[發明專利]一種利用大豆秸稈制備鉛筆芯的加工工藝

在審

• 申請號: 201711491210.5
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108264799A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 許信元
• 申請（專利權）人: 安徽大地節能科技有限公司
• 主分類號: C09D13/00
• 分類號: C09D13/00;B43K19/18;C09J133/00;C09J129/04;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08;C01B32/05
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 羅滬光

本發明公開了一種利用大豆秸稈制備鉛筆芯的加工工藝，包括如下步驟：（1）大豆秸稈碳化處理、（2）粘結劑制備、（3）原料稱取、（4）成品制備。本發明對大豆秸稈制備鉛筆芯的工藝方法進行了改進，有效改善了鉛筆芯的綜合使用品質，使其在具有高書寫濃度的同時，又具有很好的力學特性，使用時不易被折斷，極具市場競爭力和推廣應用價值。

技術領域

本發明屬于秸稈回收處理技術領域，具體涉及一種利用大豆秸稈制備鉛筆芯的加工工藝。

背景技術

由于農村廢棄秸稈一般采用就地粉碎還田處理或收割堆放處理，堆放時占地面積大，難以存放，天氣干燥時容易帶來安全隱患；就地還田處理的秸稈往往在北方地區又影響小麥的播種，因此有些地方通常采用焚燒的方式進行處理，但焚燒時會對空氣造成一種巨大的污染，現已被禁止。

一支小小的秸稈鉛筆可以幫助消耗6克秸稈，而一支普通木頭鉛筆消耗的木材量則是7.536立方厘米。中國制筆協會相關數據顯示，中國每年的鉛筆產量為70億支，倘若其中30％是由秸稈制作，則可消耗秸稈12600噸，如果農村廢棄秸稈都能得到充分的利用，那么焚燒秸稈的現象將會得到有效控制。

雖然現在已有將廢棄秸稈用于筆芯制作的方法，但因所制得的生物碳性能普通，制成的筆芯濃度和硬度是兩個反向應變的指標，導致筆芯濃度深時容易折斷，硬度高時書寫濃度淺，而在較暗的環境場合使用時，需要筆芯同時具有硬度和濃度兩種指標特性。現在市場上鮮少見到有此特點的筆芯。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種利用大豆秸稈制備鉛筆芯的加工工藝。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種利用大豆秸稈制備鉛筆芯的加工工藝，包括如下步驟：

（1）大豆秸稈碳化處理：

a.將大豆秸稈投入到粉碎機內進行粉碎處理，粉碎成顆粒為60~80目后得大豆秸稈粉備用；

b.將操作a所得的大豆秸稈粉投入到密閉罐內進行蒸汽爆破處理，完成后取出備用；

c.將操作b處理后的大豆秸稈粉浸入到質量分數為5~7%的硝酸溶液中浸泡處理8~13min，期間加熱保持硝酸溶液的溫度為43~47℃，完成后將其濾出后備用；

d.將操作c處理后的大豆秸稈粉浸入到改性溶液中，期間加熱保持改性溶液的溫度為54~58℃，并施加超聲波進行輻照處理，18~23min后將大豆秸稈粉濾出備用；所述改性溶液由如下重量份的物質組成：8~11份納米二氧化硅、13~15份硅烷偶聯劑、4~6份焦磷酸鈉、140~160份水；

e.將操作d處理后的大豆秸稈粉投入到壓濾機內壓濾去除水分，然后再將其投入到碳化設備中進行碳化處理，期間以氮氣為保護環境，控制碳化的溫度為500~540℃，保溫碳化處理1.5~2.5h后取出得生物碳備用；

（2）粘結劑制備：

a.按對應重量份稱取下列物質：43~48份丙烯酸乳液、6~10份聚乙烯醇、5~8份聚已內酯、4~7份十二烷基苯磺酸鈉、4~8份細菌纖維素、1.5~2.5份氯化鈣、4~6份乙二醇、2~3份碳酸二甲酯、1~2份呋喃唑酮、60~65份水；

b.將操作a稱取的丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚已內酯共同放入到反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為65~70℃，以650~750轉/分鐘的轉速攪拌處理1~1.5h后得溶液A備用；

c.將操作a稱取的十二烷基苯磺酸鈉、細菌纖維素、氯化鈣、乙二醇、碳酸二甲酯、呋喃唑酮、水共同放入到反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為48~53℃，以850~950轉/分鐘的轉速攪拌處理32~36min后得溶液B備用；