CN1827714A - 一种颜料型蓝色墨水 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓝色墨水，具体是一种易清洗的适合自来水笔和记号笔使用的水性颜料型蓝色墨水，解决了现有技术中蓝色墨水耐水性、耐晒性差，且不易清洗的问题。其制成墨水的原料组成按重量比为：着色剂普鲁士兰1.0％－5％、络合剂草酸0.2％－5％、表面活性剂0.01％－2％、水分保持剂1％－10％、粘合剂0.1％－1％、防腐剂0.1％－1％、其余为水。本发明与现有技术相比其有益效果为：1.与蓝色墨水相比，具有很好的耐水性和耐晒性、扩散度小；2.与现有所有品种的书写墨水相比，具有可清洗性，解决了衣服被现有墨水沾染后清洗不净的问题；3.该墨水与其分解产物无毒、无味，不污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝色墨水，具体是一种易清洗的适合自来水笔和记号笔使用的水性颜料型蓝色墨水。
背景技术
目前国内日常使用的书写墨水主要有四类：蓝黑墨水、纯蓝墨水、黑墨水和碳素墨水。纯蓝墨水和黑墨水都属于染料型墨水，一般用两种或两种以上的染料调和使用，此类墨水的缺点是耐水性差，字迹易受水、酒精等溶剂的浸润而扩散；耐晒性差，在光照的作用下染料发色团的缔合分子易解聚，使字迹褪色，故不宜用于书写档案等材料。普通蓝黑墨水的耐水性和耐晒性也较差；碳素墨水的耐水性、耐晒性较好，但只有黑色，不可以是蓝色。它们还有一个共同的缺点是不易清洗，特别是中小学生使用时常使衣服沾染，用普通洗衣粉或肥皂根本清洗不净，轻则失去美观，重则不能再穿。尽管普通蓝黑墨水可用草酸等化学试剂除去，但一般家庭不可能备有草酸等化学试剂。
发明内容
本发明针对现有技术中蓝色墨水耐水性、耐晒性差，且不易清洗的问题，提供了一种易清洗的适合自来水笔和记号笔使用的水性颜料型蓝色墨水。
本发明是采用如下技术方案实现的，颜料型蓝色墨水，制成墨水的原料组成按重量比为：
着色剂普鲁士兰1.0％-5％、络合剂草酸0.2％-5％、表面活性剂0.01％-2％、水分保持剂1％-10％、粘合剂0.1％-1％、防腐剂0.1％-1％、其余为水。
其中普鲁士蓝为着色剂，普鲁士蓝在洗衣粉或肥皂或纯碱的作用下能水解褪色。这与纯蓝墨水以墨水蓝为着色剂，黑墨水以黑色染料为着色剂，碳素墨水以碳黑为着色剂，蓝黑墨水以鞣酸亚铁、没食子酸亚铁和墨水蓝为着色剂有显著的不同。普鲁士蓝的选择或制备，可以选择购买商品普鲁士蓝，也可以自己制备。由于其颗粒细腻、易于分散，不需研磨。
本发明中使用的草酸是络合剂，可以避免普鲁士蓝颗粒聚集产生沉淀，并调节酸度。
本发明中使用的表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂，其可降低墨水的表面张力，使本墨水能在平整、光滑、不吸水的纸张表面上流利书写。阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠。非离子表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)。
本发明为使笔尖不易干燥、书写流利，在墨水中添加了水分保持剂，其为乙二醇、丙二醇或甘油。
本发明为使墨水保持一定的胶质状态，具有较好的耐水性，使用了粘合剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、虫胶或水溶性丙烯酸树脂。
另外，为使墨水在长期保存而不变质，本发明使用了最常用的防腐剂石炭酸、苯甲酸钠。为使墨水具有一定的香味，还可加入适量的香精。
本发明所述的颜料型蓝色墨水的制备过程如下，1、按比例称取各物料，然后将草酸、粘合剂、防腐剂等固体原料中分别加入适量的水溶解；2、将普鲁士蓝加入草酸溶液，搅拌溶解；3、将粘合剂溶液、表面活性剂、水分保持剂、防腐剂溶液加入步骤2制成的溶液中；4、将剩余水加入，按照墨水常规制造工艺混合均匀，过滤，即制得颜料型蓝色墨水。所有操作均可在常温下进行，但为了加快固体原料的溶解速度，预溶解时可以适当加热。
本发明所述的颜料型蓝色墨水的性能测试试验过程如下：
试验样纸的制备：把试验样纸剪成30mm×90mm的小条，分别用从收集了市场上的二十种书写墨水和实施例1、2、3、4制成的颜料型蓝色墨水书写文字各7条，在室内无阳光直射空气中露置24h，进行下列试验。
1.耐水性试验
各取一条用于比较，另外各取一条分别浸没在盛有100mL水的烧杯内，进行观察比较，分别记录1min、5min、30min、1h、2h、6h、12h、24h时的现象，24h后取出阴干，目测，如此试验重复三次。部分有代表性的试验结果如表1。
表1
| 墨水 | 水浸1分钟 | 水浸1小时 | 24h取出阴干后 |
| 实施例1(蓝) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
| 实施例2(蓝) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
| 实施例3(蓝) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
| 实施例4(蓝) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
| 比较例1(纯蓝) | 迅速扩散，褪色 | 颜色几乎褪尽 | 字迹无色 |
| 比较例2(纯蓝) | 迅速扩散，褪色 | 颜色几乎褪尽 | 字迹无色 |
| 比较例3(蓝黑) | 迅速扩散，变蓝 | 蓝色褪，变浅黑 | 字迹浅灰 |
| 比较例4(蓝黑) | 迅速扩散，变蓝 | 蓝色褪，变浅黑 | 字迹浅灰 |
| 比较例5(蓝黑) | 很稳定，不扩散 | 稳定，不扩散 | 字迹稍浅 |
| 比较例6(黑) | 迅速扩散，变蓝 | 扩散，变浅蓝， | 字迹很浅 |
| 比较例7(黑) | 略有扩散 | 略扩散，浅黑 | 字迹变浅黑 |
| 比较例8(碳素) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
| 比较例9(碳素) | 很稳定，不扩散 | 很稳定，不扩散 | 字迹无变化 |
结果表明，本发明所得的颜料型蓝色墨水与现有纯蓝墨水、蓝黑墨水、黑墨水相比，具有优异的耐水性和扩散度。
2.耐晒性试验
取30mm×90mm试验样纸各一条，在室内无阳光直射空气中露置24h，然后置于距紫外灯管(功率30W)100mm处，照射24h后取出，目测评定耐晒性。结果表明本发明所得的颜料型蓝色墨水比现有纯蓝墨水、蓝黑墨水、黑墨水的耐晒性好，与碳素墨水的相近。
3.稳定性试验
取100mL被检墨水移入150mL碘量瓶中，密置于45℃±2℃的恒温烘箱中，持续120h后取出，冷却至室温，目测墨水表面无异常现象，并用嗅觉评定，结果无异味。
4.洗衣粉水中的浸泡试验
各取一条试验样纸分别浸没在盛有100mL浓洗衣粉水的烧杯内，24h后取出阴干，在200-250xl照度的白炽灯下目测。各种墨水书写后的字迹都有颜色变浅的现象。纯蓝墨水颜色最浅，蓝黑墨水、黑墨水变为浅灰色，碳素墨水为浅黑色，本发明的颜料型蓝色墨水为浅蓝色。
5.染墨棉布在洗衣粉水中的清洗试验
试验棉布的准备：把白棉布剪成30mm×90mm的小条，分别在每条试验棉布上将蓝黑墨水、纯蓝墨水、黑墨水、碳素墨水、本发明的颜料型蓝色墨水用滴管各滴上一滴，形成直径约为1cm的圆形斑点，在室内无阳光直射空气中露置24h，进行下列试验。
将上述有斑点的染墨棉布浸没在相同浓度的洗衣粉水中，5min后进行搓洗，所有试验棉布上的斑点都有褪色现象，但清洗不净。在色斑上撒上少许洗衣粉后搓洗，只有本发明的颜料型蓝色墨水的斑点可以清洗干净，其余的皆清洗不净，黑墨水、碳素墨水斑点周围的白色部分也被染成黑色。继续浸泡24h后，其余的斑点仍然清洗不净。
6.试验结论：
本发明的颜料型蓝色墨水耐水性、耐晒性、扩散度均优于市场上的蓝黑墨水、纯蓝墨水、黑墨水，可与碳素墨水媲美。在洗衣粉水中浸泡时的稳定性与其他墨水相近，都有褪色现象，但只有本发明的墨水的斑点可以在撒上少许洗衣粉后清洗干净，其余的皆清洗不净。所以，本发明提供的墨水是一种稳定性好、但又可以在一定条件下清洗掉的新型墨水。
本发明与现有技术相比其有益效果为：1、与普通蓝色墨水相比，具有很好的耐水性和耐晒性、扩散度小，可与优质碳素墨水相媲美，填补了蓝色墨水领域没有颜料型墨水的空白；2、与现有所有品种的书写墨水相比，具有可清洗性，解决了衣服被现有墨水沾染后清洗不净的问题，其在洗衣粉或肥皂或纯碱的作用下，经过搓洗而洗净；3、该墨水与其分解产物无毒、无味，不污染环境。
具体实施方式
实施例1
普鲁士蓝 2％
草酸 3％
TritonX-100 0.01％
丙二醇 1.5％
聚乙烯醇 0.25％
石炭酸 0.5％
水 92.74％
制备过程如下：1、按以上比例称取各物料，然后将草酸、聚乙烯醇、石炭酸固体原料中分别加入适量的水溶解；2、将普鲁士蓝加入草酸溶液，搅拌溶解；3、将聚乙烯醇溶液、TritonX-100、丙二醇、石炭酸溶液加入步骤2制成的溶液中；4、将剩余水加入，按照墨水常规制造工艺混合均匀，过滤，即制得颜料型蓝色墨水。
实施例2
普鲁士蓝 2％
草酸 1％
十二烷基硫酸钠 0.01％
乙二醇 4％
羧甲基纤维素 0.1％
苯甲酸钠 1％
水 91.89％
制备过程如下：1、按以上比例称量好各物料，然后将草酸、羧甲基纤维素、苯甲酸钠固体原料中分别加入适量的水溶解；2、将普鲁士蓝加入草酸溶液，搅拌溶解；3、将羧甲基纤维素溶液、十二烷基硫酸钠、乙二醇、苯甲酸钠溶液加入步骤2制成的溶液中；4、将剩余水加入，按照墨水常规制造工艺混合均匀，过滤，即制得颜料型蓝色墨水。
实施例3
普鲁士蓝 2.5％
草酸 2％
平平加 0.01％
丙二醇 2％
水溶性丙烯酸树脂 0.25％
苯甲酸钠 1％
水 92.24％
制备过程如下：1、按以上比例称量好各物料，然后将草酸、水溶性丙烯酸树脂、苯甲酸钠固体原料中分别加入适量的水溶解；2、将普鲁士蓝加入草酸溶液，搅拌溶解3、将水溶性丙烯酸树脂溶液、平平加、丙二醇、苯甲酸钠溶液加入步骤2制成的溶液中；4、将剩余水加入，按照墨水常规制造工艺混合均匀，过滤，即制得颜料型蓝色墨水。
实施例4
普鲁士蓝 4.5％
草酸 0.3％
十二烷基苯磺酸钠 1.8％
甘油 9％
阿拉伯树胶 0.85％
苯甲酸钠 0.1％
水 83.45％
制备过程如下：1、按以上比例称量好各物料，然后将草酸、阿拉伯树胶、苯甲酸钠固体原料中分别加入适量的水溶解；2、将普鲁士蓝加入草酸溶液，搅拌溶解3、将阿拉伯树胶溶液、十二烷基苯磺酸钠、甘油、苯甲酸钠溶液加入步骤2制成的溶液中；4、将剩余水加入，按照墨水常规制造工艺混合均匀，过滤，即制得颜料型蓝色墨水。
Claims (4)
1、一种颜料型蓝色墨水，其特征在于制成墨水的原料组成按重量比为：
着色剂普鲁士兰1.0％-5％、络合剂草酸0.2％-5％、表面活性剂0.01％-2％、水分保持剂1％-10％、粘合剂0.1％-1％、防腐剂0.1％-1％、其余为水。
2、根据权利要求1所述的颜料型蓝色墨水，其特征在于表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。
3、根据权利要求1所述的颜料型蓝色墨水，其特征在于水分保持剂为乙二醇、丙二醇或甘油。
4、根据权利要求1所述的颜料型蓝色墨水，其特征在于粘合剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、虫胶或水溶性丙烯酸树脂。
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