专利名称：一种再生木铅笔及制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及铅笔及制作工艺，尤其是将无毒塑料及再生木粉通过塑化后生产而成 的一种再生木铅笔及制作工艺。
背景技术：
铅笔是学生儿童、各类社会团体学习、办公过程中必不可少的易耗品，其市场广 阔、需求量大。回顾历史，人类使用木材制作铅笔已有300余年，可以讲人类越进入文明社 会，铅笔的应用率就越广泛，未来的铅笔市场会随着人口的不断增长而增加需求量。低值易 耗是铅笔的特性，也是它的永久性。据最新统计，目前全球年均消耗130多亿支铅笔，在这个高需求量的背后是年消 耗优质木材65万立方米，这将会对地球的生态平衡造成重大的破坏，所以现今发达国家早 已不再生产这种以破坏生态平衡为高额代价的木杆铅笔了，纷纷将采购地转向了我国。我 国已成为全球木杆铅笔生产的第一大国，年产90多亿支，占据全球产量的70%，其中出口 70多亿支，而且还供不应求，需求量始终呈高速上升的势头。我国上述木杆铅笔的生产每年 需耗用45万立方米优质木材，也就是说我国每年都会有上万倾绿地消失！长江的洪水，黄 河的断流，云南的干旱，四川的泥石流，燕京的沙尘，这均与地球的生态平衡被破坏有关，此 情此景，相信都会让我们感到“不寒而栗”！每年耗用如此多优质木材用于生产的木杆铅笔 将对此负有不可推卸的历史责任！进入90年代后，由于全球木材供需矛盾日趋紧张，木杆铅笔的身价，也水涨船高， 由80年代的几分钱一支猛增到几角钱一支，在这种情况下，寻找一种能代替木制铅笔的新 技术、新科研项目就摆在了世人的面前。虽然如今也有一些以塑料或纸卷为笔杆的铅笔的 出现，但其不论从环保、使用习惯及经济性等方面仍不能取代人们对木杆铅笔的喜好，所以 目前还没有很好的解决办法。
发明内容
为了解决上述需求与环保的矛盾，本发明提供了一种再生木铅笔及其制作工艺， 由该再生木铅笔制作工艺做成的铅笔不仅无毒环保、且其在使用功能效果、外形及比重方 面均与实木铅笔相同，并且最大的特点是可节省大量优质木材，另其生产过程采用一次成 型工艺，便捷、高效，投入少见效快，利于推广。由该专利技术生产而成的铅笔造价低于木质 铅笔，且各方面经济效益均优于木质铅笔，其完全可以替代木质铅笔并获得大众的认可与 喜爱。本发明解决其技术问题所采用的具体技术方案是(一 )该再生木铅笔及制作工艺中所用原料按类分为笔杆料、笔芯料及包漆料，这 三种原料重量配比为笔杆料笔芯料包漆料为9:1:1 ；其中笔杆料包括回收的聚 乙烯，聚苯乙烯及聚丙烯40 70%，木质粉料15 25%，所述的木质粉料包括由秸秆 类，如稻麦秸秆、大豆、玉米、高粱、芝麻秸秆或花生壳、树枝杈类废料制成的木质粉料，木质 粉粒径为100 700目，含水率等于或小于0. 5%，填充料5 15%，发泡剂1 3%，助剂5 15% ；笔芯料分为石墨铅笔笔芯料或彩色铅笔笔芯料，其中石墨铅笔笔芯料包括石 墨55% 80%，从3B型铅芯开始逐渐增加少量碳黑素，聚苯乙烯，聚乙烯15 50%，助 剂3 12% ；彩色铅笔笔芯料包括耐高温颜料35 55%，聚苯乙烯18 40%，石蜡10 20 %，填充料12 30 %，助剂3 10 % ；包漆料包括耐高温颜料2 20 %，聚苯乙烯80 98%。( 二)该再生木铅笔制作工艺及流程如下1、分别将笔杆料、笔芯料及包漆料的原料按实际生产产品的配比方案经高速混合 机充分均勻混合；2、再采用造粒机组将混合后的原料分别进行造粒处理，其中笔杆料粒料达到小于 8mm的粒度，笔芯料及包漆料粒料达到小于5mm的粒度；3、将粒料分别投入笔杆塑料挤出成形机、笔芯塑料挤出成形机、包漆料塑料挤出 成形机中，其中各塑料挤出成形机机筒采用铸铝加热器加热，塑化过程各阶段温度的控制 分别是加料段150°C，料中段170°C 180°C，挤出段185°C ；另外各塑料挤出机螺杆采用高 强度氮化合金钢(38CrMoALA)制成，且为压缩比达3. 0的等距中段根径渐变螺杆，其中笔杆 塑料挤出成形机螺杆的转速控制在20 100转/分钟，笔芯及包漆料塑料挤出成形机螺杆 的转速控制在10 70转/分钟。笔芯料经笔芯塑料挤出成形机挤出后进入复合模内，同 时笔杆及包漆料塑料挤出成形机的挤出口与复合模依次相连，笔杆料和包漆料分别经笔杆 及包漆料塑料挤出成形机挤出后进入复合模内，进入复合模的温度需控制在160°C以下，上 述三种半固体物质经复合模复合成形后进入定形模套定形；4、定形后的半固体铅笔在挤出机及牵引机的共同作用下进入真空定形箱完成最 终的冷却定形；5、完成冷却定形后铅笔经牵引切断机按设定的长度进行切断，最后再经抛光机、 商标字母打印机、装皮头机等后道设备加工制成成品。本发明的特点及有益效果是1、以塑代木，节省木材，保留绿色，维护生态；2、该再生木铅笔使用功能及外观与实木铅笔相同，其书写流畅，字迹易擦，且易于 卷削，符合大众使用习惯；3、该再生木铅笔无毒环保，笔屑可自行降解，且在生产过程中的残品、下角料均可 循环再利用，整个生产流程无烟，无气、无味、无毒，不产生任何污染，是真正意义上的绿色 环保产品；4、采用一次成型技术，工艺简便，质量稳定，生产效率高；5、相对普通木质铅笔而言，再生木铅笔生产线设备精简，可大幅节省资源，投入少 见效快，市场前景无限；6、只需调整原料配比即可生产出各种类型的铅笔，如2H、HB、2B、3B及化妆铅笔 等，且成品外形可按需求定制，如圆形、六角形、三角形笔杆等，灵活简便，避免重复投入；7、同等型号产品，其造价低于实木铅笔，且各方面经济效益均优于木质铅笔。具体实施案例本案例中的再生木铅笔原料按类分为笔杆料、笔芯料、包漆料，其中笔杆料包括聚 苯乙烯、高密度低压聚乙烯、木粉、滑石粉、淀粉等填充料、发泡剂及相应助剂，其重量配比为聚苯乙烯23 %、高密度低压聚乙烯25 %、木质粉料20 %、滑石粉等15 %、发泡剂2 %、各 类混合助剂15% ；笔芯料包括石墨、聚苯乙烯、聚乙烯、硬脂酸锌助剂，其重量配比为石墨 65%、聚苯乙烯及聚乙烯30%、硬脂酸锌助剂5% ；包漆料包括耐高温颜料、聚苯乙烯，其重 量配比为耐高温颜料12%，聚苯乙烯88%。 该款再生木铅笔制作流程及工艺首先分别将笔杆料、笔芯料及包漆料的原料按 上述配比方案经高速混合机充分均勻混合；再采用造粒机组将混合后的原料分别进行造粒 处理，其中笔杆料粒料达到小于8mm的粒度，笔芯料及包漆料粒料达到小于5mm的粒度；将 粒料分别投入笔杆塑料挤出成形机、笔芯塑料挤出成形机、包漆料塑料挤出成形机中进行 塑化，其中塑化过程各阶段温度的控制分别是加料段150°C，料中段170°C 180°C，挤出段 185°C，另外笔杆塑料挤出成形机螺杆的转速控制在80转/分钟，笔芯及包漆料塑料挤出成 形机螺杆的转速控制在20转/分钟。笔芯料经笔芯塑料挤出成形机挤出后进入复合模内， 同时笔杆及包漆料塑料挤出成形机的挤出口与复合模依次相连，笔杆料和包漆料分别经笔 杆及包漆料塑料挤出成形机挤出后进入复合模内，进入复合模的温度需控制在160°C以下， 上述三种半固体物质经复合模复合成形后进入定形模套定形；定形后的半固体铅笔在挤出 机及牵引机的共同作用下进入真空定形箱完成最终的冷却定形；完成冷却定形后铅笔经牵 引切断机按设定的长度进行切断，最后再经抛光机、商标字母打印机、装皮头机等后道设备 加工制成成品。
权利要求
1. 一种再生木铅笔及制作工艺，该再生木铅笔及制作工艺中所用原料按类分为 笔杆料、笔芯料及包漆料，这三种原料的重量特征配比为笔杆料笔芯料包漆料为 9:1: 1;其中笔杆料包括回收的聚乙烯，聚苯乙烯及聚丙烯40 70%，木质粉料 15 25%，所述的木质粉料包括由秸秆类，如稻麦秸秆、大豆、玉米、高粱、芝麻秸秆或花生 壳、树枝杈类废料制成的木质粉料，木质粉粒径为100 700目，含水率等于或小于0.5%， 填充料5 15%，发泡剂1 3%，助剂5 15%;笔芯料分为石墨铅笔笔芯料或彩色铅 笔笔芯料，其中石墨铅笔笔芯料包括石墨55% 80%，从3B型铅芯开始逐渐增加少量碳 黑素，聚苯乙烯，聚乙烯15 50%，助剂3 12% ；彩色铅笔笔芯料包括耐高温颜料35 55%，聚苯乙烯18 40%，石蜡10 20%，填充料12 30%，助剂3 10%;包漆料包括 耐高温颜料2 20 %，聚苯乙烯80 98 %。
全文摘要
本发明涉及一种再生木铅笔及制作工艺，其中笔杆料包括聚苯乙烯及聚丙烯，木质粉料，所述的木质粉料包括由秸秆类，如稻麦秸秆、大豆、玉米、高粱、芝麻秸秆或花生壳、树枝杈类废料制成的木质粉料，填充料、发泡剂、助剂；笔芯料分为石墨铅笔笔芯料或彩色铅笔笔芯料，其中石墨铅笔笔芯料包括石墨，聚苯乙烯，聚乙烯，助剂；彩色铅笔笔芯料包括耐高温颜料，聚苯乙烯，石蜡，填充料，助剂；包漆料包括耐高温颜料，聚苯乙烯。该再生木铅笔使用功能及外观与实木铅笔相同，其书写流畅，字迹易擦，且易于卷削，符合大众使用习惯；该再生木铅笔无毒环保，笔屑可自行降解，再生木铅笔生产线设备精简，可大幅节省资源，投入少见效快，市场前景无限。
文档编号C08L97/02GK102001249SQ20101050325
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者马铭远 申请人:马铭远