CN114539846A - 一种铅笔芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业废渣再利用技术领域,特别涉及一种铅笔芯与制备方法,其中,铅笔芯配方组成如下:粘土25~30%,双氰胺废渣70~75%。本发明提供了双氰胺废渣的新用途,将双氰胺废渣用于铅笔芯的组分,在将双氰胺废渣资源化的同时,也减缓了对铅笔芯的常规原料天热石墨的需求量,节省了铅笔芯的成本。
Description
技术领域
本发明属于工业废渣再利用技术领域,特别涉及一种铅笔芯及其制备方法。
背景技术
双氰胺是由石灰氮经水解、脱钙、聚合、结晶、过滤、烘干等产生,且在水解、脱钙阶段会产生大量的废渣,每生产1吨双氰胺,会产生8吨废渣(湿基,水分约含40%)。双氰胺废渣的主要成分是碳酸钙,烘干后的废渣表观直径在0.1-30μm(大部分为1000目左右),废渣粒度小,为灰黑色粉末。目前,双氰胺废渣的堆放占用大量的土地。由于北方干旱、少雨、风多,很容易造成环境污染。一些废渣进入地表水溶于水中,甚至渗入地下水,这对人们的健康构成了很大的威胁。而且,双氰胺生产企业还要为处理废渣支付一定的费用。
近几年,开始了对双氰胺废渣的利用研究,有现有技术将双氰胺废渣主要用作水泥添加剂。还有例如公告号为CN103130428B的中国专利公开了一种利用双氰胺废渣、电石渣生产石灰的方法,用作生产石灰;例如公告号为CN113277544A的中国专利公开了一种利用双氰胺废渣制备色母粒的方法,利用双氰胺废渣制备碳酸钙作为浅色母粒的填充剂。申请人在前期也研究了将双氰胺废渣用于辊涂用UV黑灰色面漆。
发明内容
本发明提供一种双氰胺废渣新用途,将双氰胺废渣用于铅笔芯的组分,在将双氰胺废渣资源化的同时,也减缓了对铅笔芯的常规原料天热石墨的需求量,节省了铅笔芯的成本。
本发明采用如下的技术方案:
一种铅笔芯,包括如下质量份的组成成分:
粘土25~30%,双氰胺废渣70~75%。
传统铅笔芯是由粘土和石墨制备的,本发明可用双氰胺废渣替代石墨生产铅笔芯,废物利用的同时也缓解了双氰胺废渣造成的环境污染。而且天然石墨的产量近年来在逐年减少,但其应用范围广,需求量大,价格也会随之上涨;采用双氰胺废渣替代石墨生产铅笔芯,可节省成本和资源。
作为优选,所述双氰胺废渣的粒径大小为2000目以上,所述粘土的粒径大小为600目以上。
作为优选,所述粘土的含水量为45~50%。粘土作为粘合剂,含水量在此范围内,与双氰胺废渣的粘合效果最佳,粘土的含水量若过低,低于45%,不仅影响其粘合效果,而且制得的铅笔芯易断,受力小。
使用双氰胺废渣替代石墨生产铅笔芯,在书写时,润滑性不够理想,写感较涩,带磨砂感。为此,优选在铅笔芯组分中加入滑石粉,滑石粉的加入量为双氰胺废渣重量的4%-5%。
作为优选,在铅笔芯组分中还加入树胶。
更加优选,树胶的加入量为双氰胺废渣重量的3%-5%。
树胶是指一种***的树脂或各种树和灌木的渗出物。本发明中,树胶的加入,依靠树胶的粘结力增加粘土的粘结效果,另一方面,树胶的加入可以协同滑石粉,更进一步提高铅笔芯的润滑性。铅笔芯的韧性也更佳,不易断。
常用的树胶有:(1)***胶。主要是***胶树的分泌物。浅黄至黄褐色固体、性脆、有光泽。其溶液粘度低、能配成浓度50%,是工业上用途最广的树胶,常用于食品、医药、化妆品、颜料、墨水、印刷、纺织等方面;(2)黄蓍胶。是胶黄蓍树等的分泌物。在树胶中以它的溶液的粘度最高,主要用于食品、医药和化妆品;(3)桃胶。由桃的分泌物水解而制得,主要用于水彩颜料和印刷;(4)落叶松***半乳聚糖。由落叶松属木材用水或稀碱液浸提加工而得,属低粘度高分散性树胶,主要用于医药、食品等。本发明中,可以选择其中任一一种或几种,或者其它可选树胶。更加优选采用***胶。
本发明还提供上述铅笔芯的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将粘土压制至含水量为45~50%,然后烘干、微粉成粘土粉,再与双氰胺废渣混合,形成混合均匀的干粉;
(2)将干粉与干粉等质量的水捏合,制得含水量达到25%的芯料时,停止捏合,放料密封储存后用三辊研磨机连续研磨使芯料的厚度达到60μm~100μm;
(3)将研磨好的芯料密封储存后进行压制,压制成铅笔芯预成品;
(4)将所述压制好的铅笔芯预成品烘干,将烘干的铅笔芯预成品放入不绣钢烧芯罐内,用炉温为900℃~950℃烘芯炉焙烧4h~5h,冷却后即得到铅笔芯,可用自动切头机切至所需长度。
作为优选,所述压制过程是将储存好的芯料平均分为多次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制,每加一次料须压实2~3次。
通过实施上述技术方案,本发明具有如下优点:
1.本发明提供了双氰胺废渣的新用途,将双氰胺废渣用于铅笔芯的组分,在将双氰胺废渣资源化的同时,也减缓了对铅笔芯的常规原料天热石墨的需求量,节省了铅笔芯的成本。
2.本发明提供的铅笔芯,组成成分简单,铅笔芯的润滑度和韧性理想,降低了成本,也简化了工艺,更有利于工业化推广。
具体实施方式
下面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的保护范围。
实施例1
本实施例提供的一种铅笔芯的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将经过淘洗的粘土压制至含水量为50%,然后烘干、微粉成600目以上的粘土粉,再与2000目以上的双氰胺废渣按质量比为2.5:7.5加入1000L的捏合机内捏合,捏合10h后形成混合均匀的干粉;
(2)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内,加入与干粉等质量的水捏合24h,制得含水量达到25%的芯料时,停止捏合,放料密封储存24h后用三辊研磨机连续研磨16次使芯料的厚度达到60μm;
(3)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制,压制成直径为8mm,长度为180mm的铅笔芯预成品,所述压制过程是将储存好的芯料平均分为5次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制,每加一次料须压实3次;
(4)将所述压制好的铅笔芯预成品在20℃的恒温室内储存12h后用烘芯炉低温85℃烘芯12h后,再高温250℃烘芯48h,待温度降至室温时卸炉,将烘干的铅笔芯预成品放入不绣钢烧芯罐内,用炉温为900℃烘芯炉焙烧4h,冷却后即得到铅笔芯,可用自动切头机切至所需长度。实施例2
一种铅笔芯的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将经过淘洗的粘土压制至含水量为45%,然后烘干、微粉成600目以上的粘土粉,再与2000目以上的双氰胺废渣按质量比为3:7加入1000L的捏合机内捏合,捏合10h后形成混合均匀的干粉;
(2)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内,加入与干粉等质量的水捏合24h,制得含水量达到25%的芯料时,停止捏合,放料密封储存24h后用三辊研磨机连续研磨16次使芯料的厚度达到60μm;
(3)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制,压制成直径为8mm,长度为180mm的铅笔芯预成品,所述压制过程是将储存好的芯料平均分为5次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制,每加一次料须压实3次;
(4)将所述压制好的铅笔芯预成品在20℃的恒温室内储存12h后用烘芯炉低温85℃烘芯12h后,再高温250℃烘芯48h,待温度降至室温时卸炉,将烘干的铅笔芯预成品放入不绣钢烧芯罐内,用炉温为950℃烘芯炉焙烧4h,冷却后即得到铅笔芯,可用自动切头机切至所需长度。
实施例3
本实施例提供的一种铅笔芯,由下列组分组成:粘土25%,双氰胺废渣75%。另还加入双氰胺废渣重量的5%的滑石粉。
上述铅笔芯的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将经过淘洗的粘土压制至含水量为48%,然后烘干、微粉成600目以上的粘土粉,再与2000目以上的双氰胺废渣按质量比为2.5:7.5加入1000L的捏合机内,再向内加入双氰胺废渣重量的5%的500目以上的滑石粉,捏合,捏合10h后形成混合均匀的干粉;
(2)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内,加入与干粉等质量的水捏合24h,制得含水量达到25%的芯料时,停止捏合,放料密封储存24h后用三辊研磨机连续研磨16次使芯料的厚度达到60μm;
(3)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制,压制成直径为8mm,长度为180mm的铅笔芯预成品,所述压制过程是将储存好的芯料平均分为5次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制,每加一次料须压实3次;
(4)将所述压制好的铅笔芯预成品在20℃的恒温室内储存12h后用烘芯炉低温85℃烘芯12h后,再高温250℃烘芯48h,待温度降至室温时卸炉,将烘干的铅笔芯预成品放入不绣钢烧芯罐内,用炉温为900℃烘芯炉焙烧4h,冷却后即得到铅笔芯,可用自动切头机切至所需长度。
实施例4:
与实施例3的不同是,本实施例提供的一种铅笔芯,由下列组分组成:粘土25%,双氰胺废渣75%。另还加入双氰胺废渣重量的5%的滑石粉和双氰胺废渣重量的5%的***胶。***胶在步骤(2)中同水一起加入。
对比例1:
将实施例4中的双氰胺废渣替换成石墨。
将实施例1-4和对比例1制备的铅笔芯进行硬度和滑度性能测试,其结果如表1所示:
表1
由表1可见,本发明使用双氰胺废渣的铅笔芯,可以一定程度上达到相当的硬度和滑度,取代石墨,降低石墨使用量,同时还可以将双氰胺废渣资源化利用。尤其是通过优化组分及配比(实施例3和实施例4),保持了与石墨铅芯相当甚至更优的滑度,同时具有较高的强度,具有很好的市场推广前景。
Claims (10)
1.一种铅笔芯,其特征在于,包括如下质量份的组成成分:
粘土25~30%,双氰胺废渣70~75%。
2.根据权利要求1所述的一种铅笔芯,其特征在于,所述双氰胺废渣的粒径大小为2000目以上,所述粘土的粒径大小为600目以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种铅笔芯,其特征在于,所述粘土的含水量为45~50%。
4.根据权利要求1所述的一种铅笔芯,其特征在于,在铅笔芯组分中加入滑石粉。
5.根据权利要求4所述的一种铅笔芯,其特征在于,滑石粉的加入量为双氰胺废渣重量的4%-5%。
6.根据权利要求1所述的一种铅笔芯,其特征在于,在铅笔芯组分中还加入树胶。
7.根据权利要求6所述的一种铅笔芯,其特征在于,树胶的加入量为双氰胺废渣重量的3%-5%。
8.如权利要求1所述的一种铅笔芯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将粘土压制至含水量为45~50%,然后烘干、微粉成粘土粉,再与双氰胺废渣混合,形成混合均匀的干粉;
(2)将干粉与干粉等质量的水捏合,制得含水量达到25%的芯料时,停止捏合,放料密封储存后用三辊研磨机连续研磨使芯料的厚度达到60μm~100μm;
(3)将研磨好的芯料密封储存后进行压制,压制成铅笔芯预成品;
(4)将所述压制好的铅笔芯预成品烘干,将烘干的铅笔芯预成品进行焙烧,冷却后即得到铅笔芯。
9.根据权利要求8所述的一种铅笔芯的制备方法,其特征在于,焙烧温度为900℃~950℃,焙烧时间为4h~5h。
10.根据权利要求8所述的一种铅笔芯的制备方法,其特征在于,所述压制过程是将储存好的芯料平均分为多次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制,每加一次料须压实2~3次。
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- 2022-02-25 CN CN202210175968.2A patent/CN114539846A/zh active Pending
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