一种板书笔墨水的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种墨水，具体是一种环保水性板书笔墨水，属于精细化工技术领域。
【背景技术】
[0002]板书笔是一种替代了传统粉笔的教学工具，由于板书笔魔术的特殊性，采用板书笔书写能在一定时间内擦除字迹，而不影响继续书写和视读，具有传统墨水的书写功能，且无粉尘污染，无尘、易擦、携带方便，广泛应用于办公和学术交流、会议等场合，而广泛应用于现代化教学过程中。
[0003]目前市面上的板书笔用墨水参差不齐，根据所使用溶剂的不同，大致分为几类:
(I)以酮、酯、苯类及其混合物为溶剂制备;此类产品毒性较大，会给使用者和环境带来负面影响；(2)以乙酸酯类及醇类和其衍生物为溶剂;此类产品墨水在使用后，能在短时间内擦除，但由于其溶剂气味刺激，且多为油性，且不保湿;(3)以毒性更低的脂肪醇类和其衍生物为溶剂;此类产品其可擦性大有改进，气味略显温和，具有一定的保湿性能。
[0004]为了克服油性墨水在环保方面的不足，水性墨水逐渐受到消费者喜爱，也成为了研究的热点。中国专利CN102786843A公开了一种白板笔用环保书写墨水，由植物颜料、乳化剂、蓖麻油、凸凹棒土、乙醇和去离子水成分加热并搅拌溶解制成；中国专利CN102649891A也公开了一种环保型水性白墨水的制备方法;但这些产品的分散效果还不够理想。
[0005]水性墨水是将颜料粒子均匀地分散于墨水体系中而使其着色得到。现有的水性板书笔墨水其颜料粒子大，分散效果差，不能达到理想的书写效果，如果将其粒子变小，随着粒子尺寸的变小，比表面积将大大增加，粒子之间的范德华引力将变大，徽粒子间极易产生凝聚，从而导致墨水在储存过程中产生分层、沉淀等变质现象。同时，现有的工艺技术和设备也很难使墨水体系中颜料粒子保持良好的分散稳定性。其次，在生产过程中，随着研磨速度的增加和加工时间的变长，墨水体系的粘度将会变大，保持低粘度并且控制在较小范围是板书笔墨水的又一重要技术难点。由于上述不足的存在，导致了现有的板书笔在使用时，容易出现出墨不均、书写断续不畅、墨水易干结的缺点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种板书笔墨水，解决现有的板书笔墨水存在的稳定性、分散性差，使用时出墨不均、书写断续不畅、墨水易干结，脱墨时间过长，可擦除时间短的不足。
[0007]本发明的技术方案如下:一种板书笔墨水，由以下重量份数的原料制备:颜料10.0-22.0份，成膜剂3.0?7.0份、多元醇脂肪酸酯8.0-16.0份，保湿剂4.0?8.0份，非离子型表面活性剂1.0?3.0份，消泡剂1.0?5.0份、乙醇15.0-57.0份，去离子水20.0-60.0份、矿物油5.0?20.0份。
[0008]所述成膜剂为CMC、乙基纤维素、甲基纤维素、海藻酸钠、络蛋白中的一种或几种。
[0009]所述保湿剂为甘油、丙三醇、蓖麻油中的一种。
[0010]所述消泡剂为多元醇或聚硅氧烷乳液。
[0011 ]本发明的板书笔墨水，制备方法如下:
(1)在高速搅拌器中依次加入去离子水用量的二分之一、乙醇用量的三分之一和颜料，充分搅拌混合后，进行微研磨，直至颜料粒子粒径小于500nm;对物料进行超声处理，得超声后的物料；
(2)在雾化室先将矿物油雾化，保持雾化气体温度在60?80°C，将超声后的物料沿着切线方向高速喷射进入雾化室，停留10?30min，取沉积物；
(3)在高速搅拌器中，依次加入剩余的去离子水、剩余的乙醇、多元醇脂肪酸酯、成膜剂、保湿剂、非离子型表面活性剂，直到全部溶解均匀，最后加入步骤(2)的沉积物，充分搅拌均匀，加入消泡剂，混合搅拌，真空静置10?20小时，即可制得。
[0012]所述超声处理条件为:超声频率50?80kHz，超声时间30?60min。
[0013]本发明相对于现有技术的有益效果如下:
(1)通过超声处理所产生的空化作用，使得颜料粒子比表面积增加，当微囊破裂，颜料粒子释放之后，可增加颜料粒子间的结合，使得墨水快速干燥，降低脱墨时间；具有较大比表面积的颜料粒子被包埋在微囊内，避免了由于表面积增加，粒子之间的范德华引力变大而导致的颜料粒子过早凝聚，从而导致的墨水在储存过程中产生分层、沉淀等变质现象；
(2)墨水体系的稳定性和分散性佳，当该墨水用于板书笔时，通过预先摇晃或来自笔头的压力，使得微囊破裂，释放出微囊内容物，颜料粒子被释放随着墨水体系形成字迹，在具有亲水和亲油特性的表面活性剂的作用下调节墨水的流变性能，使得书写更为流畅，而不受颜料颗粒的影响；
(3)所采用的组分配比，既可以使得书写后的墨水溶剂的及时挥发，颜料附着于书写介质形成字迹，又不至于出现过快干燥使得颜料固结在书写介质表面，无法擦除，可以获得良好的脱墨时间和可擦时间；所采用的组分及其配比使得墨水具有适宜的粘度；
(4)墨水自笔头出水均匀性收到笔头气孔率的影响，而本发明的墨水其体系中，颜料粒子粒径小，不会造成笔头的堵塞，而通过微囊化，囊材具有可形变性，在墨水自身的压力下即可顺利通过笔头气孔，降低了笔头气孔率对墨水出水均匀性的影响，使得出水流畅；
(5)本发明墨水组分选择使用环保型的原料，制备过程清洁环保。
【具体实施方式】
[0014]下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
[0015]实施例1采用以下重量份数的原料制备本发明的板书笔墨水:颜料18.5份，成膜剂(海藻酸钠)4.2份、多元醇脂肪酸酯10.5份，保湿剂(甘油)6.0份，非离子型表面活性剂1.8份，消泡剂(聚硅氧烷乳液)3.2份、乙醇44.0份，去离子水28份、矿物油11.5份。
[0016]制备方法如下:
(I)在高速搅拌器中依次加入去离子水用量的二分之一、乙醇用量的三分之一和颜料，充分搅拌混合后，进行微研磨，直至颜料粒子粒径小于500nm;在频率SOkHz下对物料进行超声处理50min，得超声后的物料； (2)在雾化室先将矿物油雾化，保持雾化气体温度在70°C，将超声后的物料沿着切线方向高速喷射进入雾化室，停留20min，取沉积物；
(3)在高速搅拌器中，依次加入剩余的去离子水、剩余的乙醇、多元醇脂肪酸酯、成膜剂、保湿剂、非离子型表面活性剂，直到全部溶解均匀，最后加入步骤(2)的沉积物，充分搅拌均匀，加入消泡剂，混合搅拌，真空静置15小时，即可制得。
[0017]实施例2采用以下重量份数的原料制备本发明的板书笔墨水:颜料10.0份，成膜剂(甲基纤维素)3.0份、多元醇脂肪酸酯8.0份，保湿剂(丙三醇)4.0份，非离子型表面活性剂
1.0份，消泡剂(聚硅氧烷乳液)1.0份、乙醇22.5份，去离子水35份、矿物油6.5份。
[0018]制备方法如下:
(1)在高速搅拌器中依次加入去离子水用量的二分之一、乙醇用量的三分之一和颜料，充分搅拌混合后，进行微研磨，直至颜料粒子粒径小于500nm;在频率60kHz下对物料进行超声处理60min，得超声后的物料；
(2)在雾化室先将矿物油雾化，保持雾化气体温度在60°C，将超声后的物料沿着切线方向高速喷射进入雾化室，停留1min，取沉积物；
(3)在高速搅拌器中，依次加入剩余的去离子水、剩余的乙醇、多元醇脂肪酸酯、成膜剂、保湿剂、非离子型表面活性剂，直到全部溶解均匀，最后加入步骤(2)的沉积物，充分搅拌均匀，加入消泡剂，混合搅拌，真空静置20小时，即可制得。
[0019]实施例3采用以下重量份数的原料制备本发明的板书笔墨水:颜料22.0份，成膜剂(络蛋白)7.0份、多元醇脂肪酸酯16.0份，保湿剂(蓖麻油)8.0份，非离子型表面活性剂3.0份，消泡剂(多元醇)5.0份、乙醇57.0份，去离子水60份、矿物油20份。
[0020]制备方法如下:
(1)在高速搅拌器中依次加入去离子水用量的二分之一、乙醇用量的三分之一和颜料，充分搅拌混合后，进行微研磨，直至颜料粒子粒径小于500nm;在频率50kHz下对物料进行超声处理30min，得超声后的物料；
(2)在雾化室先将矿物油雾化，保持雾化气体温度在80°C，将超声后的物料沿着切线方向高速喷射进入雾化室，停留30min，取沉积物；
(3)在高速搅拌器中，依次加入剩余的去离子水、剩余的乙醇、多元醇脂肪酸酯、成膜剂、保湿剂、非离子型表面活性剂，直到全部溶解均匀，最后加入步骤(2)的沉积物，充分搅拌均匀，加入消泡剂，混合搅拌，真空静置10小时，即可制得。
【主权项】
1.一种板书笔墨水，其特征在于:由以下重量份数的原料制备:颜料10.0?22.0份，成膜剂3.0-7.0份、多元醇脂肪酸酯8.0?16.0份，保湿剂4.0-8.0份，非离子型表面活性剂I.0?3.0份，消泡剂I.0?5.0份、乙醇15.0?57.0份，去离子水20.0-60.0份、矿物油5.0-20.0份。2.根据权利要求1所述的板书笔墨水，其特征在于:所述成膜剂为CMC、乙基纤维素、甲基纤维素、海藻酸钠、络蛋白中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的板书笔墨水，其特征在于:所述保湿剂为甘油、丙三醇、蓖麻油中的一种。4.根据权利要求1所述的板书笔墨水，其特征在于:所述消泡剂为多元醇或聚硅氧烷乳液。5.根据权利要求1所述的板书笔墨水，其特征在于:其制备方法如下: (1)在高速搅拌器中依次加入去离子水用量的二分之一、乙醇用量的三分之一和颜料，充分搅拌混合后，进行微研磨，直至颜料粒子粒径小于500nm;对物料进行超声处理，得超声后的物料； (2)在雾化室先将矿物油雾化，保持雾化气体温度在60?80°C，将超声后的物料沿着切线方向高速喷射进入雾化室，停留10?30min，取沉积物； (3)在高速搅拌器中，依次加入剩余的去离子水、剩余的乙醇、多元醇脂肪酸酯、成膜剂、保湿剂、非离子型表面活性剂，直到全部溶解均匀，最后加入步骤(2)的沉积物，充分搅拌均匀，加入消泡剂，混合搅拌，真空静置10?20小时，即可制得。6.根据权利要求5所述的板书笔墨水，其特征在于:所述超声处理条件为:超声频率50?80kHz，超声时间30?60min。
【专利摘要】本发明公开了一种板书笔墨水。本发明的板书笔墨水由以下重量份数的原料制备：颜料10.0~22.0份，成膜剂3.0~7.0份、多元醇脂肪酸酯8.0~16.0份，保湿剂4.0~8.0份，非离子型表面活性剂1.0~3.0份，消泡剂1.0~5.0份、乙醇15.0~57.0份，去离子水20.0~60.0份、矿物油5.0~20.0份。该墨水可解决现有的板书笔墨水存在的稳定性、分散性差，使用时出墨不均、书写断续不畅、墨水易干结，脱墨时间过长，可擦除时间短的不足。
【IPC分类】C09D11/17, C09D11/16
【公开号】CN105440795
【申请号】CN201511007117
【发明人】胡志新
【申请人】胡志新
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月30日