CN103937330B - 一种耐高温彩色铅笔笔芯及其制备方法 - Google Patents
一种耐高温彩色铅笔笔芯及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种耐高温彩色铅笔笔芯,包括以下组分及其重量份含量:粘土40-70份、体质原料5-15份、颜料粉5-20份、蜡1-12份、油脂1-10份、胶黏剂1-8份、水10-40份。还提供了上述耐高温彩色铅笔笔芯的制备方法。本发明选用改性纤维素及改性合成蜡,增加配料的耐高温性能,提高烘箱的温度,从而缩短烘芯时间,使烘芯时间控制在12小时之内,大大缩短了整个工艺的时间,提高了生产效率。同时,采用真空挤芯工艺,使铅芯的致密度得以提高,提高了铅芯的挠曲强度、笔尖的芯尖受力,降低了削尖过程的崩断率,增加了铅笔的耐磨性,铅芯的外观也更光洁,使产品的质量上了一个档次。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅笔笔芯及其制备方法,特别涉及一种耐高温彩色铅笔笔芯及其制备方法。
背景技术
彩色铅笔笔芯是用色料作为着色剂的一种铅笔笔芯。
彩色铅芯主要是以粘土作为粘结剂,加色料、颜料、体质原料、水、胶黏剂、油脂和蜡等经混合研磨成片料、搅拌、挤压成型、烘干等工艺,通常被称为粘土色芯。
传统的彩色铅笔笔芯所选用的胶黏剂一般为黄耆树胶、***胶、桃胶、纤维素、水溶性糊精粉等,并加入较多量的油脂和蜡,因此在后续的烘干工艺时,温度不能设置太高,只能控制在40℃-45℃之间,需要烘3-4天,才能把彩色笔芯中的水分烘至工艺所要达到的要求。
传统的挤压成型一般选用柱形挤出和螺杆挤出工艺挤压铅笔笔芯,由于挤芯是在完全开放的环境中进行,直接接触空气,空气就不可避免的进入到铅笔笔芯中,形成很多气泡,致使铅笔笔芯的致密度不高,就会影响铅笔笔芯的挠曲强度、芯尖受力、铅笔笔芯崩断率及外观等各项性能,而且自动化程度不高,需要人工搓芯,一台液压挤芯机至少需要2个人操作,一个人填料、一个人搓芯,增加了操作人员。
发明内容
本发明的目的,就是为了解决上述问题而提供了一种耐高温彩色铅笔笔芯,选用改性纤维素及改性合成蜡,增加配料的耐高温性能,提高烘箱的温度,从而缩短烘芯时间,使烘芯时间控制在12小时之内,大大缩短了整个工艺的时间,提高了生产效率。
本发明的目的是这样实现的:
本发明提供了一种耐高温彩色铅笔笔芯,包括以下组分及其重量份含量:粘土40-70份、体质原料5-15份、颜料粉5-20份、蜡1-12份、油脂1-10份、胶黏剂1-8份、水10-40份。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述粘土采用表面处理剂进行过表面处理,且细度为4000-5000目。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述表面处理剂为硬脂酸、硅烷或树脂。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述体质原料选自硬脂酸锌、滑石粉和碳酸钙中的至少一种,且细度为2500-5000目。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述蜡选用改性合成蜡,具体为微粉化聚四氟乙烯合成蜡,且酸值不大于3,熔点范围为45-56℃。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述油脂为一级硬脂酸,且酸值范围为205-215,熔点范围为50-60℃。
上述的一种耐高温彩色铅笔笔芯,其中,所述胶黏剂选用改性纤维素,选自羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和羟乙基甲基纤维素(HEMC)中的至少一种。
本发明还提供了一种上述耐高温彩色铅笔笔芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土40-70份、体质原料5-15份、颜料粉5-20份、蜡1-12份、油脂1-10份、胶黏剂1-8份、水10-40份;
(2)将上述原料加入高速搅拌机中进行混合搅拌,搅拌温度控制在60-100℃,得到混合均匀的混合料;
(3)将步骤(2)中混合料放入三辊研磨机中研磨七至八次,温度控制在45-60℃;
(4)待步骤(3)中研磨好的混合料冷却后,放入真空挤芯机中挤芯得到彩色铅笔笔芯;
(5)对步骤(4)制得的彩色铅笔笔芯进行烘芯处理,烘箱温度为80-100℃,烘芯时间为6-12小时,冷却后即得彩色铅笔笔芯成品。
本发明彩色铅笔笔芯配方中选用改性纤维素和改性合成蜡,并调整合适的配比,使整个彩色铅笔笔芯的耐温性大大提高,提高了烘芯的干燥温度,大大缩短了整个工艺时间,提高了生产效率。
制备工艺中采用真空挤芯工艺,使挤芯在完全封闭的环境中进行,避免空气的进入,从而使铅芯的致密度得以提高,提高了铅芯的挠曲强度、笔尖的芯尖受力,降低了削尖过程的崩断率,增加了铅笔的耐磨性,铅芯的外观也更光洁,使产品的质量上了一个档次。
由于真空挤芯机的自动化程度高,不需要人工搓芯,从填料-挤芯-烘芯,只需1个人即可,减少了操作人员,由于烘芯干燥时间大大缩短,提高了生产效率,从而降低了产品的生产成本,使该产品在市场上有更大的竞争力。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土65份、硬脂酸锌5份、颜料粉10份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡5份、硬脂酸8份、羟丙基甲基纤维素7份、水30份;
(2)将上述原料加入高速搅拌机中进行混合搅拌,搅拌温度控制在60-100℃,得到混合均匀的混合料;
(3)将步骤(2)中混合料放入三辊研磨机中研磨七至八次,温度控制在45-60℃;
(4)待步骤(3)中研磨好的混合料冷却后,放入真空挤芯机中挤芯得到彩色铅笔笔芯;
(5)对步骤(4)制得的彩色铅笔笔芯进行烘芯处理,烘箱温度为80-100℃,烘芯时间为6-12小时,冷却后即得彩色铅笔笔芯成品。
实施例2
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土60份、碳酸钙7份、颜料粉8份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡7份、硬脂酸10份、羧甲基纤维素8份、水40份;
制备方法与实施例1步骤(2)-(5)相同。
实施例3
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土55份、滑石粉7份、颜料粉13份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡7份、硬脂酸10份、羧甲基纤维素8份、羟丙基甲基纤维素3份、水25份;
制备方法与实施例1步骤(2)-(5)相同。
实施例4
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土50份、滑石粉3份、硬脂酸锌4份、颜料粉8份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡7份、硬脂酸10份、羧甲基纤维素4份、羟乙基甲基纤维素4份、水40份;
制备方法与实施例1步骤(2)-(5)相同。
实施例5
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土50份、硬脂酸锌3份、碳酸钙4份、颜料粉8份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡7份、硬脂酸10份、羧甲基纤维素4份、羟乙基甲基纤维素4份、水40份;
制备方法与实施例1步骤(2)-(5)相同。
本发明彩色铅笔笔芯配方中选用改性纤维素和改性合成蜡,并调整合适的配比,使整个彩色铅笔笔芯的耐温性大大提高,提高了烘芯的干燥温度,大大缩短了烘芯时间(从传统工艺的72小时缩短为6-12小时),由此提高了生产效率。
传统工艺与本发明方法制备的彩色铅笔笔芯在强度、芯尖受力和削尖崩断芯率上的测试对比如下:
挠曲强度(g/mm2) | 芯尖受力(g) | 削尖崩断芯率(%) | |
传统工艺 | 2630 | 1420 | 1.14 |
实施例1 | 2867 | 1561 | 0.7 |
实施例2 | 2891 | 1573 | 0.66 |
实施例3 | 2898 | 1578 | 0.56 |
实施例4 | 2932 | 1631 | 0.8 |
实施例5 | 2977 | 1623 | 0.6 |
由上表可知,本发明使铅芯的致密度得以提高,提高了铅芯的挠曲强度、笔尖的芯尖受力,降低了削尖过程的崩断率。同时,本发明还增加了铅笔的耐磨性,铅芯的外观也更光洁,使产品的质量上了一个档次。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。
Claims (1)
1.一种耐高温彩色铅笔笔芯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料:粘土40-70份、体质原料5-15份、颜料粉5-20份、微粉化聚四氟乙烯合成蜡1-12份、油脂1-10份、胶黏剂1-8份、水10-40份;
(2)将上述原料加入高速搅拌机中进行混合搅拌,搅拌温度控制在60-100℃,得到混合均匀的混合料;
(3)将步骤(2)中混合料放入三辊研磨机中研磨七至八次,温度控制在45-60℃;
(4)待步骤(3)中研磨好的混合料冷却后,放入真空挤芯机中挤芯得到彩色铅笔笔芯;
(5)对步骤(4)制得的彩色铅笔笔芯进行烘芯处理,烘箱温度为80-100℃,烘芯时间为6-12小时,冷却后即得彩色铅笔笔芯成品。
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