透明易洗固体水彩及其制备方法与流程

本发明涉及领域颜料领域，更具体地说，它涉及一种透明易洗固体水彩及其制备方法。

背景技术：

固体水彩作为一种绘画用品，常常是青少年儿童进行美术学习过程中不可缺少一种学习用品，其往往会被用于给艺术作品进行上色，以提高艺术作品的美感度。然而，现有的很多固体水彩的热稳定普遍都比较差，尤其是做成艺术品后，在高温天气下进行长途运输下，很容易就发生褪色现象，从而也就会导致艺术品在展出过程中的效果。因而，有必要研制出一种具有良好热稳定性的固体水彩。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种透明易洗固体水彩，其具有良好的热稳定性，有助于艺术品的长期保存，同时其制备方法也较为简单，适合进行规模化生产。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种透明易洗固体水彩，其特征在于：按质量份数计，包括甘油45～55份、速溶淀粉12～16份、纳米级重钙13～17份、色粉5～7份、分散剂0.7～1.3份、化妆品级防腐剂2～4份、碘化盐3～5份、taf2～4份、其他助剂5～9份。

通过采用上述技术方案，利用速溶淀粉和分散剂的协同作用，有效地提高了固体水彩在水中的溶解效率。而且，分散剂往往均带有亲油基团和亲水集团，这样有效地提高了固体水彩的易清洗性能，从而避免了因为固体水彩沾染了衣物，而给使用者带去不同程度的烦恼。

同时，碘化盐类的热稳定剂能够有效地提高固体水彩的热稳定性能，避免其在较高室温且湿度较低情况下发生褪色。

同时，taf对于整个复合体系来说，还能够促使无机原料和有机原料之间形成了类似锚固结点，改善了各原料的粘结状态，进而提高了各原料之间的分散性。同时，也加强了各原料分子之间的作用力，降低了固体水彩发生褪色的概率。

优选为，所述化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯铵。

优选为，所述苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

通过采用上述技术方案，苯扎氯胺本身就具有良好的抗菌性能，同时，由于硅藻土内部为多孔性构造，其能够作为抗菌剂的载体，在吸附住抗菌剂苯扎氯铵之后，能够对苯扎氯铵起到缓释和保护作用，从而延长苯扎氯铵的有效时长和抑菌效果。

优选为，所述其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。

通过采用上述技术方案，芥酸酰胺能够在固体水彩干燥之后，有效地增强了各原料之间的粘结强度，从而能够避免水彩从涂覆物体的表面剥离下来。而贝壳粉的主要成份为碳酸钙，其能够起到填充作用，与纳米级重钙一起有利于固体水彩使用后快速地固化成型，从而也有利于避免其沾染于使用者的衣物上，或者艺术品出现掉色等问题。

优选为，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠中的一种。

通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠均有助于促进各原料之间发生充分地分散。并且，当有昆虫在啃咬带有本申请固体水彩的艺术品时，固体水彩中的芥酸酰胺和十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠就会被昆虫吸入到体内。此时，芥酸酰胺就会破坏昆虫体壁几丁质，而十二烷基苯磺酸钠或者十二烷基磺酸钠则会将体壁蜡质层溶解，并附着在上面形成不透水和不透气的一层膜，从而也就能够使昆虫气孔堵塞并窒息死亡。这样固态水彩也就实现了抗虫性能。

优选为，所述贝壳粉由经过含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的酶液处理的贝壳制成。

经过上述三种酶处理后而最终制成的贝壳粉，不仅保留了原有贝壳粉的性能，同时也释放出了贝壳粉中的甲壳素。而甲壳素本身就具有较强的杀菌性能，所以，此时的贝壳粉又有利于抑制大肠杆菌等治病菌和霉菌在固体水彩表面繁殖，弥补了速溶淀粉易霉变腐蚀的缺点。再者，甲壳素还具有较强的粘结性，其能够在固体水彩固化后进一步增强各原分之间的粘结牢固度，从而降低了固体水彩从艺术品上剥离下来的概率。

优选为，碘化盐为碘化锂。

通过采用上述技术方案，碘化锂相较于其他碘化盐，不仅因为自身的物理性能而提高了固体水彩的热稳定性能。同时，碘化锂中的锂离子还能够与固体水彩其他原料的羰基之间存在配合作用，产生了类似网络的结构，阻碍了固体水彩分子链及相应自由基的运动，因而使聚合物分子链在受热分解时比完全自由的分子链需克服更大的能垒，从而，促使了固体水彩具有更高的热分解温度。

通过采用上述技术方案，

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括以下步骤，

s1、秤取速溶淀粉12～16份、纳米级重钙13～17份、色粉5～7份、分散剂0.7～1.3份、化妆品级防腐剂2～4份、碘化盐3～5份、taf2～4份和其他助剂5～9份，加入到捏合机中预混；

s2、向s1的捏合机中添加甘油5～9份，得到混合物，然后对混合物进行加热，得到预热体；

s3、对预热体进行剪切，之后再进行捏合，得到捏合体；

s4、将捏合体加入到挤出机中进行挤出，之后进行冷却、分切造块，组装成成品固态水彩。

通过采用上述技术方案，先加入粉体类原料进行预混，而后再加入甘油，这样能够避免粉体原料湿润后粘合在一起，从而不利于相互之间的分散。

并且，在所有原料被制成预热体之后，对其进行剪切，然后再进行捏合，这样在总原料处于较高温度的时候，更有助于各原料之间的相互分散。

优选为，s1中的混合物是由微波进行加热，且预热温度设置为120～130℃。

通过采用上述技术方案，利用微波对混合物进行加热，有助于混合物的内外温度都能够同步进行上升，从而避免了因为加热不均匀而造成预热体局部出现焦炭而影响最终固体水彩的质量。

优选为，s4中挤出机挤出的压力控制在200～300kpa。

通过采用上述技术方案，将压力控制在200～300kpa不仅有利于加快固体水彩被挤出，同时，也有利于排挤掉固体水彩中的气体，使得固体水彩的质地能够较为殷实，以保证固体水彩在水溶后，进行均匀地涂布。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、速溶淀粉和分散剂的协同作用，能够使得固体水彩具有良好的速溶效果，以便即使沾染到衣物上也便于进行清洗；

2、芥酸酰胺和十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠进行协同作用，能够有效地增强固体水彩的抗虫性能

3、添加经酶液处理过的贝壳粉，其能够产生甲壳素，从而进一步增强了固体水彩的抗菌性能；

4、固体水彩在加入碘化盐和taf之后，其热稳定性有了比较明显地提升。

附图说明

图1为本发明的透明易洗固体水彩的制备流程图。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。

实施例一、

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、秤取速溶淀粉12kg、纳米级重钙13kg、色粉5kg、分散剂0.7kg、化妆品级防腐剂2kg、碘化盐3kg、taf2kg和其他助剂5kg，加入到捏合机中，开启搅拌桨，将转速设定在100rpm，并持续时间30min，从而对所有的粉料先进行预混；

步骤二、待预混结束后，向捏合机中再添加甘油5kg，继续进行搅拌，得到混合物，然后利用频率为2400mhz的微波对混合物进行加热，预热温度控制在120℃，持续时间10min，并得到预热体；

步骤三、将预热体从捏合机中取出，加入到剪切机中剪切至20目规格，之后再将剪切后的预热体加入到捏合机中进行捏合，从而得到捏合体；

步骤四、将捏合体加入到挤出机中，并控制压力为200kpa进行挤出，之后将挤出物置于室温环境下冷却至40℃，再进行分切造块，组装成成品固态水彩。

其中，化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯胺，此处苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

而其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。并且，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50mlph为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

再者，分散剂此处选用的是十二烷基苯磺酸钠。而速溶淀粉可以从郑州千诺化工产品有限公司购得。而碘化盐可以为碘化钾或碘化亚铜，此处，优选为碘化锂。

实施例二、

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、秤取速溶淀粉16kg、纳米级重钙17kg、色粉7kg、分散剂1.3kg、化妆品级防腐剂4kg、碘化盐5kg、taf4kg和其他助剂9kg，加入到捏合机中，开启搅拌桨，将转速设定在100rpm，并持续时间30min，从而对所有的粉料先进行预混；

步骤二、待预混结束后，向捏合机中再添加甘油9kg，继续进行搅拌，得到混合物，然后利用频率为2500mhz的微波对混合物进行加热，预热温度控制在130℃，持续时间10min，并得到预热体；

步骤三、将预热体从捏合机中取出，加入到剪切机中剪切至20目规格，之后再将剪切后的预热体加入到捏合机中进行捏合，从而得到捏合体；

步骤四、将捏合体加入到挤出机中，并控制压力为300kpa进行挤出，之后将挤出物置于室温环境下冷却至40℃，再进行分切造块，组装成成品固态水彩。

其中，化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯胺，此处苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

而其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。并且，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50mlph为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

再者，分散剂此处选用的是十二烷基磺酸钠。而速溶淀粉可以从郑州千诺化工产品有限公司购得。而碘化盐可以为碘化钾或碘化亚铜，此处，优选为碘化锂。

实施例三、

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、秤取速溶淀粉14kg、纳米级重钙15kg、色粉6kg、分散剂1kg、化妆品级防腐剂3kg、碘化盐4kg、taf3kg和其他助剂7kg，加入到捏合机中，开启搅拌桨，将转速设定在100rpm，并持续时间30min，从而对所有的粉料先进行预混；

步骤二、待预混结束后，向捏合机中再添加甘油7kg，继续进行搅拌，得到混合物，然后利用频率为2450mhz的微波对混合物进行加热，预热温度控制在125℃，持续时间10min，并得到预热体；

步骤三、将预热体从捏合机中取出，加入到剪切机中剪切至20目规格，之后再将剪切后的预热体加入到捏合机中进行捏合，从而得到捏合体；

步骤四、将捏合体加入到挤出机中，并控制压力为250kpa进行挤出，之后将挤出物置于室温环境下冷却至40℃，再进行分切造块，组装成成品固态水彩。

其中，化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯胺，此处苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

而其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。并且，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50mlph为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

再者，分散剂此处选用的是十二烷基苯磺酸钠。而速溶淀粉可以从郑州千诺化工产品有限公司购得。而碘化盐可以为碘化钾或碘化亚铜，此处，优选为碘化锂。

实施例四、

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、秤取速溶淀粉12kg、纳米级重钙17kg、色粉6kg、分散剂0.7kg、化妆品级防腐剂4kg、碘化盐3kg、taf4kg和其他助剂7kg，加入到捏合机中，开启搅拌桨，将转速设定在100rpm，并持续时间30min，从而对所有的粉料先进行预混；

步骤二、待预混结束后，向捏合机中再添加甘油5kg，继续进行搅拌，得到混合物，然后利用频率为2400mhz的微波对混合物进行加热，预热温度控制在130℃，持续时间10min，并得到预热体；

步骤三、将预热体从捏合机中取出，加入到剪切机中剪切至20目规格，之后再将剪切后的预热体加入到捏合机中进行捏合，从而得到捏合体；

步骤四、将捏合体加入到挤出机中，并控制压力为250kpa进行挤出，之后将挤出物置于室温环境下冷却至40℃，再进行分切造块，组装成成品固态水彩。

其中，化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯胺，此处苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

而其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。并且，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50mlph为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

再者，分散剂此处选用的是十二烷基磺酸钠。而速溶淀粉可以从郑州千诺化工产品有限公司购得。而碘化盐可以为碘化钾或碘化亚铜，此处，优选为碘化锂。

实施例五、

一种透明易洗固体水彩的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、秤取速溶淀粉16kg、纳米级重钙15kg、色粉5kg、分散剂1.3kg、化妆品级防腐剂2kg、碘化盐4kg、taf2kg和其他助剂7kg，加入到捏合机中，开启搅拌桨，将转速设定在100rpm，并持续时间30min，从而对所有的粉料先进行预混；

步骤二、待预混结束后，向捏合机中再添加甘油kg，继续进行搅拌，得到混合物，然后利用频率为2500mhz的微波对混合物进行加热，预热温度控制在130℃，持续时间10min，并得到预热体；

步骤三、将预热体从捏合机中取出，加入到剪切机中剪切至20目规格，之后再将剪切后的预热体加入到捏合机中进行捏合，从而得到捏合体；

步骤四、将捏合体加入到挤出机中，并控制压力为200kpa进行挤出，之后将挤出物置于室温环境下冷却至40℃，再进行分切造块，组装成成品固态水彩。

其中，化妆品级防腐剂的主要成份为苯扎氯胺，此处苯扎氯胺是以硅藻土为载体，且苯扎氯胺与硅藻土的质量比为3∶1。

而其他助剂包括芥酸酰胺和贝壳粉，且芥酸酰胺和贝壳粉的质量比为1∶4。并且，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50mlph为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

再者，分散剂此处选用的是十二烷基磺酸钠。而速溶淀粉可以从郑州千诺化工产品有限公司购得。而碘化盐可以为碘化钾或碘化亚铜，此处，优选为碘化锂。

对比例一至对比例五与实施例四的区别仅在于如下表一所示，

表一

其中，对比例五所采用的化妆品级防腐剂是纯的苯扎氯胺。

对于实施例一至实施例五以及对比例一至对比例五进行如下检测，

i、透明度检测：将固体水彩制成厚度为1毫米的片体，将普通光源照射固体水彩表面，并在另一侧测试接收光的强度，从而以发射端和接收端的光强度的减弱率来判断固体水彩的透明度(单位：％)；

ii、速溶效率：将5g固体水彩加入到50ml常温水中，并以相同搅拌转速搅拌，观察固体水彩充分溶解所需时间(单位：min)；

iii、抑菌测试：在1毫米厚的固体水彩表面滴上两滴细胞培养液，然后将其置于25℃的环境中三天，观察其表面的细菌菌落(单位：cfu)；

ⅳ、杀虫测试：将固体水彩的片体铺于平均昆虫密度为10只/m³的空间底部，24小时之后观察剩下该环境下的昆虫密度(单位：只/m³)；

v、热稳定测试：通过对艺术品逐渐升高温度加热，且每一温度持续时间为1小时，观察艺术品上的固体水彩出现褪色所需要温度(单位：℃)。

测试结果如下表二所示：

表二

根据实施例一至实施例五的结果可以看出，本申请的固体水彩不仅具有透明度高、速溶效率高、易清洗，同时其还备有良好抑菌和抗虫的性能，适合多领域进行使用。同时，根据对比例一和对比例二与实施例四的比较可以看出，只有当速溶淀粉和分散剂协同作用的时候才能够有效地提高固体水彩的速溶效果；而根据对比例二和对比例三与实施例四的比较可以看出，只有分散剂和芥酸酰胺共同存在的时候，固体水彩才具备有良好的抑菌能力；再者，根据对比例四和实施例四的比较可以看出，缺少贝壳粉，本申请的固体水彩的抗菌性能也明显下降；其次，根据对比例五和实施例四的比较可以看出，缺少硅藻土作为载体，使得防腐剂的整体抗菌效率大幅度减弱；最后，根据对比例四和对比例五与实施例四的比较可以看出，固体水彩中同时使用碘化锂和taf，要比单一使用其中一种原料时的热稳定性要强很多。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。