水性漆和制备方法以及铅笔及其生产方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种水性漆和制备方法以及具有水性漆的铅笔和铅笔的生产工艺和生产设备。其中水性漆的成分包括：丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、润湿剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂。本发明专利技术所提供的水性漆的各组分、比例以及制备工艺，能够解决水性漆干燥慢等多种问题，兼具经济效益和环保效益。并且，本发明专利技术所提供的水性漆能够兼具丙烯酸乳液和聚氨酯乳液的优点并能够相互弥补缺点，从而使得水性漆具有较好的抗粘性、硬度、柔韧性和快干特性。

【技术实现步骤摘要】
水性漆和制备方法以及铅笔及其生产方法和设备
本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种水性漆及其制备方法，以及具有水性漆的铅笔和其生产方法和设备。
技术介绍
虽然目前电子产品逐渐增多，但是木杆铅笔依然是生产生活中非常重要的书写、绘画等工具，将来也还是会具有不可替代的地位。目前的木杆铅笔外表面大多涂漆处理，以便改善手感、保护笔杆、增强美感。但是，目前市场上的铅笔的铅笔漆涂层，常用的为溶剂型的硝基铅笔漆。硝基铅笔漆含有大量有机溶剂，在生产过程中对工人身体有害、不利于保护自然环境；在使用过程中也会有刺激气味，影响使用者的使用感受和健康，特别是对于小学生等特殊群体，往往有小朋友喜欢啃咬铅笔。因此应尽量避免在木质笔杆上使用含有大量易挥发有机物的漆，以便符合环保安全的标准。为了克服这样的缺陷，一些厂家推出了水性铅笔漆。然而，现有水性铅笔漆依然具有不少缺点，例如上漆量少、涂层薄、遮盖力差、丰满度低、干燥慢、有机挥发性气体含量依然较高等。因而需要提供一种水性漆及其制备方法，以及具有水性漆的铅笔和其生产方法和设备，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种水性漆及其制备方法，以及具有水性漆的铅笔和其生产方法和设备。本专利技术所提供的水性漆，能够解决现有的水性漆干燥慢等多种问题，兼具经济效益和环保效益。具体地，本专利技术所提供的水性漆包含丙烯酸乳液和聚氨酯乳液的混合乳液，从而能够兼具丙烯酸乳液和聚氨酯乳液的优点并且两种乳液能够相互弥补缺点，从而使得水性漆具有较好的抗粘性、硬度、柔韧性和快干特性。本专利技术的水性漆中还可以包含遮盖性较强的粘土，从而实现了在铅笔杆上抽涂上漆工艺中高覆盖率的要求，即在强力剪切条件下的良好重涂的技术特征。并且，由于本专利技术所提供的水性漆的水性树脂乳液的自交联性能的特点，使漆膜成膜的致密度较高，成膜更为紧密和牢靠，漆膜的颜色鲜艳和亮度上也能够达到较优水平。同时，本专利技术的水性漆还具有良好的耐水性和附着力。根据本专利技术的一个方面，提供了一种水性漆的制备方法，制备方法包括：将丙烯酸乳液和聚氨酯乳液混合成混合乳液，并将润湿剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂添加至混合乳液从而生成水性漆。在一种实施方式中，制备方法还包括添加颜料类色浆和粘土的步骤。在一种实施方式中，在制备方法中以如下各成分的重量占比来添加各个成分：丙烯酸乳液占比30％-50％；聚氨酯乳液占比20％-30％；颜料类色浆占比5％-15％；粘土占比1％-10％；增稠剂占比1％-2％；润湿剂占比0.3％-1％；消泡剂占比0.1％-0.5％。在一种实施方式中，制备方法包括依次的如下步骤：将丙烯酸乳液和聚氨酯乳液混合，并以500rpm-900rpm的速度持续搅拌28min-32min，在该搅拌过程中依次加入粘土、颜料类色浆、润湿剂、消泡剂、成膜助剂；将搅拌速度调整为200rpm-300rpm，并加入增稠剂；停止搅拌，静置22h-26h；测量粘度并调整粘度值，使粘度值为10000CP-15000CP。在一种实施方式中，制备方法不包括添加苯系有机溶剂的步骤。根据本专利技术另一个方面，提供了一种将根据上述方案中任意一项所述的制备方法制备出的水性漆应用于铅笔的生产方法，生产方法包括依次的如下步骤：采用胶圈挤压抽涂的方式将水性漆在铅笔杆的表面依次施加为底漆层、面漆层、光漆层，其中，施加水性漆2-4次以形成底漆层；施加水性漆3-6次以形成面漆层；施加水性漆1-3次以形成光漆层；将涂覆有水性漆的铅笔杆置于内部温度为40℃-50℃的烘房内进行干燥。在一种实施方式中，干燥步骤包括：第一干燥过程，第一干燥过程持续时间在1min之内，第一干燥过程结束时水性漆的干燥程度达到表面干燥程度；第一干燥过程之后的第二干燥过程，第二干燥过程的持续时间为5min-10min，第二干燥过程结束时水性漆的干燥程度达到实际干燥程度。在一种实施方式中，挤压抽涂的步骤中使用的胶圈为硅胶胶圈。在一种实施方式中，所述生产方法还包括在铅笔杆的表面施加底漆层、面漆层、光漆层的步骤之前的制备底漆层涂料、面漆层涂料和光漆层涂料的步骤，其包括：将水性漆烘干以形成水性漆固体；将水性漆固体和水以第一比例混合得到底漆层涂料、将水性漆固体和水以第二比例混合得到面漆层涂料、将水性漆固体和水以第三比例混合得到光漆层涂料，其中，在底漆层涂料、面漆层涂料和光漆层涂料中，底漆层涂料中的水的质量占比最小，光漆层涂料中的水的质量占比最大。在一种实施方式中，所述底漆层涂料中的水的质量占比为20％-30％；所述面漆层涂料中的水的质量占比为30％-40％；所述光漆层涂料中的水的质量占比为40％-50％。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于实施上述方案任意一项所述的生产方法的生产设备，所述生产设备包括：涂漆装置，所述涂漆装置包括胶圈，并且所述涂漆装置被配置为能够被操作以通过胶圈挤压抽涂的方式将水性漆在铅笔杆的表面依次施加为底漆层、面漆层、光漆层；烘房，所述烘房的内部温度为40℃-50℃；传送装置，所述传送装置包括第一层传送带和所述第二层传送带，所述第一层传送带被配置为将施加有所述水性漆的所述铅笔杆送入所述烘房进行第一干燥过程，所述第二传送带被配置为将完成了所述第一干燥过程的铅笔杆重新送入所述烘房以进行第二干燥过程。在一种实施方式中，所述胶圈为硅胶整体环状结构的胶圈。在一种实施方式中，所述生产设备还包括制漆装置，所述制漆装置包括：烘干设备，所述烘干设备被配置为能够将水性漆烘干以形成水性漆固体；混合设备，所述混合设备被配置为能够将水性漆固体和水以第一比例混合得到底漆层涂料、将水性漆固体和水以第二比例混合得到面漆层涂料、将水性漆固体和水以第三比例混合得到光漆层涂料，其中，在底漆层涂料、面漆层涂料和光漆层涂料中，底漆层涂料中的水的质量占比最小，光漆层涂料中的水的质量占比最大。在一种实施方式中，所述涂漆设备沿铅笔的整体生产线的传送方向位于所述烘房的上游，并且所述涂漆设备在垂直于所述传送装置的传送方向的方向上位于所述烘房的一侧。根据本专利技术的第四方面，提供了一种上述第一种方案至上述第五种方案中任意一项所述的制备方法制备出的水性漆，水性漆的成分包括：丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、润湿剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂。在一种实施方式中，水性漆的成分还包括颜料类色浆和粘土。在一种实施方式中，水性漆中各组分的重量比例为：丙烯酸乳液占比30％-50％；聚氨酯乳液占比20％-30％；颜料类色浆占比5％-15％；粘土占比1％-10％；增稠剂占比1％-2％；润湿剂占比0.3％-1％；消泡剂占比0.1％-0.5％。在一种实施方式中，水性漆中不包含苯系有机溶剂。根据本专利技术的第五方面，提供了一种铅笔，铅笔包括铅笔杆和涂覆在铅笔杆表面的水性漆复合涂层，所述水性漆复合涂层包括：直接涂覆在所述铅笔杆上的底漆层；涂覆于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性漆的制备方法，其特征在于，制备方法包括：将丙烯酸乳液和聚氨酯乳液混合成混合乳液，并将润湿剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂添加至混合乳液从而生成水性漆。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性漆的制备方法，其特征在于，制备方法包括：将丙烯酸乳液和聚氨酯乳液混合成混合乳液，并将润湿剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂添加至混合乳液从而生成水性漆。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备方法还包括向混合乳液中添加颜料类色浆和粘土的步骤。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在制备方法中以如下的各成分的重量占比来添加各个成分：丙烯酸乳液占比30％-50％；聚氨酯乳液占比20％-30％；颜料类色浆占比5％-15％；粘土占比1％-10％；增稠剂占比1％-2％；润湿剂占比0.3％-1％；消泡剂占比0.1％-0.5％。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，制备方法包括依次的如下步骤：
将丙烯酸乳液和聚氨酯乳液混合，并以500rpm-900rpm的速度持续搅拌28min-32min，在该搅拌过程中依次加入粘土、颜料类色浆、润湿剂、消泡剂、成膜助剂；
将搅拌速度调整为200rpm-300rpm，并加入增稠剂；
停止搅拌，静置22h-26h；
测量粘度并调整粘度值，使粘度值为10000CP-15000CP。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其特征在于，制备方法不包括添加苯系有机溶剂的步骤。


6.一种将根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制备出的水性漆应用于铅笔的生产方法，其特征在于，生产方法包括依次执行如下步骤：
采用胶圈挤压抽涂的方式将水性漆在铅笔杆的表面依次施加为底漆层、面漆层、光漆层，其中，施加水性漆2-4次以形成底漆层；施加水性漆3-6次以形成面漆层；施加水性漆1-3次以形成光漆层；
将涂覆有水性漆的铅笔杆置于内部温度为40℃-50℃的烘房内进行干燥。


7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，干燥步骤包括：
第一干燥过程，第一干燥过程持续时间在1min之内，使得第一干燥过程结束时水性漆的干燥程度达到表面干燥程度；
第一干燥过程之后的第二干燥过程，使得第二干燥过程的持续时间为5min-10min，第二干燥过程结束时水性漆的干燥程度达到实际干燥程度。


8.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，挤压抽涂的步骤中使用的胶圈为硅胶整体环状胶圈结构。


9.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括在铅笔杆的表面施加底漆层、面漆层、光漆层的步骤之前的制备底漆层涂料、面漆层涂料和光漆层涂料的步骤，其包括：
将水性漆烘干以形成水性漆固体；
将水性漆固体和水以第一比例混合得到底漆层涂料、将水性漆固体和水以第二比例混合得到面漆层涂料、将水性漆固体和水以第三比例混合得到光漆层涂料，
其中，在底漆层涂料、面漆层涂料和光漆层涂料中，底漆层涂料中的水的质量占比最小，光漆层涂料中的水的质量占比最大。


10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福祥，
申请(专利权)人：迪克森文具昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32