一种彩色铅芯的配料.pdf

本发明涉及一种彩色铅笔，特别涉及一种彩色铅芯的配料。本发明的目的是提供一种彩色铅芯质量稳定、削尖崩断芯率降低的彩色铅芯配料。该彩色铅芯的配料，按重量份数计算，主要包括以下组分：粘土95-105份、滑石粉12-20份、颜料粉13-20份、蜡10-15份、油脂28-32份、胶粘剂13-16份、水10-40份；进一步地，组分中还可以包括1份表面活性剂。使用本发明配料制的的彩色铅芯色彩鲜艳逼真，质量稳定，削尖崩断芯率低，适于大规模工业生产。

1.  一种彩色铅芯的配料，其特征在于，主要包括以下组分(按重量份数计算)：
粘土95-105份、滑石粉12-20份、颜料粉13-20份、蜡10-15份、油脂28-32份、胶粘剂13-16份、水10-40份。

2.  如权利要求1所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，按重量份数计算，组分中还包括1份表面活性剂。

3.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述粘土采用表面处理剂经过表面处理，粘土的莫氏硬度不大于2，且通过325目筛。

4.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述颜料粉的平均吸油量小于50％。

5.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述油脂的酸值小于2，熔点范围为50～60℃。

6.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述胶粘剂为羟丙基甲基纤维素。

7.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇。

8.  如权利要求1或2所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述水的重量份数为13-20。

9.  如权利要求3所述的彩色铅芯的配料，其特征在于，所述用来处理粘土的表面处理剂为硬脂酸、或硅烷、或树脂。

一种彩色铅芯的配料
技术领域
本发明涉及一种彩色铅笔，特别涉及一种彩色铅芯的配料。
背景技术
彩色铅芯是用色料作为着色剂的一种铅笔芯。彩色铅芯主要是以粘土为粘结剂，加色料、体质原料(如滑石粉)、水、胶粘剂、油脂和蜡等经混合研磨后，挤压成型，通常被称为“粘土色芯”。
我国的铅笔制造产业起步较晚，但是依靠相对低的劳动力成本，国内铅笔制造业迅速发展及铅笔产品大量进入美国和欧洲市场，对美国、欧洲及日本等制笔大国的中低档产品形成了替代和威胁。目前，长期围绕在低档次、粗放型阶段徘徊的铅笔制造已经很大程度上束缚、影响了我国铅笔制造产业的发展，并且，现有彩色铅芯生产中极高的削尖崩断芯率、质量稳定性差等问题一直困扰着各大制笔产商。
随之而来，国内市场上不断有企业投巨资对彩色铅笔制造已有技术进行改进、更新。专利《一种用于制造彩色笔或笔芯的配料及其使用方法》，申请号：01135196.9，就彩色笔芯制造过程中的稳定性差、强度低、使用色泽偏差等问题从配方调整上进行改进，在原有以颜料、蜡为基础配方的前提下，引入了粘土、离子晶体颜料等原材料；专利《一种易刨削不断芯的笔》，公开号：CN1165751A，拟从结构的调整上改善铅笔刨削是易断芯等特点，并提出了由此带来了节约木材等环保功能；专利《一种彩色铅芯》，申请号：200410023759.8，提供了一种彩色铅芯的配方以提高铅芯的制成率，其在传统的生产配方中，引入了EVA热熔胶替代部分的桃胶作为成型物质，一定程度上增加铅芯强度，但同时由于EVA热熔胶的自身物理性能所限，导致铅芯脆性加强，其对铅芯生产制成率的提高有限，并且其成品彩色铅芯的绘图着色及手感效果都会受到不同程度降低，影响了铅笔的使用性能；专利《树脂复合材料铅笔》，申请号：200510047091.5，从结构及材料上入手，提供了一种既可切削又抗摔、抗折的高分子材料铅笔，解决了挤出工艺生产出的塑料铅笔易偏芯(成品率低)以及手感、书写效果不如木制铅笔等问题。
本发明作者在所处企业中长期从事彩色铅芯配方开发、调色及生产指导等工作，在企业大规模推行精益六西格玛优质生产管理实践中，结合国内外最新技术标准，急迫感受到现有技术彩色铅芯产品极高的削尖崩断芯率给企业带来的巨大成本损失及资源浪费，以此为出发点，在多年团队合作开发中针对影响彩芯产品稳定性的主要因素、关键原材料等作出创新性调整，经过不间断的大批量生产实践对比以及对国内外客户使用者使用情况的大面积跟踪，形成了全新的彩色铅芯配方技术方案。
本发明作者立足已有技术彩色铅芯的生产稳定性改善，在不影响现有彩色铅芯制造工艺及成品效果，同时改善已有彩色铅芯的书写手感、强度、硬度及色彩鲜艳等前提下，根本性解决削尖崩断芯率低，质量稳定等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种彩色铅芯质量稳定、削尖崩断芯率降低的彩色铅芯配料。
本发明的技术方案是这样实现的：一种彩色铅芯的配料，按重量份数计算，主要包括以下组分：
粘土95-105份、滑石粉12-20份、颜料粉13-20份、蜡10-15份、油脂28-32份、胶粘剂13-16份、水10-40份。
进一步地，上述组分中还包括1份表面活性剂。
优选地，所述粘土采用表面处理剂经过表面处理，粘土的莫氏硬度不大于2，且通过325目筛；所述用来处理粘土的表面处理剂为硬脂酸、或硅烷、或树脂。
优选地，所述颜料粉的平均吸油量小于50％。
优选地，所述油脂的酸值小于2，熔点范围为50～60℃。
优选地，所述胶粘剂为羟丙基甲基纤维素。
优选地，所述表面活性剂为聚乙二醇。
优选地，所述水的重量份数为13-20。
本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：使用本发明配料制的的彩色铅芯色彩鲜艳逼真，质量稳定，削尖崩断芯率低，适于大规模工业生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为传统研磨工艺流程图，具体操作流程可参见《铅笔生产工艺》一书。
具体实施方式
本发明为一种彩色铅芯的配料，按重量份数计算，主要包括以下组分：
粘土95-105份、滑石粉12-20份、颜料粉13-20份、蜡10-15份、油脂28-32份、胶粘剂13-16份、水10-40份。
进一步地，上述组分中还包括1份表面活性剂。
其中，颜料粉可以是耐晒黄G、桃红色淀、钛白粉、永固桔黄G、3132大红粉中的一种或几种。
使用本发明配料制备彩色铅芯的方法包括以下步骤，a、将重量份数为95-105的粘土、12-20的滑石粉、13-20的颜料粉、10-15的蜡、28-32油脂、13-16的胶粘剂、10-40的水进行配料；b、然后在高速搅拌机或低速搅拌机中混合；c、经双螺杆挤出机于45-100℃下在挤出机内进行塑化、分散挤出造粒得到彩色铅芯物料；d、然后经过挤芯设备得到彩色笔芯；e、再经过烘芯，烘芯温度为55至65℃，时间36至72小时，成为彩色笔芯成品。实施中采用，将称量好的固体物料加入低速搅拌机搅拌10至30分钟，然后均匀的加入所有液体物质，继续混合20至30分钟。混合好的物料用自动加料装置或人工转入到双螺杆的喂料漏斗中，进行双螺杆生产的粒料放置12至36小时后转入挤芯工序，挤芯设备为液压机。挤芯后转入烘芯工序，烘芯温度为55至65℃，时间36至72小时。用芯尖受力仪测试彩芯的挠曲强度和制成铅笔的芯尖受力，铅笔的削尖崩断芯率在铅笔削尖工序中记录得到。
使用本发明配料制备彩色铅芯的另一种方法包括以下步骤，a、将固体配料的重量份数为95-105的粘土、12-20的滑石粉、13-20的颜料粉、10-15的蜡进行配料；b、然后在高速搅拌机或低速搅拌机中混合10至30分钟；c、再加入液体配料的重量份数为28-32的油脂、13-16的胶粘剂、10-40的水、1的表面活性剂在高速搅拌机或低速搅拌机中继续混合20至30分钟；d、经双螺杆挤出机于45-100℃下在挤出机内进行塑化、分散后挤出造粒得到彩色铅芯物料；e、将双螺杆挤出机挤出彩色铅芯物料粒料放置12至36小时后转入挤芯设备，挤芯设备为液压机，经挤芯设备挤出彩色铅芯，挤芯压力为30～60Mpa；f、再经过烘芯，烘芯温度55至65℃时间36至72小时，成为彩色笔芯成品。
其中工艺步骤中的双螺杆挤出机包括同向旋转双螺杆挤出机、异向旋转双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机；从减少对双螺杆挤出机的磨损考虑，a步骤中的粘土采用表面处理剂经过表面处理(如何进行表面处理为现有技术)，粘土的莫氏硬度不大于2，且通过325目筛；为了得到较为理想的质量稳定效果，a步骤中的颜料粉的平均吸油量小于50％；相应步骤中油脂的酸值小于2，熔点范围为50～60℃；胶粘剂为羟丙基甲基纤维素；水的重量份数为13-20；用来处理粘土的表面处理剂为硬脂酸、或硅烷、或树脂，相应步骤中由液压机或捶击机接螺杆挤出机挤出的彩色铅芯物料芯，经过压制或捶击彩色铅芯物料，液压压力30～60Mpa，捶击至少100次，然后烘芯制得彩芯成为彩色笔芯成品，使用的液压机为100吨，效果理想的液压压力为60Mpa。
下面给出实施例，并作出相应的说明。
实施例1：产能(配方为重量份数)