[发明专利]基于多酸的可擦写纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于可擦写纸技术领域，具体涉及一种基于多酸的可擦写纸及其制备方法。

背景技术

在日常交流、信息传递和储存的过程中，纸张起到了非常关键的作用。尽管当今电子媒体越来越普及，全世界纸张的消耗量在过去的三十年内依旧提高了三倍，达到了4亿吨/年。不幸的是，大部分纸张在丢弃之前仅仅被使用了一次，被浪费的纸张和打印用的油墨会带来许多环境问题，例如森林破坏，大量的固体废弃物和化学污染。可以重复使用的可擦写纸，被认为可以解决由于纸张和油墨的浪费带来的经济和环境问题。目前，可转换的有机染料常常被用于构建可擦写纸，基于此，光响应，pH响应，湿度响应等可擦写纸已经问世，但是一些问题依然存在：i)目前使用可转换材料在变色过程中不稳定，易降解；ii)色彩保持时间短，不适合长时阅读和信息储存；iii)大部分可转换材料具有毒性，在日常使用中可能会带来健康问题；iv)可转换材料合成路线复杂，价格昂贵。因此，亟需设计构建性质更加出色，更加稳定的可擦写纸。目前，现有技术中还没有利用多酸制备的可擦写纸。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的可擦写纸在变色过程中不稳定、色彩保持时间短、材料有毒且价格昂贵的技术问题，而提供一种基于多酸的可擦写纸及其制备方法。

本发明首先提供一种基于多酸的可擦写纸的制备方法，包括：

步骤一：将多酸溶液与醇溶液混合，得到混合溶液，将混合溶液加入石英池中，用高压汞灯照射混合溶液，得到还原型多酸溶液；

步骤二：将聚乙二醇加入到步骤一得到的还原型多酸溶液中，得到聚乙二醇还原型多酸溶液，在纤维素滤纸上依次涂抹聚乙二醇溶液、聚乙二醇还原型多酸溶液和聚乙二醇溶液，并分别在40～90℃下干燥，得到基于多酸的可擦写纸。

优选的是，所述的多酸溶液为Dawson型多酸溶液或Keggin型多酸溶液。

优选的是，所述的多酸溶液为磷钼酸、磷钨酸、硅钼酸或硅钨酸。

优选的是，所述的多酸溶液的浓度为1mM～20mM。

优选的是，所述的多酸溶液和醇溶液的体积比为1：(2-6)。

优选的是，所述的醇溶液为甲醇、乙醇或异丙醇。

优选的是，所述的高压汞灯的发射光为365nm，功率为10-1000W。

优选的是，所述的聚乙二醇溶液为聚乙二醇20000溶液。

优选的是，所述的步骤二聚乙二醇还原型多酸溶液中聚乙二醇的质量分数为2～10％。

本发明还提供上述制备方法得到的基于多酸的可擦写纸。

本发明的有益效果

本发明提供一种基于多酸的可擦写纸的制备方法，该方法是将多酸溶液与醇溶液混合，得到混合溶液，将混合溶液加入石英池中，用高压汞灯照射混合溶液，得到还原型多酸溶液；然后将聚乙二醇加入到还原型多酸溶液中，得到聚乙二醇还原型多酸溶液，在纤维素滤纸上依次涂抹聚乙二醇溶液、聚乙二醇还原型多酸溶液和聚乙二醇溶液，并分别在40～90℃下干燥，得到基于多酸的可擦写纸。与现有技术相对比，本发明采用多酸作为反应原料，由于多酸可以在氧化还原过程中保持自身结构的稳定，并伴随着颜色的变化，相比于可转换染料，多酸在颜色变化过程中结构稳定，不发生降解，多酸的氧化状态和还原状态在常温常压下是稳定的，为长时间的信息储存提供了可能；多酸被用于多种疾病的治疗，是一种低生物毒性的试剂；且价格低廉。

本发明还提供上述制备方法得到的基于多酸的可擦写纸，本发明的可擦写纸以双氧水作为墨水，利用双氧水可以将还原态的多酸氧化褪色的性质，可以将信息写入；在紫外光照射条件下，异丙醇将多酸还原，从而实现文字与图案的擦除。另外，使用双氧水作为墨水，利用商品化的墨盒和喷墨打印机，实现了在多酸可擦写纸上可重复擦写的喷墨打印，本发明的可擦写纸书写和打印得到的汉字、字母和数字清晰，可保持至少三个月无明显的变化。

附图说明

图1是多酸可擦写纸的彩色照片。

图2是在多酸可擦写纸上书写汉字的效果图。

图3是在多酸可擦写纸上书写字母的效果图。

图4是在多酸可擦写纸上书写数字的效果图。

图5是在多酸可擦写纸上喷墨打印文字的效果图。

图6是在多酸可擦写纸上喷墨打印复杂图案的效果图。

具体实施方式

本发明首先提供一种基于多酸的可擦写纸的制备方法，包括：

步骤一：将多酸溶液与醇溶液混合，得到混合溶液，将混合溶液加入石英池中，用高压汞灯照射混合溶液，得到还原型多酸溶液；