[发明专利]一种生物碳铅笔芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物碳铅笔芯及其制备方法，其原料包括：生物碳、硅藻土、滑石粉、碳化硅、丙烯酸乳液、棕榈油、乙醇；制备方法包括：将生物碳、硅藻土、滑石粉、碳化硅混合，研磨得到混合粉末；将丙烯酸乳液和棕榈油、乙醇混合均匀，得到混合溶液；将混合溶液加入到混合粉末中，搅拌均匀后，捏合15‑30分钟，捏合温度70‑90℃，得到铅笔芯混料；将铅笔芯混料挤压成型，干燥得到生物碳铅笔芯。本发明提供的生物碳铅笔芯色彩浓重，书写流畅，与传统石墨铅笔芯书写效果相当，并且强度高，不易折断。

技术领域

本发明涉及铅笔制备领域，尤其涉及一种生物碳铅笔芯及其制备方法。

背景技术

铅笔是教学、绘图过程中不可缺少的工具，它具有易擦除、易修改的特点，在小学生学习和人们绘图工作中具有举足轻重的作用。铅笔主要是由铅笔杆和铅笔芯组成的，铅笔芯的主要成分都是石墨。

石墨作为一种极为重要的非金属矿产，其加工制品不仅广泛应用于传统产业如钢铁产业等，也广泛应用于新能源、新材料等新兴产业，被认为是支撑未来高新技术发展的重要战略资源。我国政府非常重视石墨资源的保护、开发和利用。

农村废弃秸秆一般采用就地粉碎还田处理或收割堆放处理，堆放时占地面积大，难以存放，天气干燥时容易带来安全隐患；有些地方通常采用焚烧的方式进行处理，但焚烧时会对空气造成一种巨大的污染，现已被禁止。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种生物碳铅笔芯及其制备方法。

本发明提供了一种生物碳铅笔芯，其原料按重量份包括：生物碳60-70份、硅藻土10-20份、滑石粉5-10份、碳化硅5-10份、丙烯酸乳液5-10份、棕榈油3-8份、乙醇20-30份。

优选地，生物碳采用如下方法制备：

步骤一、将木质原料粉碎，得到木质颗粒；

步骤二、将步骤一中得到的木质颗粒放在质量分数为28%-34%的磷酸溶液中，浸泡1.5-2小时，沥干得到浸酸木质颗粒；

步骤三、隔绝空气加热，使步骤二中得到的浸酸木质颗粒的温度升高至420-440℃，保温碳化反应2-2.5小时，得到生物碳。

优选地，生物碳的制备方法中，木质原料为重量比4-6：1-2：1的秸秆、竹屑、核桃壳的混合物。

优选地，生物碳的制备方法中，木质颗粒的粒径为2-4厘米。

优选地，生物碳的制备方法步骤三中，隔绝空气加热，浸酸木质颗粒的温度升高的速度为2-6℃/分钟。

本发明还提供了该种生物碳铅笔芯的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照配比称量各种原料，备用；

S2、将生物碳、硅藻土、滑石粉、碳化硅混合，研磨至2000-3000目，得到混合粉末；

S3、将丙烯酸乳液和棕榈油、乙醇混合均匀，得到混合溶液；

S4、将S3中得到的混合溶液加入到S2中得到的混合粉末中，搅拌均匀后，捏合15-30分钟，捏合温度70-90℃，得到铅笔芯混料；

S5、将S4中得到的铅笔芯混料挤压成型，压芯、切芯后，干燥得到生物碳铅笔芯。

优选地，S5中干燥的温度为60-70℃，干燥时间80-100分钟。

本发明提供的生物碳铅笔芯以生物碳为主要原料，添加了硅藻土、滑石粉、碳化硅、棕榈油等，该铅笔芯的色彩浓重，书写流畅，与传统石墨铅笔芯书写效果相当，并且强度高，不易折断。该生物碳铅笔芯以生物碳代替石墨，既为秸秆等农业废弃物的利用提供了新途径，又节省了石墨资源。