本发明涉及铅笔制造技术领域，更具体地说，它涉及高品质缓释香型彩色铅芯。
背景技术：
铅笔是一种用来书写以及绘画素描专用笔类，是传统而又广泛应用的日常用品。所谓铅芯，是铅笔的核心，随着时间、季节、温度、湿度的变化，都会影响铅芯质量。彩色铅笔是彩色铅芯的铅笔，选用具有高吸附显色性的高级微粒颜料制成，颜色多种多样，善于表现物体的细腻质感，具有透明度和色彩度，在各类型纸张上使用时都能均匀着色，流畅描绘，是重要的绘画工具。
在公开号为cn105153815a的中国发明专利中公开了一种无毒清香味铅笔笔芯及其制备方法，包括以下原料制成：硅酸镁60～80份、粘土20～30份、动物油脂6～10份、植物原胶6～10份、显色剂8～12份、丁香粉3～5份、藿香提取液6～8份、薄荷脑油10～14份、金银花粉3～5份。
上述专利中，通过加入丁香粉和金银花粉使所制得的铅笔笔芯具有一定的香味，但丁香粉和金银花粉的颗粒较大且大小不一，并不能均匀的分散在铅笔笔芯中，导致铅笔笔芯在使用过程中所散发的香味不均匀，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现要素：
针对现有技术中因花粉颗粒不能均匀的分散在铅笔笔芯中导致铅笔笔芯在使用过程中散发的香味不均匀的问题，本发明的目的一在于提供高品质缓释香型彩色铅芯，通过在铅笔芯中加入高品质缓释香精，以解决上述技术问题，本发明所制备的高品质缓释香型彩色铅芯在使用过程中可以散发出持续均匀的香味，具有良好的使用效果。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
高品质缓释香型彩色铅芯，包括如下重量百分比的组分：
硅酸镁60～70％；
粘土15～25％；
颜料4～6％；
高品质缓释香精2～3％；
铅笔芯润滑剂3～5％；
增强剂1.5～3.8％；
分散剂0.5～1.2％。
通过采用上述技术方案，高品质缓释香精的粒径较小且颗粒大小均匀，可以均匀的分散填充在铅芯中，得到高品质缓释香型彩色铅芯，使其在使用过程中可以释放出均匀的香味，且能持续的的留香。同时，可以根据高品质缓释香精所散发的香味不同，选择颜色不同的颜料，使不同香型的香精对应不同颜色的彩芯。硅酸镁是由镁盐与可溶性硅相互作用而成，并具有良好的吸附效果，且其作为高品质缓释香型彩色铅芯的主要原料，有利于使各原料组份紧密结合在一起，使高品质缓释香型彩色铅芯在实际使用过程中具有良好的使用效果。
香精香料广泛应用于食品、化妆品和纺织品等行业，在国民经济中占有重要地位。通过把香精用壁材包覆后，制成缓释香精，可以人为控制其香味慢慢释放，有利于延长产品的留香时间，且缓释香精的功效发挥与其微胶囊结构关系密切，采用高品质缓释香精，使微胶囊内香精的颗粒大小相差极其微小，有利于于释放出均匀稳定的香味。
铅笔芯润滑剂有利于使各组分之间混合均匀，且提高了高品质缓释香型彩色铅芯在使用过程中的流畅度，增强剂有利于提高高品质缓释香型彩色铅芯的结构强度，不易发生断折，分散剂有利于使高品质缓释香精均匀的分散开来，有利于使高品质缓释香精与各组份均匀的混合。
进一步优选为，所述高品质缓释香精包括桔子香精、苹果香精、樱桃香精或葡萄香精，且所述桔子香精包括如下重量百分比的组分：82～85％桔子油、3～5％丁酸乙酯、1.5～4％丙酸乙酯、2～3％芳樟醇、1～3％苧烯、3～5％柠檬醛和2.5～4％癸醛；
所述苹果香精包括如下重量百分比的组分：4.5～5.5％乙酸异戊酯、8～10％反-2-己烯醛、12～15％2-甲基丁酸乙酯、26～30％二氢月桂烯醇、8～10％丙位十一内酯、22～25％甲位己基桂醛和4.5～5.5％苯甲酸苄酯；
所述樱桃香精包括如下重量百分比的组分：1.5～2.5％苯甲醛、10～12％丁酸异戊酯、23～25％乙酸苯乙酯、2～5％肉桂醛、8～10％丁香酚、20～22％香兰素和25～27.5％桃醛；
所述葡萄香精包括如下重量百分比的组分：3～5％邻氨基苯甲酸甲酯、3～5％乙酸乙酯、2～6％己酸乙酯、75～80％甜橙油、3～6％乙酸香叶酯、4～6％苯乙醇和3～5％辛酸乙酯。
通过采用上述技术方案，基于纳微尺度颗粒间的相互作用和传递机制，采用复凝胶、界面聚合和包结络合等技术原理制备高品质缓释香精，所述高品质缓释香精的粒径大小均匀，稳定性良好，且具有良好的香气质量，有利于提高所述高品质缓释香型彩色铅芯的产品质量。同时，所述桔子香精、苹果香精、樱桃香精和葡萄香精均符合食品行业的相关标准，可应用于高品质缓释香型彩色铅芯的生产制造中。
进一步优选为，所述颜料选用如钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝、大红粉、偶淡黄、酞菁蓝或喹吖啶酮。
通过采用上述技术方案，添加颜料可以制备出不同颜色的高品质缓释香型彩色铅芯，且可以根据所添加的高品质缓释香精的香味不同，用不同的颜色进行标记，使高品质缓释香型彩色铅芯在实际运用中具有良好的使用效果。同时，添加的颜料均为少量且少毒少害，使高品质缓释香型彩色铅芯在使用时具有良好的安全性。
进一步优选为，所述铅笔芯润滑剂选用微晶蜡、水溶蜡、石蜡、蜂蜡或动植物油脂。
通过采用上述技术方案，微晶蜡、水溶蜡、石蜡、蜂蜡、动植物油脂等铅笔芯润滑剂有利于使各组分均匀的混合在一起，且提高所述高品质缓释香型彩色铅芯在使用时的流畅度，使其表面更加光滑且易于加工。同时，铅笔芯润滑剂具有良好的防水效果，提高了所述高品质缓释香型彩色铅芯的质量和品质。
进一步优选为，所述增强剂选用硬脂酸镁、氧化铝、羟甲基纤维素钠或聚乙二醇。
通过采用上述技术方案，增强剂有利于提高所述高品质缓释香型彩色铅芯的整体强度，使高品质缓释香型彩色铅芯在实际使用过程中不易发生断折，提高了其整体的稳定性，且有利于使高品质缓释香精与各组分之间排列的更加紧密，使其散发的香味更加的均匀稳定。
进一步优选为，所述分散剂选用顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、二乙二醇单丁醚或丙二醇。
通过采用上述技术方案，分散剂有利于使高品质缓释香精均匀的填充在各组分之间，避免因部分高品质缓释香精集中堆积导致香味散发的不均匀，提高了所述高品质缓释香型彩色铅芯整体的品质和质量，使其在实际使用中留香持久。
本发明的目的二在于提供高品质缓释香型彩色铅芯的制备工艺，采用该方法制备的高品质缓释香型彩色铅芯，其散发的香味均匀稳定，且留香更加持久。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
高品质缓释香型彩色铅芯的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，将相应重量百分比的高品质缓释香精、增强剂和分散剂充分的混合搅拌均匀，得到混合液；
步骤二，将相应重量百分比的硅酸镁和粘土进行研磨粉碎，进行搅拌混合，得到混合物；
步骤三，将上述混合物用进行过筛，得到混合粉料；
步骤四，将上述混合粉料和混合液混合搅拌均匀，并同时加入颜料和铅笔芯润滑剂一同混合搅拌,得到芯料；
步骤五，将上述芯料进行压制成型，并进行烘干，即可得到高品质缓释香型彩色铅芯。
通过采用上述技术方案，有利于使高品质缓释香精与各组份均匀的混合，且将混合物进行过筛，有利于去除硅酸镁和粘土中一些较大的颗粒，避免因较大颗粒的存在导致高品质缓释香精分布不均匀。同时，硅酸镁和粘土的颗粒大小分布相对均匀，且其与高品质缓释香精的颗粒大小相互接近，有利于使高品质缓释香精均匀的分散在硅酸镁和粘土中，提高了高品质缓释香型彩色铅芯的整体质量，使其散发的均匀稳定，且留香更加持久。同时，本工艺步骤在实际运用中方便操作，且效果更佳，具有良好的适用性。
进一步优选为，其具体包括如下制备步骤：
步骤一，将相应重量百分比的高品质缓释香精、增强剂和分散剂，并按(2～3％)：(1.5～3.8％)：(0.5～1.2％)的比例充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为10～15min，搅拌速度为500～800rpm温度为20～30℃，得到混合液；
步骤二，将相应重量百分比的硅酸镁和粘土按(60～70％)：(15～25％)的比例进行研磨粉碎，在搅拌罐内进行搅拌混合，搅拌时间为20～30min，搅拌速度为300～400rpm，得到混合物；
步骤三，将上述混合物用1100～1300目的筛网进行过筛，得到混合粉料；
步骤四，将上述混合粉料和混合液混合搅拌均匀，并按(4～6％)：(3～5％)的比例同时加入颜料和铅笔芯润滑剂一同混合搅拌，搅拌时间为1～3h，搅拌速度为1800～2500rpm,温度为20～30℃,得到芯料；
步骤五，将上述芯料放入压芯机中进行压制成型，并在70～80℃的条件下进行烘干10～15h，即可得到高品质缓释香型彩色铅芯。
通过采用上述技术方案，上述步骤在相应温度、时间、压力和转速的范围内所制得的高品质缓释香型彩色铅芯，其具有良好的物料性能，且高品质缓释香精能均匀的分散在高品质缓释香型彩色铅芯中，使其在实际使用过程中具有良好的稳定性，能够散发出持续均匀的香味。
进一步优选为，所述步骤五具体包括，将上述芯料进行离心筛分，得到不同颗粒大小的芯料，然后将不同颗粒大小的芯料进行压制成型，即可得到不同规格的高品质缓释香型彩色铅芯。
通过采用上述技术方案，将芯料进行筛分，可以筛选出不同颗粒大小的芯料，对这些不同颗粒大小的芯料分别进行压制成型，可以得到不同规格的高品质缓释香型彩色铅芯。同时，将不同颗粒大小的芯料分别进行压制成型，使高品质缓释香型彩色铅芯所散发的香味浓度不同，且有利于保证高品质缓释香型彩色铅芯散发出均匀稳定的香味，使所制得高品质缓释香型彩色铅芯更加多样化，具有良好的应用性。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过在铅芯的制作过程中加入高品质缓释香精，并通过一系列技术手段使高品质缓释香精均匀的填充在硅酸镁和粘土中，并得到高品质缓释香型彩色铅芯，避免了现有技术中因花粉颗粒不能均匀的分散在铅笔笔芯中导致铅笔笔芯在使用过程中散发的香味不均匀的问题，使所述高品质缓释香型彩色铅芯在使用过程中能释放出良好稳定的香味，且能持久留香；
(2)通过在对粉碎后的硅酸镁和粘土进行过筛，有利于去除硅酸镁和粘土中一些较大的颗粒，避免因较大颗粒的存在导致高品质缓释香精分布不均匀，使其散发的均匀稳定，且留香更加持久；
(3)通过对芯料进行筛分后分别进行压制成型，可以得到不同规格的高品质缓释香型彩色铅芯，且不同规格的高品质缓释香型彩色铅芯所散发的香味浓度不同，使所制得高品质缓释香型彩色铅芯更加多样化，具有良好的应用性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：高品质缓释香型彩色铅芯，各组分及其相应的重量百分比如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
步骤一，将相应重量百分比为2％的桔子香精、1.5％的硬脂酸镁和0.5％丙二醇充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为15min，搅拌速度为800rpm温度为25℃，得到混合液；
步骤二，将相应重量百分比为60％的硅酸镁和25％的粘土进行研磨粉碎，在搅拌罐内进行搅拌混合，搅拌时间为30min，搅拌速度为400rpm，得到混合物；
步骤三，将上述混合物用1300目的筛网进行过筛，得到混合粉料；
步骤四，将上述混合粉料和混合液混合搅拌均匀，并同时加入重量百分比为6％酞菁蓝和5％水溶蜡一同混合搅拌，搅拌时间为1h，搅拌速度为1800rpm,温度为25℃,得到芯料；
步骤五，将上述芯料放入压芯机中进行压制成型，并在70℃的条件下进行烘干12h，即可得到高品质缓释香型彩色铅芯。
注：所述桔子香精包括如下重量百分比的组分：85％桔子油、3％丁酸乙酯、1.5％丙酸乙酯、2％芳樟醇、1％苧烯、5％柠檬醛和2.5％癸醛。
实施例2-8：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量百分比如表1所示。
表1实施例1-8中各组分及其重量百分比
实施例9：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述桔子香精替换为苹果香精，其包括如下重量百分比的组分：5.5％乙酸异戊酯、10％反-2-己烯醛、15％2-甲基丁酸乙酯、30％二氢月桂烯醇、10％丙位十一内酯、25％甲位己基桂醛和4.5％苯甲酸苄酯。
实施例10：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述桔子香精替换为樱桃香精，其包括如下重量百分比的组分：2.5％苯甲醛、10％丁酸异戊酯、25％乙酸苯乙酯、5％肉桂醛、10％丁香酚、20％香兰素和27.5％桃醛。
实施例11：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述桔子香精替换为葡萄香精，其包括如下重量百分比的组分：3％邻氨基苯甲酸甲酯、5％乙酸乙酯、2％己酸乙酯、80％甜橙油、3％乙酸香叶酯、4％苯乙醇和3％辛酸乙酯。
实施例12：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述酞菁蓝替换为铁蓝。
实施例13：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述酞菁蓝替换为大红粉。
实施例14：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述水溶蜡替换为微晶蜡。
实施例15：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述水溶蜡替换为石蜡。
实施例16：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述硬脂酸镁替换为羟甲基纤维素钠。
实施例17：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述硬脂酸镁替换为氧化铝。
实施例18：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述丙二醇选用顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠。
实施例19：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述丙二醇选用脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例20：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述步骤五具体包括，将上述芯料放入离心筛中进行筛分，得到不同颗粒大小的芯料，然后将不同颗粒大小的芯料放入压芯机中进行压制成型，并在70℃的条件下进行烘干12h，即可得到不同规格的高品质缓释香型彩色铅芯。
对比例1：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所述步骤一具体设置为，将相应重量百分比的丁香粉、硬脂酸镁和丙二醇充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为15min，搅拌速度为800rpm温度为25℃，得到混合液。
对比例2：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，将相应重量百分比的金银花粉、硬脂酸镁和丙二醇充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为15min，搅拌速度为800rpm温度为25℃，得到混合液。
对比例3：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，将相应重量百分比的桔子香精和丙二醇充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为15min，搅拌速度为800rpm温度为25℃，得到混合液。
对比例4：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，将相应重量百分比的桔子香精和硬脂酸镁充分的混合搅拌均匀，搅拌时间为15min，搅拌速度为800rpm温度为25℃，得到混合液。
对比例5：高品质缓释香型彩色铅芯，与实施例1的不同之处在于，所属混合液中只含有桔子香精。
试验一硬度测试
试验样品：采用实施例1-20中获得的高品质缓释香型彩色铅芯作为试验样品1-20，采用对比例1-5中获得的高品质缓释香型彩色铅芯作为对照样品1-5。
试验方法：按照gb/t26704-2011《铅笔》制作标准试样，将试验样品1-20和对照样品1-5分别制作十个标准试样，采用hb-3000b布氏硬度计，分别测量试验样品1-20和对照样品1-5的标准试样的硬度，取十个标准试样硬度的平均值，并记录。
试验结果：试验样品1-20和对照样品1-5的测试结果如表2所示。
表2试验样品1-20和对照样品1-5的测试结果
由表2可知，由试验样品1-20所测得的数据比较可得，本发明所制得的高品质缓释香型彩色铅芯符合标准要求，且在标准范围内具有良好的硬度，使其在使用过程中不易发生弯折，具有良好的是使用效果。由试验样品1-20所测得的数据与对照样品1-5所测得的数据比较可得，增强剂对高品质缓释香型彩色铅芯的整体硬度起到良好的提升效果，且加入颗粒较大的花粉容易导致铅芯内部较为松散，导致其整体强度大大降低。
试验二香精测试
试验样品：采用桔子香精、苹果香精、樱桃香精、葡萄香精分别作为试验样品1-4。
试验方法：按照gb30616-2014《食品安全国家标准食品用香精》中的规定制作标准试样，分别对测试标准试样进行感官测试、理化指标测试和微生物指标测试。
试验结果：试验样品1-4的测试结果如表3所示。
表3试验样品1-4的测试结果
由表3可知，高品质缓释香精中的桔子香精、苹果香精、樱桃香精、葡萄香精均符合相关标准要求，可用于高品质缓释香型彩色铅芯的制备，使其在使用过程中具有良好的安全性。
试验三香精分布的评定
试验样品：采用实施例1-20中获得的高品质缓释香型彩色铅芯作为试验样品1-20，采用对比例1-5中获得的高品质缓释香型彩色铅芯作为对照样品1-5。
试验方法：同位素示踪法是利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它在铅芯中的位置、数量及其转变等。采用同位素标记法对高品质缓释香精进行标记，取相同大小的试验样品1-20和对照样品1-5，利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪高品质缓释香型彩色铅芯中高品质缓释香精的分布情况。
试验结果：试验样品1-20和对照样品1-5的测试结果如表4所示。
表4试验样品1-20和对照样品1-5的测试结果
由表4可知，由试验样品1-20和对照样品1-5的测试结果对照可得，通过加入高品质缓释香精，并通过一系列技术手段使高品质缓释香精均匀的填充在硅酸镁和粘土。加入分散剂和增强剂，有利于使高品质缓释香精稳定的分散在溶剂中，且能使高品质缓释香精均匀的填充在各组分之间。对粉碎后的硅酸镁和粘土进行过筛，有利于去除硅酸镁和粘土中一些较大的颗粒，避免因较大颗粒的存在导致高品质缓释香精分布不均匀，使其散发的均匀稳定，且留香更加持久。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。