一种教学用环保型美术颜料及其制备方法

技术领域

本发明属于美术颜料技术领域，具体是指一种教学用环保型美术颜料及其制备方法。

背景技术

水彩颜料是目前常用的一种美术颜料，它以水为溶剂，通过颜料颗粒的悬浮分散，形成具有色彩和透明度的绘画效果；水彩颜料具有独特的特性和优异的性能，如色彩鲜艳、层次丰富、透明度高、易于调和等，在绘画过程中，水彩颜料的使用可以带来很好的表现力和创作效果；同时，水彩颜料不含有害物质，对人体和环境无害，符合现代社会对于环保、健康的要求，水彩颜料含水量较高，易于涂抹和使用，在干燥环境中可迅速干燥，通常以液体或膏状存在，便于携带和保存，水彩颜料也因其具有环保、易使用、多样性等特点，使得在绘画创作中得到广泛应用。

目前现有技术主要存在以下问题：

在使用水彩颜料时，因颜料过于稀薄，容易分层，并且水彩颜料主要由水和油脂组成，这些成分是霉菌生长的理想培养基，容易发霉，分层和发霉变质导致颜料稳定性不佳，缩短了颜料使用寿命。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种教学用环保型美术颜料，包括如下重量份的组分：抗菌增稠型微球填料20-30份，颜料色粉70-80份，丁基羟基茴香醚10-15份，司班60 10-15份，聚乙二醇15-20份，水90-100份。

所述抗菌增稠型微球填料，包括如下重量份的组分：海藻酸钠10-15份，羧甲基壳聚糖10-15份，氯化钙10-12份。

所述颜料色粉，为无机色粉或有机色粉，均为市售普通颜料粉，所述无机色粉为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁黄、氧化铁黑等，所述有机色粉为酞菁绿、酞菁蓝、永固黄、甲苯胺红等。

所述抗菌增稠型微球填料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将壳聚糖加入无水乙醇溶液中浸泡1h，无水乙醇溶液的浸泡有利于壳聚糖分子的溶胀而提高其溶解率，再加入质量分数为45%的氢氧化钠溶液中浸泡1h，转入三口烧瓶中，搅拌，分3-5次加入氯乙酸固体粉末，控制反应温度50-60℃，反应时间2-3h，通过这种制备方法可获得具有良好增稠絮凝性能、无毒、可自然降解的高度亲水性改性壳聚糖，将得到的改性壳聚糖粗品用体积分数为75%的乙醇溶液洗涤4-6次，抽滤，收集沉淀物，干燥，干燥温度50-60℃，干燥时间3-4h，得到羧甲基壳聚糖；

（2）将步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖溶于水中，加入海藻酸钠，搅拌，搅拌转速300-500rpm，搅拌时间5-10min，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠可通过静电作用结合，得到复合物；

（3）将氯化钙固体粉末加入同等重量的水中，溶解完全，配制的氯化钙浓度较高，交联反应速率越快，交联反应结构越高，越有利于后续中多孔微球的制备，得到高浓度的氯化钙溶液；

（4）将步骤（2）所述的复合物缓慢加入到步骤（3）所述的高浓度的氯化钙溶液中，缓慢加入有利于两者充分的交联反应，可制备多孔状的微球填料，进而有利于增强增稠作用，控制温度50-80℃，搅拌转速800-1200rpm，搅拌时间80-100min，收集小球，并用蒸馏水清洗3-5次，真空冷冻干燥，得到抗菌增稠型微球填料；

优选地，步骤（1）中，壳聚糖与无水乙醇溶液的重量比为1:（4-6），壳聚糖与氢氧化钠溶液的重量比为1:（5-8）；

优选地，步骤（1）中，壳聚糖与氯乙酸固体粉末的重量比为1:（2-3）；

优选地，步骤（2）中，羧甲基壳聚糖与水的重量比为1:（8-10）；

优选地，步骤（4）中，真空冷冻干燥过程中，干燥温度-50℃至-40℃，干燥时间38-48h。

本发明还提供了一种教学用环保型美术颜料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将颜料色粉和水混合，再加入司班60、聚乙二醇，搅拌均匀，乳化剂司班60、润湿剂聚乙二醇的加入增加了颜料色粉与水的溶解，提高了颜料色粉的分散性，得到混合浆料；

S2、将抗菌增稠型微球填料、丁基羟基茴香醚加入步骤S1所述的混合浆料中，超声使其分散均匀，超声处理有利于微球填料的均匀性，便于发挥抗菌增稠作用，抗氧化剂丁基羟基茴香醚可协同微球填料保护颜料，防止其氧化变质，延长使用周期，得到教学用环保型美术颜料；

优选地，步骤S1中，搅拌过程中，搅拌转速80-100rpm，搅拌时间30-40min；

优选地，步骤S2中，超声分散过程中，超声功率500-600W，超声时间20-30min。

本发明取得的有益效果如下：

本发明通过将抗菌增稠型微球填料作为混合浆料的载体，增加了颜料的分散性、抗菌性，有效改善颜料的分层、变质以及发霉现象，提高了颜料的稳定性，延长了使用寿命；所述抗菌增稠型微球填料中，海藻酸钠、羧甲基壳聚糖与氯化钙交联，形成了多孔的微球凝胶，具有优异的黏附性和吸附性，可利用多孔表面吸附颜料颗粒，阻止颜料颗粒之间的聚集和沉淀，又因其微球凝胶特性，改善了颜料颗粒的流动性，增加了黏稠度，有效改善颜料的分散性，减少分层的发生，同时，多孔的微球结构具有类似的各向同性，能使颜料具有角度无偏性，在各个角度均能展示鲜明一致的色彩，减少在角度的影响下产生的色彩偏差，显示了各角度一致的高质量绘画效果；海藻酸钠、羧甲基壳聚糖与氯化钙成分，赋予了微球凝胶良好的抗菌性，在微球凝胶黏附、吸附霉菌的基础上，发挥三种成分的联合抗菌作用，显著抑制霉菌的生长，其中海藻酸钠对霉菌细胞膜进行破坏并阻断营养物质的输送，羧甲基壳聚糖可干扰霉菌的生理活动，抑制霉菌的生长繁殖，氯化钙可增加霉菌的细胞通透性，有利于海藻酸钠和羧甲基壳聚糖发挥抑制作用；羧甲基壳聚糖还具有高度的亲水性，可以与颜料中的阳离子发生静电作用或氢键作用，增强吸附性；本发明以抗菌增稠型微球填料、颜料色粉、丁基羟基茴香醚、司班60、聚乙二醇和水制成一种教学用环保型美术颜料，显著增强了分散性、抗菌性，有效减少颜料的分层、变质及发霉，还使得颜料的色彩具有角度无偏性，显示了高质量的绘画效果。

附图说明

图1为本发明实施例1所制备的抗菌增稠型微球填料的扫描电镜图；

图2为本发明实施例1-4和对比例1-3的黑格曼数结果图；

图3为本发明实施例1-4和对比例1-3的霉菌抑菌圈直径结果图；

图4为本发明实施例1-4和对比例1-3的色差结果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用，但不能限制本申请的内容。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为从商业渠道购买得到的。

实施例中所用试剂的来源如下：

海藻酸钠CASNo:9005-38-3，品牌Innochem，货号A02570；

壳聚糖CASNo:9012-76-4，品牌Innochem，货号A41618；

氯化钙CASNo:10043-52-4，品牌Innochem，货号A01289；

无水乙醇CASNo:64-17-5，品牌Innochem，货号G00004；

氢氧化钠CASNo:1310-73-2，品牌Innochem，货号A36865；

氯乙酸CASNo:79-11-8，品牌Tci，货号C2123；

丁基羟基茴香醚CASNo:25013-16-5，品牌Innochem，货号A72512；

司班60CASNo:1338-41-6，品牌Innochem，货号A78558；

聚乙二醇CASNo:25322-68-3，品牌Innochem，货号A04817。

实施例1

本实施例提出了一种教学用环保型美术颜料，包括如下重量份的组分：抗菌增稠型微球填料30份，颜料色粉氧化铁红80份，丁基羟基茴香醚15份，司班60 15份，聚乙二醇20份，水100份。

抗菌增稠型微球填料，包括如下重量份的组分：海藻酸钠15份，羧甲基壳聚糖15份，氯化钙12份。

抗菌增稠型微球填料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将壳聚糖加入无水乙醇溶液中浸泡1h，壳聚糖与无水乙醇溶液的重量比为1:6，无水乙醇溶液的浸泡有利于壳聚糖分子的溶胀而提高其溶解率，再加入质量分数为45%的氢氧化钠溶液中浸泡1h，壳聚糖与氢氧化钠溶液的重量比为1:8，转入三口烧瓶中，搅拌，分5次加入氯乙酸固体粉末，壳聚糖与氯乙酸固体粉末的重量比为1:3，控制反应温度60℃，反应时间3h，通过这种制备方法可获得具有良好增稠絮凝性能、无毒、可自然降解的高度亲水性改性壳聚糖，将得到的改性壳聚糖粗品用体积分数为75%的乙醇溶液洗涤6次，抽滤，收集沉淀物，干燥，干燥温度60℃，干燥时间4h，得到羧甲基壳聚糖；

（2）将步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖溶于水中，羧甲基壳聚糖与水的重量比为1:10，加入海藻酸钠，搅拌，搅拌转速500rpm，搅拌时间10min，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠可通过静电作用结合，得到复合物；

（3）将氯化钙固体粉末加入同等重量的水中，溶解完全，配制的氯化钙浓度较高，交联反应速率越快，交联反应结构越高，越有利于后续中多孔微球的制备，得到高浓度的氯化钙溶液；

（4）将步骤（2）所述的复合物缓慢加入到步骤（3）所述的高浓度的氯化钙溶液中，缓慢加入有利于两者充分的交联反应，可制备多孔状的微球填料，进而有利于增强增稠作用，控制温度80℃，搅拌转速1200rpm，搅拌时间100min，收集小球，并用蒸馏水清洗5次，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥过程中，干燥温度40℃，干燥时间48h，得到抗菌增稠型微球填料。

本实施例提供一种教学用环保型美术颜料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将颜料色粉和水混合，再加入司班60、聚乙二醇，搅拌均匀，搅拌过程中，搅拌转速100rpm，搅拌时间40min，乳化剂司班60、润湿剂聚乙二醇的加入增加了颜料色粉与水的溶解，提高了颜料色粉的分散性，得到混合浆料；

S2、将抗菌增稠型微球填料、丁基羟基茴香醚加入步骤S1所述的混合浆料中，超声使其分散均匀，超声分散过程中，超声功率600W，超声时间30min，超声处理有利于微球填料的均匀性，便于发挥抗菌增稠作用，抗氧化剂丁基羟基茴香醚可协同微球填料保护颜料，防止其氧化变质，延长使用周期，得到教学用环保型美术颜料。

本实施例对所制备的抗菌增稠型微球填料进行扫描电镜，观察其微观形貌，图1为实施例1所制备的抗菌增稠型微球填料放大5倍的SEM图像，如图，本实施例制备的抗菌增稠型微球填料为一种多孔的微球凝胶。

实施例2

本实施例提出了一种教学用环保型美术颜料，包括如下重量份的组分：抗菌增稠型微球填料20份，颜料色粉氧化铁红70份，丁基羟基茴香醚10份，司班60 10份，聚乙二醇15份，水90份。

抗菌增稠型微球填料，包括如下重量份的组分：海藻酸钠10份，羧甲基壳聚糖10份，氯化钙10份。

抗菌增稠型微球填料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将壳聚糖加入无水乙醇溶液中浸泡1h，壳聚糖与无水乙醇溶液的重量比为1:4，无水乙醇溶液的浸泡有利于壳聚糖分子的溶胀而提高其溶解率，再加入质量分数为45%的氢氧化钠溶液中浸泡1h，壳聚糖与氢氧化钠溶液的重量比为1:5，转入三口烧瓶中，搅拌，分3次加入氯乙酸固体粉末，壳聚糖与氯乙酸固体粉末的重量比为1:2，控制反应温度50℃，反应时间2h，通过这种制备方法可获得具有良好增稠絮凝性能、无毒、可自然降解的高度亲水性改性壳聚糖，将得到的改性壳聚糖粗品用体积分数为75%的乙醇溶液洗涤4次，抽滤，收集沉淀物，干燥，干燥温度50℃，干燥时间3h，得到羧甲基壳聚糖；

（2）将步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖溶于水中，羧甲基壳聚糖与水的重量比为1:8，加入海藻酸钠，搅拌，搅拌转速300rpm，搅拌时间5min，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠可通过静电作用结合，得到复合物；

（3）将氯化钙固体粉末加入同等重量的水中，溶解完全，配制的氯化钙浓度较高，交联反应速率越快，交联反应结构越高，越有利于后续中多孔微球的制备，得到高浓度的氯化钙溶液；

（4）将步骤（2）所述的复合物缓慢加入到步骤（3）所述的高浓度的氯化钙溶液中，缓慢加入有利于两者充分的交联反应，可制备多孔状的微球填料，进而有利于增强增稠作用，控制温度50℃，搅拌转速800rpm，搅拌时间80min，收集小球，并用蒸馏水清洗3次，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥过程中，干燥温度-50℃，干燥时间38h，得到抗菌增稠型微球填料。

本实施例提供一种教学用环保型美术颜料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将颜料色粉和水混合，再加入司班60、聚乙二醇，搅拌均匀，搅拌过程中，搅拌转速80rpm，搅拌时间30min，乳化剂司班60、润湿剂聚乙二醇的加入增加了颜料色粉与水的溶解，提高了颜料色粉的分散性，得到混合浆料；

S2、将抗菌增稠型微球填料、丁基羟基茴香醚加入步骤S1所述的混合浆料中，超声使其分散均匀，超声分散过程中，超声功率500W，超声时间20min，超声处理有利于微球填料的均匀性，便于发挥抗菌增稠作用，抗氧化剂丁基羟基茴香醚可协同微球填料保护颜料，防止其氧化变质，延长使用周期，得到教学用环保型美术颜料。

实施例3

本实施例提出了一种教学用环保型美术颜料，包括如下重量份的组分：抗菌增稠型微球填料25份，颜料色粉氧化铁红75份，丁基羟基茴香醚12.5份，司班60 12.5份，聚乙二醇17.5份，水95份。

抗菌增稠型微球填料，包括如下重量份的组分：海藻酸钠12.5份，羧甲基壳聚糖12.5份，氯化钙11份。

抗菌增稠型微球填料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将壳聚糖加入无水乙醇溶液中浸泡1h，壳聚糖与无水乙醇溶液的重量比为1:5，无水乙醇溶液的浸泡有利于壳聚糖分子的溶胀而提高其溶解率，再加入质量分数为45%的氢氧化钠溶液中浸泡1h，壳聚糖与氢氧化钠溶液的重量比为1:6.5，转入三口烧瓶中，搅拌，分4次加入氯乙酸固体粉末，壳聚糖与氯乙酸固体粉末的重量比为1:2.5，控制反应温度55℃，反应时间2.5h，通过这种制备方法可获得具有良好增稠絮凝性能、无毒、可自然降解的高度亲水性改性壳聚糖，将得到的改性壳聚糖粗品用体积分数为75%的乙醇溶液洗涤5次，抽滤，收集沉淀物，干燥，干燥温度55℃，干燥时间3.5h，得到羧甲基壳聚糖；

（2）将步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖溶于水中，羧甲基壳聚糖与水的重量比为1:9，加入海藻酸钠，搅拌，搅拌转速400rpm，搅拌时间7.5min，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠可通过静电作用结合，得到复合物；

（3）将氯化钙固体粉末加入同等重量的水中，溶解完全，配制的氯化钙浓度较高，交联反应速率越快，交联反应结构越高，越有利于后续中多孔微球的制备，得到高浓度的氯化钙溶液；

（4）将步骤（2）所述的复合物缓慢加入到步骤（3）所述的高浓度的氯化钙溶液中，缓慢加入有利于两者充分的交联反应，可制备多孔状的微球填料，进而有利于增强增稠作用，控制温度65℃，搅拌转速1000rpm，搅拌时间90min，收集小球，并用蒸馏水清洗4次，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥过程中，干燥温度-45℃，干燥时间43h，得到抗菌增稠型微球填料。

本实施例提供一种教学用环保型美术颜料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将颜料色粉和水混合，再加入司班60、聚乙二醇，搅拌均匀，搅拌过程中，搅拌转速90rpm，搅拌时间35min，乳化剂司班60、润湿剂聚乙二醇的加入增加了颜料色粉与水的溶解，提高了颜料色粉的分散性，得到混合浆料；

S2、将抗菌增稠型微球填料、丁基羟基茴香醚加入步骤S1所述的混合浆料中，超声使其分散均匀，超声分散过程中，超声功率550W，超声时间25min，超声处理有利于微球填料的均匀性，便于发挥抗菌增稠作用，抗氧化剂丁基羟基茴香醚可协同微球填料保护颜料，防止其氧化变质，延长使用周期，得到教学用环保型美术颜料。

实施例4

本实施例提出了一种教学用环保型美术颜料，包括如下重量份的组分：抗菌增稠型微球填料30份，颜料色粉氧化铁红70份，丁基羟基茴香醚10份，司班60 10份，聚乙二醇15份，水90份。

抗菌增稠型微球填料，包括如下重量份的组分：海藻酸钠10份，羧甲基壳聚糖10份，氯化钙10份。

抗菌增稠型微球填料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将壳聚糖加入无水乙醇溶液中浸泡1h，壳聚糖与无水乙醇溶液的重量比为1:6，无水乙醇溶液的浸泡有利于壳聚糖分子的溶胀而提高其溶解率，再加入质量分数为45%的氢氧化钠溶液中浸泡1h，壳聚糖与氢氧化钠溶液的重量比为1:8，转入三口烧瓶中，搅拌，分5次加入氯乙酸固体粉末，壳聚糖与氯乙酸固体粉末的重量比为1:3，控制反应温度60℃，反应时间2h，通过这种制备方法可获得具有良好增稠絮凝性能、无毒、可自然降解的高度亲水性改性壳聚糖，将得到的改性壳聚糖粗品用体积分数为75%的乙醇溶液洗涤6次，抽滤，收集沉淀物，干燥，干燥温度60℃，干燥时间3h，得到羧甲基壳聚糖；

（2）将步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖溶于水中，羧甲基壳聚糖与水的重量比为1:10，加入海藻酸钠，搅拌，搅拌转速500rpm，搅拌时间5min，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠可通过静电作用结合，得到复合物；

（3）将氯化钙固体粉末加入同等重量的水中，溶解完全，配制的氯化钙浓度较高，交联反应速率越快，交联反应结构越高，越有利于后续中多孔微球的制备，得到高浓度的氯化钙溶液；

（4）将步骤（2）所述的复合物缓慢加入到步骤（3）所述的高浓度的氯化钙溶液中，缓慢加入有利于两者充分的交联反应，可制备多孔状的微球填料，进而有利于增强增稠作用，控制温度80℃，搅拌转速1200rpm，搅拌时间80min，收集小球，并用蒸馏水清洗5次，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥过程中，干燥温度-40℃，干燥时间38h，得到抗菌增稠型微球填料。

本实施例提供一种教学用环保型美术颜料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将颜料色粉和水混合，再加入司班60、聚乙二醇，搅拌均匀，搅拌过程中，搅拌转速100rpm，搅拌时间30min，乳化剂司班60、润湿剂聚乙二醇的加入增加了颜料色粉与水的溶解，提高了颜料色粉的分散性，得到混合浆料；

S2、将抗菌增稠型微球填料、丁基羟基茴香醚加入步骤S1所述的混合浆料中，超声使其分散均匀，超声分散过程中，超声功率600W，超声时间20min，超声处理有利于微球填料的均匀性，便于发挥抗菌增稠作用，抗氧化剂丁基羟基茴香醚可协同微球填料保护颜料，防止其氧化变质，延长使用周期，得到教学用环保型美术颜料。

对比例1

本对比例提供一种教学用环保型美术颜料，其与实施例1的区别在于教学用环保型美术颜料中不含抗菌增稠型微球填料；教学用环保型美术颜料的制备方法与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种教学用环保型美术颜料，其与实施例1的区别在于抗菌增稠型微球填料中不包含羧甲基壳聚糖；抗菌增稠型微球填料的制备方法不包括步骤（1）；教学用环保型美术颜料的制备方法与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种教学用环保型美术颜料，其与实施例1的区别在于抗菌增稠型微球填料中不包含氯化钙；抗菌增稠型微球填料的制备方法不包括步骤（3）；教学用环保型美术颜料的制备方法与实施例1相同。

实验例1

分散性实验

测试样品：实施例1-4以及对比例1-3所制备得到的教学用环保型美术颜料。

测试方法：选取测试样品3g放至黑格曼细度计楔形双槽的较深一端，采用刮刀在1-2S内沿槽的浅端刮平试样，从垂直于槽长的方向的一侧观察黑格曼细度计读取黑格曼数，黑格曼细度计板面与视线的夹角保持为20-30°，放置样品到读数时间间隔应≤10s；其中，黑格曼数越大，分散性越好。

图2为实施例1-4和对比例1-3的黑格曼数结果图；如图，实施例1-4的黑格曼数为6-7.5，均>5，说明分散性较好；对比例1-3的黑格曼数为3-4，均<5，说明分散性较差；对比例1的教学用环保型美术颜料中不含抗菌增稠型微球填料，无法利用其多孔表面吸附颜料颗粒，也无法利用微球凝胶特性改善流动性及增加粘稠度，导致分散性较差；对比例2的抗菌增稠型微球填料中不包含羧甲基壳聚糖，减弱了吸附性和黏附性，不利于吸附颜料颗粒，导致分散性较差；对比例3的抗菌增稠型微球填料中不包含氯化钙，无法提供钙离子与海藻酸钠和羧甲基壳聚糖发生结合，进而无法形成微球状填料，不利于颜料颗粒的流动性，导致分散性较差。

实验例2

抗菌性实验

测试样品：实施例1-4以及对比例1-3所制备得到的教学用环保型美术颜料。

测试方法：本实验选取常引起美术颜料变质的霉菌为实验菌进行抗菌实验，先取测试样品3g涂布在盖玻璃片上，并将其在超净台的紫外灯下灭菌处理，待用；采用牛津杯法测定测试样品的抗菌性，在无菌条件的单人双面净化工作台中，将15mL琼脂培养基倒入无菌培养皿中，待培养基冷却凝固后，用200μL移液枪取200μL霉菌的菌悬液至培养皿，用涂布棒将菌液涂布均匀，将直径为6mm的牛津杯放在培养皿上，并在牛津杯中滴加200μL的生理盐水，将带有测试样品的盖玻璃片贴在培养皿中放置于（37±1）℃的生化培养箱中，培养24h，观察测量抑菌圈直径（mm）大小，每个测试样品平行测试3个样并取平均值；其中，抑菌圈直径越大，说明对霉菌的抑制作用越强。

图3为实施例1-4和对比例1-3的霉菌抑菌圈直径结果图；如图，实施例1-4的霉菌抑菌圈直径为22-30mm，均>20mm，说明抗菌性较强；对比例1-3的霉菌抑菌圈直径为8-13mm，均<15mm，说明抗菌性较弱；对比例1的教学用环保型美术颜料中不含抗菌增稠型微球填料，无法粘附、吸附霉菌，也不含有抑制霉菌生长的海藻酸钠、羧甲基壳聚糖与氯化钙，不具有显著的抗菌性，导致抑菌圈直径较小，抗菌性较弱；对比例2的抗菌增稠型微球填料中不包含羧甲基壳聚糖，减弱了微球填料对霉菌的粘附、吸附，也减弱了微球填料对霉菌的直接抑制作用，导致抑菌圈直径较小，抗菌性较弱；对比例3的抗菌增稠型微球填料中不包含氯化钙，降低了霉菌的细胞通透性，不利于海藻酸钠和羧甲基壳聚糖发挥抗菌作用，导致抑菌圈直径较小，抗菌性较弱。

实验例3

角度色差实验

测试样品：实施例1-4以及对比例1-3所制备得到的教学用环保型美术颜料。

测试方法：使用测试样品在纸张上进行绘画，然后再使用WR-10型便携式色差仪进行测定各角度的色差，测定时使用1.4cm孔径，背景为白色，光源为国际照明委员会（CIE）规定的标准C光源，在纸张左边、中间及右边分别读数3次，可读取L值、a值和b值，结果取平均值，色差△E的计算公式为：

其中，0<△E≤0.5为不明显，0.5<△E≤1.5为略明显，1.5<△E≤3.0为明显，3.0<△E≤6.0为清晰可见。

图4为实施例1-4和对比例1-3的色差结果图；如图，实施例1-4的色差为0.2-0.5，均≤0.5，色差偏差略小，说明各角度颜色无偏性；对比例1-3的色差为1-1.5，均>1，色差偏差略大，说明各角度颜色有偏性；对比例1的教学用环保型美术颜料中不含抗菌增稠型微球填料，不具有多孔的微球结构，因而不具有类似的各向同性，无法减少光照在角度的影响下产生的色彩偏差，导致各角度颜色有偏性；对比例2的抗菌增稠型微球填料中不包含羧甲基壳聚糖，不利于多孔结构的形成，也降低了对颜料颗粒的吸附，进而减弱结构的各向同性对各角度颜料色差的影响，导致各角度颜色有偏性；对比例3的抗菌增稠型微球填料中不包含氯化钙，无法形成微球，不具有类似的各同向性，导致各角度颜色有偏性。

上述实验结果表明，本发明实施例1-4的分散性、抗菌性及角度色差明显优于对比例1-3样品，其中，使用抗菌增稠型微球填料的实施例1的分散性更好、抗菌性更强、角度色差更小，海藻酸钠、羧甲基壳聚糖与氯化钙交联，形成了多孔的微球凝胶，吸附颜料颗粒，阻止颜料颗粒之间的聚集和沉淀，又因其微球凝胶特性，改善了颜料颗粒的流动性，增加了黏稠度，有效改善颜料的分散性，减少分层的发生，同时，多孔的微球结构还能使颜料具有角度无偏性，在各个角度均能展示鲜明一致的色彩，减少在角度的影响下产生的色彩偏差；海藻酸钠、羧甲基壳聚糖与氯化钙成分，赋予了微球凝胶良好的抗菌性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的应用并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。