[发明专利]一种环保无扬尘粉笔

说明书

技术领域

本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种环保无扬尘粉笔。

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

本发明提出了一种环保无扬尘粉笔，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。

本发明提出的一种环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉50～80份，碳酸钙8～13份，超细二氧化硅凝胶5～16份，棉短绒2～10份，环氧硬脂酸辛酯2～4份，石蜡0.5～3.5份，颜料0.2～0.85份，水140～180份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至220～260℃搅拌10～50min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。

优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：将石膏粉、草木灰、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氢氧化钾溶液至体系pH值为9～9.8，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5.2～6.2，继续加入十二烷基三氯硅烷、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110～140℃烘箱中保温3～6h，得到改性石膏粉。

优选地，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为40～60：10～20：2～5：0.5～1.6。

优选地，改性石膏粉的制备工艺中，十二烷基三氯硅烷、沸石、白炭黑的重量比为0.5～0.9：2～5：1～4。

优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备：按重量份将40～60份石膏粉、10～20份草木灰、2～5份三氯化铁、0.5～1.6份硫酸亚铁、120～150份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为0.5～2.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9～9.8，静置2～4天，抽滤，干燥，加入50～80份质量分数为50～65wt%乙醇溶液搅拌20～50min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.2～6.2，继续加入0.5～0.9份十二烷基三氯硅烷、2～5份沸石、1～4份白炭黑搅拌5～15min，过滤，洗涤，置于体积分数为45～65%的乙醇溶液中浸泡5～20h，过滤，洗涤，送入110～140℃烘箱中保温3～6h，得到改性石膏粉。

优选地，改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒的重量比为60～70：10～12：10～14：4～6。

优选地，改性石膏粉、环氧硬脂酸辛酯、石蜡的重量比为60～70：2.5～3.5：1～1.6。

优选地，所述的环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括：改性石膏粉60～70份，碳酸钙10～12份，超细二氧化硅凝胶10～14份，棉短绒4～6份，环氧硬脂酸辛酯2.5～3.5份，石蜡1～1.6份，颜料0.4～0.6份，水150～160份；在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至230～245℃搅拌20～35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。

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、吸附在石膏粉与草木灰表面形成一层磁性纳米粒子，沸石、白炭黑在十二烷基三氯硅烷、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，而且成本低，吸附能力极强；改性石膏粉在环氧硬脂酸辛酯、石蜡的作用下，与碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒相配合，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、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒相互作用，所得环保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