专利名称：一种a、b反应显色墨水及其配套笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种墨水及其配套书写装置，具体属于一种可用于书写或绘画的A、B反应显色墨水及其专用配套笔。
背景技术：
目前用于墨水的色料有两大类，一类为颜料，另一类为染料。颜料类墨水书写的字迹抗水性能优良，遇水不扩散；耐光性能优良，字迹暴露在可见光和紫外线下稳定。但是，颜料墨水所使用的颜料需要用专用磨具长时间研磨，颜料分散需要添加多种助剂，以保持成品稳定性。这种墨水不仅制备工艺复杂、成本高，而且产品久置易产生沉淀褪色，并容易发生沉淀堵笔，影响书写效果，使用有所不便。染料类墨水所用的染料为水溶性染料，所以染料类墨水配制工艺简单，成本较低。但是染料类墨水书写的字迹抗水性能差，遇水易扩散；耐光性能差，字迹暴露在可见光和紫外线下易褪色。
实际上除了上述两大类用作墨水的色料外，有还有许多有色化合物可用于制备墨水。特别是其中一些有色化合物制备用的原料成本极低，原料及产物无毒无害，如水杨酸铁紫色络合物所用的原料三氯化铁、水杨酸成本极低，且三氯化铁、水杨酸及其反应形成的有色产物水杨酸铁络合物皆无毒无害。然而这些有色化合物由于反应原料过早混合在一起，在长时间的贮存过程中，主要原料和产物受自身原因和外在因素(如光照、氧化、水解以及微生物等作用)的影响，副反应不断发生，有色化合物不断降解，导致了有色化合物墨水稳定性变差，如产生沉淀或褪色。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、不沉淀或褪色，无毒无害，书写效果好的A、B反应显色墨水及其专用配套笔。
本发明总的构思是选择一些A、B两种反应显色物单独存在时稳定，它们相遇能迅速反应显色，生成的有色物质无毒无害、色泽鲜艳，在一定时间内稳定，并配以适宜的助剂，单独制备和单独贮存。在使用时采用专门的书写装置，使A、B两种反应液边混合、边显色、边书写，克服了反应原料过早混合在一起产生沉淀和褪色的问题，使其在书写墨水中得以成功应用。
本发明提供的一种A、B反应显色墨水，成分包括A反应显色物(金属离子)及其助剂和B反应显色物(配位体)及其助剂，所述的A反应显色物为三氯化铁，B反应显色物为水杨酸；或A反应显色物为三氯化铁，B反应显色物为变色酸(4，5-二羟基-2，7-萘二磺酸)；或A反应显色物为氯化铜，B反应显色物为铬天蓝S等。凡是A、B两种反应显色物单独存在时稳定，无毒无害，相遇时能迅速反应显色，生成的有色物质色泽鲜艳，并在一定时间内稳定，均可作为A、B反应显色墨水的反应显色物。
其中，所述的三氯化铁可以用硝酸铁或硫酸铁等可溶性三价铁盐代替。
本发明一种紫色墨水，A、B反应液组分按重量百分比计A反应液(反应显色物及其助剂)三氯化铁6～10％pH调节剂0.01～6％表面活性剂 0.1～1％水 82～90％B反应液(反应显色物及其助剂)水杨酸 5～9％增溶剂 10～15％防腐剂 0.2～1％水 76～83％其中三氯化铁与水杨酸反应能生成紫色络合物；所述的A反应液中的pH调节剂选自硝酸或盐酸；所述的A反应液中的表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或AES；所述的B反应液中的增溶剂选自乙醇、丙酮或戊酮；所述的B反应液中的防腐剂为苯甲酸。
本发明一种绿色墨水，A、B反应液组分按重量百分比计A反应液(反应显色物及其助剂)三氯化铁4～9％pH调节剂0.01～6％水 86～95％B反应液(反应显色物及其助剂)变色酸 8～18％表面活性剂 0.05～1％防腐剂 0.05～0.2％水 81～91％其中三氯化铁与变色酸反应生成绿色络合物；所述的A反应液中的pH调节剂选自盐酸；所述的B反应液中的表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温-20或AES；所述的B反应液中的防腐剂为苯甲酸。
其它的A、B反应液，可根据其显色化合物的性质，配以合适的助剂。
配制方法按规定的比例准确称取各组分，将A、B反应液分别进行配制，然后将A、B液分装于配套笔的两个笔腔笔芯中。
一种A、B反应显色墨水的专用配套笔，包括笔杆、笔芯、笔头、底盖，笔杆3内腔用隔板4分隔成两个笔腔，一个笔腔放置A液笔芯1，另一个笔腔放置B液笔芯2，叉型笔头5的分叉端分别与A液笔芯1和B液笔芯2相接触，A、B反应液通过叉型笔头相混合并反应显色，实现书写。避免了A、B反应液过早混合产生沉淀或褪色，而影响书写效果。
与现有技术相比，本发明A、B反应显色墨水与专用笔配合使用，墨水制备工艺简单、成本低廉，所得产品A、B反应液单独贮存，久置不易产生沉淀，且无毒无害；书写时墨水色度高，稳定性好，书写流畅，字迹清晰，不褪色。
图1是一种A、B反应显色墨水专用笔的结构示意图。
图中1-A液笔芯，2-B液笔芯，3-笔杆，4-隔板，5-叉型笔头，6-笔帽，7-底盖。
具体实施例方式
实施例1本发明一种紫色墨水的具体配方A反应液三氯化铁7g盐酸(0.1mol/L) 3.2mlAES 0.3g水 90ml制备按上述比例准确称取各组分，先将盐酸溶于水，再加入其余组分，混合均匀即得A反应液，最后将A反应液装于配套笔的A笔芯中。
B反应液水杨酸 6.5g乙醇13ml苯甲酸 0.2g水 80ml制备按上述比例准确称取各组分，先将水杨酸溶于乙醇中，待溶解完全后加入其余组分，混合均匀即得B反应液，最后将B反应液装于配套笔的B笔芯中。书写时A、B反应液通过叉型笔头混合反应显色。
实施例2本发明一种绿色墨水的具体配方A反应液三氯化铁5g盐酸(0.1mol/L) 3.2ml水 92ml制备按上述比例准确称取各组分，先将盐酸溶于水中，再加入其余组分，混合均匀即得A反应液，最后将A反应液装于配套笔的A笔芯中。
B反应液变色酸 15g十二烷基硫酸钠 0.3g苯甲酸 0.15g水 85ml制备按上述比例准确称取各组分，将各组分混合均匀，充分搅拌，即得B反应液，最后将B反应液装于配套笔的B笔芯中。书写时A、B反应液通过叉型笔头混合反应显色。
实施例3A反应液中的pH调节剂为3.2ml的硝酸(0.1mol/L)，其余同实施例1。
实施例4一种A、B反应显色墨水专用笔如图1所示，一种A、B反应液书写笔，包括A液笔芯1，B液笔芯2，笔杆3，隔板4，叉型笔头5，笔帽6，底盖7。所述的笔杆、笔盖均用塑料模压成型。所述叉型笔头用涤纶材料制成。笔杆3内腔由隔板4分隔成两个笔腔，一个笔腔放置A液笔芯1，另一个笔腔放置B液笔芯2，叉型笔头5的分叉端分别与A液笔芯1和B液笔芯2相接触。A、B反应液通过叉型笔头相混合并反应显色，实现书写。
权利要求
1.一种A、B反应显色墨水，其特征在于成分包括A反应显色物及其助剂和B反应显色物及其助剂，所述的A反应显色物为三氯化铁，B反应显色物为水杨酸；或A反应显色物为三氯化铁，B反应显色物为变色酸；或A反应显色物为氯化铜，B反应显色物为铬天蓝S。
2.如权利要求1所述的一种A、B反应显色墨水，其特征在于所述的三氯化铁可以用硝酸铁或硫酸铁代替。
3.如权利要求1所述的一种A、B反应显色墨水的专用笔，包括笔杆、笔芯、笔头、底盖，其特征在于，笔杆(3)内腔用隔板(4)分隔成两个笔腔，一个笔腔放置A液笔芯(1)，另一个笔腔放置B液笔芯(2)，叉型笔头(5)的分叉端分别与A液笔芯(1)和B液笔芯(2)相接触。
全文摘要
本发明涉及一种A、B反应显色墨水及其专用笔。A、B反应显色墨水成分包括两种化合物及其助剂，这两种化合物性质较稳定、混合后能迅速发生显色反应、生成的有色物质在一定时间内稳定，比如A显色物为三氯化铁，B显色物为水杨酸。A、B反应显色墨水专用笔，包括笔杆、笔芯、笔头、底盖，笔杆(3)内腔用隔板(4)分隔成两个笔腔，一个笔腔放置A液笔芯(1)，另一个笔腔放置B液笔芯(2)，叉型笔头(5)的分叉端分别与A液笔芯(1)和B液笔芯(2)相接触。本发明是将反应液分装于书写笔的A、B两个笔腔笔芯中，反应液通过叉型笔头在笔尖处混合反应显色。本发明配方简单，显色迅速，久置不产生褪色或沉淀。
文档编号C09D11/16GK1908087SQ20061004814
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者张俊, 张福增, 董文娟, 双少敏, 董川 申请人:山西大学