[發明專利]一種塑料鉛筆及其生產工藝

有效

• 申請號: 202011077136.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112158006B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 申劍;栗廣奉;裘慧國
• 申請（專利權）人: 浙江彭勝文教用品股份有限公司
• 主分類號: B43K19/02
• 分類號: B43K19/02;B43K19/16
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 高永志

1.一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：塑料鉛筆包括筆桿、筆芯和包裹層，所述包裹層包裹在所述筆桿外部，所述包裹層為木纖維包裹層，所述包裹層外部涂覆有油漆形成漆面層，所述包裹層的厚度為0.1～1mm；

所述塑料鉛筆的生產工藝包括如下步驟：

S1：準備筆芯和筆桿的原料，使用擠出機對筆芯、筆桿原料進行擠壓，擠出筆芯和筆桿，緊固模具成型后，放入冷卻設備進行冷卻，冷卻后通過牽引機將其取出，制得包裹有筆芯的筆桿備用；

S2：準備落葉松纖維、亞麻纖維、竹纖維、劍麻纖維中的一種或多種放入打漿機中進行打漿，打漿后通過擠壓設備進行擠壓脫水，在擠壓脫水時通過烘干機進行烘干，擠壓烘干制成含水率為5～7％的板狀纖維混合物，并通過切割設備進行切割，切割成厚度為0.1～1mm的薄板作為包裹層備用；

S3：通過開槽機在筆桿外表面加工出齒槽，通過熱壓裝置將制成的厚度為0.1～1mm的薄板與筆桿進行熱壓處理，在貼合面上添加膠水，保持高溫，通過熱壓裝置將包裹層逐漸與筆桿外表面貼合，且使包裹層貼合齒槽內側壁，繞筆桿一周后切斷包裹層，采用膠水封口；保持高溫30～60s后采用冷卻裝置進行冷卻，冷卻過后通過切割機將其切割成規定長度的半成品鉛筆備用；

S4：對半成品鉛筆進行涂覆油漆前預處理，進行升溫熱處理和等離子體射流表面處理，其中采用等離子體射流處理機進行對半成品鉛筆的等離子體射流表面處理，等離子體射流處理機的工作壓力為0.05-0.06Mpa，工作氣體為氮氣；

S5：在對半成品鉛筆預處理后，準備水溶性聚酯樹脂、水分散性聚酯樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水分散性聚氨酯樹脂的一種或多種制成底漆，將底漆涂覆在半成品鉛筆的包裹層外表面形成底漆膜；準備水溶性或水分散性樹脂制成加固漆，將加固漆涂覆在未固化的底漆膜上形成加固膜，準備清漆，將清漆涂覆在未固化的加固膜上形成清漆膜；

S6：將上述涂覆有底漆膜、加固膜和清漆膜的半成品鉛筆進行加熱，使底漆膜、加固膜和清漆膜同時固化，固化后冷卻制得成品塑料鉛筆。

2.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述筆桿的外表面設置有均勻分布的齒槽。

3.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述包裹層包括落葉松纖維、亞麻纖維、竹纖維、劍麻纖維中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述漆面層包括涂覆在包裹層外部的底漆膜、涂覆在底漆膜外部的加固膜和涂覆在加固膜外部的清漆膜。

5.根據權利要求4所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述底漆膜包括水溶性聚酯樹脂、水分散性聚酯樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水分散性聚氨酯樹脂的一種或多種。

6.根據權利要求4所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述加固膜包括水溶性或水分散性樹脂。

7.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述升溫熱處理具體包括如下步驟：

第一升溫步驟：以15℃/h的速度由室溫逐步升至120℃，并保溫3小時；

第二升溫步驟：通入氮氣保持熱處理室內的氧氣質量分數低于5％，并同時以10℃/h的速度繼續升到150℃，保溫3小時；

第三升溫步驟：持續通入惰性氣體保持熱處理室內的氧氣質量分數低于5％，并以10℃/h的速度升到240℃，保溫6小時；

冷卻步驟，將熱處理室自然冷卻至室溫，在此過程中調節含水率值為5-7％。

8.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述等離子體射流的處理高度為15～35mm，所述等離子體射流的處理時間為15-45s。

9.根據權利要求1所述的一種塑料鉛筆的生產工藝，其特征在于：所述水溶性或水分散性丙烯酸類樹脂的玻璃化轉變溫度為20-80℃，水溶性聚酯樹脂、水分散性聚酯樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水分散性聚氨酯樹脂的一種或多種的玻璃化轉變溫度為-50℃至0℃。