[发明专利]一种书写便利无扬尘粉笔及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种书写便利无扬尘粉笔及其制备方法。

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

本发明提出了一种书写便利无扬尘粉笔及其制备方法，所得书写便利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，有助于改善教学环境，且制备方法简单，便于实际操作。

本发明提出的一种书写便利无扬尘粉笔，其特征在于，其原料按重量份包括：改性石膏粉40～60份，碳酸镁30～40份，沉淀二氧化硅5～15份，棉短绒2～8份，环氧大豆油酸辛酯1～3份，石蜡1～3份，颜料0.5～1.2份，水160～220份。

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10～10.6，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5.6～6.2，继续加入正辛基三甲氧基硅烷、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120～140℃烘箱中保温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60～80：20～30：1～6：1～3。

优选地，改性石膏粉的制备工艺中，正辛基三甲氧基硅烷、沸石、白炭黑的重量比为1～3：2～6：2～10。

优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将60～80份石膏粉、20～30份陶土、1～6份三氯化铁、1～3份硫酸亚铁、150～200份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为3～3.6mol/L的碳酸钠溶液至体系pH值为10～10.6，静置1～2天，抽滤，干燥，加入50～90份质量分数为40～50wt%乙醇溶液搅拌5～15min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.6～6.2，继续加入1～3份正辛基三甲氧基硅烷、2～6份沸石、2～10份白炭黑搅拌5～15min，过滤，洗涤，置于体积分数为20～40%的乙醇溶液中浸泡20～60h，过滤，洗涤，送入120～140℃烘箱中保温1～5h，得到改性石膏粉。

优选地，改性石膏粉、碳酸镁、沉淀二氧化硅、棉短绒的重量比为55～56：32～35：10～13：4～6。

优选地，环氧大豆油酸辛酯、石蜡、改性石膏粉的重量比为1.2～1.8：2～2.6：55～56。

优选地，所述的书写便利无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉55～56份，碳酸镁32～35份，沉淀二氧化硅10～13份，棉短绒4～6份，环氧大豆油酸辛酯1.2～1.8份，石蜡2～2.6份，颜料0.6～1份，水170～185份。

本发明还提出了一种书写便利无扬尘粉笔的制备方法，包括如下步骤：将改性石膏粉、碳酸镁、沉淀二氧化硅、棉短绒、水搅拌均匀，升温至320～350℃搅拌10～20min，加入环氧大豆油酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到书写便利无扬尘粉笔。

改性石膏粉的制备工艺中，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、白炭黑在正辛基三甲氧基硅烷、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，而且吸附能力极强；改性石膏粉在环氧大豆油酸辛酯、石蜡的作用下，与碳酸镁、沉淀二氧化硅、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；本发明制备方法简单，便于实际操作。

本发明采用改性石膏粉、碳酸镁、沉淀二氧化硅、棉短绒相互作用，所得书写便利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，有助于改善教学环境。

具体实施方式

实施例1

一种书写便利无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉40份，碳酸镁40份，沉淀二氧化硅5份，棉短绒8份，环氧大豆油酸辛酯1份，石蜡3份，颜料0.5份，水220份。

实施例2