本发明属于笔芯制备技术领域，具体涉及一种利用茶叶制品制造的笔芯及其制备方法。
背景技术：
现有技术中，铅笔笔芯的主要成分是石墨和黏土，其经过混合、压制和高温等一系列程序制备而成。在传统的铅笔笔芯的生产过程中，石墨的主要来源是石墨矿，为不可再生资源，且天然石墨矿的化学组成复杂，含有包括重金属等在内的多种物质成分。为了得到较为纯净的石墨材料，石墨矿需要通过进一步的物理和化学方法处理进行除杂，具有工序复杂、对环境破坏极大和制造成本昂贵的缺点；另外，少数的市售石墨材料为有机质物质经过高温碳化得到，具有高能源消耗和品质特征不一的缺点。
另一方面，市售的彩色铅笔大多由具有各种不同色彩的化学色料和颜料、体质原料、胶黏剂、水和油脂类经混合研磨成片料、搅拌、挤压成型、烘干等步骤制备而成，其主要目的在于增加书写的色泽，增加美观感。然而，在获取具有各种不同色彩的化学色料和颜料时，不可避免得要消耗不可再生的矿物资源，破坏生态环境，同时市售彩色铅笔产品所含有的微量重金属等化学物质对人体的伤害也无法彻底避免。
茶是一种植物，迄今为止，已发展到现有的六大茶类及其成千上万种茶制品，具体包括了红茶、绿茶、黄茶、白茶，青茶和黑茶六大类，多样的茶产品也具有丰富的颜色，具有纯天然、安全环保且能散发天然香气的特点。
然而，到目前为止，尚无茶叶制品在制备笔芯中的应用的报道。
技术实现要素：
本发明弥补了现有技术存在的不足，提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯及其制备方法，本发明通过大量研究发现，茶叶制品本身无污染，且能通过采用不同茶叶制品的原料制得不同颜色的笔芯，具有较好的应用前景。
本发明一方面提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯，包含以下重量份的组份：25-95份茶叶制品和4-6份粘合剂，所述茶叶制品为粉末状。
在上述技术方案中，所述茶叶制品的粉末粒度为500-1000目。
优选地，在上述技术方案中，所述茶叶制品为茶鲜叶、成品茶、茶炭和边销茶中的一种或多种。
进一步优选地，在上述技术方案中，所述茶叶制品的原料为红茶、绿茶、黄茶、白茶，青茶和黑茶中的一种或多种。
在上述技术方案中，所述粘合剂为糊化淀粉和/或黏土。
本发明另一方面提供了上述笔芯的制备方法，包括以下步骤：
s1、将茶叶制品的原料粉碎，过筛，制得粉末状茶叶制品；
s2、按比例称取茶叶制品和粘合剂，置于高速搅拌机中，按茶叶制品和粘合剂质量之和的40-65％的比例加入溶剂，在常温下混合搅拌；
s3、将步骤s2中得到的混合物压制成型或挤压成型，随后在25-60℃下进行烘芯处理，冷却后即得成品笔芯。
在上述技术方案中，步骤s1中，所述茶叶制品的粉末粒度为500-1000目；
进一步，在上述技术方案中，步骤s4中，所述成品笔芯的颜色由所述茶叶制品的原料决定。
优选地，在上述技术方案中，步骤s2中，所述溶剂为水或70wt％的酒精。
进一步优选地，在上述技术方案中，步骤s3中，所述压制成型的压力为3-12mpa。
本发明又一方面提供了一种茶叶铅笔，包括笔芯和铅笔外壳，所述笔芯为上述的笔芯或上述制备方法制备得到的笔芯，所述外壳为木质外壳、纸质外壳和橡胶外壳中的一种。
本发明具有如下优点：
(1)本发明所提供的利用茶叶制品制造的笔芯为一种纯天然环保型笔芯，具有良好的书写和绘画功能，提供了一种茶叶制品的新用途，将茶叶制品所固有的颜色和功能应用到笔芯制备领域，不含任何化学试剂成分，具有天然、安全、环保和无污染的特点，大大减少了重金属等化学物质对人体尤其是儿童的身体所带来的危害；
(2)本发明所提供的利用茶叶制品制造的笔芯能有效减少笔芯制造业对石墨矿等不可再生资源的开采和利用，大大减少对环境的污染，此外，还能大大扩展茶叶制品的应用领域，有效解决夏秋茶茶叶产能过剩的问题，促进茶产业的产品升级；
(3)本发明所提供的利用茶叶制品制造的笔芯所用原料丰富易得，价格低廉，且制备方法简单可控，所需设备简单，在实际应用过程中能制得不同颜色的笔芯产品，且制备过程简单，工艺可控，实际应用效果良好，具有强大的市场竞争力，具有十分重要的实际推广价值。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
若未特别指明，本发明实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。
本发明制备过程中，若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
本发明实施例1提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯，包含以下重量份的组份：500份市售红茶粉末和50份糊化淀粉，所述红茶粉末为过600目的超微粉末。
具体制备方法包括：
s1、采用手持式超微粉碎机粉碎红茶原料10min，过600目筛，并将未过筛的粗颗粒再粉碎后直至完全过筛，随后将过筛后的红茶粉末混合均匀，制得粉末状茶叶制品；
s2、称取500g红茶粉末和50g糊化淀粉，加入250ml水，置于高速搅拌机中，在1000rpm的转速下，在常温下混合15min；
s3、将步骤s2中得到的混合物在8mpa下，压制成型，随后在45℃下进行烘芯处理，冷却后即得成品笔芯。
实施例2
本发明实施例2提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯，包含以下重量份的组份：250份绿茶鲜叶粉末和50份黏土，所述绿茶鲜叶粉末为过500目的超微粉末。
具体制备方法包括：
s1、采用手持式超微粉碎机粉碎绿茶鲜叶原料4min，过500目筛，并将未过筛的粗颗粒再粉碎后直至完全过筛，随后将过筛后的绿茶鲜叶粉末混合均匀；
s2、称取250g绿茶鲜叶粉末和50g黏土，加入125ml水，置于高速搅拌机中，在1000rpm的转速下，在常温下混合15min；
s3、将步骤s2中得到的混合物在3.5mpa下，压制成型，随后在60℃下进行烘芯处理，冷却后即得成品笔芯。
实施例3
本发明实施例3提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯，包含以下重量份的组份：240份市售红茶粉末、180份市售黄茶粉末和50份糊化淀粉，所述红茶粉末和所述黄茶粉末均为过600目的超微粉末。
具体制备方法包括：
s1、采用手持式超微粉碎机分别粉碎红茶原料和黄茶原料10min，并分别过600目筛，并将未过筛的粗颗粒再粉碎后直至完全过筛，随后将过筛后的红茶粉末和黄茶原料各自混合均匀，制得粉末状红茶和黄茶的茶叶制品；
s2、称取240g红茶粉末、180g黄茶粉末和75g糊化淀粉，加入120ml水，置于高速搅拌机中，在1000rpm的转速下，在常温下混合15min；
s3、将步骤s2中得到的混合物在12mpa下，压制成型，随后在45℃下进行烘芯处理，冷却后即得成品笔芯。
实施例4
本发明实施例4提供了一种利用茶叶制品制造的笔芯，包含以下重量份的组份：300份茶炭粉末和50份黏土，所述茶炭粉末为过600目的超微粉末。
具体制备方法包括：
s1、收集洁净的茶树枝条作为原材料，650℃下高温烧结2h，碳化直至无烟，采用手持式超微粉碎机粉碎4min，过600目筛，并将未过筛的粗颗粒再粉碎后直至完全过筛，随后将过筛后的茶炭粉末混合均匀；
s2、称取300g茶炭粉末和50g黏土，加入150ml水，置于高速搅拌机中，在1000rpm的转速下，在常温下混合10min；
s3、将步骤s2中得到的混合物放入真空挤芯机中，挤芯，随后在55℃下进行烘芯处理，烘芯处理时间为10h，冷却后即得成品笔芯。
上述实施例1-4中制备得到的笔芯可通过在其外侧包覆铅笔外壳，制备成可供书写或绘画用的铅笔或彩笔，铅笔外壳可以为木质外壳、纸质外壳和橡胶外壳中的一种。
上述实施例1-4所制备得到的笔芯的硬度、颜色、韧性和书写效果如下表1所示。
表1各实施例制备得到的笔芯的硬度、颜色、韧性和书写效果对照表
由表1所示的结果可以看出，通过选用不同颜色的茶叶制品，可制得不同颜色的笔芯，同时还通过调整茶叶制品粉末和成型压力，可以得到不同硬度的笔芯产品，且书写后不易被摩擦脱落，清洁卫生；此外，采用茶叶制品制造得到的笔芯书写后的颜色可随着时间的推移而发生改变，从而带来更加美妙的书写和绘画意境。
本发明实施例所提供的利用茶叶制品制造的笔芯为一种纯天然环保型笔芯，具有良好的书写和绘画功能，提供了一种茶叶制品的新用途，将茶叶制品所固有的颜色和功能应用到笔芯制备领域，不含任何化学试剂成分，具有天然、安全、环保和无污染的特点，大大减少了重金属等化学物质对人体尤其是儿童的身体所带来的危害；能有效减少笔芯制造业对石墨矿等不可再生资源的开采和利用，大大减少对环境的污染，此外，还能大大扩展茶叶制品的应用领域，有效解决夏秋茶茶叶产能过剩的问题，促进茶产业的产品升级；所用原料丰富易得，价格低廉，且制备方法简单可控，所需设备简单，在实际应用过程中能制得不同软硬程度和不同颜色的笔芯产品，且制备过程简单，工艺可控，实际应用效果良好，具有强大的市场竞争力，具有十分重要的实际推广价值。
最后，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。