[发明专利]植物粉基塑料铅笔及其制造方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种铅笔及其制造方法，尤其是指一种植物粉基塑料铅笔及其制造方法，其具有低碳、节能、环保的显著特点。

背景技术

铅笔是一种应用非常广泛的写字和绘画的工具，其主要结构是由条状铅芯嵌固在笔杆中构成。铅笔的笔杆常见的是采用木质，通常需要将原木做成圆形、正六边形或正八边形等形状的笔杆，其制造需要经过很多的切割工序，生产过程相当繁琐，制造成本高，而且需消耗大量的优质木材。目前，我国年产木质铅笔80亿支左右，相当于每年毁掉600平方公里森林，消耗40万立方米优质木材，大量森林资源的消耗严重地破坏了生态环境。另外，为生产出不同颜色的笔杆，木质铅笔需使用油漆对其外表面进行喷刷，这样不可避免地会产生重金属、有毒有害物的污染问题，这对于与人体接触密切的笔杆来说，无疑是一大弊端，特别对于一些年幼儿童，对于油漆所产生的污染问题更为敏感。

铅笔制造商为了减少木材用量，尝试开发了各种类型的笔杆来作为木质笔杆的替代品，然而，到目前为止，采用各种替代材料制造笔杆的过程中还是有很多不尽如人意之处。比如纸质笔杆，因为纸质笔杆采用的原料仍是木材，所以没有从根本上解决资源浪费的问题；比如石膏笔杆，由于石膏的质地较脆，因而这样的笔杆容易脆断，使用过程中还可能产生粉屑，实用不便；比如塑料笔杆，采用的塑料原料是不可再生的化石资源，并且在原料生产过程及废弃后焚烧过程中会产生大量二氧化碳，造成温室效应。

申请号为CN200510047091.5，名称为《树脂复合材料铅笔》的发明专利公开了一种树脂复合材料铅笔，笔杆是由下述成分按重量份配比组成：水性聚氨酯50～70份、食用淀粉10～20份、玻璃微珠5～10份、纳米二氧化钛0.1～1份、纳米氧化锌0.5～3份、硬脂酸锌1～5份、轻质碳酸钙10～15份、柔性不饱和聚酯树脂5～10份，该发明主要采用树脂、淀粉和碳酸钙作为基础原料来制作笔杆，由于水性聚氨酯所占比例大大高于淀粉和碳酸钙，所以它实际和塑料笔杆一样，存在着不环保的缺点，也可以通过增加碳酸钙来替代更多的塑料原料，但是，如果碳酸钙添加的量超过50％的话，需要添加白油，而白油的添加会使笔杆产生重金属含量超标的风险，这对于与人体接触密切的笔杆来说，无疑是另一大弊病。

申请号为200810066764.5，名称为《可降解铅笔笔杆、铅笔及其制造方法》的发明专利公开了一种可降解铅笔笔杆及采用这种笔杆的铅笔，笔杆组分包括40wt％～60wt％聚羟基脂肪酸酯、30wt％～50wt％淀粉、1wt％～10wt％交联剂和1wt％～10wt％增塑剂，其中，wt％为重量百分率；该发明还提供一种铅笔的制造方法，步骤包括原料混合、加热、穿芯成型。该发明所涉及的可降解铅笔笔杆主要采用可生物降解材料，比如聚β-羟基丁酸脂、聚乳酸和聚己内酯，采用上述组分制造出来的笔杆无毒环保，可以替代木质铅笔笔杆，减少木材消耗。现有技术中，常见的可生物降解材料主要分为石油基生物分解塑料、生物基生物分解塑料两大类，石油基生物分解塑料主要是以石化产品为单体，通过化学合成的办法得到的一类聚合物，如聚己内酯、聚丁二酸丁二醇脂、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚物等，该类材料由于是以石油为原料，价格易受石油价格波动而上扬，并且由于该类材料的可生物降解性能，使得其价格相比较于普通塑料更高；生物基生物分解塑料是以天然材料通过微生物发酵和化学合成共同参与得到的聚合物或是微生物直接合成的聚合物，主要有聚乳酸、聚羟基烷酸脂等，通过微生物直接合成的聚乳酸等由于其工艺相对复杂，生产一吨聚乳酸要消耗4吨粮食，因此现在市场价格比传统塑料高2～3倍，同时由于其制品存在耐热性、物理性能较差等问题，目前主要用于购物袋的生产。因此，采用生物降解塑料原料制造笔杆成本太高，不符合平民市场需求，难以普及。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种节能、低碳、环保的植物粉基塑料铅笔，替代传统的木质铅笔，能解决木质铅笔消耗大量木材资源、需要油漆喷刷上色等不节能也不环保的问题，并且，能解决现有技术中的树脂复合材料铅笔采用的树脂含量高不环保以及可降解塑料原料制造的铅笔成本高、物理性能差等问题。

本发明是通过采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种植物粉基塑料铅笔，其中，所述铅笔笔杆的组分包括：

40wt％～80wt％植物粉料；

15wt％～50wt％树脂载体，所述树脂载体可以是聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的一种或其任意组合；

1wt％～5wt％增塑剂，所述增塑剂可以是环氧大豆油、甘油的一种或其任意组合；