CN102145615A - 聚丙烯木塑环保铅笔及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚丙烯木塑环保铅笔及其制作方法，包括笔芯和包覆在笔芯周部的笔杆，其特征在于：所述笔杆由两半边体拼接而成，所述两半边体由木塑复合材料制作的。该聚丙烯木塑环保铅笔不仅避免了木杆铅笔容易刨槽偏芯引起卷削断芯铅笔无法使用的问题，而且可以节省大量木材资源，既保护了环境又实现了资源的循环利用，还可以达到“碳中和”的目的。

Description

聚丙烯木塑环保铅笔及其制作方法
技术领域
本发明属于铅笔制造和木塑材料领域，涉及一种聚丙烯基木塑环保铅笔及其制造方法。
背景技术
全球年生产铅笔达300亿支，其中一半以上来自中国，年产近200亿支，为世界铅笔生产出口第一大国。中国每年要为木杆铅笔消耗木材近100万立方米。
传统的木杆铅笔的铅笔杆一般使用椴木生产，其操作流程一般为：
1) 椴木锯木，截断，原木开解、开方、锯块，煮木、切板、规边机制成原坯铅笔板；
2) 通过搭板机、干燥窑、染板罐进行原坯板干燥、着色；应用烤板机、化学药物反应设备进行铅笔板烤焙、软化变性处理；
3) 使用刨槽机、胶心束夹机、刨杆机、磨光机进行铅笔板心槽刨削，嵌心胶合，刨削磨光制成白杆铅笔；
4) 经过油漆机、印花机、热印机进行白杆单色、多色上漆，套色印花，烫印转印，光漆上光；切光、打印、蘸头、装橡皮头部件组装、成品总装等过程制成铅笔。
传统的木杆铅笔制造工艺非常复杂，出材率低，成品率低，木材消耗量大。
聚丙烯木塑环保铅笔与木制铅笔相比，质量优良外观漂亮价格便宜，可以完全取代木制铅笔，节省大量的木材资源，根据测算每使用1吨聚丙烯木塑环保铅笔替代木质铅笔，可以少砍伐10年生以上的优质椴木18棵。使用聚丙烯木塑环保铅笔可以起到减碳的巨大作用，按照通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳，释放730千克的氧气，按我国年产200亿支铅笔来计算，可以少砍伐1000万棵优质椴木，消耗木材70多万立方米，相当于20000公顷的森林。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳，释放730千克的氧气，将年消耗750万吨的二氧化碳，释放540万吨的氧气。使用聚丙烯木塑环保铅笔可以节省大量木材资源，不仅保护了环境又实现了资源的循环利用，还可以达到“碳中和”的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯木塑环保铅笔及其制造方法，该聚丙烯木塑环保铅笔不仅避免了木杆铅笔容易发生笔形不准而造成偏芯严重引起的卷削断芯整支铅笔无法使用的问题，而且可以节省大量木材资源，既保护了环境又实现了资源的循环利用。
本发明的技术特征在于：一种聚丙烯木塑环保铅笔，包括笔芯和包覆在笔芯周部的笔杆，其特征在于：所述笔杆由两半边体拼接而成，所述两半边体由木塑复合材料制作的。
上述笔杆的横截面呈圆形、椭圆形或多边形，所述半边体的拼接面上设置有定位配合的公母槽结构，上述半边体的拼接面中部设置有半圆形笔芯安装槽，上述两半边体通过木塑挤出成形工艺制成的。
本发明的另一技术特征在于：一种聚丙烯木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）配比原料
由下列原料按重量份数混合而成：聚丙烯（PP）粉料30 ~ 55份、偶联剂1~3份；润滑剂1~5份、木粉 40 ~ 65份；
（2）造粒成型
先经过平行双螺杆或锥形双螺杆混炼造粒制成木塑粒料：
平行双螺杆的工艺压力是0.1 ~ 0.2Mpa，时间是60 ~200秒，温度160 ~ 230℃，转速200 ~ 400rpm.
然后用挤出机挤出成形、模压机模压成形或注塑机注塑成形的方式成型笔杆，也可以经过双螺杆混炼直接用模具挤出成型；
（3）组装
将铅笔笔芯放入一半边体的半圆形笔芯安装槽内，在拼接面上涂布白乳胶，扣上另一半边体。
（4）检验，库存。
本发明的木塑环保铅笔可在原料配方中或者在成型时根据用户要求添加色素，制作成多样树种的纹理，具有天然木材的感观。
其中，偶联剂是马来酸酐接枝聚烯烃。主要由聚丙烯和马来酸酐多功能官能团键与键之间发生反应而成。键与键之间的嫁接主要是通过过氧化物引发剂进行引发，然后在聚合物长链具有活性的碳原子或者是在官能团的末端发生反应而成。当接枝的聚烯烃和其他具有很相似组分的聚合物熔融然后再冷却时，就可以生成基体树脂，当马来酸酐与木纤维表面的马来酸酐羟基发生反应时，就能形成很强的共价键。
润滑剂是单酰胺双酰胺以及羟基脂肪酸盐的混合物（TPW604）。专用于木粉或木质纤维填充聚烯烃体系的润滑剂，可以有效的改善产品表面现象，对加工过程有良好的改善作用，并可以增加填料体系的流动性。
本发明的有益效果是：
一是利用废弃木粉木屑，具有天然木材良好的木质感官，成本低，替代木材，有利于解决我国日益减少的森林资源问题，使资源得到充分的利用；
二是木塑环保铅笔采用挤出成形、模压成形或注塑成形生产工艺可以一次连续成形多条甚至几十条木塑环保铅笔杆，工艺简单，成品率高，生产效率极高；大幅降低设备成本和人工成本；
三是木塑环保铅笔由于笔杆是通过精密模具定型生产的线槽定位结构，可以完全避免木制铅笔杆由于刨槽产生误差在合拢时产生异位的现象，工艺进一步变得简单方便；由于铅笔杆是通过模具一次成型，尺寸标准精密度高，避免了木杆铅笔容易发生笔形不准而造成偏芯严重引起的卷削断芯整支铅笔无法使用的问题；
四是木塑环保铅笔不管是六角形结构还是圆形结构的铅笔或者其他结构的铅笔，只要挤出生产一种形状的铅笔杆就可以两半边体相配套啮合，表面光滑尺寸均匀统一，长度可以任意延伸和切割，十分方便于笔杆生产和铅笔芯安装；
五是可以制作成多样树种的纹理，具有天然木材的感观。
附图说明
图1为圆形笔杆横截面结构示意图。
图2为具有公母槽结构的圆形笔杆安装结构示意图。
图3为椭圆笔杆横截面结构示意图。
图4为多边形笔杆横截面结构示意图。
图5为三角形笔杆横截面结构示意图。
图中：1为半边体，2为公母槽结构，3为笔芯安装槽；4为笔芯。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
一种聚丙烯木塑环保铅笔，包括笔芯和包覆在笔芯周部的笔杆，其特征在于：所述笔杆由两半边体1拼接而成，所述两半边体由木塑复合材料制作的。
实施例1
参考图1和图2，所述笔杆的横截面呈圆形，其中图2中设置有公母槽结构2。
实施例2
参考图3，所述笔杆的横截面呈椭圆形且拼接面上设置有定位配合的公母槽结构2。
实施例3
参考图4，所述笔杆的横截面呈六边形且拼接面上设置有定位配合的公母槽结构2；参考图5，所述笔杆的横截面呈三角形且笔杆周部的三个角有倒圆角，以增加手握的舒适感。
上述半边体的拼接面上设置有定位配合的公母槽结构2。
上述半边体的拼接面中部设置有半圆形笔芯安装槽3。
上述两半边体通过木塑挤出成形、模压成形或注塑成型工艺制成的。
实施例4
一种聚丙烯聚乙烯基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）配比原料
由下列原料按重量份数混合而成：聚丙烯粉料30份、偶联剂2份；润滑剂3份、木粉40份；
（2）造粒成型
先经过平行双螺杆或锥形双螺杆混炼造粒制成木塑粒料：
平行双螺杆的工艺压力是0.1Mpa，时间是180秒，温度165℃，转速200rpm；
然后用挤出机挤出成形、模压机模压成形或注塑机注塑成形的方式成型笔杆，也可以经过双螺杆混炼直接用模具挤出成型；
（3）组装
将铅笔笔芯放入一半边体的半圆形笔芯安装槽内，涂布白乳胶后扣上另一半边体。
（4）检验，库存。
上述偶联剂可采用马来酸酐接枝聚烯烃，塑料可采用聚丙烯（pp）的粉料，润滑剂可采用TPW604，木粉为过80目筛
实施例5
一种聚丙烯聚乙烯基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）配比原料
由下列原料按重量份数混合而成：聚丙烯粉料55份、偶联剂3份；润滑剂5份、木粉65份；
（2）造粒成型
先经过平行双螺杆或锥形双螺杆混炼造粒制成木塑粒料：
平行双螺杆的工艺压力是0.2Mpa，时间是100秒，温度175℃，转速400rpm；
然后用挤出机挤出成形、模压机模压成形或注塑机注塑成形的方式成型笔杆，也可以经过双螺杆混炼直接用模具挤出成型；
（3）组装
将铅笔笔芯放入一半边体的半圆形笔芯安装槽内，涂布白乳胶后扣上另一半边体。
（4）检验，库存。
上述偶联剂可采用马来酸酐接枝聚烯烃，塑料可采用聚丙烯（pp）的粉料，润滑剂可采用TPW604，木粉为过200目筛
实施例6
一种聚丙烯聚乙烯基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）配比原料
由下列原料按重量份数混合而成：聚丙烯粉料45份、偶联剂2份；润滑剂3份、木粉50份；
（2）造粒成型
先经过平行双螺杆或锥形双螺杆混炼造粒制成木塑粒料：
平行双螺杆的工艺压力是0.15Mpa，时间是150秒，温度170℃，转速300rpm；
然后用挤出机挤出成形、模压机模压成形或注塑机注塑成形的方式成型笔杆，也可以经过双螺杆混炼直接用模具挤出成型；
（3）组装
将铅笔笔芯放入一半边体的半圆形笔芯安装槽内，涂布白乳胶后扣上另一半边体。
（4）检验，库存。
上述偶联剂可采用马来酸酐接枝聚烯烃，塑料可采用聚丙烯（pp）的粉料，润滑剂可采用TPW604，木粉为过100目筛。
本发明不局限上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的木塑环保铅笔。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种聚丙烯木塑环保铅笔，包括笔芯和包覆在笔芯周部的笔杆，其特征在于：所述笔杆由两半边体拼接而成，所述两半边体由木塑复合材料制作的。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述笔杆的横截面呈圆形。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述笔杆的横截面呈椭圆形。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述笔杆的横截面呈多边形。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述半边体的拼接面上设置有定位配合的公母槽结构。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述半边体的拼接面中部设置有半圆形笔芯安装槽。
7.根据权利要求1、5或6所述的聚丙烯木塑环保铅笔，其特征在于：所述两半边体通过木塑挤出成形、模压成形或注塑成形工艺制成的。
8.一种聚丙烯木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）配比原料
由下列原料按重量份数混合而成：聚丙烯粉料30 ~ 55份、偶联剂1~3份；润滑剂1~5份、木粉 40 ~ 65份；
（2）造粒成型
先经过平行双螺杆或锥形双螺杆混炼造粒制成木塑粒料：平行双螺杆的工艺压力是0.1 ~ 0.2Mpa，时间是60 ~200秒，温度160 ~ 230℃，转速200 ~ 400rpm；
然后成型笔杆；
（3）组装
将铅笔笔芯放入一半边体的半圆形笔芯安装槽内，在拼接面上涂布白乳胶，扣上另一半边体,
（4）检验，库存。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于：所述偶联剂为马来酸酐接枝聚烯烃，所述润滑剂为单酰胺双酰胺以及羟基脂肪酸盐的混合物，所述木粉粒度为80~200目。
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