CN103254692A - 一种水溶性环保粉笔及其制备方法 - Google Patents

一种水溶性环保粉笔及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水溶性环保粉笔及其制备方法，所述粉笔的成分及各成分的重量百分比如下：硬脂酸酰胺：1-3%；棕榈蜡：2-5%；石蜡：5-7%；蓖麻油：5-8%；脂肪醇聚氧乙烯醚：10-15%；聚乙二醇：10-15%；硫酸钡：1-2%；油酸丁酯：5-7%；聚氧乙烯醚：6-8%；钛白粉：30-35%。该粉笔的制备方法的步骤如下：a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按比例混合，搅拌加热成75-85℃的浆液；b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。本发明提供的水溶性环保粉笔及其制备方法，无粉尘、保湿性好，耐磨性好。

Description

一种水溶性环保粉笔及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉笔生产技术领域，具体涉及一种水溶性环保粉笔及其制备方法。
背景技术
传统粉笔主要成份为碳酸钙（石灰石）、硫酸钙（石膏）和氧化钙，还包含其它少量的金属及重金属元素如铅、锰、铬、钡、镉等，在教学中，书写时会产生大量的粉尘，严重危害教师和学生的身体健康。由于粉尘中含有大量的致癌物质，我国3800万名专职教师癌症发病率占到全国癌症发病率的20%，是普通群体的8倍；而中小学教师呼吸系统慢性病患病率，如慢性咽炎和声带疾病等，随教龄增长成上升的趋势。
针对上述问题，为减少教学中粉尘的量，现有技术中研究出了白板笔。白板笔的墨水用的是有机溶剂，挥发快，易造成白板笔的干结；且有机溶剂对人体有害，使用时易打滑，因此，白板笔的使用没有得到普及。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供一种无粉尘、保湿性好的水溶性环保粉笔及其制备方法。
本发明的技术方案是：
一种水溶性环保粉笔，所述粉笔的成分及各成分的重量百分比如下：硬脂酸酰胺：1-3%；棕榈蜡：2-5%；石蜡：5-7%；蓖麻油：5-8%；脂肪醇聚氧乙烯醚：10-15%；聚乙二醇：10-15%；硫酸钡：1-2%；油酸丁酯：5-7%；聚氧乙烯醚：6-8%；钛白粉：30-35%。
进一步地，所述粉笔的成分及各成分的重量百分比如下：硬脂酸酰胺：2%；棕榈蜡：5%；石蜡：5%；蓖麻油：8%；脂肪醇聚氧乙烯醚：13%；聚乙二醇：15%；硫酸钡：2%；油酸丁酯：7%；聚氧乙烯醚：8%；钛白粉：35%。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，所述R中碳原子数量为12-18，n=15-20。
进一步地，所述钛白粉为锐钛型。
进一步地，所述聚乙二醇的分子量为950-1500。
一种水溶性环保粉笔的制备方法，所述制备方法的步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成75-85℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权利要求1中的比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
本发明提供的水溶性环保粉笔及其制备方法，具有如下优点：
1、本发明提供的水溶性环保粉笔，具有无粉尘、保湿性好的特点。本发明提供的水溶性环保粉笔，粉笔的成分及含量为硬脂酸酰胺：1-3%；棕榈蜡：2-5%；石蜡：5-7%；蓖麻油：5-8%；脂肪醇聚氧乙烯醚：10-15%；聚乙二醇：10-15%；硫酸钡：1-2%；油酸丁酯：5-7%；聚氧乙烯醚：6-8%；钛白粉：30-35%。其中，钛白粉作为粉笔的主要原料，属于惰性颜料，具有较好的分散性和；硬脂酸酰胺能提高颜料及色彩的分散效果，附着性良好，具有润滑性和脱模性等优点；棕榈蜡和石蜡具有增加粉笔柔韧性的特点，棕榈蜡还可以作为抗结剂；蓖麻油能增加浆液的流动性，且具有稳定性、保色性、颜料分散性、湿润性优良等特性；脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚均属于非离子型表面活性剂，具有良好的湿润、乳化、分散性能；硫酸钡作为体质颜料，提高粉笔的致密性；油酸丁酯用作增塑剂、润滑剂和防水剂；聚乙二醇作为分散剂，能改进浆液的水分散性和柔韧性。因此，本发明提供的水溶性环保粉笔，选用材料均属易得的可溶解性环保材料，生产过程无污染物产生，具有保湿性好、书写润滑，字迹鲜亮，软硬度适中不易折断的特点，且该粉笔无毒、无味，使用及擦拭过程中100%无扬尘。
2、本发明提供的水溶性环保粉笔，耐磨性好，教学过程中粉笔的使用成本低。本发明提供的水溶性环保粉笔，耐磨性高于普通粉笔的45-50倍，且粉笔头可回收等量转换，降低了教学过程中粉笔的使用成本，更具有环保的特点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
水溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700031
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为950-1200。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成75℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的45倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例2
水溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700032
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为1000-1250。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成78℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的47倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例3
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700041
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为1200-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成80℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的46倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例4
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700042
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为1250-1400。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成76℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的48倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例5
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700051
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成82℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的46倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例6
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为1000-1400。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成85℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的50倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例7
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700062
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型，锐钛型钛白粉价格实惠，可减少水溶性环保粉笔的制造成本；聚乙二醇的分子量为980-1300。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成84℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的49倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例8
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700071
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成77℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的45倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例9
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700072
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成79℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的47倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例10
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700081
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成83℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的48倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例11
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700082
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成81℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的46倍，擦拭过程中100%无扬尘。
实施例12
溶性环保粉笔的成分及各成分的重量配比如下（总重量为10kg）：
Figure BDA00003224467700091
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，R中碳原子数量为12-18，n=15-20；钛白粉为锐钛型；聚乙二醇的分子量为950-1500。
上述水溶性环保粉笔的制备方法，步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成80℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权上述比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
按照上述配方和制备方法得到的水溶性环保粉笔的耐磨性是普通粉笔的49倍，擦拭过程中100%无扬尘。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水溶性环保粉笔，其特征在于，所述粉笔的成分及各成分的重量百分比如下：
硬脂酸酰胺：1-3%；
棕榈蜡：2-5%；
石蜡：5-7%；
蓖麻油：5-8%；
脂肪醇聚氧乙烯醚：10-15%；
聚乙二醇：10-15%；
硫酸钡：1-2%；
油酸丁酯：5-7%；
聚氧乙烯醚：6-8%；
钛白粉：30-35%。
2.根据权利要求1所述的水溶性环保粉笔，其特征在于，所述粉笔的成分及各成分的重量百分比如下：
硬脂酸酰胺：2%；棕榈蜡：5%；石蜡：5%；蓖麻油：8%；脂肪醇聚氧乙烯醚：13%；聚乙二醇：15%；硫酸钡：2%；油酸丁酯：7%；聚氧乙烯醚：8%；钛白粉：35%。
3.根据权利要求1所述的水溶性环保粉笔，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，所述R中碳原子数量为12-18，n=15-20。
4.很据权利要求1所述的水溶性环保粉笔，其特征在于，所述钛白粉为锐钛型。
5.根据权利要求1所述的水溶性环保粉笔，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为950-1500。
6.一种水溶性环保粉笔的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：
a、将蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、油酸丁酯、聚氧乙烯醚按权利要求1中的比例混合，搅拌加热成75-85℃的浆液；
b、将硬脂酸酰胺、棕榈蜡、石蜡、钛白粉按权利要求1中的比例加入到步骤a的浆液中,搅拌混合均匀后得到粉笔浆料；
c、将步骤b得到的粉笔浆料注入粉笔模具，冷却后得到粉笔成品。
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