpm，优选500-600rpm，时间为24～48h。
此外，本发明还提供了一种笔头前端无密封结构的按动式荧光笔，其包括前述长效保湿荧光笔墨水、纤维笔头和纤维储水芯。
进一步地，上述纤维笔头的吸水率为45-55％，上述纤维储水芯的密度为0.15-0.19g/cm3。
本发明得到的长效保湿荧光笔墨水与一般荧光墨水相比，具有如下优点：
1、采用能吸收空气中水分的保湿配方；
2、墨水匹配笔头脱帽时间可达365天不干的效果。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。
一种长效保湿荧光笔墨水，按重量份计，包括染料1.0-10.0份；保湿剂20.0-40.0份；保湿助剂5.0-10.0份；荧光剂0.1-0.5份；水35.0-55.0份。
上述配方能吸收空气中水分，墨水匹配笔头脱帽时间可达365天不干的效果。
本发明的长效保湿荧光笔墨水可用如下方法制备：
步骤(a)：称取35.0-55.0份水、20.0-40.0份保湿剂、5.0-10.0份保湿助剂、0.1-0.5份荧光剂，加入搅拌设备，搅拌得到均匀流体a；
步骤(b)：在均匀流体a中加入1.0-10.0份染料，继续搅拌得到该墨水。
另外，本发明提供了一种笔头前端无密封结构的按动式荧光笔，其包括前述长效保湿荧光笔墨水、纤维笔头和纤维储水芯。
脂肪酸酯类荧光剂在体系中起到荧光作用，使产品达到荧光增白效果；优选为聚乙二醇二丙烯酸酯，分子量134.13。
甘油或乙二醇或丙二醇等保湿剂在体系中起到保湿作用，具有保持笔头湿润，防止干燥和发暗的效果；优选为纯度99.5％以上的甘油。
锂盐、山梨醇类化合物、咪唑类化合物等保湿助剂则加强保湿剂的性能，更好的达到保湿效果；优选为山梨醇。
以下通过实施例对本发明作进一步地详细说明。
实施例
实施例1：
将53.0份水与35.0份甘油加入带有搅拌设备BF-400(安徽博进化工机械有限公司，下文简称博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入8.0份山梨醇、0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入4.0份染料溶剂绿7#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得黄色墨水。
实施例2：
将49.5份水与40.0份甘油加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入8.0份碳酸锂、0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.5份染料酸性红87#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得粉红墨水。
实施例3：
将55.0份水与33.0份甘油加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入7.0份山梨醇、0.2份聚异鲸蜡醇棕榈酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.0份染料酸性红52#、3.0份染料酸性蓝9#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得紫色墨水。
实施例4：
将49.5份水与40.0份乙二醇加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入8.0份山梨醇、0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.5份染料酸性红87#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得粉红墨水。
对比例1：
将55.0份水与33.0份聚乙二醇(PEG-400)加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入7.0份山梨醇、0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.0份染料酸性红52#、3.0份染料酸性蓝9#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得紫色墨水。
对比例2：
将73.0份水与15.0份甘油加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再依次加入7.0份山梨醇、0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.0份染料酸性红52#、3.0份染料酸性蓝9#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得紫色墨水。
对比例3：
将57.4份水与40.0份甘油加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，再加入0.1份聚乙二醇二丙烯酸酯，继续搅拌8h，转速550rpm得到均匀流体；加入2.5份染料酸性红87#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得粉红墨水。
对比例4(市面产品)：
将78.0份水与18.0羟基丙烯酸树脂加入带有搅拌设备BF-400(博进机械)的反应釜中，转速400rpm，搅拌1h，加入4.0份染料溶剂绿7#继续以转速550rpm搅拌48h后，便可制得黄色墨水。
对上述配制的长效保湿荧光笔墨水的pH、粘度、表面张力D50、D90粒度根据以下方法进行测试：
pH值测试：将缓冲溶液1(0.01mol四硼酸钠，25℃时，pH：9.18)、缓冲溶液2(0.05mol邻苯二甲酸钾，25℃时，pH：4.00)及被检墨水分别放入烧杯中，置于恒温水浴器中，温度设为(25±1)℃，开启循环水，恒温30min。将酸度计电极分别插入缓冲溶液1及缓冲溶液2校正酸度计(允许差值在0.02以内)。先后用乙醇及被检墨水适量清洗电极头部，并将酸度计“温度”旋钮调至25℃，然后将电极插入被检墨水中测定。
粘度测试：取被检墨水加入旋转式黏度计的测试容器内，选择适当的转子，将转子全部浸入墨水中，使测试容器与恒温水浴器接通，调节水浴器的温度至(23±2)℃。开启循环水，恒温30min，调节黏度计至工作状态后进行测定。
表面张力测试：取被检墨水加入张力仪专用样品皿内，以加至约三分之二为宜，将样品皿与恒温水浴器接通，温度控制在(20±1)℃。开启循环水，恒温30min，调节张力仪至工作状态后进行测定。
D50、D90粒度测试：在一个盛有25ml悬浮液的烧杯内，放入适量的待测试样，再根据样品的种类添加合适的分散剂。然后将烧杯放入超声波清洗机中分散样品，此时使用者应注意观察试样的分散情况来适当调整液面；分散完成后，取出烧杯。根据所测样品的要求对参数进行合理设定，包括折射率、分析模式、进样器、采样率、测试次数等，调节激光粒度分析仪工作状态后进行背景测量和试样测量。
各实施例、对比例的理化指标结果如表1所示。
表1墨水理化指标
示例 pH 粘度 表面张力 D50 D90
实施例1 9.0 5.6 27.5 0.169 0.269
实施例2 7.5 8.3 32.0 0.204 0.305
实施例3 6.8 6.0 29.2 0.225 0.342
实施例4 7.4 6.5 30.0 0.210 0.302
对比例1 6.9 4.8 30.6 0.218 0.335
对比例2 7.0 5.8 28.7 0.230 0.338
对比例3 7.4 6.2 29.2 0.208 0.312
对比例4 6.3 2.2 40.2 0.158 0.275
之后，将各实施例墨水与高孔隙率纤维笔头、纤维储水芯配套组成按动式荧光笔。
配套使用的高孔隙率纤维笔头指标如表2所示。
表2笔头指标
指标参数 高孔隙笔头
笔头尺寸 3.8*3.0*35
笔头材质 聚酯纤维(涤纶)
所用粘结剂 聚氨酯
笔头吸水率 50％
笔头强度 8.5N
配套使用的纤维储水芯指标如表3所示。
表3纤维储水芯指标
Figure BDA0003413193130000051
Figure BDA0003413193130000061
各实施例制成成品笔后，进行脱帽时间测试，其中间歇书写性能测试的是笔脱帽在规定时间内的初写线迹性能，具体结果如表4所示。
表4实施例应用性能结果
Figure BDA0003413193130000062
结果表明，本发明的长效保湿荧光墨水，具有长效保湿脱帽时间可达360天以上不干的效果，性能表现优异。
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种长效保湿荧光笔墨水，包括染料、保湿剂、保湿助剂、荧光剂和水。
2.如权利要求1所述的荧光笔墨水，按重量份计，所述墨水包括：
所述染料1.0-10.0份，优选1.0-6.0份；
所述保湿剂20.0-40.0份，优选25.0-36.0份；
所述保湿助剂5.0-10.0份，优选7.0-8.0份；
所述荧光剂0.1-0.5份，优选0.1-0.2份；
所述水35.0-55.0份，优选48.0-52.0份。
3.如权利要求2所述的荧光笔墨水，其特征在于，所述染料为酸性染料，选自溶剂绿7#、酸性红87#、酸性红52#、酸性红18#、酸性蓝9#中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的荧光笔墨水，其特征在于，所述保湿剂选自纯度99.5％以上的甘油或乙二醇或丙二醇中的一种或多种混合物，优选为甘油。
5.如权利要求2所述的荧光笔墨水，其特征在于，所述保湿助剂选自锂盐、山梨醇类化合物、咪唑类化合物中的一种或多种，优选为山梨醇类化合物。
6.如权利要求2所述的荧光笔墨水，其特征在于，所述荧光剂为脂肪酸酯类物质，优选为聚乙二醇二丙烯酸酯。
7.一种制备如权利要求1所述的长效保湿荧光笔墨水的方法，包括：
步骤(a)：称取35.0-55.0份水、20.0-40.0份保湿剂、5.0-10.0份保湿助剂、0.1-0.5份荧光剂，加入搅拌设备，搅拌得到均匀流体a；
步骤(b)：在均匀流体a中加入1.0-10.0份染料，搅拌得到所述墨水。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中的搅拌设备为球磨机，搅拌转速为400-800rpm，优选500-600rpm，时间为6-10h；所述步骤(b)中的搅拌转速为400-800rpm，优选500-600rpm，时间为24-48h。
9.一种笔头前端无密封结构的按动式荧光笔，其特征在于，所述荧光笔包括如权利要求1～6中任一所述的长效保湿荧光笔墨水、纤维笔头和纤维储水芯。
10.如权利要求9所述的荧光笔，其特征在于，所述纤维笔头的吸水率为45-55％，所述纤维储水芯的密度为0.15-0.19g/cm3。
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