CN1594463A

CN1594463A - 光催化氧化还原降解消色板书墨水及其降解促进剂

Info

Publication number: CN1594463A
Application number: CN 200410027846
Authority: CN
Inventors: 林劲冬; 胡马发
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2005-03-16

Abstract

发明了一种光催化氧化还原降解消色板书墨水及其降解促进剂。该墨水能够在含有光催化活性物质的降解促进剂作用下，被自然光或灯光敏化而被空气中的氧气或其它温和的氧化还原性物质迅速降解消色。本发明利用光催化产生的“电子－空穴”实现对特殊颜料配制的墨水的氧化还原降解消色。本发明克服了粉笔的粉尘污染和白板笔的溶剂污染，为教学板书，办公记事提供了一种无挥发性的有机组分(VOC)、无粉尘、可降解的板书材料。该墨水加入粗笔头板书笔，可用于教学板书、办公记事；加入细笔头板书笔，可作草稿练习和电教室中投影幻灯片的书写。在光面或亚光面上书写流畅、字迹清晰，用蘸有降解促进剂的板擦或抹布擦拭后笔迹瞬即降解消失。

Description

光催化氧化还原降解消色板书墨水及其降解促进剂

技术领域

本发明属于无尘教学板书用品范围。具体而言，本发明提供的是一种能够在光催化活性物质的作用下，被自然光或灯光敏化而被空气中的氧气或其它温和的氧化还原性物质迅速降解消色的板书墨水。该墨水可在一定的条件下迅速降解消色，并且不含挥发性的有机组分(VOC)，是一种环境友好的环保型板书用品。本发明同时提供一种能够加速氧气或其它温和的氧化还原性物质对上述墨水进行降解消色的促进剂。

背景技术

长期以来，大中小学的教学课堂习惯使用粉笔进行板书，在板书和擦黑板过程中会产生大量的粉尘，影响了教师和学生的身体健康。而近来从日本引进的白板笔产品虽消除了粉尘飞扬的现象，但该类产品的字迹在擦拭后会在板面上和板擦上残留色渣而造成污板，并且由于其配方中含有数量可观的挥发性有机组分(VOC)，一来笔尖容易干结，二来造成了污染，同样影响着使用者的健康。其它一些板书笔技术也因为含有大量的乙醇(酒精)溶剂而不属于环保型的产品。

本发明的目的就是克服现有技术的不足，为教学板书，办公记事提供一种无溶剂、无粉尘、可降解的板书材料。该墨水加入粗笔头板书笔，可用于教学板书、办公记事；加入细笔头板书笔，可作草稿练习和电教室中投影幻灯片的书写。该墨水储存稳定，在光面或亚光面上书写流畅、字迹清晰，并且用含有光催化剂的降解促进液擦拭后笔迹瞬即降解消失，同时笔头暴露在阳光下也不易干结，环保而实用。

本发明采用纳米光催化剂作为降解促进剂，利用光催化氧化还原过程产生的电子流对特殊颜料配制的墨水进行降解消色。另外，采用环境友好的绿色表面活性剂烷基多糖苷(APG)控制墨水和降解促进剂的表面张力，通过细致的配方调整，获得不含任何有机挥发性成分(VOC)，书写流畅，字迹鲜明的环保型板书墨水。该墨水实现了无溶剂、无粉尘、可降解等环境友好板书墨水技术。

发明内容

本发明提供的是一种能够在光催化活性物质的作用下，被自然光或灯光敏化而被空气中的氧气或其它温和的氧化还原性物质迅速降解消色的板书墨水。该墨水可在一定的条件下迅速降解消色，并且不含挥发性的有机组分(VOC)，是一种环境友好的环保型板书用品。本发明同时提供一种能够加速氧气或其它温和的氧化还原性物质对上述墨水进行降解消色的促进剂。

本发明涉及一种光催化氧化还原降解消色墨水组成物，其特征是包含以下组分中的一种或几种(按重量百分比)：0.1％-10％亮甲苯蓝或劳氏紫或甲基羊脂蓝或亚甲基蓝或7-氨基吩噁嗪酮或坚牢棉蓝或靛蓝四磺酸或靛蓝三磺酸或紫水晶紫或棉蓝或碘化四甲基酚藏花红或亚甲基紫或酚藏花红或中性红或异玫瑰引杜林或中性蓝或2，6-二氯酚靛酚钠(2，6-二氯酚吲哚酚钠)或靛蓝-5，5′-二磺酸二钾盐(靛红钾盐)或二苯胺二甲酸或2，4-二氨基二苯胺或对硝基二苯胺或耐蓝FR或联苯胺或二甲基二氨基联苯或二苯胺磺酸钠或N-甲基二苯胺对磺酸或酸性品红或刚果红或二苯胺，0.01％-2％烷基多糖苷(APG)或十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚，0.2％-8％丙三醇，0.1％-5％甲基纤维素或乙基纤维素或丙基纤维素或羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素，5％-99.9％蒸馏水。该墨水与一种能够加速氧气或其它温和的氧化还原性物质对墨水进行降解消色作用的降解促进剂配合使用，在用蘸有该清洁剂的板擦擦除上述墨水笔迹时，板上和板擦上的墨迹都能够迅速消逝，不留任何痕迹。上述降解促进剂中含有以下物质中的一种或几种：二氧化钛或氯化钯或氧化锌0.01％-100％，氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾1％-25％，丙三醇0.2％-5％，十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚0.01％-2％，次氯酸钾或次氯酸钠或草酸钾或草酸钠或亚硫酸钾或亚硫酸钠或高锰酸钾或高锰酸钠或四氢硼酸钾或四氢硼酸钠0.01％-100％，0.01％-1％乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠，蒸馏水1％-99.99％。

具体实施方式

下面是本发明中光催化氧化还原降解板书墨水的几个实施例子：

红色墨水1：

刚果红10％，烷基多糖苷0.01％，十二烷基硫酸钠0.01％，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.01％，丙三醇4％，甲基纤维素1％，蒸馏水84.97％。

红色墨水2：

中性红0.1％，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.01％，丙三醇8％，羟乙基纤维素2％，蒸馏水89.98％。

红色墨水3：

酚藏花红5％，十二烷基硫酸钠1％，丙三醇4％，羟丙基甲基纤维素1％，蒸馏水89％。

蓝色墨水1：

亮甲苯蓝5％，烷基多糖苷0.1％，十二烷基硫酸钠0.1％，羟乙基纤维素5％，蒸馏水89.8％。

蓝色墨水2：

甲基羊脂蓝10％，十二烷基硫酸钠0.2％，甲基纤维素5％，蒸馏水84.8％。

蓝色墨水3：

亚甲基蓝8％，十二烷基硫酸钠0.1％，甲基纤维素1％，蒸馏水90.9％。

紫色墨水1：

二苯胺二甲酸5％，烷基多糖苷0.1％，十二烷基硫酸钠0.1％，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.1％，丙三醇2％，羟乙基纤维素5％，蒸馏水87.7％。

紫色墨水2：

对硝基二苯胺1％，十二烷基硫酸钠2％，丙三醇8％，甲基纤维素5％，蒸馏水84％。

紫色墨水3：

劳氏紫10％，烷基多糖苷2％，十二烷基硫酸钠2％，丙三醇2％，甲基纤维素1％，蒸馏水83％。

用上述颜料的两种或两种以上或用上述配制好的两种或两种以上墨水可以配制上述颜色的间色和复色。

以上所选用的颜料(染料)的分子结构如下：

可降解墨水的配制工艺：在常温下将墨水的各组分依次投入带有搅拌装置的容器中溶解混合，低速搅拌，溶解(分散)均匀后继续搅拌1小时出料。

用于促进光催化降解板书墨水降解的降解促进剂的几个例子：

光催化降解促进剂1：

二氧化钛0.1％，碳酸钠10％，丙三醇5％，十二烷基硫酸钠0.1％，四氢硼酸钠0.1％，乙二胺四乙酸二钠0.1％，草酸钠10％，蒸馏水74.6％。

光催化降解促进剂2：

二氧化锌5％，碳酸钠1％，十二烷基硫酸钠2％，四氢硼酸钠10％，草酸钠1％，蒸馏水81％。

降解促进剂的配制工艺：将催化剂组分或与表面活性剂、蒸馏水加入容器中，在2000-3000rpm的速度下高速搅拌乳化，得到一个均匀透明的催化剂分散体；再往催化剂分散体中加入其余组分，继续高速分散30分钟，即得到稳定高效的降解促进剂。

本发明的墨水有红色、蓝色、紫色及其间色和复色，加入粗笔头板书笔，可用于教学板书、办公记事；加入细笔头板书笔，可作草稿练习和电教室中投影幻灯片的书写。使用时将墨水装入板书笔，可在塑料白板、淡黄色塑料板、有机树脂涂层板上书写，书写流畅、字迹清晰，并且保留数月之后，颜色依然鲜艳明亮。而使用蘸有相应的降解促进剂的抹布或板擦擦拭后笔迹瞬即降解消失，在板面和抹布或板擦上都不留任何痕迹。

Claims

1.一种可被光催化氧化或还原降解消色的墨水，其特征是包含以下组分中的一种或几种(按重量百分比)：0.1％-10％亮甲苯蓝或劳氏紫或甲基羊脂蓝或亚甲基蓝或7-氨基吩噁嗪酮或坚牢棉蓝或靛蓝四磺酸或靛蓝三磺酸或紫水晶紫或棉蓝或碘化四甲基酚藏花红或亚甲基紫或酚藏花红或中性红或异玫瑰引杜林或中性蓝或2，6-二氯酚靛酚钠(2，6-二氯酚吲哚酚钠)或靛蓝-5，5′-二磺酸二钾盐(靛红钾盐)或二苯胺二甲酸或2，4-二氨基二苯胺或对硝基二苯胺或耐蓝FR或联苯胺或二甲基二氨基联苯或二苯胺磺酸钠或N-甲基二苯胺对磺酸或酸性品红或刚果红或二苯胺，0.01％-2％烷基多糖苷(APG)或十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚，0.2％-8％丙三醇，0.1％-5％甲基纤维素或乙基纤维素或丙基纤维素或羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素，5％-99.9％蒸馏水。

2.根据权利要求1所述的光催化氧化或还原降解消色墨水，其特征是：采用上述配方中两种或两种以上颜料按比例配成复合颜料，再调配成间色或复色墨水。

3.根据权利要求1所述的光催化氧化或还原降解消色墨水，其特征是：用配制好的两种或两种光催化氧化还原降解消色墨水按比例配成的间色或复色墨水。

4.根据权利要求1所述的光催化氧化或还原降解消色墨水，其特征是：采用上述配方中一种或一种以上颜料的水合物，溶液，碱金属盐按比例配成复合颜料，再调配成间色或复色墨水。

5.一种能够加速氧气或其它温和的氧化还原性物质对权利要求1所述墨水进行降解消色作用的降解促进剂，其特征是包含以下组分中的一种或几种(按重量百分比)：0.01％-100％二氧化钛或氯化钯或氧化锌，1％-25％氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾，0.2％-5％丙三醇，0.01％-2％十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚或其它的表面活性剂，0.01％-100％次氯酸钾或次氯酸钠或草酸钾或草酸钠或亚硫酸钾或亚硫酸钠或高锰酸钾或高锰酸钠或四氢硼酸钾或四氢硼酸钠，0.01％-1％乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠，1-99.99％蒸馏水。