[发明专利]一种用于无墨打印明胶基光致变色薄膜的制备方法

说明书

本发明的一种用于无墨打印的明胶基光致变色薄膜的制备方法，包括：（1）明胶基光致变色薄膜的制备（2）将明胶薄膜置于紫外光灯下照射，引发体系中的钼酸铵反应进行光致变色，通过不同的光打印模版，对明胶薄膜在紫外光灯下进行照射，显示出图像。我们将三甘醇加入到温度50℃溶解的明胶溶液中，继续搅拌使溶液温度降至30℃后加入钼酸铵溶液来制备明胶薄膜。通过添加三甘醇来控制和调节明胶薄膜体系的模量、刚度、强度和含水量从而改变明胶薄膜的力学性能。本发明同时解决了作为用于替代传统纸张的性质.我们所设计并制备的明胶薄膜，具有很快的变色响应速度，可控的颜色变化，最重要是具有很好的书写和光打印的功能，完全具有替代传统纸张的前景。其制备简易、材料成本低廉、机械性能良好、变色过程操作简单的优点，已经具备大规模生产的基本条件，是一种有投入实际应用潜力的材料。

技术领域

本发明属于高分子水凝胶技术领域，涉及一种可替代传统纸张可用于无墨打印的明胶基光致变色薄膜的制备方法。

背景技术

纸是人们生活中不可缺少的材料，大量纸的生产与使用消耗了大量的森林资源。无墨打印，是近年来兴起的新技术，也被视为改变传统纸材料使用习惯的新方式，可回收的材料以替代传统的纸。吉林大学李建华等人研制的无墨喷水可重复打印纸和东南大学潘乐等人研发的无墨热烤生态打印技术，还有众所周知的zink无墨打印技术，都是传统意义上取消了对墨水的使用，而是选择了在“纸”上下手, 或者对打印机的打印方式进行改变，通过将变色材料同纸复合，达到可打印的目的。然而，这些技术还是没有彻底离开对传统纸张的使用，并不能达到我们环保的目的，本发明采用可降解、具有多次再生能力的生物基材料明胶进行制备，在材料使用方面遵循着环保的理念，摒弃对传统纸张的使用，真正意义上达到纸张的环保与可再生。

光致变色材料，是一系列在某种光的照射下能够发生颜色变化的材料。这一类材料因在光存储、显示、防伪、伪装以及其它光学器件等领域有着极大的应用价值，而长期受到人们的关注。明胶是来自胶原的水溶性蛋白质的混合物。明胶可通过例如在酸性或碱性条件下，通过对从皮肤、肌键、韧带、骨骼等的水性提取物获得的胶原进行部分水解获得,或者通过酶促水解来获得。明胶是一种天然的水溶性的生物可降解高分子材料。

所以，我们的目的是制备一种以明胶为基质的光致变色材料，期望利用明胶材料的容易制备，无毒，环境友好等特点得到一种可用于无墨打印、书写或者可以进行传统的喷墨打印或激光打印的一种性能良好的可光致变色明胶基膜。

发明内容

为了解决大量纸的生产和使用所导致的对森林资源大量消耗由此引发的全球变暖等严重生态问题，本发明的目的是找到一种低成本、可回收的材料以替代传统的纸。所以我们所制备的这明胶基光致变色薄膜是通过将多金属氧酸盐引入到明胶体系中并通过操作简单的变色过程实现明胶薄膜的光致变色，从而达到光打印的效果。

本发明所述的一种可替代传统纸张可用于无墨打印的明胶基光致变色薄膜的制备方法，包括:（1）明胶基光致变色薄膜的制备：（2）明胶基光致变色薄膜的改性。

所述的制备方法的步骤和条件如下：

a.明胶基光致变色薄膜的制备

本发明采用明胶和去离子水比例(1-2)g : (10-20)mL来确定去离子水的用量，其中，去离子水一半用于溶解明胶，一半用于溶解钼酸铵，将（0.45-0.9）g钼酸铵溶于（5-10）mL去离子水中，在50℃的条件下搅拌30分钟以上直至钼酸铵完全溶解，待钼酸铵全部溶解后，将钼酸铵溶液取出后在室温中静置冷却；将（1-2g）明胶溶于（5-10mL）去离子水中，在50℃的条件下搅拌30min以上，直至明胶完全溶解，然后在溶解的明胶溶液中加入三甘醇溶液继续搅拌10min，将明胶与三甘醇的混合溶液的搅拌温度降至30℃，然后将上述两种制备好的溶液进行混合，在30℃环境下继续搅拌10min，得到混合均匀溶液，然后取出溶液使用超声清洗机进行除泡处理，最后，将制备好的溶液通过滴管在规格100mm×100mm×1mm的模具上进行铺膜，在无尘，室温的环境下自然失水干燥成膜。