[發(fā)明專利]一種新型的可重復(fù)使用水寫紙

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310405782.2
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103434309A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉安;盛蘭;李敏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: B43L1/00
• 分類號: B43L1/00;D21H27/00
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型的遇水顯色的可重復(fù)使用的水寫紙。屬于重復(fù)使用書寫打印材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一次性書寫或打印用紙浪費嚴重，從保護環(huán)境和資源重復(fù)利用的角度出發(fā)，紙張的循環(huán)利用顯得尤為重要。目前市場上也有大量可重復(fù)使用的遇水顯色的水寫紙，但現(xiàn)有這些水寫紙都是由紙基、炭黑層和噴白層或直接由深色原紙與噴白層組成。如中國專利CN2628572Y，公布了一種可重復(fù)使用的水寫紙。但它們都是基于噴白層遇水變透明，顯色炭黑層或深色原紙顏色而實現(xiàn)水寫這種物理性質(zhì)變化，此方法制備的水寫紙字跡顯示顏色多為黑色，對比度及分辨率不高，且應(yīng)用范圍局限為書、畫練習之用。發(fā)明具有多種顏色，能同時滿足書寫和打印兩種需求，可重復(fù)使用的水寫紙有巨大的市場潛力。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明涉及一種新型的可重復(fù)使用水寫紙，所述的水寫紙由顯色組分和基質(zhì)組成，遇水后能發(fā)生明顯顏色變化，水干后顏色復(fù)原，可重復(fù)使用。

這里所述的顯色組分是指遇水能發(fā)生分子結(jié)構(gòu)變化，并伴隨明顯顏色變化的水致變色染料，水干后，分子結(jié)構(gòu)和顏色能恢復(fù)到原來狀態(tài)。根據(jù)所用顯色組分的不同，可得到不同顏色顯示的水寫紙。

這里所述的基質(zhì)包含結(jié)構(gòu)支撐材料和性能增強添加劑，所述的結(jié)構(gòu)支撐材料用于負載顯色組分和性能增強添加劑，它可以是生物質(zhì)材料及其衍生物，如纖維類或天然橡膠，也可以是人造材料，如金屬、玻璃、石棉、高分子聚合物、有機無機雜化材料等。性能增強添加劑是具有保色、粘合、保濕、增潤、防洇、防潮、防曬、防泄漏等功能的一種、或多種有機物小分子，有機聚合聚合物、無機鹽或有機無機復(fù)合物。根據(jù)基質(zhì)的性質(zhì)，性能增強添加劑也可以沒有。

其中，所述的保色添加劑是用于鈍化紙基表面的活性基團，防止紙基與水致變色染料發(fā)生作用。主要是指含有一種或一種以上氧、硫、氮、磷等雜原子的有機化合物、有機金屬化合物、或高分子聚合物，如聚乙二醇、聚氧化乙烯等。

所述的粘合添加劑是用于增強基底和顯色層的結(jié)合度，通常是一類具有粘結(jié)作用的水溶性或水溶脹性的聚合物材料，?如聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯，聚乙烯基吡咯烷酮等。

所述的保濕添加劑能長久保持水分，用于調(diào)節(jié)字跡保留時間，通常是指一類能長久保持水分的有機或無機材料及其鹽類，如無機鹽（氯化鈉、氯化銨等）、聚乙烯醇、二氯亞砜、肽類化合物和水凝膠（聚丙烯酰胺等）等。根據(jù)不同的需求，采用不同的保濕劑，可以使字跡保留不同時間長短。

所述的增潤添加劑用于促進水滲透，調(diào)節(jié)顯色速度，?通常是一類具有易吸濕、能促進水滲透的有機或無機添加劑，如表面活性劑、無機鹽等。

所述的防洇添加劑用于防止水橫向擴散，常用的有淀粉及其衍生物或有淀粉中分離的成分、環(huán)糊精、分子篩、硅膠、酸化膨潤土等。

所述的防潮添加劑劑用于防止環(huán)境中的水汽等對水致變色染料的破壞作用；防曬添加劑用于防止環(huán)境中的紫外線等對水致變色染料的破壞作用；所述的防止泄露添加劑用于防止染料泄露和直接接觸引起使用安全等問題。在這些添加劑中，其中常用的是一類親水性或具有水溶脹性的聚合物材料，如聚乙二醇、聚氧化乙烯等。

此外，性能增強層根據(jù)需要，上述的性能增強添加劑既可以是單一物質(zhì)兼具多種功能，也可以是具有不同功能的多種物質(zhì)復(fù)合。

該水寫紙用清水即可書寫顯色，自然條件下待水揮發(fā)或加熱使水快速揮發(fā)，可以實現(xiàn)褪色，此過程可以循環(huán)多次，從而實現(xiàn)重復(fù)利用。由于其顯色是依靠水刺激染料分子結(jié)構(gòu)可逆變化，其對水響應(yīng)敏感，顯色前后對比度高，且通過水致變色染料分子取代基的改變可以實現(xiàn)不同顏色顯示。其書寫起來字跡清晰，不易擴散，表面光滑，可重復(fù)使用。其不僅可適用于毛筆書，畫練習，也可用于鋼筆日常書寫，此外還可以利用噴水實現(xiàn)無墨打印。由于對水的特殊響應(yīng)，這類水寫紙也可以應(yīng)用于濕度檢測卡、安全防偽等領(lǐng)域。

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具體實施方式

本發(fā)明給出了一種以水致變色染料作為顯色組分的新型水寫紙。顯色組分或化學鍵連或物理摻雜到基質(zhì)中即得到本發(fā)明新型產(chǎn)品。以下的描述僅僅是為了讓普通水平的讀者能夠懂得和實踐本專利申請的科學原理和特點給出的示意性的部分例證，但并非局限我們的發(fā)明于此，任何基于本專利說明書給出的科學原理和產(chǎn)品特點的應(yīng)用方式都屬于本項專利保護范疇內(nèi)。

實施例一：