基于多酸的可擦寫紙及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于可擦寫紙技術領域，具體涉及一種基于多酸的可擦寫紙及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在日常交流、信息傳遞和儲存的過程中，紙張起到了非常關鍵的作用。盡管當今電子媒體越來越普及，全世界紙張的消耗量在過去的三十年內依舊提高了三倍，達到了 4億噸/年。不幸的是，大部分紙張在丟棄之前僅僅被使用了一次，被浪費的紙張和打印用的油墨會帶來許多環境問題，例如森林破壞，大量的固體廢棄物和化學污染。可以重復使用的可擦寫紙，被認為可以解決由于紙張和油墨的浪費帶來的經濟和環境問題。目前，可轉換的有機染料常常被用于構建可擦寫紙，基于此，光響應，PH響應，濕度響應等可擦寫紙已經問世，但是一些問題依然存在:i)目前使用可轉換材料在變色過程中不穩定，易降解；ii)色彩保持時間短，不適合長時閱讀和信息儲存；iii)大部分可轉換材料具有毒性，在日常使用中可能會帶來健康問題；iv)可轉換材料合成路線復雜，價格昂貴。因此，亟需設計構建性質更加出色，更加穩定的可擦寫紙。目前，現有技術中還沒有利用多酸制備的可擦寫紙。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是為了解決現有的可擦寫紙在變色過程中不穩定、色彩保持時間短、材料有毒且價格昂貴的技術問題，而提供一種基于多酸的可擦寫紙及其制備方法。
[0004]本發明首先提供一種基于多酸的可擦寫紙的制備方法，包括:
[0005]步驟一:將多酸溶液與醇溶液混合，得到混合溶液，將混合溶液加入石英池中，用高壓汞燈照射混合溶液，得到還原型多酸溶液；
[0006]步驟二:將聚乙二醇加入到步驟一得到的還原型多酸溶液中，得到聚乙二醇還原型多酸溶液，在纖維素濾紙上依次涂抹聚乙二醇溶液、聚乙二醇還原型多酸溶液和聚乙二醇溶液，并分別在40?90°C下干燥，得到基于多酸的可擦寫紙。
[0007]優選的是，所述的多酸溶液為Dawson型多酸溶液或Keggin型多酸溶液。
[0008]優選的是，所述的多酸溶液為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸或硅鎢酸。
[0009]優選的是，所述的多酸溶液的濃度為ImM?20mM。
[0010]優選的是，所述的多酸溶液和醇溶液的體積比為1: (2-6)。
[0011]優選的是，所述的醇溶液為甲醇、乙醇或異丙醇。
[0012]優選的是，所述的高壓汞燈的發射光為365nm，功率為10-1000W。
[0013]優選的是，所述的聚乙二醇溶液為聚乙二醇20000溶液。
[0014]優選的是，所述的步驟二聚乙二醇還原型多酸溶液中聚乙二醇的質量分數為2?10%。
[0015]本發明還提供上述制備方法得到的基于多酸的可擦寫紙。
[0016]本發明的有益效果
[0017]本發明提供一種基于多酸的可擦寫紙的制備方法，該方法是將多酸溶液與醇溶液混合，得到混合溶液，將混合溶液加入石英池中，用高壓汞燈照射混合溶液，得到還原型多酸溶液；然后將聚乙二醇加入到還原型多酸溶液中，得到聚乙二醇還原型多酸溶液，在纖維素濾紙上依次涂抹聚乙二醇溶液、聚乙二醇還原型多酸溶液和聚乙二醇溶液，并分別在40?90°C下干燥，得到基于多酸的可擦寫紙。與現有技術相對比，本發明采用多酸作為反應原料，由于多酸可以在氧化還原過程中保持自身結構的穩定，并伴隨著顏色的變化，相比于可轉換染料，多酸在顏色變化過程中結構穩定，不發生降解，多酸的氧化狀態和還原狀態在常溫常壓下是穩定的，為長時間的信息儲存提供了可能；多酸被用于多種疾病的治療，是一種低生物毒性的試劑；且價格低廉。
[0018]本發明還提供上述制備方法得到的基于多酸的可擦寫紙，本發明的可擦寫紙以雙氧水作為墨水，利用雙氧水可以將還原態的多酸氧化褪色的性質，可以將信息寫入；在紫外光照射條件下，異丙醇將多酸還原，從而實現文字與圖案的擦除。另外，使用雙氧水作為墨水，利用商品化的墨盒和噴墨打印機，實現了在多酸可擦寫紙上可重復擦寫的噴墨打印，本發明的可擦寫紙書寫和打印得到的漢字、字母和數字清晰，可保持至少三個月無明顯的變化。
【附圖說明】
[0019]圖1是多酸可擦寫紙的彩色照片。
[0020]圖2是在多酸可擦寫紙上書寫漢字的效果圖。
[0021]圖3是在多酸可擦寫紙上書寫字母的效果圖。
[0022]圖4是在多酸可擦寫紙上書寫數字的效果圖。
[0023]圖5是在多酸可擦寫紙上噴墨打印文字的效果圖。
[0024]圖6是在多酸可擦寫紙上噴墨打印復雜圖案的效果圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明首先提供一種基于多酸的可擦寫紙的制備方法，包括:
[0026]步驟一:將多酸溶液與醇溶液混合，得到混合溶液，將混合溶液加入石英池中，用高壓汞燈照射混合溶液，得到還原型多酸溶液；
[0027]步驟二:將聚乙二醇加入到步驟一得到的還原型多酸溶液中，得到聚乙二醇還原型多酸溶液，在纖維素濾紙上依次涂抹聚乙二醇溶液、聚乙二醇還原型多酸溶液和聚乙二醇溶液，并分別在40?90°C下干燥，得到基于多酸的可擦寫紙。
[0028]按照本發明，將多酸溶液與醇溶液混合，得到混合溶液，將混合溶液加入石英池中，用高壓汞燈照射混合溶液，至溶液顏色變為深藍色，得到還原型多酸溶液；所述的多酸溶液優選為Dawson型多酸溶液或Keggin型多酸溶液，更優選為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸或硅鎢酸。所述的多酸溶液的濃度為ImM?20mM ;所述的醇溶液為小分子醇溶液，優選為甲醇、乙醇或異丙醇。所述的多酸溶液和醇溶液的體積比優選為1: (2-6)。所述的高壓汞燈的發射光優選為365nm，功率為10-10001
[0029]按照本發明，將聚乙二醇加入到得到的還原型多酸溶液中，得到聚乙二醇還原型多酸溶液，在纖維素濾紙表面上均勻的涂抹聚乙二醇溶液，并在40?90°C下干燥，優選干燥時間為0.5?3小時，使得纖維素紙表面均勻的覆蓋一層聚乙二醇膜；所述的聚乙二醇溶液的質量分數為5?20% ;然后，再將聚乙二醇還原型多酸溶液均勻涂抹在纖維素濾紙表面，并在40?90°C下干燥，優選干燥時間為0.5?3小時；所述的聚乙二醇還原型多酸溶液中聚乙二醇的質量分數優選為2?10% ;最后，在纖維素濾紙表面涂抹一層聚乙二醇溶液，作為保護層，所述的聚乙二醇溶液的質量分數為5?20%，并在40?90°C下干燥，優選干燥時間為0.5?3小時，即得到基于多酸的可擦寫紙。所述的聚乙二醇溶液優選為聚乙二醇20000溶液。
[0030]本發明還提供上述制備方法得到的基于多酸的可擦寫紙。
[0031]本發明的基于多酸的可擦寫紙可用于書寫、噴墨打印及擦除，具體應用方法為:
[0032](I)在多酸可擦寫紙上書寫。將50?500mM的H2O2灌注入鋼筆內，利用灌注了 H2O2的鋼筆可直接在多酸可擦寫紙上書寫。
[0033](2)在多酸可擦寫紙上噴墨打印。用水和乙醇將市售的打印墨盒洗至無墨水的顏色，將H2O2灌注入墨盒內，利用市售的普通噴墨打印機即可實現在可擦寫紙上的噴墨打印。
[0034](3)多酸可擦寫紙的擦除。在使用過的多酸可擦寫紙均勻的涂抹上小分子醇溶液，將其在高壓汞燈下照射，即可將字跡圖案擦除。所述的小分子醇優選為甲醇、乙醇或異丙醇。所述的高