一种生物碳铅笔芯及其制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种生物碳铅笔芯及其制备方法
本专利技术涉及铅笔制备领域，尤其涉及一种生物碳铅笔芯及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种生物碳铅笔芯及其制备方法。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术优选提供了一种生物碳的制备方法，以秸秆、竹屑、核桃壳混合物为原料，浸酸后碳化，控制碳化温度和升温速度，使得生物碳产率高，且产生的灰分少，色彩浓重，颗粒均匀。在生物碳中添加硅藻土、碳化硅，增加铅笔芯的硬度；滑石粉可以增加铅笔芯滑腻度大，使得书写流畅；丙烯酸乳液是粘结剂，可以将原料紧密的粘结在一起；棕榈油可以吸附生物碳中的灰分，增加铅笔芯滑腻度，保持铅笔芯的湿润度，防治铅笔芯过于干燥，在书写中产生粉末或掉渣，棕榈油稳定性比较好，在铅笔芯制备和保存过程中不容易发生氧化变质。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种生物碳的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将由重量比为4.8：1.8：1的秸秆、竹屑、核桃壳组成的木质原料粉碎至4厘米，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29%的磷酸溶液中，浸泡1.8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435℃，升温速度为3℃/分钟，保温碳化反应2.3小时，得到生物碳。实施例2一种生物碳的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将由重量比为5.7：1.3：1的秸秆、竹屑、核桃壳组成的木质原料粉碎至3厘米，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31%的磷酸溶液中，浸泡1.9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430℃，升温速度为5℃/分钟，保温碳化反应2.2小时，得到生物碳。实施例3一种生物碳的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将由重量比为4.2：1.5：1的秸秆、竹屑、核桃壳组成的木质原料粉碎至2厘米，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33%的磷酸溶液中，浸泡1.6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425℃，升温速度为4℃/分钟，保温碳化反应2.4小时，得到生物碳。实施例4一种生物碳铅笔芯，其原料按重量份包括：实施例1中得到生物碳63份、硅藻土16份、滑石粉7份、碳化硅9份、丙烯酸乳液8份、棕榈油5份、乙醇26份。实施例5一种生物碳铅笔芯，其原料按重量份包括：实施例2中得到生物碳72份、硅藻土14份、滑石粉9份、碳化硅6份、丙烯酸乳液7份、棕榈油6份、乙醇23份。实施例6一种生物碳铅笔芯，其原料按重量份包括：实施例3中得到生物碳77份、硅藻土12份、滑石粉8份、碳化硅7份、丙烯酸乳液6份、棕榈油4份、乙醇29份。实施例7一种生物碳铅笔芯，其原料按重量份包括：实施例3中得到生物碳68份、硅藻土18份、滑石粉6份、碳化硅8份、丙烯酸乳液9份、棕榈油7份、乙醇22份。实施例8一种生物碳铅笔芯的制备方法，包括以下步骤：S1、按照实施例4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2800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25分钟，捏合温度85℃，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，在62℃干燥95分钟，得到生物碳铅笔芯。实施例9一种生物碳铅笔芯的制备方法，包括以下步骤：S1、按照实施例5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2300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30分钟，捏合温度80℃，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，在65℃干燥85分钟，得到生物碳铅笔芯。实施例10一种生物碳铅笔芯的制备方法，包括以下步骤：S1、按照实施例6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2500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20分钟，捏合温度75℃，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，在67℃干燥90分钟，得到生物碳铅笔芯。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物碳铅笔芯，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种生物碳铅笔芯，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种生物碳铅笔芯，其特征在于，所述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。3.根据权利要求2所述的一种生物碳铅笔芯，其特征在于，所述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。4.根据权利要求2所述的一种生物碳铅笔芯，其特征在于，所述生物碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建青，
申请(专利权)人：蚌埠神龙笔业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34