CN105440810A - 一种无扬尘粉笔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～80份，滑石粉5～15份，贝壳粉20～30份，棉短绒1～10份，环氧硬脂酸辛酯1～5份，石蜡1～5份，颜料1～3份，水100～200份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至250～290℃搅拌15～35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。本发明所得无扬尘粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。

Description

一种无扬尘粉笔
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。
本发明提出的一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～80份，滑石粉5～15份，贝壳粉20～30份，棉短绒1～10份，环氧硬脂酸辛酯1～5份，石蜡1～5份，颜料1～3份，水100～200份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至250～290℃搅拌15～35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、草木灰、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氢氧化钾溶液至体系pH值为8.5～9.6，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6.2～6.8，继续加入甲基三氯硅烷、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120～130℃烘箱中保温1～2h，得到改性石膏粉。
优选地，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为40～80：5～15：3～5：1～5。
优选地，改性石膏粉的制备工艺中，甲基三氯硅烷、沸石、白炭黑的重量比为0.4～0.6：1～10：1～5。
优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将40～80份石膏粉、5～15份草木灰、3～5份三氯化铁、1～5份硫酸亚铁、150～200份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1～2mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为8.5～9.6，静置1～5天，抽滤，干燥，加入100～150份质量分数为70～85wt%乙醇溶液搅拌10～30min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2～6.8，继续加入0.4～0.6份甲基三氯硅烷、1～10份沸石、1～5份白炭黑搅拌10～20min，过滤，洗涤，置于体积分数为50～80%的乙醇溶液中浸泡20～24h，过滤，洗涤，送入120～130℃烘箱中保温1～2h，得到改性石膏粉。
优选地，改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒的重量比为60～70：8～12：22～25：2～5。
优选地，改性石膏粉、环氧硬脂酸辛酯、石蜡的重量比为60～70：2～3.5：2～4。
优选地，所述的无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉60～70份，滑石粉8～12份，贝壳粉22～25份，棉短绒2～5份，环氧硬脂酸辛酯2～3.5份，石蜡2～4份，颜料1.5～2.5份，水150～180份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至260～275℃搅拌20～26min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
在改性石膏粉的制备工艺中，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、吸附在石膏粉与草木灰表面形成一层磁性纳米粒子，沸石、白炭黑在甲基三氯硅烷、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，而且吸附能力极强；在环氧硬脂酸辛酯、石蜡的作用下，改性石膏粉与滑石粉、贝壳粉、棉短绒相结合，不仅填充性能极好，节省成本，书写便利，而且掉落的粉尘立即相互吸附形成大颗粒，同时粉尘大颗粒被吸附磁性黑板上，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，进一步有助于改善教学环境。
本发明采用改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒相互配合，使所得粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。
具体实施方式
实施例1
一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40份，滑石粉15份，贝壳粉20份，棉短绒10份，环氧硬脂酸辛酯1份，石蜡5份，颜料1份，水200份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至250℃搅拌35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
实施例2
一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉80份，滑石粉5份，贝壳粉30份，棉短绒1份，环氧硬脂酸辛酯5份，石蜡1份，颜料3份，水100份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至290℃搅拌15min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
实施例3
一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉60份，滑石粉12份，贝壳粉22份，棉短绒5份，环氧硬脂酸辛酯2份，石蜡4份，颜料1.5份，水180份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至260℃搅拌26min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将40份石膏粉、15份草木灰、3份三氯化铁、5份硫酸亚铁、150份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为2mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为8.5，静置1天，抽滤，干燥，加入150份质量分数为70wt%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6.8，继续加入0.4份甲基三氯硅烷、10份沸石、1份白炭黑搅拌20min，过滤，洗涤，置于体积分数为50%的乙醇溶液中浸泡24h，过滤，洗涤，送入120℃烘箱中保温2h，得到改性石膏粉。
实施例4
一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉70份，滑石粉8份，贝壳粉25份，棉短绒2份，环氧硬脂酸辛酯3.5份，石蜡2份，颜料2.5份，水150份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至275℃搅拌20min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将80份石膏粉、5份草木灰、5份三氯化铁、1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1mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9.6，静置5天，抽滤，干燥，加入100份质量分数为85wt%乙醇溶液搅拌10min，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0.6份甲基三氯硅烷、1份沸石、5份白炭黑搅拌10min，过滤，洗涤，置于体积分数为80%的乙醇溶液中浸泡20h，过滤，洗涤，送入130℃烘箱中保温1h，得到改性石膏粉。
实施例5
一种无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉65份，滑石粉10份，贝壳粉23份，棉短绒4份，环氧硬脂酸辛酯3份，石蜡3份，颜料2份，水160份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至270℃搅拌23min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将60份石膏粉、10份草木灰、4份三氯化铁、3份硫酸亚铁、180份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9，静置3天，抽滤，干燥，加入125份质量分数为78wt%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6.5，继续加入0.5份甲基三氯硅烷、5.5份沸石、3份白炭黑搅拌15min，过滤，洗涤，置于体积分数为65%的乙醇溶液中浸泡22h，过滤，洗涤，送入125℃烘箱中保温1.5h，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40～80份，滑石粉5～15份，贝壳粉20～30份，棉短绒1～10份，环氧硬脂酸辛酯1～5份，石蜡1～5份，颜料1～3份，水100～200份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至250～290℃搅拌15～35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
2.根据权利要求1所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、草木灰、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氢氧化钾溶液至体系pH值为8.5～9.6，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6.2～6.8，继续加入甲基三氯硅烷、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120～130℃烘箱中保温1～2h，得到改性石膏粉。
3.根据权利要求2所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为40～80：5～15：3～5：1～5。
4.根据权利要求2所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉的制备工艺中，甲基三氯硅烷、沸石、白炭黑的重量比为0.4～0.6：1～10：1～5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将40～80份石膏粉、5～15份草木灰、3～5份三氯化铁、1～5份硫酸亚铁、150～200份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1～2mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为8.5～9.6，静置1～5天，抽滤，干燥，加入100～150份质量分数为70～85wt%乙醇溶液搅拌10～30min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2～6.8，继续加入0.4～0.6份甲基三氯硅烷、1～10份沸石、1～5份白炭黑搅拌10～20min，过滤，洗涤，置于体积分数为50～80%的乙醇溶液中浸泡20～24h，过滤，洗涤，送入120～130℃烘箱中保温1～2h，得到改性石膏粉。
6.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒的重量比为60～70：8～12：22～25：2～5。
7.根据权利要求1-4任一项所述的无扬尘粉笔，其特征在于，改性石膏粉、环氧硬脂酸辛酯、石蜡的重量比为60～70：2～3.5：2～4。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无扬尘粉笔，其特征在于，其原料按重量份包括：改性石膏粉60～70份，滑石粉8～12份，贝壳粉22～25份，棉短绒2～5份，环氧硬脂酸辛酯2～3.5份，石蜡2～4份，颜料1.5～2.5份，水150～180份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、滑石粉、贝壳粉、棉短绒、水搅拌均匀，升温至260～275℃搅拌20～26min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到无扬尘粉笔。
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