本发明属于粉笔领域，具体涉及一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法。
背景技术：
粉笔是具有多年历史的书写工具，它使用方便，价格低廉，应用极为广泛。用粉笔书写板书，是将石膏粉末涂在黑板上。擦拭黑板时，石膏粉尘（粉笔灰）在空气中短暂飘扬后坠落在黑板附近的物面和地上。据劳动卫生有关资料，生产、生活环境空气中的粉尘微粒，直径在10~20微米以上者，经鼻孔吸进时多数被鼻毛、鼻、咽、喉部阻挡，附着在粘膜小气道及肺泡。若为对机体有害的物质（如二氧化硅、石棉），在肺泡及小气道中积存较多，将对人体造成损害。
粉笔一般是由生石膏制成，或含少量的氧化钙，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。在实际使用中粉笔放置时间过长后容易受潮，在受潮之后极其不易书写，造成了极大的浪费。因此，为避免传统的粉笔对书写造成的不便，现有的粉笔制备方法有待进一步改善。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前传统粉笔放置时间过长后容易受潮，在受潮之后极其不易书写，造成了极大的浪费的问题，提供一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按质量比1：5~6，将电石渣、盐酸溶液进行混合，浸泡，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤至中性，得洗涤后的滤渣，按质量比1：3~4，将洗涤后的滤渣、硫酸在温度120~126℃下混合1~2h，趁热过滤，得滤渣a，将滤渣a在温度50~60℃下烘干，得烘干物；
（2）将烘干物在温度400~450℃马弗炉中煅烧，待冷却至室温，得冷却物，按质量比1：1：1，将冷却物、无水乙醇、水进行混合，调节pH值3~4，在温度65~70℃的水浴锅中预搅拌25~30 min，加入冷却物质量1~2%的硅烷偶联剂，搅拌1~2 h，回收溶剂，得搅拌物，将搅拌物在温度70~80℃下干燥，得干燥物；
（3）将赤芍进行粉碎，过70~80目筛，得过筛物，按质量比1：10~12，将过筛物、乙醇进行混合，回流提取，得提取液，按质量比1：7~8，将干燥物、提取液进行混合，浸泡，过滤，得滤渣，将滤渣在温度50~60℃下烘干，得烘干物a;
（4）将烘干物a进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物加入到高速混合机中，在温度90~100℃下加入表面处理剂搅拌，得搅拌物，按重量份数计，取70~80份水、20~30份搅拌物、10~15份成分物、3~4份碳酸镁、0.4~0.6份颜料，将搅拌物、成分物、碳酸镁、水搅拌均匀，升温至320~350℃搅拌，加入有机颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，即得防潮粉笔。
所述步骤（2）中硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤（4）中表面处理剂是按质量比1：1，向四异丙基二钛酸酯中加入液体石蜡进行混合均匀，即得表面处理剂。
所述步骤（4）中成分物是将废石膏放入马弗炉中焙烧，再放入容器中，加入废石膏质量3~4倍的水，以300~400r/min搅拌速率下通入硫化氢气体进行浸取2~3h，取上层清液，向上层清液通入二氧化碳进行置换，得沉淀物，将沉淀物进行干燥，粉碎，即得成分物。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过电石渣制备粉笔中的主要原料，实现的废物资源利用，同时利用硅烷偶联剂对其进行改性，且硅烷偶联剂水解后与原料表面的羟基发生缩合反应，硅烷偶联剂中的疏水基团取代了原料表面羟基，以化学键合方式在原料表面形成了疏水的有机包覆层，致使亲水性表面转变为疏水性表面，从而提高粉笔的防潮性能，延长粉笔的使用期限，还加入赤芍提取物，赤芍提取物的主要化学成分为赤芍总苷，包括芍药苷、芍药内酯苷、羟基芍药苷等，都为水溶性成分，具有较强的吸湿性，且由于原料具有一定的吸附性，从而能将赤芍提取物吸附于体内，当书写随粉灰掉落，从而能够依靠赤芍提取物的吸湿性吸收空气中的水份使粉灰的湿度增大，从而使粉末状颗粒由于带上少量水份而使重量增加，从而减少了飞扬在空气中的粉尘的数量以及散落范围，从而减少对人体的伤害。
（2）本发明还加入表面处理剂对原料再次改性，其能够促进原料均匀分散，诱导产生剪切屈服吸收大量能量从而达到增韧的目的，从而避免粉笔在搬运过程中产生断裂的现象，同时还利用有机颜料来增加粉笔的色彩，且有机颜料安全无毒，从而进一步减少对人体的人体的伤害，因此，本发明防潮粉笔不仅具有防潮性、韧性强的特点，且书写与擦拭的时候，粉尘重量大，散落范围小，对人体的伤害不大的优点。
具体实施方式
硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
表面处理剂是按质量比1：1，向四异丙基二钛酸酯中加入液体石蜡进行混合均匀，即得表面处理剂。
成分物是将废石膏放入马弗炉中焙烧，再放入容器中，加入废石膏质量3~4倍的水，以300~400r/min搅拌速率下通入硫化氢气体进行浸取2~3h，通入量为10~20mol/L，取上层清液，向上层清液通入二氧化碳进行置换，通入量为20~30mol/L，得沉淀物，将沉淀物进行干燥，粉碎，即得成分物。
一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按质量比1：5~6，将电石渣、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡1~2h，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤至中性，得洗涤后的滤渣，按质量比1：3~4，将洗涤后的滤渣、硫酸在温度120~126℃、压力0.12~0.14MPa下混合1~2h，趁热过滤，得滤渣a，将滤渣a在温度50~60℃下烘干，得烘干物；
（2）将烘干物a在温度400~450℃马弗炉中煅烧3~4h，待冷却至室温，得冷却物，按质量比1：1：1，将冷却物、无水乙醇、水进行混合，调节pH值3~4，在温度65~70℃的水浴锅中预搅拌25~30 min，加入冷却物质量1~2%的硅烷偶联剂，搅拌1~2h，回收溶剂，得搅拌物，将搅拌物在温度70~80℃下干燥，得干燥物；
（3）将赤芍进行粉碎，过70~80目筛，得过筛物，按质量比1：10~12，将过筛物、乙醇进行混合，在温度70~80℃下回流提取1~2h，得提取液，按质量比1：7~8，将干燥物、提取液进行混合，浸泡1~2h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度50~60℃下烘干，得烘干物a;
（4）将烘干物进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物加入到高速混合机中，在温度90~100℃下加入表面处理剂搅拌5~6 min，得搅拌物，按重量份数计，取70~80份水、20~30份搅拌物、10~15份成分物、3~4份碳酸镁、0.4~0.6份颜料，将搅拌物、成分物、碳酸镁、水搅拌均匀，升温至320~350℃搅拌10~20min，加入有机颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，即得防潮粉笔。
实施例1
硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
表面处理剂是按质量比1：1，向四异丙基二钛酸酯中加入液体石蜡进行混合均匀，即得表面处理剂。
成分物是将废石膏放入马弗炉中焙烧，再放入容器中，加入废石膏质量3倍的水，以300r/min搅拌速率下通入硫化氢气体进行浸取2h，通入量为10mol/L，取上层清液，向上层清液通入二氧化碳进行置换，通入量为20mol/L，得沉淀物，将沉淀物进行干燥，粉碎，即得成分物。
一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按质量比1：5，将电石渣、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡1h，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤至中性，得洗涤后的滤渣，按质量比1：3，将洗涤后的滤渣、硫酸在温度120℃、压力0.12MPa下混合1h，趁热过滤，得滤渣a，将滤渣a在温度50℃下烘干，得烘干物；
（2）将烘干物a在温度400℃马弗炉中煅烧3h，待冷却至室温，得冷却物，按质量比1：1：1，将冷却物、无水乙醇、水进行混合，调节pH值3，在温度65℃的水浴锅中预搅拌25min，加入冷却物质量1%的硅烷偶联剂，搅拌1h，回收溶剂，得搅拌物，将搅拌物在温度70℃下干燥，得干燥物；
（3）将赤芍进行粉碎，过70目筛，得过筛物，按质量比1：10，将过筛物、乙醇进行混合，在温度70℃下回流提取1h，得提取液，按质量比1：7，将干燥物、提取液进行混合，浸泡1h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度50℃下烘干，得烘干物a;
（4）将烘干物进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物加入到高速混合机中，在温度90℃下加入表面处理剂搅拌5min，得搅拌物，按重量份数计，取70份水、20份搅拌物、10份成分物、3份碳酸镁、0.4份颜料，将搅拌物、成分物、碳酸镁、水搅拌均匀，升温至320℃搅拌10min，加入有机颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，即得防潮粉笔。
实施例2
硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
表面处理剂是按质量比1：1，向四异丙基二钛酸酯中加入液体石蜡进行混合均匀，即得表面处理剂。
成分物是将废石膏放入马弗炉中焙烧，再放入容器中，加入废石膏质量4倍的水，以400r/min搅拌速率下通入硫化氢气体进行浸取3h，通入量为20mol/L，取上层清液，向上层清液通入二氧化碳进行置换，通入量为30mol/L，得沉淀物，将沉淀物进行干燥，粉碎，即得成分物。
一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按质量比1：6，将电石渣、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡2h，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤至中性，得洗涤后的滤渣，按质量比1：4，将洗涤后的滤渣、硫酸在温度126℃、压力0.14MPa下混合2h，趁热过滤，得滤渣a，将滤渣a在温度60℃下烘干，得烘干物；
（2）将烘干物a在温度450℃马弗炉中煅烧4h，待冷却至室温，得冷却物，按质量比1：1：1，将冷却物、无水乙醇、水进行混合，调节pH值4，在温度70℃的水浴锅中预搅拌30 min，加入冷却物质量2%的硅烷偶联剂，搅拌2h，回收溶剂，得搅拌物，将搅拌物在温度80℃下干燥，得干燥物；
（3）将赤芍进行粉碎，过80目筛，得过筛物，按质量比1：12，将过筛物、乙醇进行混合，在温度80℃下回流提取2h，得提取液，按质量比1：8，将干燥物、提取液进行混合，浸泡2h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度60℃下烘干，得烘干物a;
（4）将烘干物进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物加入到高速混合机中，在温度100℃下加入表面处理剂搅拌6min，得搅拌物，按重量份数计，取80份水、30份搅拌物、15份成分物、4份碳酸镁、0.6份颜料，将搅拌物、成分物、碳酸镁、水搅拌均匀，升温至350℃搅拌20min，加入有机颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，即得防潮粉笔。
实施例3
硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
表面处理剂是按质量比1：1，向四异丙基二钛酸酯中加入液体石蜡进行混合均匀，即得表面处理剂。
成分物是将废石膏放入马弗炉中焙烧，再放入容器中，加入废石膏质量3.5倍的水，以350r/min搅拌速率下通入硫化氢气体进行浸取2.5h，通入量为15mol/L，取上层清液，向上层清液通入二氧化碳进行置换，通入量为25mol/L，得沉淀物，将沉淀物进行干燥，粉碎，即得成分物。
一种利用电石渣制备防潮粉笔的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按质量比1：5.5，将电石渣、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡1.5h，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤至中性，得洗涤后的滤渣，按质量比1：3.5，将洗涤后的滤渣、硫酸在温度123℃、压力0.13MPa下混合1.5h，趁热过滤，得滤渣a，将滤渣a在温度55℃下烘干，得烘干物；
（2）将烘干物a在温度425℃马弗炉中煅烧3.5h，待冷却至室温，得冷却物，按质量比1：1：1，将冷却物、无水乙醇、水进行混合，调节pH值3.5，在温度67℃的水浴锅中预搅拌27.5min，加入冷却物质量1.5%的硅烷偶联剂，搅拌1.5h，回收溶剂，得搅拌物，将搅拌物在温度75℃下干燥，得干燥物；
（3）将赤芍进行粉碎，过75目筛，得过筛物，按质量比1：11，将过筛物、乙醇进行混合，在温度75℃下回流提取1.5h，得提取液，按质量比1：7.5，将干燥物、提取液进行混合，浸泡1.5h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度55℃下烘干，得烘干物a;
（4）将烘干物进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物加入到高速混合机中，在温度95℃下加入表面处理剂搅拌5.5min，得搅拌物，按重量份数计，取75份水、25份搅拌物、12.5份成分物、3.5份碳酸镁、0.5份颜料，将搅拌物、成分物、碳酸镁、水搅拌均匀，升温至335℃搅拌15min，加入有机颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，即得防潮粉笔。
对比例：石家庄市某公司生产的粉笔。
将上述实施例所得粉笔与对比例的粉笔在相对湿度80%的环境中放置一天，测试其粉笔的含水率与书写情况，测试结果见表1。
表1：
综合上述，本发明的防潮粉笔具有一定的防潮效果，完全不影响书写情况，与市售产品相比，具有更优异的性能，值得大力推广。