PVC基木塑环保铅笔及其制作方法

摘要

本发明涉及一种PVC基木塑环保铅笔，包括铅笔芯和铅笔杆，其特征在于：所述铅笔杆由两块铅笔半体压合制成，所述铅笔半体由PVC基木塑复合材料制作而成，所述铅笔半体上设有用于安装铅笔芯的半圆形中心槽；本发明还提供相应的一种PVC基木塑环保铅笔的制作方法。该PVC基木塑环保铅笔的结构合理，避免了因木杆变形造成笔芯容易断裂，采用PVC基木塑复合材料制作而成，节约木材资源，成本低且环保。

权利要求

1.一种PVC基木塑环保铅笔，包括铅笔芯和铅笔杆，其特征在于：所述铅笔杆由两块铅笔半体压合制成，所述铅笔半体由PVC基木塑复合材料制作而成，所述PVC基木塑复合材料的重量配比为40%~55%的PVC、1%~3%的稳定剂、1%~2%的加工助剂、2%~3%的抗冲改性剂、

2%~5%的润滑剂、1%~2%的发泡调节剂及35%~50%的木粉，所述铅笔半体上设有用于安装铅笔芯的半圆形中心槽；所述铅笔半体上还设有便于两块铅笔半体配合的公母槽，公母槽的母槽为一凹槽，公母槽的公槽为一凸条。

2.根据权利要求1所述的PVC基木塑环保铅笔，其特征在于：所述铅笔杆的横截面呈圆形、椭圆形或多边形。

3.一种PVC基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，它包括下列步骤：（1）配置PVC基木塑复合材料，按重量的配比为40%~55%的PVC，1%~3%的稳定剂，1%~2%的加工助剂，

2%~3%的抗冲改性剂，2%~5%的润滑剂，1%~2%的发泡调节剂及35%~50%的木粉；所述PVC基木塑复合材料添加有不同的色素，以使得铅笔半体成形具有多样树种的纹理；（2）配置好的PVC基木塑复合材料经锥形双螺杆混炼造粒机造粒后，造粒的工艺条件为：压力1.5～

2Mpa，螺杆转速为10~40r/min，加热温度160～230℃，再用挤出机将粒子挤出成带有中心槽的铅笔半体，或者用一步法经过双螺杆混炼直接用模具挤出带有中心槽的铅笔半体，或者通过注塑或模压成形制得铅笔半体；所述铅笔半体上还设有公母槽，公母槽与中心槽同时成型的，公母槽的母槽为一凹槽，公母槽的公槽为一凸条；（3）将铅笔笔芯放入一铅笔半体的中心槽内，扣上另一铅笔半体，压合制成铅笔。

4.根据权利要求3所述的PVC基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于：所述稳定剂为有机锡稳定剂，所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物，所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类PVC抗冲改性剂，所述润滑剂为TR251，所述发泡调节剂为丙烯酸酯类共聚物。

说明书

PVC基木塑环保铅笔及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种PVC基木塑环保铅笔及其制造方法。

背景技术

[0002] 全球年生产铅笔达300亿支，其中一半以上来自中国，年产近200亿支，为世界铅笔生产出口第一大国。中国每年要为木杆铅笔消耗木材近100万立方米。根据测算每生产1吨木杆铅笔，需要消耗10年生以上的优质椴木18棵。按我国年产200亿支铅笔来计算，需要砍伐1000万棵优质椴木，消耗木材70多万立方米，相当于20000公顷的森林。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳，释放730千克的氧气，将年消耗750万吨的二氧化碳，释放540万吨的氧气。

[0003] 传统的木杆铅笔的铅笔杆一般使用椴木生产，其操作流程一般为：（1）椴木锯木，截断，原木开解、开方、锯块，煮木、切板、规边机制成原坯铅笔板；（2）通过搭板机、干燥窑、染板罐进行原坯板干燥、着色；应用烤板机、化学药物反应设备进行铅笔板烤焙、软化变性处理；（3）使用刨槽机、胶心束夹机、刨杆机、磨光机进行铅笔板心槽刨削，嵌心胶合，刨削磨光制成白杆铅笔；（4）经过油漆机、印花机、热印机进行白杆单色、多色上漆，套色印花，烫印转印，光漆上光；切光、打印、蘸头、装橡皮头部件组装、成品总装等过程制成铅笔。传统的木杆铅笔制造工艺非常复杂，出材率低，成品率低，木材消耗量大；且木杆铅笔容易偏芯引起卷削断芯造成整支铅笔无法使用的问题，木塑复合材料材质均匀，容易卷削。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种PVC基木塑环保铅笔及其制造方法，该PVC基木塑环保铅笔的结构合理，避免了因木杆刨槽偏心造成笔芯容易断裂；采用PVC基木塑复合材料，利用了废弃的木屑、木粉，节省木材资源，成本低，工艺简单，成品率高且生产效率高。

[0005] 本发明的技术方案是：一种PVC基木塑环保铅笔，包括铅笔芯和铅笔杆，其特征在于：所述铅笔杆由两块铅笔半体压合制成，所述铅笔半体由PVC基木塑复合材料制作而成，所述PVC基木塑复合材料的重量配比为40%~55%的PVC、1%~3%的稳定剂、1%~2%的加工助剂、2%~3%的抗冲改性剂、2%~5%的润滑剂、1%~2%的发泡调节剂及35%~50%的木粉，所述铅笔半体上设有用于安装铅笔芯的半圆形中心槽；所述铅笔半体上还设有便于两块铅笔半体配合的公母槽，公母槽的母槽为一凹槽，公母槽的公槽为一凸条。

[0006] 同时，本发明还提供相应的一种PVC基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，它包括下列步骤：（1）配置PVC基木塑复合材料，按重量的配比为40%~55%的PVC，1%~3%的稳定剂，1%~2%的加工助剂，2%~3%的抗冲改性剂，2%~5%的润滑剂，1%~2%的发泡调节剂及35%~50%的木粉；所述PVC基木塑复合材料添加有不同的色素，以使得铅笔半体成形具有多样树种的纹理；（2）配置好的PVC基木塑复合材料经锥形双螺杆混炼造粒机造粒后，造粒的工艺条件为：压力1.5～2Mpa，螺杆转速为10~40r/min，加热温度160～230℃，再用挤出机将粒子挤出成形或注塑成形及模压成形制成带有中心槽的铅笔半体，或者用一步法经过双螺杆混炼直接用模具挤出带有中心槽的铅笔半体，或者通过注塑或模压成形制得铅笔半体；所述铅笔半体上还设有公母槽，公母槽与中心槽同时成型的，公母槽的母槽为一凹槽，公母槽的公槽为一凸条；（3）将铅笔笔芯放入一铅笔半体的中心槽内，扣上另一铅笔半体，压合制成铅笔。

[0007] 本发明具有以下优点：

[0008] （1）利用废弃木粉木屑，具有天然木材良好的木质感官，成本低，替代木材，有利于解决我国日益减少的森林资源问题，使资源得到充分的利用；

[0009] （2）PVC基木塑环保铅笔采用挤出成形生产工艺可以一次连续成形多条甚至几十条PVC基木塑环保铅笔杆，工艺简单，成品率高，生产效率极高；大幅降低设备成本和人工成本；

[0010] （3）PVC基木塑环保铅笔由于笔杆是通过模具定型生产的线槽定位结构，可以完全避免木制铅笔杆由于刨槽产生误差在合拢时产生异位的现象，工艺进一步变得简单方便；由于铅笔杆是通过模具一次成型，尺寸标准精密度高，避免了木杆铅笔容易发生刨削偏芯引起卷削断芯整支铅笔无法使用的问题；

[0011] （4）PVC基木塑环保铅笔不管是六角形结构还是圆形结构的铅笔或者其他结构的铅笔，只要成形一种形状的铅笔杆就可以两块互相配合，表面光滑尺寸均匀统一，长度可以任意延伸和切割，十分方便于笔杆生产和铅笔芯安装；

[0012] （5）可以在PVC基木塑复合材料中添加不同的色素制作成多样树种的纹理，具有天然木材的感观。

附图说明

[0013] 图1为本发明第一实施例的横截面结构示意图。

[0014] 图2为本发明第二实施例的横截面结构示意图。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

[0016] 如图1所示，本发明第一实施例的一种PVC基木塑环保铅笔，包括铅笔芯1和铅笔杆，其特征在于：所述铅笔杆由两块铅笔半体2压合制成，所述铅笔半体2由PVC基木塑复合材料制作而成，所述铅笔半体2上设有用于安装铅笔芯1的半圆形中心槽21。图1所示的铅笔杆的横截面呈圆形，且未压合，由于铅笔半体2关于铅笔杆中心对称，铅笔半体2呈半圆形，当然铅笔杆也可以椭圆形，更可以是三角形、六角形等多角形，只需更换成型模具即可。

[0017] 如图2所示，本发明第二实施例的一种PVC基木塑环保铅笔，是在第一实施例中的PVC基木塑环保铅笔的铅笔半体2上增设有便于两块铅笔半体2配合的公母槽，公母槽的母槽为一凹槽22，公母槽的公槽为一凸条23。图2所示的铅笔杆的横截面呈六角形，已经压合，当然铅笔杆也可以圆形、椭圆形，更可以是三角形、五角形等多角形，只需更换成型模具即可。

[0018] 同时，本发明提供相应的一种PVC基木塑环保铅笔的制作方法，其特征在于，它包括下列步骤：（1）配置PVC基木塑复合材料，按重量的配比为40%~55%的PVC，1%~3%的稳定剂，1%~2%的加工助剂，2%~3%的抗冲改性剂，2%~5%的润滑剂，1%~2%的发泡调节剂及35%~50%的木粉；（2）配置好的PVC基木塑复合材料经锥形双螺杆混炼造粒机造粒后，再用挤出机将粒子挤出成带有中心槽21的铅笔半体2，或者用一步法经过双螺杆混炼直接用模具挤出带有中心槽21的铅笔半体2，或者通过注塑或模压成形制得铅笔半体2；（3）将铅笔笔芯1放入一块铅笔半体2的中心槽21内，扣上另一块铅笔半体2，压合制成铅笔。

[0019] 上述步骤（1）中的PVC基木塑复合材料的基本配比如表1所示。

[0020] 表1：PVC基木塑复合材料基本配方（重量比%）。

[0021]

[0022] 由于该PVC基木塑复合材料添加的木粉比例很高（最多可以达到50%），铅笔有很强的木质感。

[0023] 为了制作多样树种的纹理，上述步骤（1）中的PVC基木塑复合材料可添加有不同的色素，或者在挤出铅笔半体2时添加不同的色素，根据需要调节色素的添加种类和添加量，使得PVC基木塑复合材料更具有天然木材的感观。

[0024] 上述稳定剂为有机锡稳定剂。

[0025] 上述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物（ACR），ACR丙烯酸类树脂以丙烯酸或丙烯酸的衍生物为单体聚合或以它们为主而与其他不饱和化合物共聚合所制得的聚合物；PVC加工助剂的基本功能就是改进PVC的加工性能，促进PVC混合料的塑化，以便在尽可能低的温度下获得塑化良好的物料，提高制品的质量。

[0026] 上述抗冲改性剂为丙烯酸酯类PVC抗冲改性剂（抗冲ACR），丙烯酸酯类抗冲改性剂属于核-壳结构的共聚物，其壳为甲基丙烯酸酯类共聚物，其核为丙烯酸酯类共聚物；抗冲改性剂的基本功能就是改善PVC制品的抗冲性能，以满足工程塑料对冲击强度的要求，同时还可提高PVC制品的热稳定性和光稳定性；PVC的分子属于极性分子，有着较强的分子间力，使其玻璃化温度比较高，PVC的抗拉强度较其它通用塑料要高出许多，这本身是其一大优点，但PVC分子之间较强的分子间力，使PVC分子之间难以产生相对位移，在制品受到外界冲击时，冲击能就不能有效地转化为内摩擦热，从而造成基体材料的破裂。

[0027] 上述润滑剂为TR251，TR251是一种专门为含有EBS（乙撑双硬脂酸酰胺）的含有阴离子和阳离子表面活性剂的润滑添加剂。

[0028] 上述发泡调节剂为丙烯酸酯类共聚物，实际上也是丙烯酸酯类加工助剂，具备PVC加工助剂的所有基本特点，与PVC通用加工助剂的唯一不同就在于分子量，PVC发泡调节剂的分子量要远高于通用型加工助剂；在PVC发泡制品中，加入超高分子量聚合物的目的是为了促进PVC的塑化和提高PVC发泡物料的熔体强度，防止气泡的合并，以得到均匀发泡的制品；同时保证熔体具有良好的流动性，以得到外观良好的制品。

[0029] 上述步骤（2）中造粒的工艺条件为：锥形双螺杆的工艺压力是1.5 ~ 2mpa，时间范围是60 ~ 200秒，温度范围160 ~ 230℃，螺杆转速是10 ~ 40rpm。

[0030] 另外，在制作带有公母槽的PVC基木塑环保铅笔时，只需在上述步骤（2）中的挤出机或注塑机及模压设备的成型模具上开设有与铅笔半体上的公母槽相对应的模型，公母槽即可与中心槽同时成型的。

[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。