CN117488564A - 一种纳米涂层儿童画布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米涂层儿童画布，包括：依次设置的基材、不少于一层的底涂层和不少于一层的面涂层；所述底涂层包括：生物基丙烯酸聚合物粘合剂、生物基Vac‑E聚合物、分散剂、超细碳酸钙、丙二醇、去离子水、钛白粉、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、醇酯‑12、疏水改性碱溶胀增稠剂、底层杀菌剂份；所述面涂层按照重量份数包括：去离子水、纳米二氧化硅、羟乙基纤维素、生物基Vac‑E聚合物、改性纳米硅树脂、聚乙烯醇、表面活性剂、消泡剂、氧化铁颜料、面层杀菌剂份。该多功能儿童画布兼容性好、安全性高。

Description

一种纳米涂层儿童画布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种画布，尤其是一种纳米涂层儿童画布及其制备方法。
背景技术
现在市场上现有的画布类产品大多是针对颜料类产品设计画布的涂层配方。而对儿童绘画中经常使用到的棒材类产品如：油画棒、彩铅、炫彩棒、水彩笔、马克笔等，没有很好的兼容性。并不能满足在儿童美术培训机构和幼儿园等场景下的美术教学需求。
目前市场上的大多数画布类产品也没有考录到低龄儿童使用时存在的安全性问题。比如多数图层在拆封是会有较为刺鼻的气味、涂层的甲醛含量超标等安全隐患。
发明内容
为解决上述现有画布兼容性差、存在安全隐患的问题，本发明提供一种纳米涂层儿童画布，具体技术方案为：
一种纳米涂层儿童画布，包括：依次设置的基材、不少于一层的底涂层和不少于一层的面涂层；所述底涂层按照重量份数包括：生物基丙烯酸聚合物粘合剂10-25份、生物基Vac-E聚合物10-25份、分散剂0.2-1份、超细碳酸钙10-40份、丙二醇2-5份、去离子水15-35份、钛白粉3-8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1-1份、醇酯-12 0.2-1份、疏水改性碱溶胀增稠剂0.1-1份、底层杀菌剂0.1-1份；所述面涂层按照重量份数包括：去离子水40-70份、纳米二氧化硅3-8份、羟乙基纤维素0.1-1份、生物基Vac-E聚合物10-20份、改性纳米硅树脂5-15份、聚乙烯醇1-5份、表面活性剂0.1-1份、消泡剂0.1-1份、氧化铁颜料0.01-0.1份、面层杀菌剂0.1-1份。
优选的，所述底涂层和/或所述面涂层的涂层白度≤85％。
优选的，所述基材包括棉质胚布、亚麻胚布。
优选的，所述底涂层设有三层，所述底涂层设于所述基材上的第一层厚度为40μm，所述底涂层的第二层和第三层的厚度均为30μm；所述面涂层的厚度为20μm。
优选的，所述底层杀菌剂包括苯氧乙醇、乙基己基甘油、尼泊金酯中的一种或多种；所述面层杀菌剂包括苯氧乙醇，乙基己基甘油，吡啶硫酮锌中的一种或多种。
优选的，所述超细碳酸钙细度大于3000目。
优选的，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚或芳香基聚乙二醇醚中的一种。
一种纳米涂层儿童画布的制备方法，包括如下步骤：
喷涂底涂层并烘干；
喷涂面涂层并烘干；
打磨成画布。
优选的，底涂层烘干时烘干温度为100-120℃，通过烘箱的速度为8-10m/min；面涂层烘干时烘干温度为100-120℃，通过烘箱的速度为8-10m/min。
进一步的，喷涂底涂层前先将基材进行轧光处理。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种纳米涂层儿童画布在使水彩笔、马克笔等绘画工具的笔头不易磨损，从而延长了画材的使用寿命，兼容性好，涂层既安全又具有良好的表现力，使得各种儿童绘画材料能够在画布上展现出卓越的效果。
附图说明
图1是彩铅在本申请上的使用情况；
图2是彩铅在普通画布上使用的情况；
图3是彩铅在画纸上的使用情况；
图4是油画棒在本申请上的使用情况；
图5是油画棒在普通画布上使用的情况；
图6是油画棒在画纸上的使用情况；
图7是炫彩棒在本申请上的使用情况；
图8是炫彩棒在普通画布上使用的情况；
图9是炫彩棒在画纸上的使用情况；
图10是水彩笔在本申请上的使用情况；
图11是水彩笔在普通画布上使用的情况；
图12是水彩笔在画纸上的使用情况；
图13是马克笔在本申请上的使用情况；
图14是马克笔在普通画布上使用的情况；
图15是马克笔在画纸上的使用情况；
图16是水彩颜料在本申请上的使用情况；
图17是水彩颜料在普通画布上使用的情况；
图18是水彩颜料在画纸上的使用情况；
图19是水粉颜料在本申请上的使用情况；
图20是水粉颜料在普通画布上使用的情况；
图21是水粉颜料在画纸上的使用情况；
图22是丙烯颜料在本申请上的使用情况；
图23是丙烯颜料在普通画布上使用的情况；
图24是丙烯颜料在画纸上的使用情况；
图25是普通画布的涂层使用普通碳酸钙的照片；
图26是本申请的画布的照片；
图27是对比例二的面涂层中不添加改性纳米硅树脂和纳米二氧化硅在水彩应用上的照片；
图28是面涂层中添加改性纳米硅树脂和纳米二氧化硅在水彩应用上的照片。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
一种纳米涂层儿童画布，包括基材、底涂层和面涂层。基材包括全棉布或亚麻布，底涂层喷涂在基材上，并且设有三层，底涂层的第一层厚度为40um，第二和第三层的厚度均为30μm，底涂层上方喷涂有面涂层，其厚度为20um；所述底涂层中各组分按重量份数包括：
生物基丙烯酸聚合物粘合剂20份、生物基Vac-E聚合物20份、分散剂0.3份、超细碳酸钙30份、丙二醇3份、去离子水20份、钛白粉5份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.45份、醇酯-120.5份、疏水改性碱溶胀增稠剂0.6份、化妆品级杀菌剂0.8份；
其中底涂层中，底层杀菌剂为苯氧乙醇、乙基己基甘油、尼泊金酯的混合物，并且为化妆品级。
超细碳酸钙作为填充剂，其细度为3000目以上，使底涂层更加细腻，其也可以增加涂层的光泽和耐磨性能。
面涂层中各组分按重量份数包括：去离子水65份、纳米二氧化硅5份、羟乙基纤维素0.2份、生物基Vac-E聚合物15份、改性纳米硅树脂10份、聚乙烯醇3份、表面活性剂0.3份、消泡剂0.2份、氧化铁颜料0.01份、面层杀菌剂(化妆品级)0.5份。
面涂层中纳米气相二氧化硅具有抗粘性、防流挂和消光作用，能够提高涂层的致密度，稳定性，耐候性和降低光泽度；
改性纳米硅树脂和纳米二氧化硅相互作用形成网状结构聚合物，从而增加涂层附着力、硬度和透明度，提高涂层的稳定性。
纳米二氧化硅应用在面涂上，因为其具有优良的吸附性能、固色性能和其特有的微孔网络，结合少量无机纳米硅树脂，其主要有无机硅酸盐和有机硅化合物组成的高分子材料，与纳米二氧化硅形成三维网络微孔结构，其做成的面涂和配有超细碳酸钙的底涂粘结后，加上底涂具有更好的吸收性能，在绘画上可以缩小着色点面积、提高色密度，颜色变得鲜艳。其表现方式，参见儿童绘画材料使用效果对比。
化妆品级杀菌剂为苯氧乙醇、乙基己基甘油、吡啶硫酮锌的混合物。
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或芳香基聚乙二醇醚中的一种，其具有优异的润湿和净洗性能。
加入的微量氧化铁黄颜料也降低了涂层的白度，涂层白度≤85％。
一种纳米涂层儿童画布的制备方法，包括如下步骤：
(1)基材轧光：将基材轧光处理，去除基材胚布表面线绒结节，使基材胚布表面平整；轧光压力为20吨，速度为5m/min。
(2)喷涂底涂层：采用自动化涂层机对处理后的胚布分三次进行底涂喷涂，第一次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为100℃；第二次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为100℃；第三次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为100℃，三次进入烘箱的速度均为8m/min；
(3)喷涂面涂层：在已喷涂底涂层的基材上喷涂面涂层，喷涂完成后进入烘箱：烘干温度为100℃，织物通过烘箱速度为8m/min；
(4)打磨：将喷涂完成的画布进行打磨，画布通过打磨机进行表层打磨，磨砂纸缠绕滚轴，画布以8m/min的速度通过时对其表面进行打磨处理，打磨速度为100转/min，形成画布。
更适合各种儿童绘画材料。使水彩笔、马克笔等绘画工具的笔头不易磨损，从而延长了画材的使用寿命。该画布专为儿童绘画创作而设计，其涂层既安全又具有良好的表现力，使得各种儿童绘画材料能够在画布上展现出卓越的效果。画完之后，作品可以立即展示和陈列，非常适合培训机构在日常教学中使用。
实施例二
一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，包括：依次设置的基材、不少于一层的底涂层和不少于一层的面涂层；
所述底涂层按照重量份数包括：
生物基丙烯酸聚合物粘合剂10份、生物基Vac-E聚合物10份、分散剂0.2份、超细碳酸钙10份、丙二醇2份、去离子水15份、钛白粉3份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份、醇酯-120.2份、疏水改性碱溶胀增稠剂0.1份、底层杀菌剂0.1份；
所述面涂层按照重量份数包括：去离子水40份、纳米二氧化硅3份、羟乙基纤维素0.1份、生物基Vac-E聚合物10份、改性纳米硅树脂5份、聚乙烯醇1份、表面活性剂0.1份、消泡剂0.1份、氧化铁颜料0.01份、面层杀菌剂0.1份。
一种纳米涂层儿童画布的制备方法，包括如下步骤：
(1)基材轧光：将基材轧光处理，去除基材胚布表面线绒结节，使基材胚布表面平整；轧光压力为20吨，速度为5m/min。
(2)喷涂底涂层：采用自动化涂层机对处理后的胚布分三次进行底涂喷涂，第一次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为110℃；第二次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为110℃；第三次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为110℃，三次进入烘箱的速度均为9m/min；
(3)喷涂面涂层：在已喷涂底涂层的基材上喷涂面涂层，喷涂完成后进入烘箱：烘干温度为110℃，织物通过烘箱速度为9m/min；
(4)打磨：将喷涂完成的画布进行打磨，画布通过打磨机进行表层打磨，磨砂纸缠绕滚轴，画布以9m/min的速度通过时对其表面进行打磨处理，打磨速度为150转/min，形成画布。
实施例三
一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，包括：依次设置的基材、不少于一层的底涂层和不少于一层的面涂层；
所述底涂层按照重量份数包括：
生物基丙烯酸聚合物粘合剂25份、生物基Vac-E聚合物25份、分散剂1份、超细碳酸钙40份、丙二醇5份、去离子水35份、钛白粉8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1份、醇酯-12 1份、疏水改性碱溶胀增稠剂1份、底层杀菌剂1份；
所述面涂层按照重量份数包括：去离子水70份、纳米二氧化硅8份、羟乙基纤维素1份、生物基Vac-E聚合物20份、改性纳米硅树脂15份、聚乙烯醇5份、表面活性剂1份、消泡剂1份、氧化铁颜料0.1份、面层杀菌剂1份。
一种纳米涂层儿童画布的制备方法，包括如下步骤：
(1)基材轧光：将基材轧光处理，去除基材胚布表面线绒结节，使基材胚布表面平整；轧光压力为20吨，速度为5m/min。
(2)喷涂底涂层：采用自动化涂层机对处理后的胚布分三次进行底涂喷涂，第一次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为120℃；第二次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为120℃；第三次喷涂后进入烘箱烘干，烘干温度为120℃，三次进入烘箱的速度均为10m/min；
(3)喷涂面涂层：在已喷涂底涂层的基材上喷涂面涂层，喷涂完成后进入烘箱：烘干温度为120℃，织物通过烘箱速度为10m/min；
(4)打磨：将喷涂完成的画布进行打磨，画布通过打磨机进行表层打磨，磨砂纸缠绕滚轴，画布以10m/min的速度通过时对其表面进行打磨处理，打磨速度为200转/min，形成画布。
如图1至图3所示，彩铅在本申请的画布上的表现相较于普通画布更为出色，上色更均匀，显色度更高，并未出现明显的颗粒感。然而，与在画纸上的表现相比，其表现稍显不足。
如图4至图6所示，油画棒在新型纳米儿童多功能绘画画布上的表现同样优于普通画布，上色更均匀，显色度更高，且未留下粗糙的布纹痕迹。相较于普通画纸，其颜色饱和度更高，上色也更均匀。
如图7至图9所示，炫彩棒在新型纳米儿童多功能绘画画布上的表现同样优于普通画布，上色更均匀，显色度更高，且未留下粗糙的布纹痕迹。相较于普通画纸，其颜色饱和度更高，上色也更均匀。
如图10至图12所示，水彩笔在新型纳米儿童多功能绘画画布上的表现优于普通画布，上色更均匀，显色度更高，笔触更流畅。与普通画纸相比，颜色饱和度更高，并未出现颜色变灰的情况，上色也更均匀。
如图13至图15所示，马克笔的表现相较于普通画布更加出色，它不仅上色更加鲜艳，而且显色度也更高，不会产生粗糙的布纹痕迹。与普通画纸相比，马克笔在这种专用画布上的颜色饱和度更高，同时也避免了晕开的迹象，从而让绘画创作更加流畅和美观。
如图16至图18所示，水彩颜料在新型纳米儿童多功能绘画画布上的表现相较于普通画布更为优异，其吸水性得到改善，上色更加均匀，且避免了斑驳的现象。尽管与专业水彩纸相比，它在各项表现上稍显不足，但对于儿童绘画创作来说，其功能已经足够且能为孩子们提供足够的绘画创作便利。
如图19至图21所示，水粉颜料对绘画媒介的适应性较强，其在新型纳米儿童多功能绘画画布、普通画布以及普通画纸上的表现基本一致。然而，在新型纳米儿童多功能绘画画布上，水粉颜料的延展性更优异，使得颜料在绘画过程中能够更好地自然扩散，从而提高绘画作品的整体视觉效果。
如图22至图24所示，丙烯颜料对于绘画媒介的适应性较高，其在新型纳米儿童多功能绘画画布、普通画布和普通画纸上的表现基本相似。不过，在新型纳米儿童多功能绘画画布上，丙烯颜料的延展性更优异，使得颜料在绘画过程中能更好地自然扩散，从而增强绘画作品的视觉效果。
对比例一
将超细碳酸钙替换为普通碳酸钙，画布换成普通画布。
图25是普通画布，添加的是普通碳酸钙，其表面粗糙，不平整，图26是本实施例的纳米涂层儿童画布添加的超细碳酸钙，涂层细腻平整。
对比例二
面涂层中不添加改性纳米硅树脂和纳米二氧化硅，如图27所示，在水彩应用上，晕染不均匀，缩孔等。
而面图层添加了改性纳米硅树脂和纳米二氧化硅的在水彩应用上，如图28所示，晕染均匀，吸附性更好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，包括：依次设置的基材、不少于一层的底涂层和不少于一层的面涂层；
所述底涂层按照重量份数包括：生物基丙烯酸聚合物粘合剂10-25份、生物基Vac-E聚合物10-25份、分散剂0.2-1份、超细碳酸钙10-40份、丙二醇2-5份、去离子水15-35份、钛白粉3-8份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1-1份、醇酯-120.2-1份、疏水改性碱溶胀增稠剂0.1-1份、底层杀菌剂0.1-1份；
所述面涂层按照重量份数包括：去离子水40-70份、纳米二氧化硅3-8份、羟乙基纤维素0.1-1份、生物基Vac-E聚合物10-20份、改性纳米硅树脂5-15份、聚乙烯醇1-5份、表面活性剂0.1-1份、消泡剂0.1-1份、氧化铁颜料0.01-0.1份、面层杀菌剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述底涂层和/或所述面涂层的涂层白度≤85％。
3.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述基材包括棉质胚布、亚麻胚布。
4.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述底涂层设有三层，所述底涂层设于所述基材上的第一层厚度为40μm，所述底涂层的第二层和第三层的厚度均为30μm；
所述面涂层的厚度为20μm。
5.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述底层杀菌剂包括苯氧乙醇、乙基己基甘油、尼泊金酯中的一种或多种；
所述面层杀菌剂包括苯氧乙醇，乙基己基甘油，吡啶硫酮锌中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述超细碳酸钙细度大于3000目。
7.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布，其特征在于，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚或芳香基聚乙二醇醚中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种纳米涂层儿童画布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
喷涂底涂层并烘干；
喷涂面涂层并烘干；
打磨成画布。
9.根据权利要求8所述的一种纳米涂层儿童画布的制备方法，其特征在于，底涂层烘干时烘干温度为100-120℃，通过烘箱的速度为8-10m/min；
面涂层烘干时烘干温度为100-120℃，通过烘箱的速度为8-10m/min。
10.根据权利要求8所述的一种纳米涂层儿童画布的制备方法，其特征在于，喷涂底涂层前先将基材进行轧光处理。
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