CN104015524B - 一种无木炭画芯绘画铅笔及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无木炭画芯绘画铅笔及其制备方法，无木炭画芯绘画铅笔包括炭画芯(1)，炭画芯(1)侧面涂覆有底漆层(2)，底漆层外涂覆有UV漆层(3)，炭画芯一端为弧形顶部(4)，另一端为圆锥形的尖部，在弧形顶部(4)表面涂覆有UV漆层(3)。制备无木炭画芯绘画铅笔的步骤包括：(A)制备炭画芯(1)；(B)采用有机溶剂浸泡所述炭画芯(1)；(C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖，制成无木炭画芯绘画铅笔。采用本发明的制备方法制得的无木炭画芯绘画铅笔具有节省木材、成本低、高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点，能够广泛应用于生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅笔及其制备方法，特别是涉及一种无木炭画芯绘画铅笔及其制备方法。
背景技术
普通的铅笔包括石墨芯和外面包裹的木质层，其制备过程是先将石墨和粘土混合烧制成石墨芯，再用木质层将石墨芯包裹。在制备过程需要大量的木材且对木材品质要求极高，制备工艺、工序复杂，浪费严重，对木材资源造成极大浪费，目前正用其他木材代替，没有取得很好效果。
目前对无木铅笔的研究仅限于在石墨芯上直接光固UV漆，虽然起到了节省木材的效果，但是石墨芯上直接光固UV漆会出现UV漆与石墨芯结合不好，容易掉漆，铅笔的一端顶部与侧面夹角为直角，直角处容易掉漆。综合上述内容，发明一种节省木材、成本低、高光泽、墨层丰满平整、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的铅笔是很有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无木炭画芯绘画铅笔，所述无木炭画芯绘画铅笔包括炭画芯，炭画芯侧面涂覆有底漆层，底漆层外涂覆有UV漆层；所述无木炭画芯绘画铅笔具有高光泽、、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点。
本发明还公开了一种制备所述无木石炭画芯绘画铅笔的方法，在炭画芯表面涂覆底漆层，底漆层表面涂覆UV漆，本发明所述方法具有节省木材、成本低的优点。
一种无木炭画芯绘画铅笔，包括炭画芯，在所述炭画芯的侧面涂覆有底漆层，在所述底漆层上还涂覆有UV漆层。
本发明所述无木炭画芯绘画铅笔，其中所述炭画芯为圆柱体，其一端为弧形顶部，另一端为圆锥形的尖部，在所述弧形顶部的表面涂覆有UV漆层。
本发明所述无木炭画芯绘画铅笔，其中所述炭画芯的长度为140～150mm，直径为7.40mm；所述底漆层为硝基漆，厚度为0.08mm；所述UV漆层厚度为0.03mm。
本发明所述无木炭画芯绘画铅笔，其中所述圆锥形的尖部的长度为17mm，所述弧形顶部的长度为0.5mm。
一种无木炭画芯由重量百分比20％的粘土粉，30％的木炭、30％的超细滑石粉、20％的高色素炭黑组成。
本发明所述无木炭画芯，其中所述粘土粉为500目以上的粘土粉，所述木炭为600目的木炭，所述超细滑石粉为1600目的超细滑石粉，所述高色素炭黑为800目的高色素炭黑。
一种制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，包括如下步骤：
(A)制备炭画芯；
(B)采用有机溶剂浸泡所述炭画芯；
(C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其中所述步骤(A)炭画芯的制备包括如下步骤：
(a)粘土经淘洗、压制、烘干、微粉制成粘土粉后与微粉好的滑石粉、木炭、炭黑混合成均匀的干粉；
(b)将混合均匀的干粉捏合、密封储存和研磨；
(c)将研磨好的芯料进行密封储存和压制；
(d)将压制好芯料进行烘芯、焙烧和切头后得到炭画芯。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其中：
所述步骤(a)具体包括如下步骤：将经过淘洗的粘土压制至含水量为50％～55％，然后烘干、微粉成500目以上的粘土粉，再与600目的木炭、1600目的超细滑石粉、800目高色素炭黑按质量比为2:3:3:2加入1000L的捏合机内捏合，捏合8h后形成混合均匀的干粉；
所述步骤(b)具体包括如下步骤：将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入与所述混合均匀的干粉等质量的水捏合24h，制得含水量达到30～35％的芯料时，停止捏合，放料密封储存24h后用三辊研磨机研磨，连续研磨15次使芯料的厚度达到80～100μm；
所述步骤(c)具体包括如下步骤：将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制，压制成直径为7.4mm，长度为182mm的炭画芯，所述压制过程是将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400～500吨的压芯机中进行压制，每加一次料须压实3次，随压随注意炭画芯的弯头、外表现象；
所述步骤(d)具体包括如下步骤：将所述压制好的炭画芯储存在20-22℃的恒温室内储存，储存12h后用烘芯炉低温80℃烘芯12h后，再高温250℃烘芯48h，设置烘芯炉转速不超过10r/min，待温度降至室温时卸炉，将烘干的炭画芯放入不绣钢烧芯罐内，用炉温为1000±10℃芯炉焙烧4h，冷却后再用自动切头机切至140～150mm，得到炭画芯。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其中所述步骤(B)为采用浓度为85％的乙酸乙酯溶液浸泡所述炭画芯2h。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：所述步骤(C)为设置双支油漆抽条机的转速为80～90r/min，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡的炭画芯表面连续涂漆7次；然后用磨顶机将炭画芯进行磨顶，磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°～29°，磨成的弧形顶部的长度为5mm；再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部上，用远红外UV光固机在180℃条件下UV固化2-3min；形成UV漆层；最后用磨尖机在所述炭画芯的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度为17mm，即得产品。
本发明与现有技术的不同之处在于：
本发明所述无木炭画芯绘画铅笔在炭画芯侧面先涂覆底漆再涂覆UV漆，底漆为硝基漆，其作用是使UV漆层不易脱落，传统方法制备的铅笔的直角处涂漆容易出现掉漆现象，本发明所述无木炭画芯绘画铅笔一端制备成弧形顶部，避免了这一现象；本发明所述无木炭画芯绘画铅笔在削铅笔时，侧面上涂覆的UV漆容易掉漆，因此，本发明在铅笔的侧面涂覆了UV漆，弧形顶部因为不需要削除，没有必要涂覆UV漆，因此，本发明才设计了这样特殊结构的无木炭画芯绘画铅笔；所述无木炭画芯绘画铅笔一端为圆锥形尖部，其优点是，在第一次使用时不用削铅笔，可以直接使用，很方便；所述圆锥形尖部长度为17mm既保证了尖部的长度又保证了使用铅笔时尖部不易断裂。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法在涂覆硝基漆之前对所述炭画芯进行了打磨，防止涂漆过程中底漆与炭画芯结合不好，容易掉漆，涂覆硝基漆时设置双支油漆抽条机转速为80～90r/min，可以有效防止炭画芯断裂造成的浪费。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法在涂覆UV漆时设置远红外UV光固机温度为180℃，可以使铅笔表面光亮平滑，温度过高会使UV漆表面起泡、发黄，温度过低影响UV漆表面光洁度。
本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法具有节省木材、成本低的优点；采用本发明所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法制备的无木炭画芯绘画铅笔具有高光泽、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明所述无木炭画芯绘画铅笔的剖面结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种无木炭画芯绘画铅笔，包括炭画芯1，在所述炭画芯1的侧面涂覆有底漆层2，在所述底漆层2上还涂覆有UV漆层3。
以上方案已经可以实现使无木炭画芯绘画铅笔具有高光泽、美观、流平性好、环保、表面耐腐性好、不易掉漆、耐划伤的优点，下面在此方案的基础上给出优选方案：
炭画芯1为圆柱体，长度为140～150mm，直径为7.40mm，其一端为弧形顶部4，另一端为圆锥形的尖部，在所述弧形顶部4的表面涂覆有UV漆层3，所述底漆层2为硝基漆，厚度为0.08mm；所述UV漆层3厚度为0.03mm。
实施例2
一种制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其包括如下步骤：
步骤(A)、制备炭画芯1，具体包括如下步骤：
(a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为50％，然后烘干、微粉成500目以上的粘土粉，再与600目的木炭、1600目的超细滑石粉、800目高色素炭黑按质量比为2:3:3:2加入1000L的捏合机内捏合，捏合8h后形成混合均匀的干粉；
(b)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入与所述混合均匀的干粉等质量的水捏合24h，制得含水量达到30％的芯料时，停止捏合，放料密封储存24h后用三辊研磨机研磨，连续研磨15次使芯料的厚度达到80μm；
(c)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制，压制成直径为7.4mm，长度为182mm的炭画芯预成品，所述压制过程是将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400～500吨的压芯机中进行压制，每加一次料须压实3次，随压随注意炭画芯预成品的弯头、外表现象；
(d)将所述压制好的炭画芯预成品在20℃的恒温室内储存12h后用烘芯炉低温80℃烘芯12h后，再高温250℃烘芯48h，待温度降至室温时卸炉，将烘干的炭画芯预成品放入不绣钢烧芯罐内，用炉温为990℃烘芯炉焙烧4h，冷却后再用自动切头机切至140mm，得到炭画芯1。
步骤(B)、采用浓度为85％的乙酸乙酯溶液将所述炭画芯1浸泡2h。；
步骤(C)、设置双支油漆抽条机的转速为80r/min，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡的炭画芯表面连续涂漆7次；然后用磨顶机将炭画芯进行磨顶，磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm；再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180℃条件下UV固化2min；形成UV漆层3；最后用磨尖机在所述炭画芯1的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
实施例3
一种制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其包括如下步骤：
步骤(A)、制备炭画芯1，具体包括如下步骤：
(a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为55％，然后烘干、微粉成500目以上的粘土粉，再与600目的木炭、1600目的超细滑石粉、800目高色素炭黑按质量比为2:3:3:2加入1000L的捏合机内捏合，捏合8h后形成混合均匀的干粉；
(b)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入与所述混合均匀的干粉等质量的水捏合24h，制得含水量达到35％的芯料时，停止捏合，放料密封储存24h后用三辊研磨机研磨，连续研磨15次使芯料的厚度达到100μm；
(c)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制，压制成直径为7.4mm，长度为182mm的炭画芯预成品，所述压制过程是将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400～500吨的压芯机中进行压制，每加一次料须压实3次，随压随注意炭画芯预成品的弯头、外表现象；
(d)将所述压制好的炭画芯预成品储存在22℃的恒温室内储存，储存12h后用烘芯炉低温80℃烘芯12h后，再高温250℃烘芯48h，设置烘芯炉转速不超过10r/min，待温度降至室温时卸炉，将烘干的炭画芯预成品放入不绣钢烧芯罐内，用炉温为1010℃烘芯炉焙烧4h，冷却后再用自动切头机切至150mm，得到炭画芯1。
步骤(B)、采用浓度为85％的乙酸乙酯溶液将所述炭画芯1浸泡2h。；
步骤(C)、设置双支油漆抽条机的转速为90r/min，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡的炭画芯表面连续涂漆7次；然后用磨顶机将炭画芯进行磨顶，磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为29°，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm；再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180℃条件下UV固化3min；形成UV漆层3；最后用磨尖机在所述炭画芯1的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
实施例4
一种制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其包括如下步骤：
步骤(A)、制备炭画芯1，具体包括如下步骤：
(a)将经过淘洗的粘土压制至含水量为52％，然后烘干、微粉成500目以上的粘土粉，再与600目的木炭、1600目的超细滑石粉、800目高色素炭黑按质量比为2:3:3:2加入1000L的捏合机内捏合，捏合8h后形成混合均匀的干粉；
(b)将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入与所述混合均匀的干粉等质量的水捏合24h，制得含水量达到33％的芯料时，停止捏合，放料密封储存24h后用三辊研磨机研磨，连续研磨15次使芯料的厚度达到90μm；
(c)将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制，压制成直径为7.4mm，长度为182mm的炭画芯预成品，所述压制过程是将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400～500吨的压芯机中进行压制，每加一次料须压实3次，随压随注意炭画芯预成品的弯头、外表现象；
(d)将所述压制好的炭画芯预成品储存在21℃的恒温室内储存，储存12h后用烘芯炉低温80℃烘芯12h后，再高温250℃烘芯48h，设置烘芯炉转速不超过10r/min，待温度降至室温时卸炉，将烘干的炭画芯预成品放入不绣钢烧芯罐内，用炉温为1000℃烘芯炉焙烧4h，冷却后再用自动切头机切至145mm，得到炭画芯1。
步骤(B)、采用浓度为85％的乙酸乙酯溶液将所述炭画芯1浸泡2h。；
步骤(C)、设置双支油漆抽条机的转速为85r/min，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡的炭画芯表面连续涂漆7次；然后用磨顶机将炭画芯进行磨顶，磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为28°，磨成的弧形顶部4的长度(L2)为5mm；再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部4上，用远红外UV光固机在180℃条件下UV固化2.5min；形成UV漆层3；最后用磨尖机在所述炭画芯1的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
以上所述的实施例仅仅用于说明本发明，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种配比和参数的改变，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种无木炭画芯绘画铅笔，其特征在于：所述无木炭画芯绘画铅笔包括炭画芯(1)，在所述炭画芯(1)的侧面涂覆有底漆层(2)，在所述底漆层(2)上还涂覆有UV漆层(3)；所述炭画芯(1)由重量百分比20％的粘土粉，30％的木炭、30％的超细滑石粉、20％的高色素炭黑组成。
2.根据权利要求1所述无木炭画芯绘画铅笔，其特征在于：所述炭画芯(1)为圆柱体，其一端为弧形顶部(4)，所述弧形顶部(4)的长度为0.5mm；另一端为圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度为17mm，在所述弧形顶部(4)的表面涂覆有UV漆层(3)。
3.根据权利要求2所述无木炭画芯绘画铅笔，其特征在于：所述炭画芯(1)的长度(L1)为140～150mm，直径为7.40mm；所述底漆层(2)为硝基漆，厚度为0.08mm；所述UV漆层(3)厚度为0.03mm。
4.根据权利要求1所述无木炭画芯绘画铅笔，其特征在于：所述粘土粉为500目以上的粘土粉，所述木炭为600目的木炭，所述超细滑石粉为1600目的超细滑石粉，所述高色素炭黑为800目的高色素炭黑。
5.一种制备权利要求1～4中任意一种所述的无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(A)制备炭画芯(1)；
(B)采用有机溶剂浸泡所述炭画芯(1)；
(C)涂覆底漆、磨顶、涂覆UV漆和磨尖。
6.根据权利要求5所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：所述步骤(A)炭画芯(1)的制备包括如下步骤：
(a)粘土经淘洗、压制、烘干、微粉制成粘土粉后与微粉好的滑石粉、木炭、炭黑混合成均匀的干粉；
(b)将混合均匀的干粉捏合、密封储存和研磨；
(c)将研磨好的芯料进行密封储存和压制；
(d)将压制好芯料进行烘芯、焙烧和切头后得到炭画芯(1)。
7.根据权利要求6所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：
所述步骤(a)具体包括如下步骤：将经过淘洗的粘土压制至含水量为50％～55％，然后烘干、微粉成500目以上的粘土粉，再与600目的木炭、1600目的超细滑石粉、800目高色素炭黑按质量比为2:3:3:2加入1000L的捏合机内捏合，捏合8h后形成混合均匀的干粉；
所述步骤(b)具体包括如下步骤：将混合均匀的干粉放入1000L的捏合机内，加入与所述混合均匀的干粉等质量的水捏合24h，制得含水量达到30～35％的芯料时，停止捏合，放料密封储存24h后用三辊研磨机研磨，连续研磨15次使芯料的厚度达到80～100μm；
所述步骤(c)具体包括如下步骤：将研磨好的芯料密封储存24h后进行压制，压制成直径为7.4mm，长度为182mm的炭画芯预成品，所述压制过程是将储存好的芯料平均分为4次加入压力为400～500吨的压芯机中进行压制，每加一次料须压实3次；
所述步骤(d)具体包括如下步骤：将所述压制好的炭画芯预成品储存在20-22℃的恒温室内储存，储存12h后用烘芯炉低温80℃烘芯12h后，再高温250℃烘芯48h，设置烘芯炉转速不超过10r/min，待温度降至室温时卸炉，将烘干的炭画芯预成品放入不绣钢烧芯罐内，用炉温为1000±10℃芯炉焙烧4h，冷却后再用自动切头机切至140～150mm，得到炭画芯(1)。
8.根据权利要求5所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：所述步骤(B)为采用浓度为85％的乙酸乙酯溶液浸泡所述炭画芯(1)2h。
9.根据权利要求8所述制备无木炭画芯绘画铅笔的方法，其特征在于：所述步骤(C)为设置双支油漆抽条机的转速为80～90r/min，对所述经过乙酸乙酯溶液浸泡的炭画芯(1)表面连续涂漆7次；然后用磨顶机将炭画芯(1)进行磨顶，磨顶所用纱布为120目砂布，磨顶机角度为27°～29°，磨成的弧形顶部(4)的长度(L2)为5mm；再用双支油漆抽条机把UV漆均匀地涂在硝基漆和所述弧形顶部(4)上，用远红外UV光固机在180℃条件下UV固化2-3min；形成UV漆层(3)；最后用磨尖机在所述炭画芯(1)的另一端磨出圆锥形的尖部，所述圆锥形的尖部的长度(L3)为17mm，即得产品。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: The invention relates to a charcoal free drawing pencil and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220510 Granted publication date: 20151118 Pledgee: China Postal Savings Bank Corporation Longkou sub branch Pledgor: LONGKOU YIYOU STATIONERY INDUSTRY CO.,LTD. Registration number: Y2022980005336 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |