CN105462367A - 一种无扬尘易擦除粉笔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉20~60份,陶瓷粉20~40份,二氧化钛5~12份,棉短绒1~5份,环氧大豆油酸辛酯2~5份,石蜡2~6份,颜料0.5~1.5份,水150~220份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至200~240℃搅拌40~60min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。本发明所得无扬尘易擦除粉笔硬度适中,具有一定粗糙度,书写方便,与磁性黑板配合使用不会产生扬尘,有环保作用,有助于改善教学环境。
Description
技术领域
本发明涉及粉笔技术领域,尤其涉及一种无扬尘易擦除粉笔。
背景技术
粉笔一般是由生石膏制成,可加入各种颜料做成彩色粉笔。在一般制作过程中,通过把生石膏加热到一定温度,使其部分脱水变成熟石膏,然后将熟石膏加水搅拌成糊状,灌入模型凝固而成。教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解时,往往手上、袖子上,甚至头发、肩膀上都留下一层粉笔灰,不可避免地也会从鼻孔吸入一些粉笔灰,引起人体各种呼吸道疾病。
发明内容
本发明提出了一种无扬尘易擦除粉笔,硬度适中,具有一定粗糙度,书写方便,与磁性黑板配合使用不会产生扬尘,有环保作用,有助于改善教学环境。
本发明提出的一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉20~60份,陶瓷粉20~40份,二氧化钛5~12份,棉短绒1~5份,环氧大豆油酸辛酯2~5份,石蜡2~6份,颜料0.5~1.5份,水150~220份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至200~240℃搅拌40~60min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
优选地,改性石膏粉采用如下工艺制备:将石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入氢氧化钾溶液至体系pH值为9~10.5,静置,抽滤,干燥,加入乙醇溶液搅拌,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.5~5.9,继续加入二甲基二甲氧基硅烷、沸石、白炭黑搅拌,过滤,洗涤,置于乙醇溶液中浸泡,过滤,洗涤,送入100~150℃烘箱中保温5~10h,得到改性石膏粉。
优选地,改性石膏粉的制备工艺中,石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为20~50:20~30:1~5:2~6。
优选地,改性石膏粉的制备工艺中,二甲基二甲氧基硅烷、沸石、白炭黑的重量比为1~1.8:2~6:0.5~4。
优选地,改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将20~50份石膏粉、20~30份草木灰、1~5份三氯化铁、2~6份硫酸亚铁、100~150份水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入浓度为2~4.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9~10.5,静置2~8天,抽滤,干燥,加入50~80份质量分数为50~60wt%乙醇溶液搅拌40~60min,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.5~5.9,继续加入1~1.8份二甲基二甲氧基硅烷、2~6份沸石、0.5~4份白炭黑搅拌5~30min,过滤,洗涤,置于体积分数为50~65%的乙醇溶液中浸泡40~60h,过滤,洗涤,送入100~150℃烘箱中保温5~10h,得到改性石膏粉。
优选地,改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒的重量比为40~55:30~36:8~10:2~3.5。
优选地,改性石膏粉、环氧大豆油酸辛酯、石蜡的重量比为40~55:3~4.2:3~5。
优选地,所述的无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉40~55份,陶瓷粉30~36份,二氧化钛8~10份,棉短绒2~3.5份,环氧大豆油酸辛酯3~4.2份,石蜡3~5份,颜料1~1.2份,水160~180份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至220~225℃搅拌50~56min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
改性石膏粉的制备工艺中,三氯化铁、硫酸亚铁中二价铁离子与三价铁离子在碱性体系中可沉积、吸附在石膏粉与草木灰表面形成一层磁性纳米粒子,沸石、白炭黑在二甲基二甲氧基硅烷、乙醇溶液的作用下接枝在石膏粉表面,使所得改性石膏粉不仅具有磁性、表面粗糙度极高,而且成本低,吸附能力极强;改性石膏粉在环氧大豆油酸辛酯、石蜡的作用下,与陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒相互配合,不仅填充性能极好,节省成本,具有蜡笔的书写效果,书写便利,而且掉落的粉尘可立即相互吸附形成大颗粒,同时粉尘大颗粒被吸附在磁性黑板上,不会产生粉尘飞扬,擦除方便。
本发明采用改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒相互配合,所得无扬尘易擦除粉笔粉笔硬度适中,具有一定粗糙度,书写方便,与磁性黑板配合使用不会产生扬尘,有环保作用,有助于改善教学环境。
具体实施方式
实施例1
一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉20份,陶瓷粉40份,二氧化钛5份,棉短绒5份,环氧大豆油酸辛酯2份,石蜡6份,颜料0.5份,水220份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至200℃搅拌60min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
实施例2
一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉60份,陶瓷粉20份,二氧化钛12份,棉短绒1份,环氧大豆油酸辛酯5份,石蜡2份,颜料1.5份,水150份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至240℃搅拌40min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
实施例3
一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉40份,陶瓷粉36份,二氧化钛8份,棉短绒3.5份,环氧大豆油酸辛酯3份,石蜡5份,颜料1份,水180份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至220℃搅拌56min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将20份石膏粉、30份草木灰、1份三氯化铁、6份硫酸亚铁、100份水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入浓度为4.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9,静置8天,抽滤,干燥,加入50份质量分数为60wt%乙醇溶液搅拌40min,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9,继续加入1份二甲基二甲氧基硅烷、6份沸石、0.5份白炭黑搅拌30min,过滤,洗涤,置于体积分数为50%的乙醇溶液中浸泡60h,过滤,洗涤,送入100℃烘箱中保温10h,得到改性石膏粉。
实施例4
一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉55份,陶瓷粉30份,二氧化钛10份,棉短绒2份,环氧大豆油酸辛酯4.2份,石蜡3份,颜料1.2份,水160份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至225℃搅拌50min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将50份石膏粉、20份草木灰、5份三氯化铁、2份硫酸亚铁、150份水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入浓度为2mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为10.5,静置2天,抽滤,干燥,加入80份质量分数为50wt%乙醇溶液搅拌60min,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.5,继续加入1.8份二甲基二甲氧基硅烷、2份沸石、4份白炭黑搅拌5min,过滤,洗涤,置于体积分数为65%的乙醇溶液中浸泡40h,过滤,洗涤,送入150℃烘箱中保温5h,得到改性石膏粉。
实施例5
一种无扬尘易擦除粉笔,其原料按重量份包括:改性石膏粉48份,陶瓷粉33份,二氧化钛9份,棉短绒3份,环氧大豆油酸辛酯3.5份,石蜡4份,颜料1.1份,水170份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至223℃搅拌53min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将35份石膏粉、25份草木灰、3份三氯化铁、4份硫酸亚铁、125份水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入浓度为3mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为10,静置5天,抽滤,干燥,加入65份质量分数为55wt%乙醇溶液搅拌50min,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.7,继续加入1.4份二甲基二甲氧基硅烷、4份沸石、2份白炭黑搅拌18min,过滤,洗涤,置于体积分数为58%的乙醇溶液中浸泡50h,过滤,洗涤,送入120℃烘箱中保温8h,得到改性石膏粉。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,其原料按重量份包括:改性石膏粉20~60份,陶瓷粉20~40份,二氧化钛5~12份,棉短绒1~5份,环氧大豆油酸辛酯2~5份,石蜡2~6份,颜料0.5~1.5份,水150~220份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至200~240℃搅拌40~60min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
2.根据权利要求1所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉采用如下工艺制备:将石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入氢氧化钾溶液至体系pH值为9~10.5,静置,抽滤,干燥,加入乙醇溶液搅拌,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.5~5.9,继续加入二甲基二甲氧基硅烷、沸石、白炭黑搅拌,过滤,洗涤,置于乙醇溶液中浸泡,过滤,洗涤,送入100~150℃烘箱中保温5~10h,得到改性石膏粉。
3.根据权利要求2所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉的制备工艺中,石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为20~50:20~30:1~5:2~6。
4.根据权利要求2所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉的制备工艺中,二甲基二甲氧基硅烷、沸石、白炭黑的重量比为1~1.8:2~6:0.5~4。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将20~50份石膏粉、20~30份草木灰、1~5份三氯化铁、2~6份硫酸亚铁、100~150份水混合搅拌均匀,继续在搅拌过程中滴入浓度为2~4.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9~10.5,静置2~8天,抽滤,干燥,加入50~80份质量分数为50~60wt%乙醇溶液搅拌40~60min,继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.5~5.9,继续加入1~1.8份二甲基二甲氧基硅烷、2~6份沸石、0.5~4份白炭黑搅拌5~30min,过滤,洗涤,置于体积分数为50~65%的乙醇溶液中浸泡40~60h,过滤,洗涤,送入100~150℃烘箱中保温5~10h,得到改性石膏粉。
6.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒的重量比为40~55:30~36:8~10:2~3.5。
7.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,改性石膏粉、环氧大豆油酸辛酯、石蜡的重量比为40~55:3~4.2:3~5。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无扬尘易擦除粉笔,其特征在于,其原料按重量份包括:改性石膏粉40~55份,陶瓷粉30~36份,二氧化钛8~10份,棉短绒2~3.5份,环氧大豆油酸辛酯3~4.2份,石蜡3~5份,颜料1~1.2份,水160~180份;在制备过程中,按配比将改性石膏粉、陶瓷粉、二氧化钛、棉短绒、水搅拌均匀,升温至220~225℃搅拌50~56min,加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀,注入粉笔成型模具,冷却,固化,得到无扬尘易擦除粉笔。
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