[发明专利]一种高填充无扬尘粉笔

说明书

技术领域

本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种高填充无扬尘粉笔。

背景技术

粉笔一般是由生石膏制成,可加入各种颜料做成彩色粉笔。在一般制作过程中，通过把生石膏加热到一定温度，使其部分脱水变成熟石膏，然后将熟石膏加水搅拌成糊状，灌入模型凝固而成。教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解时，往往手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层粉笔灰，不可避免地也会从鼻孔吸入一些粉笔灰，引起人体各种呼吸道疾病。

发明内容

本发明提出了一种高填充无扬尘粉笔，硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于教学环境。

本发明提出的一种高填充无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉30～50份，碳酸镁10～18份，粉末硅酸钙10～15份，棉短绒2～6份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1～4份，石蜡1～4份，颜料1～2份，水80～120份；在制备过程中，将改性石膏粉、碳酸镁、粉末硅酸钙、棉短绒、水搅拌均匀，升温至150～180℃搅拌40～80min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到高填充无扬尘粉笔。

优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入碳酸钠溶液至体系pH值为8.9～9.9，静置，抽滤，干燥，加入乙醇溶液搅拌，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2～6.8，继续加入双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、沸石、白炭黑搅拌，过滤，洗涤，置于乙醇溶液中浸泡，过滤，洗涤，送入125～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。

优选地，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、陶土、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为30～55：20～30：1～6：1～6。

优选地，改性石膏粉的制备工艺中，双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、沸石、白炭黑的重量比为0.2～1：2～12：2～6。

优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将30～55份石膏粉、20～30份陶土、1～6份三氯化铁、1～6份硫酸亚铁、150～250份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为1.5～3.5mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为8.9～9.9，静置1～3天，抽滤，干燥，加入80～100份质量分数为50～65wt%乙醇溶液搅拌20～60min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2～6.8，继续加入0.2～1份双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、2～12份沸石、2～6份白炭黑搅拌5～15min，过滤，洗涤，置于质量分数为40～60wt%的乙醇溶液中浸泡40～80h，过滤，洗涤，送入125～145℃烘箱中保温0.5～1.5h，得到改性石膏粉。

优选地，改性石膏粉、碳酸镁、粉末硅酸钙、棉短绒的重量比为40～46：14～17：13～14：3～5。

优选地，改性石膏粉、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡的重量比为40～46：2～2.6：2～3.5。

优选地，所述的高填充无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～46份，碳酸镁14～17份，粉末硅酸钙13～14份，棉短绒3～5份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯2～2.6份，石蜡2～3.5份，颜料1.4～1.8份，水100～115份；在制备过程中，将改性石膏粉、碳酸镁、粉末硅酸钙、棉短绒、水搅拌均匀，升温至155～165℃搅拌60～65min，加入环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到高填充无扬尘粉笔。

改性石膏粉的制备工艺中，陶土可将90%以上光折射，而三氯化铁、硫酸亚铁中二价铁离子与三价铁离子在碱性体系中可沉积、吸附在石膏粉与陶土表面形成一层磁性纳米粒子，沸石、白炭黑在双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、乙醇溶液的作用下接枝在石膏粉表面，使所得改性石膏粉不仅具有磁性、表面粗糙度极高，吸附能力极强，而且可有效保护学生视力；改性石膏粉在环氧乙酰亚麻油酸甲酯、石蜡的作用下，与碳酸镁、粉末硅酸钙、棉短绒相结合，不仅填充性能极好，节省成本，书写便利，而且掉落的粉尘能立即相互吸附、形成大颗粒，同时粉尘大颗粒被吸附在磁性黑板上，不会产生粉尘飞扬，擦除方便。

本发明采用改性石膏粉、碳酸镁、粉末硅酸钙、棉短绒相互作用，所得高填充无扬尘粉笔粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于教学环境。

具体实施方式

实施例1