本發(fā)明涉及油墨制備技術領域,具體為一種中性筆油墨的制備方法。
背景技術:
所謂中性筆也就是指粘度介于水性和油性之間的筆,它兼顧著自來水筆和油性圓柱筆的優(yōu)點,是目前應用較為廣泛的一種書寫工具。在現(xiàn)有的技術領域中,中性筆性質(zhì)的好壞主要體現(xiàn)在油墨配方和具體的制備方法上,在油墨的具體使用中,有必要要考慮的是油墨的粘度、表面張力、ph值,既要達到流暢不斷墨,又要確保墨水不變質(zhì),長期的靜置不會出現(xiàn)分層、沉淀,還要確保墨水的安全性、無毒以及無腐蝕性。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術方案的不足,本發(fā)明提供一種中性筆油墨的制備方法,本發(fā)明制備的油墨書寫流暢,書寫紙背面沒有明顯痕跡,而且具有中性特征,穩(wěn)定性改么能夠長期保持其性質(zhì)不變,有利于保存,可以有效解決背景技術中的問題。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種中性筆油墨的制備方法,包括以下步驟:
(1)顏料的研磨和分散,首先將去離子水、顏料、分散劑、助溶劑、樹脂以及其他功能性助劑按照設計需求質(zhì)量配比混合均勻置于球磨機中進行研磨,將經(jīng)過研磨后的粉末過篩后再次加入助溶劑、流變助劑和其他功能性助劑使得混合液的粘度為0.01-0.05cp,并以500-600r/min的速率攪拌20-30min,從而得到混合液;
(2)顏料的離心分離,在得到的混合液中加入酸堿緩沖劑調(diào)節(jié)混合液的ph值為7.0-7.5,再經(jīng)過靜置30-60min后裝入離心機中以3000-4000r/min離心分離1-1.5h收集沉淀,并用去離子水再次洗滌3-5次,之后在60-80℃的氮氣流中干燥,得到干燥的分散顏料;
(3)顏料的捏合,將經(jīng)過干燥的分散顏料平鋪,并將溶劑以霧狀形式逐漸分散在顏料粉體表面形成顏料的聚集體,在這個過程中將潤濕劑也以霧狀形式分散在顏料粉體外表面來軟化顏料的聚集體;
(4)解聚集和預分散,將經(jīng)過軟化的顏料聚集體放入分散設備中,并且在進行分散剪切研磨的過程中逐次加入等量顏料漿,在加入等量顏料漿以后將經(jīng)過剪切研磨后的顏料混合體放入高速分散設備中進行研磨,直至顏料聚集體粒徑達到亞納米級;
(5)脫泡與過濾,將經(jīng)過高速分散后的顏料聚集體分別經(jīng)過脫泡篩和過濾網(wǎng)經(jīng)過脫泡和過濾后形成的穩(wěn)定體系即為成品油墨。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,在所述步驟(1)中,篩選選擇500目篩進行篩選。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,在所述步驟(2)中,所述酸堿緩沖劑采用碳酸鈉溶液/碳酸氫鈉溶液緩沖劑。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,在所述步驟(3)中,所述溶劑和潤濕劑的霧狀液體直徑小于0.1um,且霧狀流速不大于0.5m/s。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,在所述步驟(4)中,在將顏料混合體加入高速分散設備之前,先進行墨水調(diào)制,在調(diào)制過程中,將顏料混合體放入密閉容器中,并且向容器中加入等量丙烯酸乳液和聚酯酸乙烯乳液后將壓強升值2-4mpa后保持壓力30-60min,之后逐漸降壓至常溫,并將上層懸浮乳液清除。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述顏料漿是以去離子水為溶劑,加入納米級炭黑和三乙醇胺經(jīng)過分散研磨得到的均質(zhì)體溶液。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述脫泡篩和過濾網(wǎng)的網(wǎng)徑均為亞納米級,且至少經(jīng)過三次脫泡篩和過濾網(wǎng)的脫泡和過濾。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的油墨書寫流暢,書寫紙背面沒有明顯痕跡,而且具有中性特征,穩(wěn)定性改么能夠長期保持其性質(zhì)不變,有利于保存。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的中性筆油墨的制備方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種中性筆油墨的制備方法,包括以下步驟:
(1)顏料的研磨和分散,首先將去離子水、顏料、分散劑、助溶劑、樹脂以及其他功能性助劑按照設計需求質(zhì)量配比混合均勻置于球磨機中進行研磨,將經(jīng)過研磨后的粉末過篩后再次加入助溶劑、流變助劑和其他功能性助劑使得混合液的粘度為0.01cp,并以500r/min的速率攪拌20min得到混合液,篩選選擇500目篩進行篩選;
(2)顏料的離心分離,在分散后混合液中加入酸堿緩沖劑調(diào)節(jié)混合液的ph值為7.0,所述酸堿緩沖劑采用碳酸鈉溶液/碳酸氫鈉溶液緩沖劑,再經(jīng)過靜置30min后裝入離心機中以3000r/min離心分離1h收集沉淀,并用去離子水再次洗滌3次在60℃的氮氣流中干燥;
(3)顏料的捏合,將經(jīng)過干燥的分散顏料平鋪,并將溶劑以霧狀形式逐漸分散在顏料粉體表面形成顏料的聚集體,在這個過程中將潤濕劑也以霧狀形式分散在顏料粉體外表面來軟化顏料的聚集體,所述溶劑和潤濕劑的霧狀液體直徑小于0.1um,且霧狀流速不大于0.5m/s;
(4)解聚集和預分散,將經(jīng)過軟化的顏料聚集體分散設備中,并且在進行分散剪切研磨的過程中逐次加入等量顏料漿,在加入等量顏料漿以后將經(jīng)過剪切研磨后的顏料混合體放入高速分散設備中進行研磨,直至顏料聚集體粒徑達到亞納米級,所述顏料漿是以去離子水為溶劑,加入納米級炭黑和三乙醇胺經(jīng)過分散研磨得到的均質(zhì)體溶液,在將顏料混合體加入高速分散設備之前,先進行墨水調(diào)制,在調(diào)制過程中,將顏料混合體放入密閉容器中,并且向容器中加入等量丙烯酸乳液和聚酯酸乙烯乳液后將壓強升值2mpa后保持壓力30min,之后逐漸降壓至常溫,并將上層懸浮乳液清除;
(5)脫泡與過濾,將經(jīng)過高速分散后的顏料聚集體分別經(jīng)過脫泡篩和過濾網(wǎng)經(jīng)過脫泡和過濾后形成的穩(wěn)定體系即為成品油墨,所述脫泡篩和過濾網(wǎng)的網(wǎng)徑均為亞納米級,且至少經(jīng)過三次脫泡篩和過濾網(wǎng)的脫泡和過濾。
實施例2
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種中性筆油墨的制備方法,包括以下步驟:
(1)顏料的研磨和分散,首先將去離子水、顏料、分散劑、助溶劑、樹脂以及其他功能性助劑按照設計需求質(zhì)量配比混合均勻置于球磨機中進行研磨,將經(jīng)過研磨后的粉末過篩后再次加入助溶劑、流變助劑和其他功能性助劑使得混合液的粘度為0.03cp,并以550r/min的速率攪拌25min得到混合液,篩選選擇500目篩進行篩選;
(2)顏料的離心分離,在分散后混合液中加入酸堿緩沖劑調(diào)節(jié)混合液的ph值為7.25,所述酸堿緩沖劑采用碳酸鈉溶液/碳酸氫鈉溶液緩沖劑,再經(jīng)過靜置45min后裝入離心機中以3500r/min離心分離1.25h收集沉淀,并用去離子水再次洗滌4次在70℃的氮氣流中干燥;
(3)顏料的捏合,將經(jīng)過干燥的分散顏料平鋪,并將溶劑以霧狀形式逐漸分散在顏料粉體表面形成顏料的聚集體,在這個過程中將潤濕劑也以霧狀形式分散在顏料粉體外表面來軟化顏料的聚集體,所述溶劑和潤濕劑的霧狀液體直徑小于0.1um,且霧狀流速不大于0.5m/s;
(4)解聚集和預分散,將經(jīng)過軟化的顏料聚集體分散設備中,并且在進行分散剪切研磨的過程中逐次加入等量顏料漿,在加入等量顏料漿以后將經(jīng)過剪切研磨后的顏料混合體放入高速分散設備中進行研磨,所述顏料漿是以去離子水為溶劑,加入納米級炭黑和三乙醇胺經(jīng)過分散研磨得到的均質(zhì)體溶液,直至顏料聚集體粒徑達到亞納米級,在將顏料混合體加入高速分散設備之前,先進行墨水調(diào)制,在調(diào)制過程中,將顏料混合體放入密閉容器中,并且向容器中加入等量丙烯酸乳液和聚酯酸乙烯乳液后將壓強升值3mpa后保持壓力45min,之后逐漸降壓至常溫,并將上層懸浮乳液清除;
(5)脫泡與過濾,將經(jīng)過高速分散后的顏料聚集體分別經(jīng)過脫泡篩和過濾網(wǎng)經(jīng)過脫泡和過濾后形成的穩(wěn)定體系即為成品油墨,所述脫泡篩和過濾網(wǎng)的網(wǎng)徑均為亞納米級,且至少經(jīng)過三次脫泡篩和過濾網(wǎng)的脫泡和過濾。
實施例3
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種中性筆油墨的制備方法,包括以下步驟:
(1)顏料的研磨和分散,首先將去離子水、顏料、分散劑、助溶劑、樹脂以及其他功能性助劑按照設計需求質(zhì)量配比混合均勻置于球磨機中進行研磨,將經(jīng)過研磨后的粉末過篩后再次加入助溶劑、流變助劑和其他功能性助劑使得混合液的粘度為0.05cp,并以600r/min的速率攪拌30min得到混合液,篩選選擇500目篩進行篩選;
(2)顏料的離心分離,在分散后混合液中加入酸堿緩沖劑調(diào)節(jié)混合液的ph值為7.5,所述酸堿緩沖劑采用碳酸鈉溶液/碳酸氫鈉溶液緩沖劑,再經(jīng)過靜置30-60min后裝入離心機中以4000r/min離心分離1.5h收集沉淀,并用去離子水再次洗滌5次在80℃的氮氣流中干燥;
(3)顏料的捏合,將經(jīng)過干燥的分散顏料平鋪,并將溶劑以霧狀形式逐漸分散在顏料粉體表面形成顏料的聚集體,在這個過程中將潤濕劑也以霧狀形式分散在顏料粉體外表面來軟化顏料的聚集體,所述溶劑和潤濕劑的霧狀液體直徑小于0.1um,且霧狀流速不大于0.5m/s;
(4)解聚集和預分散,將經(jīng)過軟化的顏料聚集體分散設備中,并且在進行分散剪切研磨的過程中逐次加入等量顏料漿,在加入等量顏料漿以后將經(jīng)過剪切研磨后的顏料混合體放入高速分散設備中進行研磨,所述顏料漿是以去離子水為溶劑,加入納米級炭黑和三乙醇胺經(jīng)過分散研磨得到的均質(zhì)體溶液,直至顏料聚集體粒徑達到亞納米級,在將顏料混合體加入高速分散設備之前,先進行墨水調(diào)制,在調(diào)制過程中,將顏料混合體放入密閉容器中,并且向容器中加入等量丙烯酸乳液和聚酯酸乙烯乳液后將壓強升值4mpa后保持壓力60min,之后逐漸降壓至常溫,并將上層懸浮乳液清除;
(5)脫泡與過濾,將經(jīng)過高速分散后的顏料聚集體分別經(jīng)過脫泡篩和過濾網(wǎng)經(jīng)過脫泡和過濾后形成的穩(wěn)定體系即為成品油墨,所述脫泡篩和過濾網(wǎng)的網(wǎng)徑均為亞納米級,且至少經(jīng)過三次脫泡篩和過濾網(wǎng)的脫泡和過濾。
經(jīng)過測試,成品油墨的主要性能參數(shù)效果比較如下:
根據(jù)上述檢測技術標準以及上表技術參考結果,可以得出,墨水的通用性強,具有較好的書寫性能,具有相應的假縮性和黏度的變性,墨水的間歇性能要,以達到更長的脫帽時間,能夠達到一定的顆粒細度,并有較強的分散能力,墨水的穩(wěn)定性要強,在一定的室溫條件下能正常地書寫,墨水均勻不分層,有足夠的書寫長度,即一管墨水在劃線機上能劃出更長的線。
本發(fā)明的主要特點在于,本發(fā)明制備的油墨書寫流暢,書寫紙背面沒有明顯痕跡,而且具有中性特征,穩(wěn)定性改么能夠長期保持其性質(zhì)不變,有利于保存。
對于本領域技術人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。