[发明专利]一种农林废弃物基高强度易卷削木塑铅笔笔杆及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料改性制备及加工领域，更明确的说是一种农林废弃物基高强度易卷削木塑铅笔笔杆及其制备方法。笔杆成分按质量份数计，94～99份木塑复合颗粒和1～6份可膨胀微球。本发明制备的铅笔笔杆具有强度高、韧性好、易卷削等优点，其制备方法工艺简单、可连续大规模的生产，可广泛应用于绘图、书写、绘画等铅笔中。

技术领域

本发明属于高分子材料改性制备及加工领域，更明确的说是一种农林废弃物基高强度易卷削木塑铅笔笔杆及其制备方法。

背景技术

传统木质铅笔杆的制备主要依赖天然木材资源，这对我们的生态环境保护是不利的，同时传统木质铅笔杆在加工过程中存在污染大、劳动密集、生产效率低等问题。因此，开发新型环保铅笔杆成为铅笔行业可持续发展的迫在眉睫的技术需求。专利201510974413.4提出以热塑性树脂和无机填料作为主要原材料制备塑料铅笔，此类型的铅笔杆虽解决了铅笔对天然木材资源的依赖，但存在热塑性树脂的不可降解性对环境造成的塑料污染和塑料铅笔笔杆弹性模量较低造成的笔芯容易断裂的问题。

为了改善塑料铅笔带来的问题，专利200980127738.1提出以含有纤维素的有机填料为主要原材料，制备新型的环保铅笔笔杆。此铅笔笔杆的有机填料加速了笔杆的降解性能，同时更具有天然木材笔杆的属性，但铅笔杆在加工过程中未进行笔杆的膨胀或发泡设计，导致其铅笔笔杆较传统木质笔杆质量重，同时存在不易卷削的使用问题。

为了解决上述问题，专利201110090749.6中以植物粉料为主要原材料，使用AC发泡剂制备含有泡孔结构的铅笔笔杆，虽很好的解决了铅笔笔杆不易卷削的问题，但AC为化学发泡剂，其较大的发气量和发泡过程的放热性导致其泡孔较大且结构不易控制，其制备的铅笔笔杆弯曲弹性模量较低，在使用过程中的易折弯性使其达不到对硬质笔芯的保护，非常容易出现铅笔杆易折断和笔芯易断裂的使用问题。

发明内容

本发明就是提出一种解决上述问题的以农林废弃物为主要原材料的高强度易卷削木塑铅笔笔杆及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种农林废弃物基高强度易卷削木塑铅笔笔杆，笔杆成分按质量份数计，94～99份木塑复合颗粒和1～6份可膨胀微球。

进一步地说，所述笔杆成分按质量份数计，96～98份的木塑复合颗粒和2～4份的可膨胀微球。

所述木塑复合颗粒成分按质量份数计，15～45份热塑性树脂、40～70份农林废弃物粉、1～15份无机填料、1～5份润滑剂、1～6份相容剂、1～5份中空玻璃微珠、0.5～10份颜料和0.1～2份抗氧剂。

进一步地说，所述木塑复合颗粒成分按质量份数计，20～35份的热塑性树脂、45～65份的农林废弃物粉、3～10份的无机填料、1.5～4.5份的润滑剂、2～5份的相容剂、1.5～3.5份的中空玻璃微珠、1～8份的颜料和0.2～1份的抗氧剂。

所述木塑复合颗粒成分混匀并在160～190℃下挤出造粒后与可膨胀微球混合。

所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、HIPS树脂、ABS树脂、AS树脂中的一种或多种；优选为聚丙烯和/或聚苯乙烯；

所述农林废弃物为秸秆、锯末、枝丫材、坚果壳、花生壳、稻壳、竹子中的一种或多种；农林废弃物粉的粒径40～300目；

所述无机填料为碳酸钙、硅灰石、高岭土、滑石粉、蒙脱土、钛白粉、云母、氮化硼中的一种或多种；优选无机填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土的一种或多种；

所述润滑剂为脂肪酸、不饱和脂肪酸、脂肪酸脂、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、烷烃蜡中的一种或多种；优选润滑剂为至少两种上述润滑剂，进一步地说，至少含烷烃蜡和脂肪酸或至少含烷烃蜡和脂肪酸盐；