一种干擦白板笔墨水及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及墨水技术领域，尤其是一种干擦白板墨水及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 传统的粉笔等教学工具对师生的身体造成了很大的伤害，在长期的教学中，粉笔 教学模式造成的粉尘污染会引发教师职业性咽喉炎、肺部疾病等疾患。随着社会发展，由 于白板相对于传统的黑板，具有书写便利、流畅、干净、环保等优点，越来越被广泛使用，而 白板笔黑墨水逐渐成为文教用品中最重要的一种墨水。
[0003] 现有白板笔墨水大多采用化工合成染料，添加有机溶剂，长期使用，对教师健康产 生不利影响；并且其有效成分普遍颗粒较大，稳定性差，易沉淀，会出现书写不畅，字体颜色 深浅不均，甚至堵塞笔头的情况；而且储存稳定性能差（2个月变淡），色泽黯淡，脱帽时间 为10分钟，出墨不流畅，擦净率差，并且不环保，现有很多白板墨水需要专门的擦拭液进 行擦除，或者需要液体擦除，给教学带来很多不便。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种干擦白板笔墨水及其制造方法，具有高稳 定性、保湿性好、干擦性好、无毒性的优良特点。
[0005] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种干擦白板墨水，按重量 百分比包含如下组份：
[0006] 着色剂：2%~8%
[0007] 成膜树脂：2%~6%
[0008] 保湿剂：4%~10%
[0009] 表面活性剂：0· 6%~5%
[0010] 分散剂：0.5%~6%
[0011] 润滑剂：1. 2%~6%
[0012] 溶剂：60% ~90%
[0013] 上述的干擦白板笔墨水，其中所述表面活性剂为蔗糖酯、脂肪醇硫酸钠或者其组 合；分散剂为磷酸盐类，优选的所述分散剂采用三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或者其 组合；润滑剂为二丁酯、硬脂酸或其组合，成膜树脂羟甲基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛或者其 组合。
[0014] 上述的干擦白板笔墨水，其中所述保湿剂为聚乙二醇；所述溶剂为低级醇类，优选 的所述溶剂采用乙醇、丙醇、异丙醇或其组合；着色剂为炭黑。
[0015] 本发明还提供了一种干擦白板墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0016] 使用高速分散机混合着色剂、成膜树脂、保湿剂、分散剂、润滑剂和适当溶剂；
[0017] 依次经砂磨机和高压均质机处理得到色浆；
[0018] 色浆添加表面活性剂，经过溶剂稀释，剪切分散得到干擦性白板墨水。
[0019] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的干擦白板笔墨水及其制备 方法，添加表面活性剂、分散剂以及润滑剂而制备出的白板笔墨水性能稳定、脱帽时间可达 到24h以上，笔迹均匀、成本低、工艺简单；书写笔迹易擦拭、对人体友好健康等优点。
【具体实施方式】
[0020] 以下对本发明的各个组分进行详细说明：
[0021] 1、着色剂：
[0022] 着色剂大多是不溶于溶剂的染料或颜料，由于染料组分易结晶，书写不流畅，所以 目前墨水的着色剂大多采用颜料。而炭黑具有耐水性、耐光性、着色度高和低毒性，所以黑 色墨水普遍使用炭黑作为着色剂，其以颗粒状悬浮分散在溶剂中，不易沉淀，从而与其它组 分形成均一稳定的分散体系。
[0023] 颜料的用量与所需颜色的深度以及稳定性决定，含量为1 %~8%。如果颜料含量 过高，会导致墨水的粘度增大，从而影响白板笔书写时的出水率；如果颜料含量过低，会导 致墨水的粘度下降，从而稳定性下降，颜料优选用量为6 %~8 %。
[0024] 2、成膜树脂：
[0025] 树脂是在墨水中具有多重作用，有助于颜料均匀分散，改善墨水浸润能力，提高墨 水成膜效果，调节墨水黏度大小，因此，对墨水的书写性能特别是干擦性的影响最大。常选 用的树脂应与所选溶剂相溶性好，且黏度适中，本发明选用聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、 聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛，优先采用羟甲基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛或者其组合。 如果树脂含量过高，墨水黏度过高而影响出水率；如果树脂含量过低，会导致墨迹难以擦 除，成膜树脂优选用量为2 %~4 %。
[0026] 3、保湿剂：
[0027] 理想的保湿剂在墨水中起到湿润炭黑表面的作用，还有与溶剂、油剂具有很好的 相容性，并且在溶剂挥发掉后具有吸收空气中水分的功能，但不同类和不同用量时对墨水 的保湿效果和变淡都有一定影响，因此，本发明采用的保湿剂是聚乙二醇。如果保湿剂含量 过少，其对应白板笔的脱帽时间会减少；如果保湿剂含量过多，墨水黏度增加，影响出墨，保 湿剂优选用量为6 %~8 %。
[0028] 4、表面活性剂：
[0029] 表面活性剂的主要作用是分散、润湿、增塑、乳化等，常用的表面活性剂有：非离子 表面活性剂，如聚氧乙烯型、多元醇型等；阴离子表面活性剂，如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐 等。不同表面活性剂组合使用往往具有增效作用，如非离子和阴离子表面活性剂合用，在颗 粒之间能形成空间阻力，防止墨水中颜料颗粒下沉和絮凝，因此本发明选用的表面活性剂 是无毒无害的蔗糖酯和脂肪醇硫酸钠组合。如果表面活性剂的含量过高，墨水干擦性下降， 甚至有点沾板；如果表面活性剂含量过低，墨水稳定性与脱帽时间下降，表面活性剂优选用 量为3%~4%，蔗糖酯和脂肪醇硫酸钠9:3。
[0030] 5、分散剂：
[0031] 分散剂分子中具有亲油基团和亲水基团物质。这两种物质使其在水溶液和油溶液 中具有某些其他有机化合物所不具备的特性，它能使互不溶的液体之间进行乳化成混合 均匀介质，这对固体粒子在液相介质的分散和悬浮起着重要作用。而分散剂的选用往往和 与墨水中采用的颜料有关，颜料的表面电荷以及粒度都会影响润湿分散剂的选择，本发明 选用的分散剂为磷酸盐类，优选的所述分散剂采用三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或者 其组合。过多或过少地分散剂加入量都会容易引起墨水稳定性下降。分散剂优选用量为 0· 5%~2%〇
[0032] 6、润滑剂：
[0033] 墨水中加入的润滑剂必须具备与溶剂、树脂有很好的相容性，同时对墨水有较好 的延展性，并且当溶剂挥发掉后，使成膜墨水能够很好的剥离掉。本发明采用二丁酯、硬 脂酸或其组合作为润滑剂。如果润滑剂用量过多，会导致黏度过高，而书写困难；如果润滑 剂用量过少，易引起字迹表面不平整，不易擦除。润滑剂优选用量为4 %~6 %。
[0034] 7、溶剂：
[0035] 墨水的主体成分是溶剂，用来分散着色剂和溶解其它组分，提供一定的流动性， 还要敲到好处的挥发性，保证涂膜的快干性。能溶解树脂的易挥发溶剂如醇类、酮类、酯 类等有机溶剂，从无毒、价廉、挥发性适中等方面考虑，本发明选用的溶剂为毒性较低的低 级醇类，优选的所述溶剂采用乙醇、丙醇、异丙醇或其组合。而溶剂的用量由墨水的黏度 决定，轻工行业标准QB/T 4167-2011《白板记号笔用墨水》中规定白板笔墨水的黏度