一种含变色油墨或涂料的变色纸、制备方法以及手腕带与流程

1.本发明涉及特种纸技术领域，具体涉及一种含变色油墨或者涂料的变色纸、制备方法以及手腕带。


背景技术：

2.夏季是溺水事件发生的高峰期，未成年人未经监护人同意，擅自下河塘游泳时，经常发生溺亡的事故。如果有一款遇水变色的手腕带，当未成年人戴上该含变色油墨或涂料的变色纸制作的手腕带游泳后，手腕带不可逆的变色或者褪色，监护人检查手腕带后可以知道该未成年人擅自下水游泳，对未成年人的游泳行为起到事后监测和检查作用，此外，该手腕带还可通过表面设置图案和文字内容，提醒下河塘游泳的溺亡风险，对未成年人擅自下水游泳起到安全警示作用，成本低廉，便于大规模推广。
3.专利cn201720920114.7公开的为漏水检测变色纸，采用的是吸水性好的材料制成白色显色层，在显色层上覆盖红色染色层，再在染色层上印刷粘合剂层，最后在上面贴合一层涂有硅油的格拉辛纸，在有水经过时，水分子与染色剂溶合，并在白色显色层上显示出染色剂的颜色，达到显示目的。将该纸粘贴在需要检测漏水的位置，在不发生大量漏水的情况下，检出漏水故障，并可精确定位漏水位置。但是该专利公开的漏水检测变色纸，对水非常敏感，用途只限于对漏水的检测，不能应用于少量水短时间浸润不变色、但浸水一定时长后需要变色的应用领域。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种含变色油墨或涂料的变色纸、制备方法以及手腕带，采用水溶性的高分子设置在有遇水变色油墨的耐水纤维纸或者无纺布的表面，当经过一定时间的浸泡或者振荡后，水溶性高分子溶解或者溶胀，导致遇水变色油墨发生明显的颜色，由于不同种类或者不同分子量水溶性高分子的溶解性具有差异，对溶解需要的时间和其他条件不同，可通过选择不同种类的水溶性高分子以及其不同的分子量，可实现浸水变色需要的时间调控，也满足不同耐水浸泡时间的需求。
5.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供一种含变色油墨或涂料的变色纸，采用耐水的纤维纸或者无纺布作为基材，在所述基材上设置一层水溶性聚合物层，再在上述水溶性聚合物层上设置遇水变色油墨或者涂料层，最后在所述变色油墨或者涂料层上设置一层水溶性聚合物层。
6.作为本发明的进一步改进，构成所述耐水的纤维纸或者无纺布的纤维为合成纤维、无机纤维、再生纤维纤维中的至少一种。
7.作为本发明的进一步改进，构成所述耐水的纤维纸或者无纺布的纤维选自间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酯纤维、聚烯烃纤维、尼龙纤维、碳纤维、碳化硅纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、金属纤维、天丝纤维、黏胶纤维中的至少一种。
8.作为本发明的进一步改进，所述水溶性的聚合物选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙
烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙二醇、淀粉衍生物、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、淀粉、阿拉伯胶、藻蛋白酸钠、骨粉、明胶、干酪素中的至少一种。
9.作为本发明的进一步改进，所述遇水变色油墨或者涂料为遇水不可逆的变色油墨或者涂料。
10.作为本发明的进一步改进，所述遇水变色油墨或者涂料为湿敏油墨或涂料，由颜料和乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧大豆油、滑石粉、异佛尔酮、三甲苯、环己酮中的至少一种组成。
11.作为本发明的进一步改进，所述遇水变色油墨或者涂料优选为黑色湿敏油墨，遇水后扩散为红色、黄色、蓝色、绿色或者其他对比强烈的油墨，进一步优选为黑色遇水后扩散为红色的油墨。
12.本发明进一步保护一种上述含变色油墨或涂料的变色纸的制备方法，包括以下步骤：s1.基材的制备：通过湿法造纸或者干法无纺布制造方法制备纤维纸或者无纺布，得到基材层；s2.水溶性聚合物层的制备：在基材层上通过印刷、涂布、直接热压粘合中至少一种方法设置水溶性聚合物层；所述涂布选自浸渍涂布、气刀涂布、刮刀涂布、刮辊涂布、辊式涂布、凹版涂布、条缝涂布、落帘涂布、旋转涂布、喷雾涂布中的至少一种；s3.有色的耐水涂料层的制备：在基材层上设置有水溶性聚合物层上通过印刷、涂布中至少一种方法设置遇水变色油墨或者涂料层；s4.水溶性聚合物层的制备：在遇水变色油墨或者涂料层上通过印刷、涂布、热压粘合、超声波焊接中至少一种方法设置水溶性聚合物层，从而制得含变色油墨或涂料的变色纸；所述涂布选自浸渍涂布、气刀涂布、刮刀涂布、刮辊涂布、辊式涂布、凹版涂布、条缝涂布、落帘涂布、旋转涂布、喷雾涂布中的至少一种。
13.作为本发明的进一步改进，所述基材层由单层、两层或多层纤维纸或者无纺布复合而成。
14.本发明进一步保护一种手腕带，将上述含变色油墨或涂料的变色纸裁成指定的宽度与长度，并在手腕带的一端设置切口，粘贴上强力双面胶带或涂上胶黏剂，或者设置成不可重复拆装的卡扣，制作成的手腕带，在手腕带上留出可用记号笔填写日期的位置。
15.本发明具有如下有益效果：本发明采用水溶性的高分子设置在有遇水变色油墨的耐水纤维纸或者无纺布的表面，当经过一定时间的浸泡或者振荡后，水溶性高分子溶解或者溶胀，导致遇水变色油墨发生明显的颜色，由于不同种类或者不同分子量水溶性高分子的溶解性具有差异，对溶解需要的时间和其他条件不同，可通过选择不同种类的水溶性高分子以及其不同的分子量，可实现浸水变色需要的时间调控，也满足不同耐水浸泡时间的需求。用上述遇水变色纸制作的浸水监测手腕带，成本低廉，便于大规模推广使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明含变色油墨或涂料的变色纸的结构示意图；其中，1.基材层；2.水溶性聚合物a层；3.遇水变色油墨或者涂料层；4.水溶性聚合物b层。
具体实施方式
18.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.参照图1，采用耐水的纤维纸或者无纺布作为基材层1，在所述基材层1上设置一层水溶性聚合物a层2，再在上述水溶性聚合物a层2上设置遇水变色油墨或者涂料层3，最后在所述变色油墨或者涂料层3上设置一层水溶性聚合物b层4。
20.实施例1：（1）含变色油墨或涂料的变色纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，将聚乙烯醇0399用热水溶解后，配制成10%的溶液，采用涂布机将该溶液涂布到上述芳纶纤维纸上并烘干，控制干涂布量为4g/m2,在再涂布有聚乙烯醇0399一面上采用湿敏油墨，该湿敏油墨由颜料16wt%和乙烯-醋酸乙烯共聚物19wt%、环氧大豆油13wt%、滑石粉18wt%、异佛尔酮12wt%、三甲苯10wt%、环己酮12wt%组成，本身为黑色遇水不可逆扩散成红色的油墨，印刷出黑色卡通图案，然后再通过热压的方法，在该表面粘合一层6微米的聚乙烯醇0399的薄膜，制得遇水变色纸1#。
21.（2）手腕带的制作：裁切宽20mm长255mm的上述遇水变色纸，按照手腕带的通常公开的做法做成手腕带：在手腕带的一端设置3-5排“v”字形切口，在另一端粘贴上强力双面胶带，撕去双面胶带的离型纸，将有图案的一面朝外粘贴成环状的手腕带，根据使用者手腕的粗细，决定粘贴的位置。
22.（3）手腕带变色时间测试：将该手腕带用1l水从15cm高度倾倒下冲洗，该手腕带的图案不变色，自然晾干后颜色和图案无变化。将该手腕带放在装有250mm水的玻璃烧杯中，在振荡器上采用80次/分钟的频率振荡，记录黑色卡通图案扩散出红色的时间为3分钟。
23.实施例2：（1）含变色油墨或涂料的变色纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，将聚乙烯醇0599用热水溶解后，配制成10%的溶液，采用涂布机将该溶液涂布到上述芳纶纤维纸上并烘干，控制干涂布量为4g/m2,在再涂布有聚乙烯醇0599一面上采用实施例1中所述湿敏油墨，该油墨本身为黑色遇水不可逆扩散成红色的油墨，印刷出黑色卡通图案，然后再通过热压的方法，在该表面粘合一层6微米的聚乙烯醇0599的薄膜，制得遇水变色纸2#。
24.（2）按照实施例1的方法的制作手腕带。
25.（3）按照实施例1的方法测试手腕带：经受1l水冲洗无变化，在水中振荡变色时间为7分钟。
26.实施例3：（1）含变色油墨或涂料的变色纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，将聚乙烯醇1399用热水溶解后，配制成10%的溶液，采用涂布机将该溶液涂布到上述芳纶纤维纸上并烘干，控制干涂布量为4g/m2,在再涂布有聚乙烯醇1399一面上采用实施例1中所述湿敏油墨，印刷出黑色卡通图案，然后再通过热压的方法，在该表面粘合一层6微米的聚乙烯醇1399的薄膜，制得遇水变色纸3#。
27.（2）按照实施例1的方法的制作手腕带。
28.（3）按照实施例1的方法测试手腕带：经受1l水冲洗无变化，在水中振荡变色时间为20分钟。
29.实施例4：（1）含变色油墨或涂料的变色纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，将聚乙烯醇1799用热水溶解后，配制成10%的溶液，采用涂布机将该溶液涂布到上述芳纶纤维纸上并烘干，控制干涂布量为4g/m2,在再涂布有聚乙烯醇1799一面上采用实施例1中所述湿敏油墨，印刷出黑色卡通图案，然后再通过热压的方法，在该表面粘合一层6微米的聚乙烯醇1799的薄膜，制得遇水变色纸4#。
30.（2）按照实施例1的方法的制作手腕带。
31.（3）按照实施例1的方法测试手腕带：经受1l水冲洗无变化，在水中振荡变色时间为25分钟。
32.对比例1：（1）黑色图案纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，采用采用实施例1中所述湿敏油墨，印刷出黑色卡通图案，制对比纸1#。
33.（2）按照实施例1的方法的制作手腕带。
34.（3）按照实施例1的方法测试手腕带：1l水冲洗，黑色卡通图案立刻扩散出红色，放入水中无需振荡，黑色卡通图案立刻扩散出红色。
35.对比例2：（1）黑色图案纸的制作：采用定量为40g/m2芳纶纤维纸作为耐水基材，将聚乙烯醇0399用热水溶解后，配制成10%的溶液，采用涂布机将该溶液涂布到上述芳纶纤维纸上并烘干，控制干涂布量为4g/m2,在再涂布有聚乙烯醇0399一面上采用实施例1中所述湿敏油墨，印刷出黑色卡通图案，制对比纸2#（2）按照实施例1的方法的制作手腕带。
36.（3）按照实施例1的方法测试手腕带：1l水冲洗，黑色卡通图案立刻扩散出红色，放入水中无需振荡，黑色卡通图案立刻扩散出红色。
37.结果见表1。
38.表1 基材种类涂布聚合物种类复合聚合物膜种类1l水冲洗在水中振荡变色时间/分钟实施例1芳纶纸聚乙烯醇0399聚乙烯醇0399不变色3
实施例2芳纶纸聚乙烯醇0599聚乙烯醇0599不变色7实施例3芳纶纸聚乙烯醇1399聚乙烯醇1399不变色20实施例4芳纶纸聚乙烯醇1799聚乙烯醇1799不变色25对比例1芳纶纸无无立刻变色立刻变色对比例2芳纶纸聚乙烯醇0399无立刻变色立刻变色
由上表可知，本发明制备的变色纸在上述水冲洗条件下不变色，而浸泡在水中振荡一定时间后可变色。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。