[发明专利]一种新型铅笔的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型铅笔的制备方法，具体涉及一种农业剩余物稻秸/废塑料铅笔的制备方法，属轻工产品技术领域。

背景技术

我国稻秸资源巨大，稻秸传统利用的主要途径有：农民家用燃料；养殖用饲料；造纸等工业原料。由于农民生活水平的逐步改善，农村将秸秆作为家用燃料的传统方式已发生变化，所以，燃料用量显著减少；另外，因国家强行关闭对环境带来严重污染的秸秆造纸厂，又减少了稻秸利用的又一重要途径。稻秸大量剩余，被随处堆弃并被焚烧的现象较为普遍，不仅造成资源的浪费，而且焚烧后短时间内直接向大气中排放大量的二氧化碳，对环境造成了严重的污染。

铅笔是人们常用的一种文化学习用品。据报道，我国每年向世界市场提供60～70亿支的铅笔，是世界第一大铅笔出口国，而木杆铅笔是铅笔出口的主要品种，该出口量年消耗约20多万立方米的木材。我国人均林木占有率远低于世界平均水平，在世界排名位于第107位，木杆铅笔所用的木材主要是椴木，而我国椴木树种较匮乏，优质椴木生长周期长达60～70年。因此，木杆铅笔出口虽换取了外汇，但以优质木材资源的大量输出作为代价，这对我国森林资源和生态环境的发展无异于竭泽而渔。为保护森林资源和生态环境，积极开发木杆铅笔的替代品生产，是铅笔产业进一步发展的必然选择，社会效益和经济效益显著，市场应用前景非常广阔。

申请号为CN200710156987.6的专利，公开了一种废纸代替木材制造铅笔的方法，其步骤是：将废纸粉碎成粉状，与脲醛树脂胶粘剂混合制得，脲醛树脂胶粘剂采用甲醛70％、尿素28％、二氧化氢0.5％、氯化氨1.5％(质量比)混合，经60℃反应5h，再经脱水20％制得，该专利没有说明胶粘剂中游离甲醛的含量，并且即使脲醛树脂游离甲醛的含量低，在铅笔使用的过程中，固化的脲醛树脂也会释放出甲醛，这对使用者将产生污染；申请号为CN01232829.4的专利，公开了一种在铅笔芯外面卷多层废报纸制备纸卷铅笔的方法，铅芯和各纸层之间使用动物胶环保粘合剂和食用级木化添加剂粘合连接，该专利没有公开胶粘剂具体的性质以及铅笔杆的结合强度。

发明内容

本发明的技术任务是弥补现有技术的不足，提供一种新型铅笔即农业剩余物稻秸/废塑料铅笔的制备方法，原料资源巨大，成本低廉；该制备工艺简单，制备技术成熟可靠。

本发明的技术方案如下：

本发明的一种新型铅笔的制备方法，按以下步骤完成：

(1)预处理废塑料

将回收废塑料筛分掉砂子、石子和金属固体杂质，再磨碎成小于1cm²的片状碎料，备用；

(2)预处理稻秸

将稻秸晾干，干燥至含水质量百分比小于15％，粉碎，过筛，收集粒径小于40目的稻秸全粉，密封备用；

(3)将干燥的稻秸全粉和片状废塑料碎料，加入到高速混合机中，再高压喷入异氰酸酯胶粘剂，室温搅拌共混10min，得喷胶共混料；

(4)将喷胶共混料灌装到铅笔模压机中，热压，进笔芯，冷压，外表油漆装饰；

所述的废塑料选自废聚乙烯或废聚丙烯；

所述的稻秸全粉和片状废塑料质量比为100∶10～40；

所述的异氰酸酯胶粘剂选自下列之一：二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和端异氰酸酯聚氨酯；

所述的多苯基多亚甲基多异氰酸酯由50％二苯基甲烷二异氰酸酯与50％官能度大于2以上的多异氰酸酯组成的混合物，官能度为2.6～2.7，黏度(25℃)为150～250mPa.s，异氰酸酯基的质量含量为31.5％。

所述的端异氰酸酯聚氨酯，按以下方法制得：向反应釜中，加入甲苯二异氰酸酯和蓖麻油，甲苯二异氰酸酯和蓖麻油的质量比为100∶30～50，加热至70～85℃，保温180min，测其高活性游离的异氰酸酯基质量百分比为20～28％，冷却，出料；

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯，均为市售工业级化工产品；

所述的蓖麻油系工业级蓖麻油，羟值为164mg KOH/g，水分含量低于质量百分比0.5％以下；

所述的异氰酸酯胶粘剂占共混料质量的0.5～10％，进一步优先的异氰酸酯胶粘剂占共混料质量的0.5～3％；

所述的铅笔模压机由两个同心管组成，内管为实心管，直径比笔芯直径大0.1mm，外管为空心圆形或六角边形，喷胶共混料灌装到两个同心管之间；

步骤(4)所述的热压，温度为140～150℃，压力为4MPa，每毫米直径的铅笔热压时间为0.6min，例如，制备直径为8mm的铅笔，则热压时间为4.8min；