一种可清洗蜡笔的制备方法与流程

文档序号:15506879发布日期:2018-09-21 23:15阅读:411来源:国知局
本发明属于文化用品领域,具体涉及一种可清洗蜡笔的制备方法。
背景技术
:蜡笔是将颜料掺在蜡里制成的笔,可有数十种颜色,画画用。蜡笔没有渗透性,是靠附着力固定在画面上,不适宜用过于光滑的纸、板,亦不能通过色彩的反复叠加求得复合色。它是儿童学习色彩画的理想工具,一些画家用它进行写生和色彩记录。现在蜡笔通常是由石蜡制备的,添加的辅料有白油、硬脂酸、聚乙烯、染料等。石蜡是从石油的含蜡馏分经冷榨或溶剂脱蜡而制得的,是几种高级烷烃的混合物,主要是正二十二烷和正二十八烷,含碳元素约85%,含氢元素约14%。制备而成的蜡笔虽然有一定绘画效果,但是一般以石蜡作为基础材料,添加颜料和各种助剂混合后形成蜡笔,由于水溶性较差,作为蜡笔使用不易清洗。因此,制备出一种可清洗蜡笔迫在眉睫。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前蜡笔一般以石蜡作为基础材料,添加颜料和各种助剂混合后形成蜡笔,由于水溶性较差,作为蜡笔使用不易清洗的问题,提供一种可清洗蜡笔的制备方法。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种可清洗蜡笔的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:(1)取米糠干燥、粉碎过100目筛,收集过筛颗粒按质量比1:3加入无水乙醚,于60~65℃搅拌混合,抽滤,取抽滤液减压蒸馏,得减压蒸馏物,取减压蒸馏物按质量比2:3加入氢氧化钠溶液,升温至75~80℃搅拌混合,再加入减压蒸馏物质量1~2倍的盐酸溶液搅拌混合30~40min,调节ph至7~7.2,离心,取上清液真空脱水,得脱水物;(2)取质量分数为20%的氢氧化钠溶液按质量比1:20~50的甘油,,通入氮气保护,于250~255℃搅拌混合,得搅拌混合物,取脱水物按质量比1:1加入搅拌混合物,再加入脱水物质量1~2%的脂肪酶,通入氮气保护,于75~80℃搅拌混合,灭酶,离心,取上清液a,备用;(3)取六甲基二硅氧烷按质量比5:1加入甲醇,于5~10℃保温,再加入甲醇质量7~10%的硫酸搅拌混合,得混合液,取混合液按质量10:2:1加入乙烯基三甲氧基硅烷、水,于15~25℃搅拌混合,旋转蒸发、减压蒸馏,干燥,得干燥物;(4)取四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚、干燥物按质量比2:6:1混合,得混合物,取混合物按质量比10:3加入十六醇,升温至75~80℃,再加入混合物质量0.02~0.05%的氯铂酸搅拌混合,减压蒸馏,得减压蒸馏物a;(5)按质量份数计,取100~200份步骤(2)备用上清液a、50~70份减压蒸馏物a、20~30份轻质碳酸钙、12~15份环糊精、10~20份十聚甘油十硬脂酸酯、2~5份色素、20~30份椰子油、20~25份聚乙二醇3000、70~80份水,升温至80~90℃搅拌混合,于蜡笔成型浇铸机中成型,即得可清洗蜡笔。所述步骤(5)中的色素为姜黄素、胭脂红、赭石、诱惑红、日落黄、橄榄绿、叶绿素、炭黑、亮蓝、深红、靛蓝、紫罗兰、柠檬黄、玫瑰红、钛白粉、碱性玫瑰精、酞青绿中的一种或者几种的组合。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明以米糠为原料,其主要成分是脂肪酸甘油脂,利用酸碱法提取其中的植物油脂,其成分中以油酸、亚油酸这两种不饱和长碳链脂肪酸为主,加入甘油经氢氧化钠作为催化剂,催化甘油脱水,与植物油脂一起经脂肪酶酶解,发生酯化反应,形成长碳链脂肪酸酯类物质,碳链较长的聚合的酯类物质一方面对细菌、霉菌、酵母菌等有很强的抗菌作用,可以防止蜡笔长期暴露在空气中吸水导致表面变质发霉,保证蜡笔的安全性能,另一方面长碳链脂肪酸聚合的酯类物质亲水亲油平衡值大,形成水包油型乳状物,不仅可以使水溶液与蜡笔油脂均匀分散,防止水油分离,随着甘油聚合度的增加,亲水性能增强,使蜡笔更易于水溶清洗,而其中产物中含有的脂肪酰基,使得与蜡质基料混合时乳化稳定,形成均匀的蜡笔成型前的乳化基料,使蜡笔主要成分分散均匀;(2)本发明以六甲基二硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷为原料,经硫酸催化形成端乙烯基聚硅氧烷低聚物,再与四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚通过硅氢加成反应,制得分子结构为串珠状骨架,通过氯铂酸催化使骨架上连有水溶性聚氧乙烯醚,得到硅蜡类聚合物,其作为蜡笔的主要基料,代替石蜡作为蜡笔基材,普通石蜡质地比较硬、粘度化、延展性差且难以乳化,蜡笔过硬,韧性太强,则蜡笔在纸张上难以舒展,导致着色度较差,其产物中引入了聚氧乙烯醚链所赋予蜡笔的良好水溶性、铺展性、乳化稳定性,同时聚甲基硅氧烷链段拥有的低表面能、柔软性和润滑性的特性,增强了蜡笔的书写性能,降低了蜡质基料的硬度和韧性,更易于铺展书写,着色度得到提高,同时提高了水溶性能,易溶于水被清洗。具体实施方式一种可清洗蜡笔的制备方法,包括如下步骤:脂肪酶:lipozyme435脂肪酶,购于诺维信公司。色素:为姜黄素、胭脂红、赭石、诱惑红、日落黄、橄榄绿、叶绿素、炭黑、亮蓝、深红、靛蓝、紫罗兰、柠檬黄、玫瑰红、钛白粉、碱性玫瑰精、酞青绿中的一种或者几种的组合。(1)取米糠干燥、粉碎过100目筛,收集过筛颗粒按质量比1:3加入无水乙醚,于60~65℃搅拌混合5~6h,抽滤,取抽滤液减压蒸馏,得减压蒸馏物,取减压蒸馏物按质量比2:3加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,升温至75~80℃搅拌混合2~3h,再加入减压蒸馏物质量1~2倍的质量分数为36%的盐酸溶液搅拌混合30~40min,调节ph至7~7.2,离心,取上清液真空脱水,得脱水物;(2)取质量分数为20%的氢氧化钠溶液按质量比1:20~50的甘油,通入氮气保护,于250~255℃搅拌混合3~4h,得搅拌混合物,取脱水物按质量比1:1加入搅拌混合物,再加入脱水物质量1~2%的脂肪酶,通入氮气保护,于75~80℃搅拌混合5~6h,灭酶,离心,取上清液a,备用;(3)取六甲基二硅氧烷按质量比5:1加入甲醇,于5~10℃保温,再加入甲醇质量7~10%的浓度为0.1mol/l的硫酸,搅拌20~30min,得混合液,取混合液按质量10:2:1加入乙烯基三甲氧基硅烷、水,于15~25℃搅拌混合2~3h,旋转蒸发、减压蒸馏,干燥,得干燥物;(4)取四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚、干燥物按质量比2:6:1混合,得混合物,取混合物按质量比10:3加入十六醇,升温至75~80℃,再加入混合物质量0.02~0.05%的氯铂酸,搅拌混合3~4h,减压蒸馏,得减压蒸馏物a;(5)按质量份数计,取100~200份步骤(2)备用上清液a、50~70份减压蒸馏物a、20~30份轻质碳酸钙、12~15份环糊精、10~20份十聚甘油十硬脂酸酯、2~5份色素、20~30份椰子油、20~25份聚乙二醇3000、70~80份水,升温至80~90℃搅拌混合2~3h,于蜡笔成型浇铸机中成型,即得可清洗蜡笔。实施例1一种可清洗蜡笔的制备方法,包括如下步骤:脂肪酶:lipozyme435脂肪酶,购于诺维信公司。色素为姜黄素。(1)取米糠干燥、粉碎过100目筛,收集过筛颗粒按质量比1:3加入无水乙醚,于60℃搅拌混合5h,抽滤,取抽滤液减压蒸馏,得减压蒸馏物,取减压蒸馏物按质量比2:3加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,升温至75℃搅拌混合2h,再加入减压蒸馏物质量1倍的质量分数为36%的盐酸溶液搅拌混合30min,调节ph至7,离心,取上清液真空脱水,得脱水物;(2)取质量分数为20%的氢氧化钠溶液按质量比1:20的甘油,通入氮气保护,于250℃搅拌混合3h,得搅拌混合物,取脱水物按质量比1:1加入搅拌混合物,再加入脱水物质量1%的脂肪酶,通入氮气保护,于75℃搅拌混合5h,灭酶,离心,取上清液a,备用;(3)取六甲基二硅氧烷按质量比5:1加入甲醇,于5℃保温,再加入甲醇质量7%的浓度为0.1mol/l的硫酸,搅拌20min,得混合液,取混合液按质量10:2:1加入乙烯基三甲氧基硅烷、水,于15℃搅拌混合2h,旋转蒸发、减压蒸馏,干燥,得干燥物;(4)取四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚、干燥物按质量比2:6:1混合,得混合物,取混合物按质量比10:3加入十六醇,升温至75℃,再加入混合物质量0.02%的氯铂酸,搅拌混合3h,减压蒸馏,得减压蒸馏物a;(5)按质量份数计,取100份步骤(2)备用上清液a、50份减压蒸馏物a、20份轻质碳酸钙、12份环糊精、10份十聚甘油十硬脂酸酯、2份色素、20份椰子油、20份聚乙二醇3000、70份水,升温至80℃搅拌混合2h,于蜡笔成型浇铸机中成型,即得可清洗蜡笔。实施例2一种可清洗蜡笔的制备方法,包括如下步骤:脂肪酶:lipozyme435脂肪酶,购于诺维信公司。色素为胭脂红。(1)取米糠干燥、粉碎过100目筛,收集过筛颗粒按质量比1:3加入无水乙醚,于65℃搅拌混合6h,抽滤,取抽滤液减压蒸馏,得减压蒸馏物,取减压蒸馏物按质量比2:3加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,升温至80℃搅拌混合3h,再加入减压蒸馏物质量2倍的质量分数为36%的盐酸溶液搅拌混合40min,调节ph至7.2,离心,取上清液真空脱水,得脱水物;(2)取质量分数为20%的氢氧化钠溶液按质量比1:50的甘油,通入氮气保护,于255℃搅拌混合4h,得搅拌混合物,取脱水物按质量比1:1加入搅拌混合物,再加入脱水物质量2%的脂肪酶,通入氮气保护,于80℃搅拌混合6h,灭酶,离心,取上清液a,备用;(3)取六甲基二硅氧烷按质量比5:1加入甲醇,于10℃保温,再加入甲醇质量10%的浓度为0.1mol/l的硫酸,搅拌30min,得混合液,取混合液按质量10:2:1加入乙烯基三甲氧基硅烷、水,于25℃搅拌混合3h,旋转蒸发、减压蒸馏,干燥,得干燥物;(4)取四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚、干燥物按质量比2:6:1混合,得混合物,取混合物按质量比10:3加入十六醇,升温至80℃,再加入混合物质量0.05%的氯铂酸,搅拌混合4h,减压蒸馏,得减压蒸馏物a;(5)按质量份数计,取200份步骤(2)备用上清液a、70份减压蒸馏物a、30份轻质碳酸钙、15份环糊精、20份十聚甘油十硬脂酸酯、5份色素、30份椰子油、25份聚乙二醇3000、80份水,升温至90℃搅拌混合3h,于蜡笔成型浇铸机中成型,即得可清洗蜡笔。实施例3一种可清洗蜡笔的制备方法,包括如下步骤:脂肪酶:lipozyme435脂肪酶,购于诺维信公司。色素为橄榄绿。(1)取米糠干燥、粉碎过100目筛,收集过筛颗粒按质量比1:3加入无水乙醚,于63℃搅拌混合5h,抽滤,取抽滤液减压蒸馏,得减压蒸馏物,取减压蒸馏物按质量比2:3加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,升温至77℃搅拌混合2h,再加入减压蒸馏物质量1倍的质量分数为36%的盐酸溶液搅拌混合35min,调节ph至7,离心,取上清液真空脱水,得脱水物;(2)取质量分数为20%的氢氧化钠溶液按质量比1:35的甘油,通入氮气保护,于253℃搅拌混合3h,得搅拌混合物,取脱水物按质量比1:1加入搅拌混合物,再加入脱水物质量1%的脂肪酶,通入氮气保护,于77℃搅拌混合5h,灭酶,离心,取上清液a,备用;(3)取六甲基二硅氧烷按质量比5:1加入甲醇,于7℃保温,再加入甲醇质量8%的浓度为0.1mol/l的硫酸,搅拌25min,得混合液,取混合液按质量10:2:1加入乙烯基三甲氧基硅烷、水,于20℃搅拌混合2h,旋转蒸发、减压蒸馏,干燥,得干燥物;(4)取四甲基四氢环四硅氧烷、烯丙基聚氧乙烯甲氧基醚、干燥物按质量比2:6:1混合,得混合物,取混合物按质量比10:3加入十六醇,升温至77℃,再加入混合物质量0.03%的氯铂酸,搅拌混合3h,减压蒸馏,得减压蒸馏物a;(5)按质量份数计,取150份步骤(2)备用上清液a、60份减压蒸馏物a、25份轻质碳酸钙、13份环糊精、15份十聚甘油十硬脂酸酯、3份色素、25份椰子油、23份聚乙二醇3000、75份水,升温至85℃搅拌混合2h,于蜡笔成型浇铸机中成型,即得可清洗蜡笔。对比例:上海市某公司生产的蜡笔。通过实施例的制备方法制备出可清洗蜡笔,与对比例的蜡笔进行性能测试,结果如表1。表1:测试项目实施例1实施例2实施例3对比例流畅性5554~5着色度5554~5硬度度5553~4可擦洗性5553~4注:表1中衡量数字1、2、3、4、5分别代表差、较差、中等、较好、好(优)。综合上述,本发明的蜡笔其性能均优于市售产品,尤其是可擦洗性能,能较方便的进行清洗擦除,值得大力推广。当前第1页12
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