CN116554729A - 一种易清洗彩色墨汁及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种易清洗彩色墨汁及其制备方法，涉及墨水技术领域。易清洗彩色墨汁包括：动物明胶、矿物颜料、水、氯化钠、非离子型表面活性剂、成膜剂、水溶性丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和杀菌防腐剂。制备方法为：将水加热，加入动物明胶搅拌均匀，冷却至室温后加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，再次搅拌后加入矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，过滤后即可得到所述易清洗彩色墨汁。本申请以动物明胶作为胶基，以水作为溶剂，以矿物粉作为颜料，再添加有表面活性剂、成膜剂、助溶剂、分散剂、消泡剂和杀菌防腐剂等助剂制备得到本申请的彩色颜料，其具有颜色不失真、水复溶性强、易清洗等优点。
Description
技术领域
本申请涉及墨水技术领域，具体而言，涉及一种易清洗彩色墨汁及其制备方法。
背景技术
墨汁是我国特有传统产品，有千年悠久历史，彩色墨汁可以替代传统的水彩和国画颜料，也可以更方便的用于泼彩和撞水装粉的使用，也就是说，中国的绘画离不开墨汁，因此，人们对于墨汁的研究从未停下脚步，如中国专利CN102492332A公开了一种新型墨汁组合物及其制作方法，其在普通墨汁的基础上增加了增亮剂，有效提高了墨汁的光亮度，并且辅配氧化剂，提高墨汁的附着牢度；如中国专利CN114574034A公开了一种书写后抗氧化耐腐蚀的墨汁，其通过在墨汁中加入金云母和防腐剂，使得墨汁具有良好的防潮性能，在潮湿环境下的字体具有持久性，可以长期稳定保存。上述专利方案通过在传统墨汁的配方上加入或替换原料，使得墨汁具有更多的功能性。
书画创造者不小心将墨汁沾到衣物上属于很常见的情况，通常墨汁采用水淀粉清洗，但由于目前的功能性墨汁化学添加剂多、含有碳元素以及原料的亲疏水特性导致墨汁痕迹很难完全清洗掉，留下难看的印迹。而目前关于易清洗墨汁的研究还比较少，因此，研发出一种易清洗且方便使用的墨汁具有较好的应用价值。
发明内容
本申请的目的在于提供一种易清洗彩色墨汁，此易清洗彩色墨汁具有水复溶性好，易被清洗的优点。
本申请的另一目的在于提供一种易清洗彩色墨汁的制备方法，该制备方法具有简单方便的优点。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案：
一方面，本申请提供一种易清洗彩色墨汁，包括以下重量份的原料：动物明胶30-50份、矿物颜料10-20份、水20-40份、氯化钠2-5份、非离子型表面活性剂1-2份、成膜剂2-5份、水溶性丙烯酸树脂2-5份、分散剂1-3份、消泡剂0.5-1.5份和杀菌防腐剂0.5-5份。
另一方面，本申请提供一种易清洗彩色墨汁的制备方法，包括以下步骤：
将水加热，加入动物明胶搅拌均匀，冷却至室温后加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，再次搅拌后加入矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，过滤后即可得到所述易清洗彩色墨汁。
相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本申请以动物明胶作为胶基，以水作为溶剂，以矿物粉作为颜料，再添加有表面活性剂、成膜剂、助溶剂、分散剂、消泡剂和杀菌防腐剂等助剂制备得到本申请的彩色颜料，其具有颜色不失真、易清洗等优点。
具体地，本申请添加有非离子型表面活性剂，其降低了彩色墨汁整体的表面张力，搭配氯化钠电解液，使得彩色墨汁容易被转移到其余物料的表面，方便墨汁的使用；当墨汁中的胶质物质在衣物等表面干燥后，本申请中添加的水溶性丙烯酸树脂可以分散填充到墨汁中胶基的粒子空隙中，在进行水洗时，水溶性丙烯酸树脂极大提高整个墨汁的水复溶性，使墨汁容易被清洗掉，不留痕迹。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
一种易清洗彩色墨汁，包括以下重量份的原料：动物明胶30-50份、矿物颜料10-20份、水20-40份、氯化钠2-5份、非离子型表面活性剂1-2份、成膜剂2-5份、水溶性丙烯酸树脂2-5份、分散剂1-3份、消泡剂0.5-1.5份和杀菌防腐剂0.5-5份。
本申请以动物明胶作为胶基，以水作为溶剂，以矿物粉作为颜料，再添加有表面活性剂、成膜剂、助溶剂、分散剂、消泡剂和杀菌防腐剂等助剂制备得到本申请的彩色颜料，其具有颜色不失真、易清洗等优点。
具体地，本申请添加有非离子型表面活性剂，其降低了彩色墨汁整体的表面张力，搭配氯化钠电解液，使得彩色墨汁容易被转移到其余物料的表面，墨汁中的胶基在衣物等表面干燥后，本申请中的水溶性丙烯酸树脂可以分散填充到墨汁中胶基的粒子空隙中，在进行水洗时，极大提高其水复溶性，使得整个墨汁容易被清洗掉，不留痕迹。
本申请中的矿物颜料包括辰砂、赤铁矿、褐铁矿、雄黄、雌黄、金、孔雀石、氯铜矿、蓝铜矿、青金石、石膏、高岭土、方解石、文石、云母、滑石、石墨、软锰矿等。
在本申请的一些实施例中，上述彩色墨汁包括以下重量份的原料：动物明胶40份、矿物颜料15份、水30份、氯化钠3份、非离子型表面活性剂2份、成膜剂3份、水溶性丙烯酸树脂3份、分散剂2份、消泡剂1份和杀菌防腐剂2份。
在本申请的一些实施例中，上述非离子型表面活性剂为烷基酚类聚醚或脂肪酸甲酯乙氧基化物。
在本申请的一些实施例中，上述成膜剂为山油酸梨醇酯和单硬脂酸甘油酯中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，上述分散剂为蔗糖酯、扩散剂NB和磺化蓖麻油中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，上述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮、亚砷酸酐和苯酚中的至少一种。
一种易清洗彩色墨汁的制备方法，包括以下步骤：
将水加热，加入动物明胶搅拌均匀，冷却至室温后加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，再次搅拌后加入矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，过滤后即可得到所述易清洗彩色墨汁。
在本申请的一些实施例中，上述加热温度为50-70℃。
在本申请的一些实施例中，上述矿物颜料粉末过400-500目。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)400g、矿物颜料(孔雀石，即石绿)150g、水300g、氯化钠30g、非离子型表面活性剂(烷基酚类聚醚)20g、成膜剂(单硬脂酸甘油酯)30g、水溶性丙烯酸树脂30g、分散剂(扩散剂NB)20g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(异噻唑啉酮)20g。
将水置于加热容器中，加热至60℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例2
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)450g、矿物颜料(雌黄，即橘黄-柠檬黄色)200g、水400g、氯化钠50g、非离子型表面活性剂(烷基酚类聚醚)10g、成膜剂(山油酸梨醇酯)20g、水溶性丙烯酸树脂30g、分散剂(磺化蓖麻油)15g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(异噻唑啉酮)15g。
将水置于加热容器中，加热至65℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过450目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例3
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)450g、矿物颜料(雌黄，即橘黄-柠檬黄色)100g、水250g、氯化钠50g、非离子型表面活性剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)12g、成膜剂(山油酸梨醇酯)20g、水溶性丙烯酸树脂50g、分散剂(磺化蓖麻油)10g、消泡剂15g和杀菌防腐剂(苯酚)15g。
将水置于加热容器中，加热至65℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例4
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)350g、矿物颜料(雄黄)120g、水200g、氯化钠50g、非离子型表面活性剂(烷基酚类聚醚)15g、成膜剂(山油酸梨醇酯)50g、水溶性丙烯酸树脂20g、分散剂(磺化蓖麻油)15g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(亚砷酸酐)5g。
将水置于加热容器中，加热至70℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例5
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)450g、矿物颜料(青金石)100g、水250g、氯化钠30g、非离子型表面活性剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)15g、成膜剂(单硬脂酸甘油酯)50g、水溶性丙烯酸树脂35g、分散剂(蔗糖酯)10g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(异噻唑啉酮)12g。
将水置于加热容器中，加热至60℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过500目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例6
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)500g、矿物颜料(石膏)100g、水400g、氯化钠30g、非离子型表面活性剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)15g、成膜剂(蔗糖酯)50g、水溶性丙烯酸树脂45g、分散剂(磺化蓖麻油)10g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(亚砷酸酐)10g。
将水置于加热容器中，加热至55℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
实施例7
一种易清洗彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)450g、矿物颜料(孔雀石，即石绿)120g、水350g、氯化钠30g、非离子型表面活性剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)15g、成膜剂(蔗糖酯)50g、水溶性丙烯酸树脂30g、分散剂(磺化蓖麻油)10g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(亚砷酸酐)10g。
将水置于加热容器中，加热至65℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，400目筛过滤后即可得到本实施例的易清洗彩色墨汁。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中不加入氯化钠。
一种彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)400g、矿物颜料(孔雀石，即石绿)150g、水300g、非离子型表面活性剂(烷基酚类聚醚)20g、成膜剂(单硬脂酸甘油酯)30g、水溶性丙烯酸树脂30g、分散剂(扩散剂NB)20g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(异噻唑啉酮)20g。
将水置于加热容器中，加热至60℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀即可得到本对比例的彩色墨汁。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中不加入水溶性丙烯酸树脂。
一种彩色墨汁，其制备方法包括以下步骤：
称取原料：动物明胶(骨胶)400g、矿物颜料(孔雀石，即石绿)150g、水300g、氯化钠30g、非离子型表面活性剂(烷基酚类聚醚)20g、成膜剂(单硬脂酸甘油酯)30g、分散剂(扩散剂NB)20g、消泡剂10g和杀菌防腐剂(异噻唑啉酮)20g。
将水置于加热容器中，加热至60℃，加入动物明胶，使其融化并搅拌均匀，得到粘液，停止加热，边搅拌边冷却至室温，加入氯化钠和杀菌防腐剂，继续搅拌至均匀后加入研磨过400目筛的矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀即可得到本对比例的彩色墨汁。
实验例1
将实施例1-7与对比例1-2制备的彩色墨汁进行黏度、表面张力和细度的检测，其结果如表1所示。
表1
| 实验组 | 黏度(mpa.s) | 表面张力(mN/m) | 细度(μm) |
| 实施例1 | 2.6 | 18 | 35-38 |
| 实施例2 | 2.5 | 20 | 35-38 |
| 实施例3 | 2.2 | 21 | 35-38 |
| 实施例4 | 2.4 | 19 | 35-38 |
| 实施例5 | 2.4 | 20 | 35-38 |
| 实施例6 | 2.4 | 18 | 35-38 |
| 实施例7 | 2.5 | 18 | 35-38 |
| 对比例1 | 2.6 | 27 | 35-38 |
| 对比例1 | 2.3 | 21 | 35-38 |
从表1中可以看出，本申请实施例1-7与对比例1-2生产得到的彩色墨汁在黏度、表面张力和细度上均符合目前墨汁的相关规定。相比于实施例1，对比例1中减少了氯化钠，其表面张力具有明显变化。
实验例2
分别将实施例1-7和对比例1-2制备的彩色墨汁在皮肤、棉质衣物、乳胶漆墙、石膏白墙、地板上进行涂刷(各实验例涂刷面积和墨汁用量均一致)。室温12小时后，棉质衣物用清水浸泡1分钟，其他用清水轻轻擦洗20秒，观察其表面残留情况并评分，其中0分为完全无痕迹，5分为痕迹无变化。其结果如表2所示。
表2
从表2中可以看出，在皮肤、棉质衣物、乳胶漆墙、石膏白墙和地板等材质上，本申请实施例1-7制备的易清洗彩色墨汁具有很强的易清洁性，不需要额外采用其他清洁剂，洗后无痕迹。对比例1中缺少氯化钠，其墨汁的表面张力更大，不容易被洗涤；对比例2中减少了水溶性丙烯酸树脂，其水复溶性降低，在某些材料上的清洗能力大大减弱。
综上所述，本申请实施例的一种易清洗彩色墨汁及其制备方法，其具有以下优点：
本申请以动物明胶作为胶基，以水作为溶剂，以矿物粉作为颜料，再添加有表面活性剂、成膜剂、助溶剂、分散剂、消泡剂和杀菌防腐剂等助剂制备得到本申请的彩色颜料，其具有颜色不失真、易清洗等优点。
具体地，本申请添加有非离子型表面活性剂，其降低了彩色墨汁整体的表面张力，搭配氯化钠电解液，使得彩色墨汁容易被转移到其余物料的表面，墨汁中的胶基在衣物等表面干燥后，本申请中的水溶性丙烯酸树脂可以分散填充到墨汁中胶基的粒子空隙中，在进行水洗时，极大提高其水复溶性，使得整个墨汁容易被清洗掉，不留痕迹。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (9)
1.一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，包括以下重量份的原料：动物明胶30-50份、矿物颜料10-20份、水20-40份、氯化钠2-5份、非离子型表面活性剂1-2份、成膜剂2-5份、水溶性丙烯酸树脂2-5份、分散剂1-3份、消泡剂0.5-1.5份和杀菌防腐剂0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，所述彩色墨汁包括以下重量份的原料：动物明胶40份、矿物颜料15份、水30份、氯化钠3份、非离子型表面活性剂2份、成膜剂3份、水溶性丙烯酸树脂3份、分散剂2份、消泡剂1份和杀菌防腐剂2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为烷基酚类聚醚或脂肪酸甲酯乙氧基化物。
4.根据权利要求1或2所述的一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，所述成膜剂为山油酸梨醇酯和单硬脂酸甘油酯中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，所述分散剂为蔗糖酯、扩散剂NB和磺化蓖麻油中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的一种易清洗彩色墨汁，其特征在于，所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮、亚砷酸酐和苯酚中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的易清洗彩色墨汁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水加热，加入动物明胶搅拌均匀，冷却至室温后加入氯化钠、水溶性丙烯酸树脂和杀菌防腐剂，再次搅拌后加入矿物颜料粉末、成膜剂、分散剂和消泡剂，分散均匀，过滤后即可得到所述易清洗彩色墨汁。
8.根据权利要求7所述的易清洗彩色墨汁的制备方法，其特征在于，所述加热温度为50-70℃。
9.根据权利要求7所述的易清洗彩色墨汁的制备方法，其特征在于，所述矿物颜料粉末过400-500目。
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