CN105440808A - 一种低成本无扬尘粉笔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉30～60份，贝壳粉8～15份，粉末硅酸铝5～12份，棉短绒2～10份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1～2.5份，石蜡1～2.5份，颜料0.5～1.2份，水80～140份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至320～380℃搅拌20～50min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。本发明所得低成本无扬尘粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。

Description

一种低成本无扬尘粉笔
技术领域
本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种低成本无扬尘粉笔。
背景技术
粉笔一般是由生石膏制成,可加入各种颜料做成彩色粉笔。在一般制作过程中，通过把生石膏加热到一定温度，使其部分脱水变成熟石膏，然后将熟石膏加水搅拌成糊状，灌入模型凝固而成。教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解时，往往手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层粉笔灰，不可避免地也会从鼻孔吸入一些粉笔灰，引起人体各种呼吸道疾病。
发明内容
本发明提出了一种低成本无扬尘粉笔，硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。
本发明提出的一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉30～60份，贝壳粉8～15份，粉末硅酸铝5～12份，棉短绒2～10份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1～2.5份，石蜡1～2.5份，颜料0.5～1.2份，水80～140份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至320～380℃搅拌20～50min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入碳酸钠溶液至体系pH值为7.6～8.6，静置，抽滤，干燥，加入乙醇溶液搅拌，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9～6.4，继续加入硅烷偶联剂、沸石、白炭黑搅拌，过滤，洗涤，置于乙醇溶液中浸泡，过滤，洗涤，送入135～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。
优选地，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为50～90：20～35：0.5～3.8：4～8。
优选地，改性石膏粉的制备工艺中，硅烷偶联剂、沸石、白炭黑的重量比为0.5～2：2～8：1～3。
优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将50～90份石膏粉、20～35份陶土、0.5～3.8份三氯化铁、4～8份硫酸亚铁、200～300份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1.5～2.5mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为7.6～8.6，静置5～10天，抽滤，干燥，加入50～100份质量分数为77～85wt%乙醇溶液搅拌20～40min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9～6.4，继续加入0.5～2份硅烷偶联剂、2～8份沸石、1～3份白炭黑搅拌5～15min，过滤，洗涤，置于质量分数为50～60wt%的乙醇溶液中浸泡5～15h，过滤，洗涤，送入135～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。
优选地，改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒的重量比为40～55：10～12：8～10：4～6。
优选地，环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、改性石膏粉的重量比为1.5～2：2～2.4：40～55。
优选地，所述的低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～55份，贝壳粉10～12份，粉末硅酸铝8～10份，棉短绒4～6份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.5～2份，石蜡2～2.4份，颜料0.6～1份，水100～125份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至340～350℃搅拌30～45min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
改性石膏粉的制备工艺中，陶土可将90%以上光折射，而三氯化铁、硫酸亚铁中二价铁离子与三价铁离子在碱性体系中可沉积、吸附在石膏粉与陶土表面形成一层磁性纳米粒子，沸石、白炭黑在硅烷偶联剂、乙醇溶液的作用下接枝在石膏粉表面，使所得改性石膏粉不仅具有磁性、表面粗糙度极高，吸附能力极强，而且可有效保护学生视力；改性石膏粉在环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡的作用下，与贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒相结合，不仅填充性能极好，节省成本，书写便利，而且掉落的粉尘能立即相互吸附、形成大颗粒，同时粉尘大颗粒被吸附在磁性黑板上，不会产生粉尘飞扬，擦除方便，而加入的贝壳粉使得粉笔字迹在阳光或灯光下具有明显闪光，书写字迹美观度极好，进一步助于教学环境。
本发明采用改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒相互作用，所得低成本无扬尘粉笔粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。
具体实施方式
实施例1
一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉30份，贝壳粉15份，粉末硅酸铝5份，棉短绒10份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1份，石蜡2.5份，颜料0.5份，水140份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至320℃搅拌50min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
实施例2
一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉60份，贝壳粉8份，粉末硅酸铝12份，棉短绒2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯2.5份，石蜡1份，颜料1.2份，水80份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至380℃搅拌20min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
实施例3
一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40份，贝壳粉12份，粉末硅酸铝8份，棉短绒6份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.5份，石蜡2.4份，颜料0.6份，水125份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至340℃搅拌45min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将50份石膏粉、35份陶土、0.5份三氯化铁、8份硫酸亚铁、200份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为2.5mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为7.6，静置10天，抽滤，干燥，加入50份质量分数为85wt%乙醇溶液搅拌20min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.4，继续加入0.5份硅烷偶联剂、8份沸石、1份白炭黑搅拌15min，过滤，洗涤，置于质量分数为50wt%的乙醇溶液中浸泡15h，过滤，洗涤，送入135℃烘箱中保温1.5h，得到改性石膏粉。
实施例4
一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉55份，贝壳粉10份，粉末硅酸铝10份，棉短绒4份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯2份，石蜡2份，颜料1份，水100份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至350℃搅拌30min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将90份石膏粉、20份陶土、3.8份三氯化铁、4份硫酸亚铁、300份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1.5mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为8.6，静置5天，抽滤，干燥，加入100份质量分数为77wt%乙醇溶液搅拌40min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9，继续加入2份硅烷偶联剂、2份沸石、3份白炭黑搅拌5min，过滤，洗涤，置于质量分数为60wt%的乙醇溶液中浸泡5h，过滤，洗涤，送入145℃烘箱中保温0.5h，得到改性石膏粉。
实施例5
一种低成本无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉47份，贝壳粉11份，粉末硅酸铝9份，棉短绒5份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.8份，石蜡2.2份，颜料0.8份，水110份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至345℃搅拌40min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将70份石膏粉、25份陶土、2份三氯化铁、6份硫酸亚铁、260份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为2mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为8，静置8天，抽滤，干燥，加入80份质量分数为80wt%乙醇溶液搅拌30min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2，继续加入1份硅烷偶联剂、5份沸石、2份白炭黑搅拌10min，过滤，洗涤，置于质量分数为55wt%的乙醇溶液中浸泡10h，过滤，洗涤，送入140℃烘箱中保温1h，得到改性石膏粉。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低成本无扬尘粉笔，其特征在于，其原料按重量份包括：改性石膏粉30～60份，贝壳粉8～15份，粉末硅酸铝5～12份，棉短绒2～10份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1～2.5份，石蜡1～2.5份，颜料0.5～1.2份，水80～140份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至320～380℃搅拌20～50min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
2.根据权利要求1所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入碳酸钠溶液至体系pH值为7.6～8.6，静置，抽滤，干燥，加入乙醇溶液搅拌，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9～6.4，继续加入硅烷偶联剂、沸石、白炭黑搅拌，过滤，洗涤，置于乙醇溶液中浸泡，过滤，洗涤，送入135～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。
3.根据权利要求2所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为50～90：20～35：0.5～3.8：4～8。
4.根据权利要求2所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉的制备工艺中，硅烷偶联剂、沸石、白炭黑的重量比为0.5～2：2～8：1～3。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将50～90份石膏粉、20～35份陶土、0.5～3.8份三氯化铁、4～8份硫酸亚铁、200～300份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1.5～2.5mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为7.6～8.6，静置5～10天，抽滤，干燥，加入50～100份质量分数为77～85wt%乙醇溶液搅拌20～40min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.9～6.4，继续加入0.5～2份硅烷偶联剂、2～8份沸石、1～3份白炭黑搅拌5～15min，过滤，洗涤，置于质量分数为50～60wt%的乙醇溶液中浸泡5～15h，过滤，洗涤，送入135～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。
6.根据权利要求1-4任一项所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒的重量比为40～55：10～12：8～10：4～6。
7.根据权利要求1-4任一项所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、改性石膏粉的重量比为1.5～2：2～2.4：40～55。
8.根据权利要求1-7任一项所述的低成本无扬尘粉笔，其特征在于，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～55份，贝壳粉10～12份，粉末硅酸铝8～10份，棉短绒4～6份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.5～2份，石蜡2～2.4份，颜料0.6～1份，水100～125份；在制备过程中，将改性石膏粉、贝壳粉、粉末硅酸铝、棉短绒、水搅拌均匀，升温至340～350℃搅拌30～45min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到低成本无扬尘粉笔。
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