[发明专利]可供浅色教学板使用的黑色书写液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及墨水，具体是一种可供浅色教学板使用的黑色书写液及其制备方法。

背景技术

粉笔黑板是传统的教学手段，但粉笔粉尘严重污染教学环境，危害师生身体健康。目前市场上出现多种教学板书写液，它主要采用颜料或者染料作为着色剂，将书写液注入专用的书写笔中，在特制板上书写，可代替粉笔用于教学，具有书写流畅、易擦除、无尘等优点。这些书写液采用颜料或染料，有些采用湿擦，可以化学降解脱色，但要配以专用的擦剂；有些采用干擦，书写过的色料不能降解脱色，就会污染环境；由于有些色料对皮肤有刺激性，会对人和环境产生一定危害；另外使用色料或者使用专用擦剂总是会增加一定的生产成本。

中国专利申请号为97116837.7公开了一种“教学板书书写液”，它的组分包括颜料、分散剂、乳化剂、剥离剂、润滑剂、防冻剂。该书写液是将颜料、分散剂、乳化剂、剥离剂、润滑剂、防冻剂在水中加热混合溶解，经过研磨，达到一定粒度，经过滤、静置而得。该书写液有以水为溶剂、无尘、书写方便等优点，但其制作工艺较繁琐，成本较高，久置颜料易沉积，不能自然降解。

中国专利申请号为03119046.4公开了一种黑板书写液的制备方法，是将颜料与界面活性剂混合，并经研磨，与乳化稳定剂一起借助分散、剪切机械作用，形成稳定的乳浊溶液即得成品。但其制作工艺较繁琐、成本较高。

中国专利申请号为200610048142.0公开了一种可化学擦除的书写液，书写液的主要成分包括：着色剂、pH调节剂、表面活性剂、成膜剂、抗冻剂、防腐剂、消泡剂和蒸馏水。该书写液需配一种专门的擦剂。

发明内容

本发明针对现在市场上书写液存在的问题，提供一种可供浅色教学板使用的黑色书写液及其制备方法，书写液不采用传统的色料作为着色剂，对人体无害，对环境无污染，并可自然降解，书写液所书写的字迹用水擦即可褪色，制备方法简单，成本低廉。

本发明提供的一种可供浅色教学板使用的黑色书写液，其组分按重量百分比计包括：

水溶性淀粉        1～10％

A液               5～20％

D液               10～40％

两性表面活性剂        0.05～3％

甘油                  0.1～5％

过氧化氢              0.2～10％

葡萄糖                0.1～5％

蒸馏水                余量

所述的A液是浓硫酸、甲醛和水的混合液，其体积比：浓硫酸∶甲醛∶水＝1∶0.5～8∶10～100；所述的D液是由碘化钾、碘、乙醇和水配制成的混合液，其质量比：碘化钾∶碘∶乙醇∶水＝1∶0.05～1∶2～15∶10～40。

所述的水溶性淀粉选自羧甲基淀粉、羟乙基淀粉或羟丙基淀粉。

所述的两性表面活性剂是磺基咪唑啉甜菜碱、N-十二烷基丙氨酸或月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐。

黑色书写液的制备方法，包括如下步骤：

(1)A液的制备：按比例取浓硫酸、甲醛和水混合，在室温下搅拌均匀，放置备用；

(2)D液的制备：按比例称取碘化钾、碘、乙醇和水，先在碘化钾和碘中加少量水，搅拌使其溶解，然后加入其余水，再加入乙醇，搅拌至溶解均匀，放置备用：

(3)黑色书写液的制备：按比例称取原料，先将水溶性淀粉放入容器中，加入蒸馏水，加热搅拌至沸腾，待淀粉全部溶解并变成透明溶液后，停止加热，降温至室温，加入 A液、D液、两性表面活性剂、甘油、过氧化氢和葡萄糖，继续搅拌使其全部溶解，放置2-3天，即制得黑色书写液。

所述的浅色教学板是指白色或米黄色或乳白色等教学板。

本发明是依据下述化学反应原理设计的：

显色原理：可溶性淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体。碘化钾的水溶液可以与碘形成I₃^-离子，I₃^-离子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位，与链状螺旋淀粉分子发生络合反应而显色。每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合，淀粉链以直径0.13pm绕成螺旋状，碘分子处在螺旋的轴心部位。所显的颜色在淀粉选定后与I₃^-离子的浓度有关。随I₃^-离子浓度增加其颜色由蓝色、蓝紫色直至紫黑色。再加入双氧水、甲醛、葡萄糖等起增色和稳色的作用。体系中所涉及的化学反应应该有：