CN108410253B - 一种可自动消散的墨水及其制备方法 - Google Patents

一种可自动消散的墨水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可自动消散的墨水，按重量份计，其组成包括碱液2～5份、酚酞10～20份、甘油1～3份、甲醇0.5～2份、3,3‑双(N‑辛基‑2‑甲基吲哚)邻苯二甲内脂5～10份、PEG600 1～5份、K2SO41～3份、Co(NO3)20.5～0.8份、K2CrO40.1～0.5份、成膜剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、环糊精0.1～0.4份和水80～120份。本发明还公开了一种可自动消散的墨水的制备方法。本发明可自动消散的墨水粘附性强、出墨均匀、不扩散，能够粘附于纸张、纤维和塑料等基材；同时，该墨水在阳光照射下，能够快速褪色，促进了基材的可重复利用，更环保。

Description

一种可自动消散的墨水及其制备方法
技术领域
本发明涉及墨水技术领域，尤其涉及一种可自动消散的墨水及其制备方法。
背景技术
墨水是一种含有色素或者染料的液体，被用于书写、绘画或者标记等。常见的墨水包括红色墨水、蓝色墨水、黄色墨水、绿色墨水、黑色墨水等等，颜色五彩缤纷，种类繁多。其中，各类颜色的墨水随着颜色的变化、颜色深浅的变化，其墨水组分也会有所差别。
但是，现有的墨水粘附性不够，例如常见的数码打印火车票，由于墨迹的粘附性差，使用时常常会掉色，墨迹还会污染使用者的双手和衣物。另外，常见的墨水还存在另一个缺陷，即墨迹无法消散，影响标记用纸张或者布匹的重复利用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种可自动消散的墨水，以解决现有墨水存在的粘附性差、容易掉色以及无法自动消散的难题。
本发明的目的之二在于提供一种可自动消散的墨水的制备方法，通过该方法制备的可自动消散的墨水具有墨迹粘附性好，不容易掉色，能够有效粘附于纸张、纤维和塑料等基材，同时喷涂之后的墨迹通过阳光照射，能够快速褪色，方便纸张、纤维和塑料等基材的重复利用。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种可自动消散的墨水，按重量份计，其组成包括碱液2～5份、酚酞10～20份、甘油1～3份、甲醇0.5～2份、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂5～10份、PEG600 1～5份、K2SO41～3份、Co(NO3)20.5～0.8份、K2CrO40.1～0.5份、成膜剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、环糊精0.1～0.4份和水80～120份。
进一步地，所述可自动消散的墨水包括碱液3份、酚酞15份、甘油2份、甲醇2份、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂7份、PEG600 3份、K2SO42份、Co(NO3)20.6份、K2CrO40.3份、成膜剂0.5份、消泡剂0.3份、环糊精0.3份和水100份。
进一步地，所述碱液为浓氨水，所述酚酞为百里香酚酞。
进一步地，所述消泡剂为十二烷基硫酸钠、***、异戊醇、1-辛醇和磷酸三丁酯中的至少一种。
进一步地，所述成膜剂为PVA树脂和/或PVB树脂。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种可自动消散的墨水的制备方法，按重量份计，包括：
制备第一混合液步骤：取碱液2～5份加入到20～30份水中，室温下静置2～5min，再加入1～5份PEG(600)，室温下搅拌混合10～30min，再向其中加入0.1～0.5份消泡剂和0.1～0.4份环糊精，45～65℃下搅拌分散0.5～1.5h，制得第一混合液；
制备第二混合液步骤：取0.5～2份甲醇加入到20～30份水中，再向其中加入1～3份K2SO4、0.5～0.8份Co(NO3)2和0.1～0.5份K2CrO4，室温下搅拌10～30min，再加入10～20份酚酞，45～55℃下搅拌分散10～30min；
制备第三混合液步骤：取1～3份甘油加入到40～60份水中，45～65℃下保温5min，再向其中加入5～10份3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂，65～80℃下搅拌40～80min，再向其中加入0.1～1份成膜剂，75～95℃下搅拌分散2～3h；
制备可自动消散的墨水步骤：将制得的第一混合液与第三混合液混合，转移至55～65℃下搅拌2.5～3.5h，再加入第二混合液，升温至70～85℃，继续搅拌4～6.5h，制得可自动消散的墨水。
进一步地，在制备第一混合液步骤中，室温下搅拌混合15～20min，55～60℃下搅拌1h，制得第一混合液。
进一步地，在制备第二混合液步骤中，先室温下搅拌20min，再升温至50℃下继续搅拌分散20min。
进一步地，在制备第三混合液步骤中，先在70℃下搅拌60min，加入成膜剂后，再调温至85℃并继续搅拌2.5h。
进一步地，在制备可自动消散的墨水步骤中，先在60℃下搅拌3h，再升温至75℃，继续搅拌混合5.5h。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明可自动消散的墨水粘附性强、出墨均匀、不扩散，能够粘附于纸张、纤维和塑料等基材，用于喷涂、印刷或者打印的基材范围广，保证墨迹长时间不褪色的同时，还能保证墨迹保持良好的粘附性，不至于因掉色污染其它基材或者使用者的双手；同时，该墨水在阳光照射下，能够快速褪色，促进了基材的可重复利用，更环保。
本发明可自动消散的墨水的制备方法制备的自动消散的墨水具有粘附性强、出墨均匀、不扩散等特点，同时，通过阳光照射，还能促使墨水自动消散；同时，通过该方法制备的自动消散的墨水还具有生产成本低、工序简单等优点。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种可自动消散的墨水，按重量份计，其组成包括碱液2～5份、酚酞10～20份、甘油1～3份、甲醇0.5～2份、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂(又称为ck-16，温州市龙胜化工有限公司生产，纯度为98％)5～10份、PEG(600)1～5份、K2SO41～3份、Co(NO3)20.5～0.8份、K2CrO40.1～0.5份、成膜剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、环糊精0.1～0.4份和水80～120份。
作为优选的实施方式，所述可自动消散的墨水包括碱液3份、酚酞15份、甘油2份、甲醇2份、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂7份、PEG(600)3份、K2SO42份、Co(NO3)20.6份、K2CrO40.3份、成膜剂0.5份、消泡剂0.3份、环糊精0.3份和水100份。
作为优选的实施方式，所述碱液为浓氨水，所述酚酞为百里香酚酞。
作为优选的实施方式，所述消泡剂为十二烷基硫酸钠、***、异戊醇、1-辛醇和磷酸三丁酯中的至少一种。
作为优选的实施方式，所述成膜剂为PVA树脂和/或PVB树脂。
以下实施例为本发明可自动消散的墨水的配方组成。
表1实施例1-18的配方
Figure BDA0001587951750000041
Figure BDA0001587951750000051
上述实施例1-18的18种自动消散的墨水均可以通过常规方法，将表格所列配方中的各个组分通过高速搅拌、混合均匀，制得本发明自动消散的墨水。
对实施例1-18制备的18种自动消散的墨水以及从市面上购买的普通可褪色墨水进行如下性能测试，测试结果见表2。其中，对照组为市面上购买的可褪色墨水。
(1)流畅性和扩散性测试：将实施例1-18制备的墨水灌入笔后正常书写，观察书写墨迹的出墨流畅性、墨迹的扩散性。流畅性优：书写流畅，出墨均匀；流畅性良：书写流畅，墨迹粗细不均匀；流畅性一般：书写较流畅，墨迹粗细不均匀；流畅性差：书写不流畅，间断性出墨，墨迹粗细不均匀。扩散性优：书写后，墨迹与笔头宽度一致，墨迹不扩散；扩散性良：书写后1～10min内，墨迹出现局部轻微的扩散；扩散性差：书写后1～10min内，墨迹出现明显的扩散，特别是笔头在书写纸上停顿处，扩散成圆形墨迹圈。
(2)可擦拭性测试：用灌制了本发明实施例1-18制备的墨水的书写笔，共18只墨水笔，18只笔分别在A4纸上划5个直径为1cm的圆圈，晾干2min后开始可擦拭性测试。先用干海绵正常力度擦拭5个墨迹圆圈，每个圆圈擦拭10次，擦试完后检查干海绵，干海绵上粘附少量墨迹，记为2级；干海绵上粘附大量墨迹，记为1级；干海绵上未粘附任何墨迹的墨水圆圈进入下一步测试。取沾水海绵正常力度擦拭5个墨迹圆圈，每个圆圈擦拭3次，擦试完后检查沾水海绵，沾水海绵上粘附大量墨迹，记为3级；沾水海绵上粘附少量墨迹，记为4级；沾水海绵上未粘附墨迹，记为5级。
(3)自动褪色测试：用灌制了本发明实施例1-18制备的墨水的书写笔，共18只墨水笔，18只笔分别在A4纸上划3个直径为1cm的圆圈，晾干2min后开始自动褪色测试。将A4纸置于阳光下暴晒2h，观察A4纸上墨迹圆圈的褪色情况，包括完全褪色、大部分褪色、局部褪色和几乎不褪色4种情况。
表2性能测试结果
流畅性 扩散性 可擦拭性 自动褪色
实施例1 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例2 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例3 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例4 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例5 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例6 流畅性优 扩散性优 4级 完全褪色
实施例7 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例8 流畅性优 扩散性优 4级 大部分褪色
实施例9 流畅性优 扩散性优 5级 大部分褪色
实施例10 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例11 流畅性优 扩散性优 4级 大部分褪色
实施例12 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例13 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例14 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例15 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例16 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例17 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例18 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
对照组 流畅性优 扩散性良 3级 大部分褪色
下面以实施例19-21共三个实施例为例，详细说明本发明可自动消散的墨水的制备方法。
实施例19
制备第一混合液步骤：取2kg浓氨水加入到20kg纯净水中，室温下静置2min，再加入1kgPEG(600)，室温下搅拌混合10min，再向其中加入0.1kg磷酸三丁酯和0.1kg环糊精，45℃下搅拌分散0.5h，制得第一混合液。
制备第二混合液步骤：取0.5kg甲醇加入到20kg水中，再向其中加入1kgK2SO4、0.5kgCo(NO3)2和0.1kgK2CrO4，室温下搅拌10min，再加入10kg百里香酚酞，45℃下搅拌分散10min。
制备第三混合液步骤：取1kg加入到40kg水中，45℃下保温5min，再向其中加入5kg3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂，65℃下搅拌40min，再向其中加入0.05kgPVA树脂和0.05kgPVB树脂，75℃下搅拌分散2h。
制备可自动消散的墨水步骤：将制得的第一混合液与第三混合液混合，转移至55℃下搅拌2.5h，再加入第二混合液，升温至70℃，继续搅拌4h，制得可自动消散的墨水。
实施例20
制备第一混合液步骤：取3kg浓氨水加入到25kg纯净水中，室温下静置3min，再加入3kgPEG(600)，室温下搅拌混合18min，再向其中加入0.3kg磷酸三丁酯和0.3kg环糊精，58℃下搅拌分散1h，制得第一混合液。
制备第二混合液步骤：取2kg甲醇加入到25kg水中，再向其中加入2kgK2SO4、0.6kgCo(NO3)2和0.3kgK2CrO4，室温下搅拌20min，再加入15kg百里香酚酞，50℃下搅拌分散20min。
制备第三混合液步骤：取2kg加入到50kg水中，55℃下保温5min，再向其中加入7kg3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂，70℃下搅拌60min，再向其中加入0.25kgPVA树脂和0.25kgPVB树脂，85℃下搅拌分散2.5h。
制备可自动消散的墨水步骤：将制得的第一混合液与第三混合液混合，转移至60℃下搅拌3h，再加入第二混合液，升温至75℃，继续搅拌5.5h，制得可自动消散的墨水。
实施例21
制备第一混合液步骤：取5kg浓氨水加入到30kg水中，室温下静置5min，再加入5kgPEG(600)，室温下搅拌混合30min，再向其中加入0.5kg磷酸三丁酯和0.4kg环糊精，65℃下搅拌分散1.5h，制得第一混合液。
制备第二混合液步骤：取1.5kg甲醇加入到30kg水中，再向其中加入3kgK2SO4、0.8kgCo(NO3)2和0.5kgK2CrO4，室温下搅拌30min，再加入20kg百里香酚酞，55℃下搅拌分散30min。
制备第三混合液步骤：取3kg甘油加入到60kg水中，65℃下保温5min，再向其中加入10kg3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内脂，80℃下搅拌80min，再向其中加入0.5kgPVA树脂和0.5kgPVB树脂，95℃下搅拌分散3h。
制备可自动消散的墨水步骤：将制得的第一混合液与第三混合液混合，转移至65℃下搅拌3.5h，再加入第二混合液，升温至85℃，继续搅拌6.5h，制得可自动消散的墨水。
对实施例19-21制备的3种自动消散的墨水以及从市面上购买的普通可褪色墨水进行如下性能测试，测试结果见表3。其中，对照组为市面上购买的可褪色墨水。性能测试的方法与上述测定方法相同，不同之处在于书写载体A4纸换成白色塑料书写板。
表3性能测试结果
流畅性 扩散性 可擦拭性 自动褪色
实施例19 流畅性优 扩散性优 4级 完全褪色
实施例20 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
实施例21 流畅性优 扩散性优 5级 完全褪色
对照组 流畅性优 扩散性良 3级 大部分褪色
经过上述性能测试，实施例20和实施例21中制备的自动消散的墨水的粘附性较实施例19制备的自动消散的墨水更好，在阳光的照射下，实施例19-21制备的自动消散的墨水均能完全褪色。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种可自动消散的墨水，按重量份计，其组成包括碱液2~5份、酚酞10~20份、甘油1~3份、甲醇0.5~2份、3,3-双（N-辛基-2-甲基吲哚）邻苯二甲内酯 5~10份、PEG600 1~5份、K2SO41~3份、Co(NO3)20.5~0.8份、K2CrO40.1~0.5份、成膜剂0.1~1份、消泡剂0.1~0.5份、环糊精0.1~0.4份和水80~120份；所述碱液为浓氨水，所述酚酞为百里香酚酞；所述成膜剂为PVA树脂和/或PVB树脂；
该可自动消散的墨水的制备方法包括：
制备第一混合液步骤：取碱液2~5份加入到20~30份水中，室温下静置2~5min，再加入1~5份PEG600，室温下搅拌混合10~30min，再向其中加入0.1~0.5份消泡剂和0.1~0.4份环糊精，45~65℃下搅拌分散0.5~1.5h，制得第一混合液；
制备第二混合液步骤：取0.5~2份甲醇加入到20~30份水中，再向其中加入1~3份K2SO4、0.5~0.8份Co(NO3)2和0.1~0.5份K2CrO4，室温下搅拌10~30min，再加入10~20份酚酞，45~55℃下搅拌分散10~30min；
制备第三混合液步骤：取1~3份甘油加入到40~60份水中，45~65℃下保温5min，再向其中加入5~10份3,3-双（N-辛基-2-甲基吲哚）邻苯二甲内酯 ，65~80℃下搅拌40~80min，再向其中加入0.1~1份成膜剂，75~95℃下搅拌分散2~3h；
制备可自动消散的墨水步骤：将制得的第一混合液与第三混合液混合，转移至55~65℃下搅拌2.5~3.5h，再加入第二混合液，升温至70~85℃，继续搅拌4~6.5h，制得可自动消散的墨水。
2.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，包括碱液3份、酚酞15份、甘油2份、甲醇2份、3,3-双（N-辛基-2-甲基吲哚）邻苯二甲内酯 7份、PEG600 3份、K2SO42份、Co(NO3)20.6份、K2CrO40.3份、成膜剂0.5份、消泡剂0.3份、环糊精0.3份和水100份。
3.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述消泡剂为十二烷基硫酸钠、***、异戊醇、1-辛醇和磷酸三丁酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，在制备第一混合液步骤中，室温下搅拌混合15~20min，55~60℃下搅拌1h，制得第一混合液。
5.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，在制备第二混合液步骤中，先室温下搅拌20min，再升温至50℃下继续搅拌分散20min。
6.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，在制备第三混合液步骤中，先在70℃下搅拌60min，加入成膜剂后，再调温至85℃并继续搅拌2.5h。
7.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，在制备可自动消散的墨水步骤中，先在60℃下搅拌3h，再升温至75℃，继续搅拌混合5.5h。
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