[發明專利]植物粉基塑料鉛筆及其制造方法

有效

• 申請號: 201110223866.5
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102329436A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 丁少忠
• 申請（專利權）人: 丁少忠
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L97/02;C08L25/06;C08L23/12;C08L23/06;C08L53/02;C08K5/1515;C08K5/053;C08J9/06;C08J9/10;B43K19/16;B43K3/00;B29C47/06
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技術領域

本發明主要涉及一種鉛筆及其制造方法，尤其是指一種植物粉基塑料鉛筆及其制造方法，其具有低碳、節能、環保的顯著特點。

背景技術

鉛筆是一種應用非常廣泛的寫字和繪畫的工具，其主要結構是由條狀鉛芯嵌固在筆桿中構成。鉛筆的筆桿常見的是采用木質，通常需要將原木做成圓形、正六邊形或正八邊形等形狀的筆桿，其制造需要經過很多的切割工序，生產過程相當繁瑣，制造成本高，而且需消耗大量的優質木材。目前，我國年產木質鉛筆80億支左右，相當于每年毀掉600平方公里森林，消耗40萬立方米優質木材，大量森林資源的消耗嚴重地破壞了生態環境。另外，為生產出不同顏色的筆桿，木質鉛筆需使用油漆對其外表面進行噴刷，這樣不可避免地會產生重金屬、有毒有害物的污染問題，這對于與人體接觸密切的筆桿來說，無疑是一大弊端，特別對于一些年幼兒童，對于油漆所產生的污染問題更為敏感。

鉛筆制造商為了減少木材用量，嘗試開發了各種類型的筆桿來作為木質筆桿的替代品，然而，到目前為止，采用各種替代材料制造筆桿的過程中還是有很多不盡如人意之處。比如紙質筆桿，因為紙質筆桿采用的原料仍是木材，所以沒有從根本上解決資源浪費的問題；比如石膏筆桿，由于石膏的質地較脆，因而這樣的筆桿容易脆斷，使用過程中還可能產生粉屑，實用不便；比如塑料筆桿，采用的塑料原料是不可再生的化石資源，并且在原料生產過程及廢棄后焚燒過程中會產生大量二氧化碳，造成溫室效應。

申請號為CN200510047091.5，名稱為《樹脂復合材料鉛筆》的發明專利公開了一種樹脂復合材料鉛筆，筆桿是由下述成分按重量份配比組成：水性聚氨酯50～70份、食用淀粉10～20份、玻璃微珠5～10份、納米二氧化鈦0.1～1份、納米氧化鋅0.5～3份、硬脂酸鋅1～5份、輕質碳酸鈣10～15份、柔性不飽和聚酯樹脂5～10份，該發明主要采用樹脂、淀粉和碳酸鈣作為基礎原料來制作筆桿，由于水性聚氨酯所占比例大大高于淀粉和碳酸鈣，所以它實際和塑料筆桿一樣，存在著不環保的缺點，也可以通過增加碳酸鈣來替代更多的塑料原料，但是，如果碳酸鈣添加的量超過50％的話，需要添加白油，而白油的添加會使筆桿產生重金屬含量超標的風險，這對于與人體接觸密切的筆桿來說，無疑是另一大弊病。

申請號為200810066764.5，名稱為《可降解鉛筆筆桿、鉛筆及其制造方法》的發明專利公開了一種可降解鉛筆筆桿及采用這種筆桿的鉛筆，筆桿組分包括40wt％～60wt％聚羥基脂肪酸酯、30wt％～50wt％淀粉、1wt％～10wt％交聯劑和1wt％～10wt％增塑劑，其中，wt％為重量百分率；該發明還提供一種鉛筆的制造方法，步驟包括原料混合、加熱、穿芯成型。該發明所涉及的可降解鉛筆筆桿主要采用可生物降解材料，比如聚β-羥基丁酸脂、聚乳酸和聚己內酯，采用上述組分制造出來的筆桿無毒環保，可以替代木質鉛筆筆桿，減少木材消耗。現有技術中，常見的可生物降解材料主要分為石油基生物分解塑料、生物基生物分解塑料兩大類，石油基生物分解塑料主要是以石化產品為單體，通過化學合成的辦法得到的一類聚合物，如聚己內酯、聚丁二酸丁二醇脂、聚乙烯醇、聚對苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚物等，該類材料由于是以石油為原料，價格易受石油價格波動而上揚，并且由于該類材料的可生物降解性能，使得其價格相比較于普通塑料更高；生物基生物分解塑料是以天然材料通過微生物發酵和化學合成共同參與得到的聚合物或是微生物直接合成的聚合物，主要有聚乳酸、聚羥基烷酸脂等，通過微生物直接合成的聚乳酸等由于其工藝相對復雜，生產一噸聚乳酸要消耗4噸糧食，因此現在市場價格比傳統塑料高2～3倍，同時由于其制品存在耐熱性、物理性能較差等問題，目前主要用于購物袋的生產。因此，采用生物降解塑料原料制造筆桿成本太高，不符合平民市場需求，難以普及。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種節能、低碳、環保的植物粉基塑料鉛筆，替代傳統的木質鉛筆，能解決木質鉛筆消耗大量木材資源、需要油漆噴刷上色等不節能也不環保的問題，并且，能解決現有技術中的樹脂復合材料鉛筆采用的樹脂含量高不環保以及可降解塑料原料制造的鉛筆成本高、物理性能差等問題。

本發明是通過采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種植物粉基塑料鉛筆，其中，所述鉛筆筆桿的組分包括：

40wt％～80wt％植物粉料；

15wt％～50wt％樹脂載體，所述樹脂載體可以是聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的一種或其任意組合；

1wt％～5wt％增塑劑，所述增塑劑可以是環氧大豆油、甘油的一種或其任意組合；