一种无木石墨绘画铅笔及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种无木石墨绘画铅笔及其制备方法，无木石墨绘画铅笔包括石墨芯(1)，石墨芯(1)侧面涂覆有底漆层(2)，底漆层外涂覆有UV漆层(3)，石墨芯一端为弧形顶部(4)，另一端为圆锥形的尖部，在弧形顶部(4)表面涂覆有UV漆层(3)。制备无木石墨绘画铅笔的步骤包括：(A)制备石墨芯(1)；(B)采用有机溶剂浸泡所述石墨芯(1)；(C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖，制成无木石墨绘画铅笔。采用本发明的制备方法制得的无木石墨绘画铅笔具有节省木材、成本低、高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点，能够广泛应用于生产。
【专利说明】—种无木石墨绘画铅笔及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铅笔及其制备方法，特别是涉及一种无木石墨绘画铅笔及其制备方法。
【背景技术】
[0002]普通的石墨铅笔包括石墨芯和外面包裹的木质层，其制备过程是先将石墨和粘土混合烧制成石墨芯，再用木质层将石墨芯包裹。在制备过程需要大量的木材且对木材品质要求极高，制备工艺、工序复杂，浪费严重，对木材资源造成极大浪费，目前正用其他木材代替，没有取得很好效果。
[0003]目前对无木石墨绘画铅笔的研究仅限于在石墨芯上直接光固UV漆，虽然起到了节省木材的效果，但是石墨芯上直接光固UV漆会出现UV漆与石墨芯结合不好，容易掉漆，铅笔的一端顶部与侧面夹角为直角，直角处容易掉漆。综合上述内容，发明一种节省木材、成本低、高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的铅笔是很有必要的。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种无木石墨绘画铅笔，所述无木石墨绘画铅笔包括石墨芯，石墨芯侧面涂覆有底漆层，底漆层外涂覆有UV漆层；所述无木石墨绘画铅笔具有高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点。
[0005]本发明还公开了一种制备所述无木石墨绘画铅笔的方法，在石墨芯表面涂覆底漆层，底漆层表面涂覆UV漆，本发明所述方法具有节省木材、成本低的优点。
[0006]一种无木石墨绘画铅笔，包括石墨芯，在所述石墨芯的侧面涂覆有底漆层，在所述底漆层上还涂覆有UV漆层。
[0007]本发明所述无木石墨绘画铅笔，其中石墨芯为圆柱体，其一端为弧形顶部，另一端为圆锥形的尖部，在所述弧形顶部的表面涂覆有UV漆层。
[0008]本发明所述无木石墨绘画铅笔，其中石墨芯的长度(LI)为140?150mm，直径为
7.40mm ;所述底漆层为硝基漆，厚度为0.08mm ;所述UV漆层厚度为0.03mm。
[0009]本发明所述无木石墨绘画铅笔，其中圆锥形的尖部的长度为17mm，所述弧形顶部的长度为0.5mm。
[0010]本发明所述一种无木石墨绘画铅笔，其中石墨芯由重量比为30%的粘土粉和70%的98#鳞片石墨组成。
[0011]一种制备无木石墨绘画铅笔的方法，包括如下步骤:
[0012](A)制备石墨芯；
[0013](B)采用有机溶剂浸泡所述石墨芯；
[0014](C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖。[0015]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其中步骤(A)包括如下步骤:
[0016](a)粘土经淘洗、压制、烘干微粉制成粘土粉后与微粉好的98#鳞片石墨混合成均匀的干粉；
[0017](b)将所述混合均匀的干粉在捏合机内加水捏合成含水量为30%的芯料，存储30h后进入三辊研磨机进行研磨；
[0018](c)将研磨好的芯料在捏合机内进行捏合；
[0019](d)将捏合好的芯料经密封储存、压制、再密封储存、烘干、焙烧和切头后得到石墨芯⑴。
[0020]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其中:
[0021]所述步骤(a)具体包括如下步骤:将经过淘洗的粘土压制至含水量为50%?55%，然后烘干、微粉成1000目以上的粘土粉，再与1200目98#鳞片石墨按重量比为3:7的比例投入1500?2000r/min的搅拌机搅拌6h，得到混合均匀的干粉；
[0022]所述步骤(b)具体包括如下步骤:将所述混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入相当于芯料重量80%的水捏合10?12h，设置捏合机转速设置为慢转20r/min，快转60r/min,捏合3h，含水量达到30%?35%后密封储存30h，再进入三辊研磨机研磨，第一次研磨完成得到的芯料厚度为20?25 μ m,连续研磨10次后使芯料厚度达到80?90 μ m ;
[0023]所述步骤(C)具体包括如下步骤:将研磨好的芯料放入500L捏合机内捏合4h，当压芯水份达到12?15%时停止捏合；
[0024]所述步骤(d)具体包括如下步骤:将捏合好的芯料密封储存48h后进行压制，所述压制过程为将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400?500吨的压芯机中进行压制，压制成直径为7.40mm,长度为180mm的石墨芯预成品，随压制随注意弯头、锥圆、外表、毛边现象，将压制好的石墨芯预成品密封储存48h后，在250°C的烘芯炉内烘12h后出炉，出炉后装入不绣钢烧芯罐，在焙烧温度为800°C?1000°C下进行加热往复式焙烧8h，把焙烧后的石墨芯预成品经过自动切头机，切至140?150mm,得到石墨芯。
[0025]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其中所述步骤(B)为采用浓度为85%的乙酸乙酯溶液浸泡所述石墨芯2h。
[0026]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其中所述步骤(C)具体包括如下步骤:设置双支油漆抽条机的转速为80?90r/min,对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡处理过的石墨芯(I)的侧面连续涂7次硝基漆，形成底漆层；然后用磨顶机将石墨芯进行磨顶，要求磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°?29°，磨成的弧形顶部的长度(L2)为5mm ;再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部上，用远红外UV光固机在180°C条件下UV固化2?3min,形成UV漆层；最后用磨尖机在所述石墨芯的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
[0027]本发明与现有技术的不同之处在于:
[0028]本发明所述无木石墨绘画铅笔在石墨芯侧面先涂覆底漆再涂覆UV漆，底漆为硝基漆，其作用是使UV漆层不易脱落，传统方法制备的铅笔的直角处涂漆容易出现掉漆现象，本发明所述无木石墨绘画铅笔一端制备成弧形顶部，避免了这一现象；本发明所述无木石墨绘画铅笔在削铅笔时，侧面上涂覆的UV漆容易掉漆，因此，本发明在铅笔的侧面涂覆了 UV漆，弧形顶部因为不需要削除，没有必要涂覆UV漆，因此，本发明才设计了这样特殊结构的无木石墨绘画铅笔；所述无木石墨绘画铅笔一端为圆锥形尖部，其优点是，在第一次使用时不用削铅笔，可以直接使用，很方便；所述圆锥形尖部长度为17mm既保证了尖部的长度又保证了使用铅笔时尖部不易断裂。
[0029]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法在涂覆硝基漆之前对所述石墨芯进行了打磨，防止涂漆过程中底漆与石墨芯结合不好，容易掉漆，涂覆硝基漆时设置双支油漆抽条机转速为80?90r/min,可以有效防止石墨芯断裂造成的浪费。
[0030]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法在涂覆UV漆时设置远红外UV光固机温度为180°C，可以使铅笔表面光亮平滑，温度过高会使UV漆表面起泡、发黄，温度过低影响UV漆表面光洁度。
[0031]本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法具有节省木材、成本低的优点；采用本发明所述制备无木石墨绘画铅笔的方法制备的无木石墨绘画铅笔具有高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点。
[0032]下面结合附图对本发明作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明所述无木石墨绘画铅笔的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]如图1所示，一种无木石墨绘画铅笔，包括石墨芯1，在所述石墨芯I的侧面涂覆有底漆层2，在所述底漆层2上还涂覆有UV漆层3。
[0036]以上方案已经可以实现使无木石墨绘画铅笔具有高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点，下面在此方案的基础上给出优选方案:
[0037]石墨芯I为圆柱体,长度为140?150mm,直径为7.40mm,其一端为弧形顶部4,另一端为圆锥形的尖部，在所述弧形顶部4的表面涂覆有UV漆层3，所述底漆层2为硝基漆，厚度为0.08mm ;所述UV漆层3厚度为0.03mm。
[0038]实施例2
[0039]一种制备无木石墨绘画铅笔的方法，其包括如下步骤:
[0040]步骤⑷、制备石墨芯1，具体包括如下步骤:
[0041](a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为50%，然后烘干、微粉成1000目以上的粘土粉，再与1200目98#鳞片石墨按重量比为3:7的比例投入1500r/min的搅拌机搅拌6h，得到混合均匀的干粉；
[0042](b)将所述混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入相当于芯料重量80%的水捏合10h，设置捏合机转速设置为慢转20r/min，快转60r/min，捏合3h，含水量达到30%后取出，密封储存30h，再进入三辊研磨机研磨，第一次研磨完成得到的芯料厚度为20 μ m，连续研磨10次后使芯料厚度达到80 μ m ;
[0043](c)将研磨好的芯料放入500L捏合机内捏合4h，当压芯水份达到12%时停止捏合；[0044](d)将捏合好的芯料密封储存48h后进行压制，其中压制过程为将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400?500吨的压芯机中进行压制，压制成直径为7.40_，长度为180_的石墨芯预成品，随压制随注意弯头、锥圆、外表、毛边现象，将压制好的石墨芯预成品密封储存48h后，在250°C的烘芯炉内烘12h后出炉，出炉后装入不绣钢烧芯罐，在焙烧温度为800°C下进行加热往复式焙烧8h，把焙烧后的石墨芯预成品经过自动切头机，切至长度(LI)为140mm，得到石墨芯I ;
[0045]步骤⑶、采用浓度为85%的乙酸乙酯溶液将所述石墨芯I浸泡2h ；
[0046]步骤(C)、涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖，具体操作步骤如下:设置双支油漆抽条机的转速为80r/min，对经过乙酸乙酯溶液浸泡处理过的石墨芯I的侧面连续涂7次硝基漆，形成底漆层2 ;然后用磨顶机将石墨芯I进行磨顶，要求磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm ;再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180°C条件下UV固化2min，形成UV漆层3 ;最后用磨尖机在所述石墨芯I的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
[0047]实施例3
[0048]一种制备无木石墨绘画铅笔的方法，其包括如下步骤:
[0049]步骤⑷、制备石墨芯1，具体包括如下步骤:
[0050](a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为55%，然后烘干、微粉成1000目以上的粘土粉，再与1200目98#鳞片石墨按重量比为3:7的比例投入2000r/min的搅拌机搅拌6h，得到混合均匀的干粉；
[0051](b)将所述混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入相当于芯料重量80%的水捏合12h，设置捏合机转速设置为慢转20r/min，快转60r/min，捏合3h，含水量达到35%后取出，密封储存30h，再进入三辊研磨机研磨，第一次研磨完成得到的芯料厚度为25 μ m，连续研磨10次后使芯料厚度达到90 μ m ;
[0052](c)将研磨好的芯料放入500L捏合机内捏合4h，当压芯水份达到15%时停止捏合；
[0053](d)将捏合好的芯料密封储存48h后进行压制，其中压制过程为将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400?500吨的压芯机中进行压制，压制成直径为7.40_，长度为180_的石墨芯预成品，随压制随注意弯头、锥圆、外表、毛边现象，将压制好的石墨芯预成品密封储存48h后，在250°C的烘芯炉内烘12h后出炉，出炉后装入不绣钢烧芯罐，在焙烧温度为1000°C下进行加热往复式焙烧8h，把焙烧后的石墨芯预成品经过自动切头机，切至长度(L1)为150_，得到石墨芯I ;
[0054]步骤(B)、采用浓度为85%的乙酸乙酯溶液将所述石墨芯I浸泡2h ；
[0055]步骤(C)、涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖，具体操作步骤如下:设置双支油漆抽条机的转速为90r/min，对经过乙酸乙酯溶液浸泡处理过的石墨芯I的侧面连续涂7次硝基漆，形成底漆层2 ;然后用磨顶机将石墨芯I进行磨顶，要求磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为29°，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm ;再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180°C条件下UV固化3min，形成UV漆层3 ;最后用磨尖机在所述石墨芯I的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
[0056]实施例4
[0057]—种制备无木石墨绘画铅笔的方法，其包括如下步骤:
[0058]步骤(A)、制备石墨芯1，具体包括如下步骤:
[0059](a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为53%，然后烘干、微粉成1000目以上的粘土粉，再与1200目98#鳞片石墨按重量比为3:7的比例投入2000r/min的搅拌机搅拌6h，得到混合均匀的干粉；
[0060](b)将所述混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入相当于芯料重量80%的水捏合Ilh，设置捏合机转速设置为慢转20r/min，快转60r/min，捏合3h，含水量达到33%后取出，密封储存30h，再进入三辊研磨机研磨，第一次研磨完成得到的芯料厚度为22 μ m，连续研磨10次后使芯料厚度达到85 μ m ;
[0061](c)将研磨好的芯料放入500L捏合机内捏合4h，当压芯水份达到12?15%时停
止捏合；
[0062](d)将捏合好的芯料密封储存48h后进行压制，其中压制过程为将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400?500吨的压芯机中进行压制，压制成直径为7.40_，长度为180_的石墨芯预成品，随压制随注意弯头、锥圆、外表、毛边现象，将压制好的石墨芯预成品密封储存48h后，在250°C的烘芯炉内烘12h后出炉，出炉后装入不绣钢烧芯罐，在焙烧温度为900°C下进行加热往复式焙烧8h，把焙烧后的石墨芯预成品经过自动切头机，切至长度(LI)为145mm，得到石墨芯I ;
[0063]步骤(B)、采用浓度为85%的乙酸乙酯溶液将所述石墨芯I浸泡2h ；
[0064]步骤(C)、涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖，具体操作步骤如下:设置双支油漆抽条机的转速为85r/min，对经过乙酸乙酯溶液浸泡处理过的石墨芯I的侧面连续涂7次硝基漆，形成底漆层2 ;然后用磨顶机将石墨芯I进行磨顶，要求磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为28。，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm ;再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180°C条件下UV固化2.5min,形成UV漆层3 ;最后用磨尖机在所述石墨芯I的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
[0065]以上所述的实施例仅仅用于说明本发明，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种配比和参数的改变，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种无木石墨绘画铅笔，其特征在于:所述无木石墨绘画铅笔包括石墨芯(1)，在所述石墨芯(I)的侧面涂覆有底漆层(2)，在所述底漆层(2)上还涂覆有UV漆层(3)。
2.根据权利要求1所述无木石墨绘画铅笔，其特征在于:所述石墨芯(I)为圆柱体，其一端为弧形顶部(4)，另一端为圆锥形的尖部，在所述弧形顶部(4)的表面涂覆有UV漆层⑶。
3.根据权利要求2所述无木石墨绘画铅笔，其特征在于:所述石墨芯(I)的长度为140~150臟，直径为7.40mm ;所述底漆层⑵为硝基漆，厚度为0.08mm ;所述UV漆层(3)厚度为0.03mm。
4.根据权利要求2或3所述无木石墨绘画铅笔，其特征在于:所述圆锥形的尖部的长度为17mm,所述弧形顶部⑷的长度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述无木石墨绘画铅笔，其特征在于:所述石墨芯(I)由重量比为30%的粘土粉和70%的98#鳞片石墨组成。
6.一种制备权利要求1~5中任意一种所述的无木石墨绘画铅笔的方法，其特征在于:包括如下步骤: (A)制备石墨芯⑴； (B)采用有机溶剂浸泡所述石墨芯(I)； (C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖。
7.根据权利要求6所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其特征在于:所述步骤(A)包括如下步骤: (a)粘土经淘洗、压制、烘干微粉制成粘土粉后与微粉好的98#鳞片石墨混合成均匀的干粉； (b)将所述混合均匀的干粉在捏合机内加水捏合成含水量为30%的芯料，存储30h后进入三辊研磨机进行研磨； (c)将研磨好的芯料在捏合机内进行捏合； (d)将捏合好的芯料经密封储存、压制、再密封储存、烘干、焙烧和切头后得到石墨芯⑴。
8.根据权利要求7所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其特征在于: 所述步骤(a)具体包括如下步骤:将经过淘洗的粘土压制至含水量为50%~55%，然后烘干、微粉成1000目以上的粘土粉，再与1200目98#鳞片石墨按重量比为3:7的比例投入1500~2000转的搅拌机搅拌6h，得到混合均匀的干粉； 所述步骤(b)具体包括如下步骤:将所述混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入相当于芯料重量80%的水捏合10~12h，设置捏合机转速设置为慢转20r/min，快转60r/min，捏合3h，含水量达到30%~35%后密封储存30h，再进入三辊研磨机研磨，第一次研磨完成得到的芯料厚度为20~25 μ m,连续研磨10次后使芯料厚度达到80~90 μ m ; 所述步骤(c)具体包括如下步骤:将研磨好的芯料放入500L捏合机内捏合4h，当压芯水份达到12%~15%时停止捏合； 所述步骤(d)具体包括如下步骤:将捏合好的芯料密封储存48h后进行压制，所述压制过程为将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400~500吨的压芯机中进行压制，压制成直径为7.400mm，长度为180mm的石墨芯预成品，将压制好的石墨芯预成品密封储存48h后，在250°C的烘芯炉内烘12h后出炉，出炉后装入不绣钢烧芯罐，在焙烧温度为800°C~1000°C下进行加热往复式焙烧8h，把焙烧后的石墨芯预成品经过自动切头机，切至140~150mm,得到石墨芯(1)。
9.根据权利要求6所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其特征在于:所述步骤(B)为采用浓度为85%的乙酸乙酯溶液浸泡所述石墨芯(l)2h。
10.根据权利要求6或7或8或9所述制备无木石墨绘画铅笔的方法，其特征在于:所述步骤(C)具体包括如下步骤:设置双支油漆抽条机的转速为80~90r/m1n，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡处理过的石墨芯(1)的侧面连续涂7次硝基漆，形成底漆层(2);然后用磨顶机将石墨芯(1)进行磨顶，要求磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°~29°，磨成的弧形顶部(4)的长度为5mm;再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部(4)上，用远红外UV光固机在180°C条件下UV固化2~3m1n，形成UV漆层(3);最后用磨尖机在所述石墨芯(1)的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度为17mm，即得产品。
【文档编号】B43K19/18GK103978807SQ201410222646
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李杰章 申请人:龙口益友文教用品有限公司