高浓度考试涂卡专用2B方铅芯及其制备方法与流程

本发明涉及书写文具行业，铅笔芯领域，涉及一种石墨与树脂复合材料的铅芯及其制作方法。

背景技术：

1、传统铅笔芯为石墨与黏土复合制作。黏土是由多种水合硅酸盐和少量氧化物组合在一起的矿物复合物，在铅笔芯制作中起粘合及构建石墨结构的作用。黏土成份复杂、杂质多、标准不统一，导致制作的铅笔芯强度较低、磨耗大、书写字迹不易擦除。

2、传统常规2b铅笔或2b自动铅笔中的铅笔芯为圆形黏土铅笔芯，采用黏土和低碳石墨混合后焙烧制成，其产品均匀度欠佳，黑度不一致，涂写时很容易影响涂卡阅读机识别效果，造成填涂无效。而且由于之前2b铅笔或同类产品铅笔芯部分横截面是圆形，而现在国内标准答题卡上的填涂部分是矩形，需要将铅笔芯部分卷削到一定尺寸，填涂时笔尖过粗会超过填涂范围，过细又需要来回多次填涂，占用大量考试时间。

3、由于国内国际市场长期使用传统黏土铅笔芯，对铅笔芯要求标准并不高。随着国内生活水平提高，消费者对于铅笔芯的安全要求提高，加之国家越来越重视考试标准化填涂，针对上述问题，高浓度考试涂卡专用2b方铅芯有了市场需求。

4、另外现有产品执行标准为活动铅笔用黑铅芯qb/t 1024-2017，其分类为p、c两型，其中p型为树脂型石墨铅芯，c型为粘土型石墨铅芯，只有圆形铅芯没有矩形铅芯：与答题卡格子宽度不一致，涂卡时不方便。

技术实现思路

1、为解决上述问题，即解决上述背景技术提出的问题，本发明提出了一种高浓度考试涂卡专用2b方铅芯及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种高浓度考试涂卡专用2b方铅芯，由树脂、石墨、固态添加剂和液态添加剂制成，以树脂铅笔芯的总重量为基准，以重量百分比计，包括如下组份：树脂15～30％，石墨68～79％，固态添加剂1.0～2.5％，液态添加剂1.0～2.5％。

3、所述树脂为纤维素的羧甲基化衍生物,以重量百分比计，所述树脂的含水量为0.5％～6％，所述石墨含碳量为99％～100％。

4、所述树脂的含水量优选为0.5％～3％；所述石墨含碳量优选为99.5％～100％。所述固态添加剂为石油焦类或骨架材料；所述液态添加剂为增加润滑性的油类。通过配料、辊压、压芯、烧结、油芯、烘干、切芯处理将铅芯制成多种横截面的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯。

5、配料步骤：将石墨、树脂、固态添加剂和液态添加剂按比例混合，在常压下30～50℃下反应6～9小时；待形成略有粘性的固态形状，进入辊压系统；

6、辊压步骤：在常温、常压条件下对物料进行辊压处理，得到片状物料；所述辊压步骤中，物料经过两级辊压，辊面温度为50℃，其中第一级辊压时间为60分钟，辊压次数为3次，第二级辊压时间为180分钟，辊压次数为6次；

7、压芯步骤：将辊压后得到的片状物料经压芯机通过模具压芯至规定直径并切断，然后经回转室烘干；

8、烧结步骤：烘干后的物料经中温炉700℃～800℃温度下烧结55～65小时，再经高温炉1000℃～1300℃温度下烧结10～14小时；

9、油芯步骤：将铅笔芯浸入油中进行润芯反应，油温保持在95～97℃，润芯时间不少于1.5小时；

10、切芯入库步骤：笔芯按照规定尺寸切断后，装箱入库。

11、所述配料步骤中，将石墨、树脂、固态添加剂和液态添加剂按比例混合，具体过程为：将石墨在投入混合之前在150℃～170℃、1.1～1.2mpa的环境下进行加压捏练处理，捏练后加入固态添加剂继续混合粉碎，滤掉大颗粒后加入补充的树脂及石墨细粉，然后开始混合，混合半小时后加入液态添加剂。

12、所述辊压步骤中结束后，用搅拌机重新充分搅拌混合后再次辊压处理，得到片状物料。

13、所述压芯步骤中，所述规定直径为1.95～2.05mm；压芯后切断的长度范围为200～205mm；所述回转室烘干的时间为5小时，烘干后剩余水分为小于等于0.5％。

14、所述烧结步骤中，在所述中温炉和高温炉中通入氮气；所述油芯步骤中，所述油采用液态添加剂；所述切芯步骤中，所述规定尺寸为60mm、90mm、120mm。

15、本发明的有益技术效果为：为了克服现有方法的不足，用树脂代替铅笔芯中的黏土成分，有助于提高书写手感、增加书写长度、提高铅芯强度，制成方型铅笔芯有助于填涂标准答题卡时一笔完成填涂，涂卡方便、快捷。

技术特征：

1.一种高浓度考试涂卡专用2b方铅芯，其特征在于：由树脂、石墨、固态添加剂和液态添加剂制成，以树脂铅笔芯的总重量为基准，以重量百分比计，包括如下组份：树脂15～30％，石墨68～79％，固态添加剂1.0～2.5％，液态添加剂1.0～2.5％。

2.根据权利要求1所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯，其特征在于：所述树脂为纤维素的羧甲基化衍生物,以重量百分比计，所述树脂的含水量为0.5％～6％，所述石墨含碳量为99％～100％。

3.根据权利要求2所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯，其特征在于：所述树脂的含水量优选为0.5％～3％；所述石墨含碳量优选为99.5％～100％。

4.一种权利要求1所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：所述固态添加剂为石油焦类或骨架材料；所述液态添加剂为增加润滑性的油类。

5.根据权利要求1所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：通过配料、辊压、压芯、烧结、油芯、烘干、切芯处理将铅芯制成多种横截面的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯。

6.根据权利要求5所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：配料步骤：将石墨、树脂、固态添加剂和液态添加剂按比例混合，在常压下30～50℃下反应6～9小时；待形成略有粘性的固态形状，进入辊压系统；

7.根据权利要求6所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：所述配料步骤中，将石墨、树脂、固态添加剂和液态添加剂按比例混合，具体过程为：将石墨在投入混合之前在150℃～170℃、1.1～1.2mpa的环境下进行加压捏练处理，捏练后加入固态添加剂继续混合粉碎，滤掉大颗粒后加入补充的树脂及石墨细粉，然后开始混合，混合半小时后加入液态添加剂。

8.根据权利要求6所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：所述辊压步骤中结束后，用搅拌机重新充分搅拌混合后再次辊压处理，得到片状物料。

9.根据权利要求6所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：所述压芯步骤中，所述规定直径为1.95～2.05mm；压芯后切断的长度范围为200～205mm；所述回转室烘干的时间为5小时，烘干后剩余水分为小于等于0.5％。

10.根据权利要求6所述的高浓度考试涂卡专用2b方铅芯制备方法，其特征在于：所述烧结步骤中，在所述中温炉和高温炉中通入氮气；所述油芯步骤中，所述油采用液态添加剂；所述切芯步骤中，所述规定尺寸为60mm、90mm、120mm。

技术总结
本发明涉及书写文具行业，铅笔芯领域，涉及一种石墨与树脂复合材料的铅芯及其制作方法。由树脂、石墨、固态添加剂和液态添加剂制成，以树脂铅笔芯的总重量为基准，以重量百分比计，包括如下组份：树脂15～30％，石墨68～79％，固态添加剂1.0～2.5％，液态添加剂1.0～2.5％。用树脂代替铅笔芯中的黏土成分，有助于提高书写手感、增加书写长度、提高铅芯强度，制成方型铅笔芯有助于填涂标准答题卡时一笔完成填涂，涂卡方便、快捷。

技术研发人员：张晓亮,金双喜,任年顺,王丽凤,于昆,杨海涛,夏庆国,曲春浴
受保护的技术使用者：哈尔滨天坛铅芯有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14