專利名稱：一種水擦式教學(xué)墨水的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種書寫墨水，尤其是在硬質(zhì)教學(xué)板上書寫的教學(xué)墨水。
技術(shù)背景
教學(xué)墨水，主要用顏料或染料制成。顏料墨水國內(nèi)目前有少量研究報(bào)道。2003 年，陳登龍等人采用二氧化鈦、滑石粉、輕鈣等無機(jī)材料為主要原料，配以成膜劑、分 散劑、增稠劑等輔助成分制成的可擦性無塵筆用水性白墨水。見2003年12期《中小企 業(yè)科技》。其實(shí)就是液體粉筆墨水，使用這種墨水可以將常規(guī)粉筆在使用時(shí)帶來的大量 細(xì)末粉塵變成形狀稍大的細(xì)條狀或塊狀固形物，通過擦拭清除或自行脫落，只是降低了 粉塵擴(kuò)散度。產(chǎn)品的組成成分決定了產(chǎn)品使用過程還是產(chǎn)生不少粉塵，而且產(chǎn)品配方中 使用到三聚磷酸鈉等含磷助劑也帶來一定的環(huán)境污染。因此，該產(chǎn)品在推廣應(yīng)用中受到 一定限制。比如，鄭州殊馬赫工貿(mào)有限公司為代表生產(chǎn)的液體水性無塵無毒粉筆墨水， 其主要色料成分基本為無機(jī)顏料，依然無法真正達(dá)到無塵，教學(xué)中的師生依然受到粉塵 污染困擾著。顏料墨水雖然耐水性、耐光性、耐腐蝕性好，但是在使用后在自然環(huán)境中 難以降解，價(jià)格也比較高，在教學(xué)中的使用日益減少。
與之相比，染料墨水制造成本低、顏色鮮艷、雖然不耐光、不耐水，但是符合 教學(xué)用墨水的要求，即不用長時(shí)間保持色澤、易擦拭，且擦除后在自然環(huán)境下可自行降 解。在有機(jī)染料制作墨水使用方面，目前應(yīng)用比較普遍的有酸性染料，如酸性藍(lán)A、酸 性紅A、酸性紅G、酸性黃GR等，這些染料作為墨水色料，當(dāng)前僅見用于紙質(zhì)介質(zhì)上的 書寫。酸性染料分有水溶性和醇溶性，在硬質(zhì)教學(xué)板上使用的酸性染料墨水尚未見有報(bào) 道，尤其是水擦拭教學(xué)墨水，在市面上尚未見有相關(guān)的產(chǎn)品和產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用的報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水擦式教學(xué)墨水的制備方法，該教學(xué)墨水無粉塵和易 擦拭，在擦除后在自然環(huán)境下可自行降解，為實(shí)現(xiàn)環(huán)保教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和技術(shù)支持。
本發(fā)明水擦式教學(xué)墨水主要由以下重量份的原料組成
成膜劑0.1 1.5份，藍(lán)色染料1 10份，墨水調(diào)色劑，1 8份，保濕劑0.5 3.0份，酸度調(diào)節(jié)劑0.3 1.5份，表面活性劑0 1.0份，蒸餾水75 97.1份；
制備方法為
配料一溶解一混合一靜置一過濾一墨水半成品一檢驗(yàn)一包裝一成品，具體為
步驟1 按配比的重量份分別稱取各原料，在常溫至80°C的溫度下，將成膜 劑浸泡于適量蒸餾水中，逐漸加入蒸餾水溶解并攪拌，使成膜劑充分溶解后得成膜劑溶 液；
步驟2 在常溫至100°C內(nèi)，將酸度調(diào)節(jié)劑用適量蒸餾水充分溶解得酸度調(diào)節(jié)劑 溶液；
步驟3:將藍(lán)色染料、墨水調(diào)色劑溶于適量的蒸餾水中，攪拌充分溶解得染料
步驟4:往染料溶液中依次加入保濕劑、酸度調(diào)節(jié)劑溶液和成膜劑溶液，用剩 下的蒸餾水清洗所用的容器，并一起加入到染料溶液中，經(jīng)攪拌充分混合后，靜置1小 時(shí)后，用200目的濾網(wǎng)過濾，即制得水擦式教學(xué)墨水；
步驟5:檢驗(yàn)、包裝，即得成品。
所述的成膜劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素，單一或復(fù) 配，加水溶解后使用，每種成膜劑的粘度為6萬 15萬。該成膜劑為水溶性粘稠液，在 墨水中起到成膜、增稠、保水作用。
所述的酸度調(diào)節(jié)劑為硫酸、鹽酸、檸檬酸、草酸和酒石酸，單一或復(fù)配使用。 該酸度調(diào)節(jié)劑為有機(jī)或無機(jī)酸，在墨水中起到調(diào)節(jié)墨水酸堿度作用。
所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等陰離子表面活性 劑，在墨水中起到調(diào)節(jié)的表面張力作用。
所述的藍(lán)色染料為食用亮藍(lán)、食用靛藍(lán)及其它含有磺酸基團(tuán)的酸性染料，單一 或復(fù)配使用。該藍(lán)色主染料為環(huán)保型的酸性染料，在產(chǎn)品中控制墨水的藍(lán)色主色調(diào)。
所述的墨水調(diào)色劑為胭脂紅、酸性紅G及其它含有磺酸基團(tuán)的酸性染料，單一 或復(fù)配使用。該墨水調(diào)色劑為環(huán)保型酸性染料，在產(chǎn)品中調(diào)節(jié)藍(lán)色墨水的色調(diào)，以適應(yīng) 不同的書寫要求。
所述的保濕劑為甘油、乙二醇，單一或復(fù)配使用。該保濕劑具有吸濕性、保潤 性，在墨水中能夠防止墨水脫水干燥，保持墨水書寫的流暢性。
所述所得墨水為質(zhì)地均一的溶液。該墨水無揮發(fā)性有機(jī)物，顏色鮮艷，書寫后 在自然環(huán)境中可以自行降解。
本發(fā)明的水擦式教學(xué)墨水從原材料和配方入手，選用水溶性好、常溫下不揮 發(fā)、毒性低的環(huán)保酸性染料和輔助原料，在教學(xué)板上書寫后，可用少量水、帶有普通洗 滌劑的水溶液、濕抹布等直接簡單擦拭，教學(xué)板無痕跡殘留。解決了當(dāng)前學(xué)校教學(xué)中使 用普通粉筆、液體粉筆帶來的粉塵污染問題。為實(shí)現(xiàn)環(huán)保教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和技術(shù)支持 作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
具體實(shí)施方式
下面是本發(fā)明水擦式教學(xué)墨水的兩個(gè)例子
實(shí)施例1
步驟1:首先按重量份配比分別稱取甲基纖維素0.1kg，食用靛藍(lán)1.0kg，食用 亮藍(lán)4.0kg，胭脂紅1.0kg，酒石酸0.5kg，甘油3.0kg，十二烷基硫酸鈉1.0kg，蒸餾水 89.4kg ；取其中約IOkg蒸餾水，加熱到約70°C，將0.1kg的甲基纖維素慢慢加入熱的蒸 餾水中，攪拌充分溶解后得甲基纖維素溶液——成膜劑；
步驟2 用約51 蒸餾水充分溶解酸調(diào)節(jié)劑0.5kg的酒石酸，形成酒石酸溶液；
步驟3 將藍(lán)色染料l.Og食用靛藍(lán)和4.0g的食用亮藍(lán)，以及墨水調(diào)色劑1.0kg的 胭脂紅溶于50kg的蒸餾水中，攪拌充分溶解形成染料溶液；
步驟4:往染料溶液中依次加入3.0kg甘油、酒石酸溶液、甲基纖維素溶液和 1.0kg的十二烷基硫酸鈉，用剩下的蒸餾水清洗所用的容器，并一起加入到染料溶液中，混合攪拌后，靜置1小時(shí)，用200目的濾網(wǎng)過濾即制得水擦式教學(xué)深藍(lán)色墨水；
步驟5:檢驗(yàn)、包裝，成品。
實(shí)施例2
步驟1:首先按重量份配比分別稱取羥丙基纖維素0.2kg，食用亮藍(lán)1.0kg，酸性 紅G 6.0kg，草酸0.5kg，甘油0.5kg，十二烷基苯磺酸鈉1.0kg，蒸餾水90.8kg;取其中約 IOlcg蒸餾水，加熱到約60°C，將0.21 的羥丙基纖維素慢慢加入熱的蒸餾水中，攪拌充 分溶解后得羥丙基纖維素溶液——成膜劑；
步驟2 用約51 蒸餾水充分溶解酸調(diào)節(jié)劑0.51 的草酸，形成草酸溶液；
步驟3 將藍(lán)色染料1.0kg的食用亮藍(lán)和墨水調(diào)色劑6.0kg的酸性紅G溶于約 50kg的蒸餾水中，攪拌充分溶解形成染料溶液；
步驟4:最后往染料溶液中依次加入丙三醇、草酸溶液、羥丙基纖維素溶液， 將剩下的水清洗所用的容器，并一起加入到染料溶液中，混合攪拌后，靜置1小時(shí)，用 200目的濾網(wǎng)過濾即制得水擦式教學(xué)紫紅色墨水；
步驟5:檢驗(yàn)、包裝，成品。
本發(fā)明的墨水具有書寫潤滑流暢、色澤鮮艷、墨水流量均勻和脫帽保濕時(shí)間 長、可用水或濕布直接擦除等優(yōu)點(diǎn)，字跡鮮艷，不含可揮發(fā)性有機(jī)溶劑，主要原料組分 可在食品工業(yè)用。因此，使用方便、安全和環(huán)保。
權(quán)利要求
1.一種水擦式教學(xué)墨水，其特征在于主要由以下重量份的原料組成成膜劑0.1 1.5份，藍(lán)色染料1 10份，墨水調(diào)色劑，1 8份，保濕劑0.5 3.0 份，酸度調(diào)節(jié)劑0.3 1.5份，表面活性劑0 1.0份，蒸餾水75 97.1份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水擦式教學(xué)墨水，其特征在于制備方法包括以下步驟 步驟1:按配比的重量份分別稱取各原料，在常溫至80°C的溫度下，將成膜劑浸泡于適量蒸餾水中，逐漸加入蒸餾水溶解并攪拌，使成膜劑充分溶解后得成膜劑溶液； 步驟2:在常溫至100°C內(nèi)，將酸度調(diào)節(jié)劑用適量蒸餾水充分溶解得酸度調(diào)節(jié)劑溶液；步驟3:將藍(lán)色染料、墨水調(diào)色劑溶于適量的蒸餾水中，攪拌充分溶解得染料溶液；步驟4:往染料溶液中依次加入保濕劑、酸度調(diào)節(jié)劑溶液和成膜劑溶液，用剩下的 蒸餾水清洗所用的容器，并一起加入到染料溶液中，經(jīng)攪拌充分混合后，靜置1小時(shí) 后，用200目的濾網(wǎng)過濾，即制得水擦式教學(xué)墨水； 步驟5:檢驗(yàn)、包裝，即得成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于所述的成膜劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素，單一或復(fù)配，加 水溶解后使用，每種成膜劑的粘度為6萬 15萬。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于 所述的酸度調(diào)節(jié)劑為硫酸、鹽酸、檸檬酸、草酸和酒石酸，單一或復(fù)配使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉的陰離子表面活性劑，在 墨水中起到調(diào)節(jié)的表面張力作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于所述的藍(lán)色染料為食用亮藍(lán)、食用靛藍(lán)及其它含有磺酸基團(tuán)的酸性染料，單一或復(fù) 配使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于所述的墨水調(diào)色劑為胭脂紅、酸性紅及其它含有磺酸基團(tuán)的酸性染料，單一或復(fù)配 使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水擦式教學(xué)墨水2制備方法，其特征在于 所述的保濕劑為甘油、乙二醇，單一或復(fù)配使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水擦式教學(xué)墨水，主要由成膜劑、藍(lán)色染料、墨水調(diào)色劑、保濕劑、表面活性劑、酸度調(diào)節(jié)劑和蒸餾水組成，制備方法為配料→溶解→混合→靜置→過濾→墨水半成品→檢驗(yàn)→包裝成品。本發(fā)明的墨水從原材料和配方入手，選用水溶性好、常溫下不揮發(fā)、毒性低的環(huán)保酸性染料和輔助原料，在教學(xué)板上書寫后，可用少量水、帶有普通洗滌劑的水溶液、濕抹布等直接簡單擦拭，教學(xué)板無痕跡殘留。解決了當(dāng)前學(xué)校教學(xué)中使用普通粉筆、液體粉筆帶來的粉塵污染問題，為實(shí)現(xiàn)環(huán)保教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和技術(shù)支持作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。適用于在硬質(zhì)教學(xué)板上書寫的教學(xué)。
文檔編號(hào)C09D11/16GK102020892SQ20101058288
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者盧安根, 程柳, 閻列斌, 陸佩平 申請(qǐng)人:廣西凌晨教學(xué)設(shè)備有限公司