1.本发明涉及c09d技术领域，具体涉及种随书写环境变色的墨水及制备方法。
背景技术：2.墨水在笔用中得到了应用，目前笔用墨水通常分为水性墨水、油性墨水、溶剂型或啫喱型墨水，不同类型的墨水具有不同的特点，油性墨水的优点是能防水、字迹清晰，但缺点是油性墨水丢弃时存在污染性，且色彩类型有限；水性墨水包括染料型、颜料型及活性墨水；活性墨水中包含铁胆，目前已逐步被淘汰，并且也存在污染大和色号少的问题；颜料型墨水具有防水的特性，但缺少色彩变化，观赏性差，并且干涸后无法再次使用。
3.专利申请号为cn201811065594.9的中国专利公开了色淀的制备方法、色淀及其应用，并采用了酸性染料和金属离子、应用到染料、颜料墨水等领域中技术领域中，但不具有颜色变化的特性。
4.因此，提供一种具有在落笔时、书写约数秒后、数分钟后能变色的水性墨水是目前需要解决的主要技术问题。
技术实现要素：5.为了解决上面问题，本发明提供了一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括酸性染料1-10％、含钴化合物2-15％、无机化合物0-20％、助剂2-8％、水余量。
6.优选地，所述水为纯净水。
7.优选地，所述酸性染料选自酸性黄23、罗丹明b、酸性大红3r、胭脂虫红、水溶性伊红、甲基蓝、亚甲基蓝、酞菁蓝pb-15、酸性湖蓝、柠檬黄、甲基紫、酸性蓝brl中的一种或多种。
8.优选地，所述含钴化合物选自无水氯化钴、六水合氯化钴、氧化钴、氢氧化钴中的一种或多种。
9.优选地，所述无机化合物选自含有过渡金属离子的氯化盐或含有过渡金属离子的硫酸盐。
10.优选地，所述过渡金属离子选自镍离子、铝离子、铜离子、铁离子、锌离子中的一种或多种。
11.优选地，所述酸性染料与含钴化合物的重量比为(1-1.5):1。
12.优选地，所述酸性染料、含钴化合物、无机化合物的重量比为1：(2-4.8)：(4.5-7.2)。
13.为了改善酸性染料在水中的溶解和环境变色性能的表现，本技术人在实验中发现酸性染料与含钴化合物的重量比为(1-1.5):1或酸性染料、含钴化合物、无机化合物的重量比为1：(2-4.8)：(4.5-7.2)时，无机化合物选自含有过渡金属离子的氯化盐或含有过渡金属离子的硫酸盐时，酸性染料能更好的溶解在水中，并能呈现随环境变色的特性，可能的原
因是酸性染料、含钴化合物、无机化合物在特定的使用量下，能维持在水中的溶解平衡，并且能呈现环境变色的特性，但当酸性染料使用量过多时，墨水的色彩会鲜艳，但无法呈现显著的环境变色的特性，并且含钴化合物或无机化合物的使用量多时影响酸性染料在水中的溶解和环境变色性能的表现，可能的原因是无机化合物中的过渡金属离子可以形成复合的晶体结构，在墨水落笔的笔迹干燥后出现了颜色的变化。
14.优选地，所述助剂选自防腐剂、增稠剂、ph缓冲剂、保湿剂中的一种或多种。
15.优选地，所述防腐剂选自卡松、季铵盐、脱氢乙酸及其盐类中的一种或多种。
16.优选地，所述增稠剂选自阿拉伯胶、卡拉胶、果胶中的一种或多种。
17.优选地，所述ph缓冲剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾中的一种或多种。
18.优选地，所述保湿剂选自甘油、丁二醇、丙三醇、山梨醇中的一种或多种。
19.优选地，所述酸性染料与助剂的重量比为(1.2-5)：1。
20.进一步地，所述酸性染料与助剂的重量比为(1.2-2)：1。
21.进一步地，所述酸性染料与助剂的重量比为(4-5)：1。
22.优选地，所述保湿剂与增稠剂的重量比为1：(1-2.5)。
23.为了改善染料溶解度和渗透速率的问题，并使墨水根据落笔时的轻重或运笔力道呈现环境变色的效果，申请人在实验中意外发现，酸性染料与助剂的重量比为(1.2-5)：1时，特别是助剂包括防腐剂、增稠剂、ph缓冲剂及保湿剂时，保湿剂与增稠剂的重量比为1：(1-2.5)时，能改善墨水根据落笔时的轻重或运笔力道呈现环境变色的效果，可能的原因是酸性染料在增稠剂的作用下，能均匀的分散到墨水体系中，并在ph缓冲剂的作用下能调节墨水的ph值，在保湿剂的作用下能改善墨水在纸张上水分含量的保持性，通过在防腐剂、增稠剂、ph缓冲剂及保湿剂的相互作用下能改善墨水落笔后的水分挥发速度，改善墨水的ph值和含水量的变化速度，从而改善染料之间离子失水的效果，实现颜色的变化，并改善染料溶解度和渗透速率，从而实现墨水落笔笔画边缘与中间有不同的颜色，并且落笔时的轻重或运笔力道影响墨水的颜色呈现，并在保湿剂的作用下，能进一步改善墨水随环境变色的效果。
24.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
25.将包含酸性染料、含钴化合物、无机化合物、助剂、水的制备原料进行混合搅拌后制备得到随书写环境变色的墨水。
26.有益效果
27.通过本发明提供的随书写环境变色的墨水，具有色彩鲜艳且能随环境变色的特性。
28.本发明中通过限定酸性染料与含钴化合物的重量比或酸性染料、含钴化合物、无机化合物的重量比，能改善酸性染料在水中的溶解和环境变色性能的表现。
29.本发明中通过限定酸性染料与助剂的重量比，能改善染料溶解度和渗透速率的问题，并使墨水根据落笔时的轻重或运笔力道呈现环境变色的效果。
30.通过本发明提供的随书写环境变色的墨水，有利于书法、绘画创作者观察自己落笔时的轻重和运笔力道。
31.通过本发明提供的随书写环境变色的墨水，能适用于不同的书写工具中如钢笔、蘸水笔、毛笔及滚珠笔中，并且能适用于打印机中。
附图说明
32.图1为实施例3中墨水在25℃湿度为85％的环境下书写后3-5s后的颜色图。
33.图2为实施例3中墨水在25℃湿度为85％的环境下书写后使用吹风机加热5s后的颜色图见图2。
具体实施方式
34.实施例1
35.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括1％的酸性黄23、1.5％的罗丹明b、0.5％的水溶性伊红、0.5％的酸性大红3r、12％的六水合氯化钴、18％的氯化镍、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
36.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
37.s1.将酸性黄23、罗丹明b、水溶性伊红、酸性大红3r、六水合氯化钴、氯化镍、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
38.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
39.实施例2
40.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括1％的酸性黄23、1.5％的罗丹明b、0.5％的水溶性伊红、0.5％的酸性大红3r、10％的六水合氯化钴、16％的硫酸镍、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
41.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
42.s1.将酸性黄23、罗丹明b、水溶性伊红、酸性大红3r、六水合氯化钴、氯化镍、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
43.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
44.实施例3
45.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括3％的亚甲基蓝、4％的罗丹明b、0.5％的柠檬黄、2％的甲基紫、0.5％的酸性湖蓝、0.5％的酸性蓝brl、8％的氯化钴、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
46.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
47.s1.将亚甲基蓝、罗丹明b、柠檬黄、甲基紫、酸性湖蓝、酸性蓝brl、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
48.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
49.实施例4
50.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括3％的亚甲基蓝、4％的罗丹明b、0.5％的柠檬黄、2％的甲基紫、0.5％的酸性湖蓝、0.5％的酸性蓝brl、10％
的氯化钴、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
51.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
52.s1.将亚甲基蓝、罗丹明b、柠檬黄、甲基紫、酸性湖蓝、酸性蓝brl、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
53.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
54.实施例5
55.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括2％的酸性黄23、2.5％的罗丹明b、1.5％的水溶性伊红、1.5％的酸性大红3r、12％的六水合氯化钴、18％的氯化镍、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
56.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
57.s1.将酸性黄23、罗丹明b、水溶性伊红、酸性大红3r、六水合氯化钴、氯化镍、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
58.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
59.实施例6
60.一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括1％的酸性黄23、1.5％的罗丹明b、0.5％的水溶性伊红、0.5％的酸性大红3r、16％的六水合氯化钴、20％的氯化镍、5
‰
的卡松、1.5％的阿拉伯胶、3
‰
的柠檬酸、3
‰
的柠檬酸钠、1％的甘油、纯净水余量。
61.一种随书写环境变色的墨水的制备方法，包括以下步骤：
62.s1.将酸性黄23、罗丹明b、水溶性伊红、酸性大红3r、六水合氯化钴、氯化镍、柠檬酸、柠檬酸钠加入纯净水中进行混合均匀得到混合物a；
63.s2.将卡松、阿拉伯胶、甘油加入到混合物a中进行混合得到随书写环境变色的墨水。
64.性能测试
65.测试样品：取实施例1-6制备得到的墨水各10份，取市售的10份红色墨水作为对比例1、市售的10份蓝色墨水作为对比例2。
66.1.颜色测试：将测试样品加入到钢笔中，测试墨水书写后3-5s、书写后1min、吹风加热5s后的字迹颜色，测试结果见表1，实施例3中墨水在25℃湿度为85％的环境下书写后3-5s后的颜色图见图1、吹风机加热5s后的颜色图见图2。
67.2.书写性能测试：选取140名测试者，并分为7组，每组20人，记录使用蘸水笔蘸墨水书写的流畅度、可间断书写性、不洇不透性，超过95％的测试者使用墨水后的感受为流畅度优、可间断书写性好、且不洇不透书写纸的记录结果为a,超过90％的测试者使用墨水后的感受为流畅度较好、间断书写较好、且不洇不透书写纸的记录结果为b,超过90％的测试者使用墨水后的感受为流畅度一般、不能间断书写性、且洇透书写纸的记录结果为c,测试结果见表1。
68.表1
69.
技术特征：1.一种随书写环境变色的墨水，其特征在于，按质量百分比计，其制备原料包括酸性染料1-10％、含钴化合物2-15％、无机化合物0-20％、助剂2-8％、水余量。2.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述酸性染料选自酸性黄23、罗丹明b、酸性大红3r、胭脂虫红、水溶性伊红、甲基蓝、亚甲基蓝、酞菁蓝pb-15、酸性湖蓝、柠檬黄、甲基紫、酸性蓝brl中的一种或多种。3.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述含钴化合物选自无水氯化钴、六水合氯化钴、氧化钴、氢氧化钴中的一种或多种。4.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述无机化合物选自含有过渡金属离子的氯化盐或含有过渡金属离子的硫酸盐。5.如权利要求1-4任一项所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述过渡金属离子选自镍离子、铝离子、铜离子、铁离子、锌离子中的一种或多种。6.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述酸性染料与含钴化合物的重量比为(1-1.5):1。7.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述酸性染料、含钴化合物、无机化合物的重量比为1：(2-4.8)：(4.5-7.2)。8.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述助剂选自防腐剂、增稠剂、ph缓冲剂、保湿剂中的一种或多种。9.如权利要求1所述的随书写环境变色的墨水，其特征在于，所述酸性染料与助剂的重量比为(1.2-5)：1。10.一种如权利要求1-9任一项所述的随书写环境变色的墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将包含酸性染料、含钴化合物、无机化合物、助剂、水的制备原料进行混合搅拌后制备得到随书写环境变色的墨水。
技术总结本发明涉及C09D技术领域，具体涉及种随书写环境变色的墨水及制备方法。本发明提供了一种随书写环境变色的墨水，按质量百分比计，其制备原料包括酸性染料1-10％、含钴化合物2-15％、无机化合物0-20％、助剂2-8％、水余量。通过本发明提供的随书写环境变色的墨水，具有色彩鲜艳且能随环境变色的特性。彩鲜艳且能随环境变色的特性。
技术研发人员：余昊源
受保护的技术使用者：上海鱼圆文具有限公司
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/11/1
