專利名稱:一種鉛筆桿的材料及制筆方法
本發(fā)明是一種鉛筆桿的材料及制筆方法。
長期以來，國內(nèi)外生產(chǎn)的鉛筆，有百分之九十以上是以木材為筆桿原料的木桿鉛筆。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)木桿鉛筆的工藝方法叫做“康脫法”，已有三百多年的歷史。由于木桿鉛筆使用方便，價廉實惠，廣為人們所接受，鉛筆的生產(chǎn)量也逐年迅速增長。但同時也正因為它的原料是采用木材，所以也不可避免地存在以下缺點1.生產(chǎn)木桿鉛筆的工序繁多。
國內(nèi)外生產(chǎn)木桿鉛筆都是采用傳統(tǒng)的“康脫法”工藝。這種工藝從原木開始要經(jīng)過制材、枋板、截成筆桿長的木段，在密封罐內(nèi)加壓加熱蒸煮軟化、切成五毫米厚的薄片、干燥、烤板、刨槽、裝蕊、膠合、刨桿、砂光、油漆、印花、打皮頭等十多道工序，而且每道工序都有一道“選材”的小工序。
2.“康脫法”生產(chǎn)工藝，必須配備價值近百萬元的大帶鋸機、圓鋸機、密封蒸煮罐、切片機、烤板機、刨槽機、膠合機、刨桿機等機具。
3.選材要求高、耗費大、木材來源短缺。
木桿鉛筆選用木材要求嚴格要求無節(jié)子、無蟲眼、無歪斜紋理、生長輪無硬質(zhì)晚材帶和不含樹膠的木材。并且材質(zhì)要求細而勻，軟硬適中，略帶脆性、膠合容易、油漆性能好、易干燥、變形小，只有達到這個要求的木材，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鉛筆。
實際上，天然生長的木材，較難達到這個要求，也并非所有的木材都適合于做鉛筆桿材料。世界上的優(yōu)質(zhì)鉛筆桿用材，包括美洲鉛筆柏、非洲鉛筆柏以及我國東北的椴木都在逐年減少，材質(zhì)下降。木材的緊缺，直接影響到木桿鉛筆生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，威脅到木桿鉛筆的成本價格。
目前，我國年產(chǎn)木桿鉛筆三十多億支。每年需耗用優(yōu)質(zhì)木材十萬立方米，百分之九十以上為椴木，少數(shù)用擬赤楊木。每一立方米的優(yōu)質(zhì)木材生產(chǎn)鉛筆桿，其利用率僅為25～28％，而損耗量卻達75％左右，這種木料，又是生產(chǎn)膠合板、家俱、火柴等產(chǎn)品的主要原材料。這就存在一個與其他產(chǎn)品爭搶原料的問題。二十多年來，木材行業(yè)和鉛筆行業(yè)的專家經(jīng)過長期研究開發(fā)，曾找到可作為鉛筆桿材料的十幾種新樹種。但仍由于這些新樹種蓄積量小，且用在其它生產(chǎn)上經(jīng)濟效益更大。因此，鉛筆桿木材的來源仍是一個亟待解決的問題。
由于木材緊缺，人們對非木質(zhì)材料制鉛筆桿作了廣泛的探索，如西德的拜爾公司、美國的巴洛耳公司和日本的帝人公司等。
已知的非木桿鉛筆有活動鉛筆和塑料鉛筆(也稱聚合桿)?；顒鱼U筆雖具有以金屬代替木材，造形多，不用切削、方便等優(yōu)點，但仍存在著價格高、筆尖粗細不能調(diào)整，還沒有被人們廣泛接受。
已知的塑料鉛筆，以塑料代替木材，具有木桿鉛筆的外觀，在常溫下易切削且切削面光滑等優(yōu)點。但也存在著鉛筆價格高。筆桿軟硬度易受冷熱氣溫的影響，切削時易產(chǎn)生靜電，易污染衣物。
本發(fā)明的目的是研制一種既能保持木桿鉛筆使用方便，經(jīng)濟實惠的優(yōu)點，又具有活動鉛筆、塑料鉛筆不用木材的優(yōu)點，既可彌補木桿桿鉛筆耗費木料，工序復(fù)雜的缺點，又可免去活動鉛筆、塑料鉛筆價格高之不足。
本發(fā)明是一種以紙代替木材，制造鉛筆桿的材料及生產(chǎn)這種鉛筆的方法，這種材料是由印刷紙或其它書寫紙張與一種特殊配方的膠合劑組成。
本發(fā)明所指的膠合劑是由尿醛樹脂、填料、固化劑組成。其比例分別為1∶0.3～0.6∶0.02～0.005。
本發(fā)明所指的尿醛樹脂的尿素與甲醛克分子的比例為1∶1.1～1.5。為了保證對用鉛筆的人無毒害，游離甲醛不超過0.8％，其反應(yīng)時溫度在80℃～95℃之間。
本發(fā)明所指的填料，可以是植物淀粉、木粉或赤泥或碳鈣粉末所指固化劑可以是氯化銨或草酸或甲酸。
本發(fā)明所指的尿醛樹脂、填料、固化劑的比例分別為1∶0.3～0.6∶0.02～0.005。
本發(fā)明的紙和膠合劑的用量比為1∶0.08～0.16，該材料配制好后，可自然干燥也可人工干燥。
本發(fā)明所指的生產(chǎn)方法，是將鉛芯(圖1-1)放在涂膠紙材料(圖1-2)的一端，將其卷成筒狀(圖2)其筆桿(圖2-3)的粗細可按所需要求面定。這種卷的方法，可是人工手卷，也可用機器操作。
紙桿鉛筆與木桿鉛筆的外觀幾乎完全一樣，它可以配上鋁圈(圖2-2)和橡皮頭(圖2-1)。也可以不配橡皮頭。
由于鉛筆的用途不同，如用于書寫的筆需圓形鉛芯(圖3-1)用于木工劃圖、線的筆需扁形鉛芯(圖3-2)鉛筆的表面形狀也不同。但這些鉛筆的端面(圖2-4)或截面(圖3)的涂膠紙紙紋(圖3-3)均呈螺旋形。
本發(fā)明所指的生產(chǎn)方法，也可將涂膠紙材料事先預(yù)制成5毫米厚的板材，再按“康脫法”的有關(guān)工藝進行生產(chǎn)。這種鉛筆的端面或截面可見中間是鉛芯(圖4-1)，鉛芯外是涂膠紙，紙紋見圖4-2，筆中而過的橫線，是用“康脫法”生產(chǎn)工藝的膠合縫(圖4-3)。
紙桿鉛筆的優(yōu)點在于1.不用木材，節(jié)省森林資源，保護生態(tài)環(huán)境。
2.材料來源廣泛、可靠、價格低。由于紙桿鉛筆所使用的基材是印刷紙或其它書寫紙張，以廢舊報紙為宜。每萬支筆桿約耗廢舊報紙38～40公斤，可代替優(yōu)質(zhì)木材0.3～0.5立方米。目前，國內(nèi)出版的廢舊報紙只要回收3％，即可生產(chǎn)40多億支鉛筆。
3.與木材比較，紙桿材質(zhì)均勻、耐潮耐火，具備了鉛筆桿要求的一定強度。最適于卷削。并可權(quán)據(jù)人們的習慣愛好，隨意裝飾和使之發(fā)出不同的香氣。并且紙桿鉛筆不會出現(xiàn)木桿鉛筆的偏芯、開膠、陰陽板等問題，而外觀與使用性能與木桿鉛筆無異，符合人們的使用習慣。
4.與活動鉛筆、塑料鉛筆比較，紙桿鉛筆具有的最顯著的優(yōu)點是價格低廉。比木桿鉛筆造價還低10～20％。另外還具有按需要可調(diào)整筆尖粗細、切削無靜電、筆桿軟硬度不受氣溫影響的優(yōu)點。
5.紙桿鉛筆生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)條件要求不高，就以木桿筆為例，它就省去了從制材到刨桿等十幾道工序，代之以涂膠、卷桿等簡單工序。同時也省去了十多道工序的生產(chǎn)機具。僅需用原有的砂光機、油漆機、印花機、打皮頭機等即可。
權(quán)利要求
1.一種鉛筆桿的材料。其特征在于所述的材料是由紙和一種特殊配方的膠合劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1，其特征在于所述的紙是印刷紙或其他書寫紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1，其特征在于所述的膠合劑是由尿醛樹脂、填料、固化劑組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3，其特征在于所述的尿醛樹脂、填料、固化劑的比例分別為1∶0.3～6∶0.02～0.005。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3，其特征在于所述的尿醛樹脂的尿素與甲醛克分子的比例為1∶1.1～1.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5，其特征在于反應(yīng)溫度應(yīng)在80℃～95℃之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3，其特征在于所述的填料可以是植物淀粉木粉或赤泥或碳酸鈣粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3，其特征在于所述的固化劑可以是氯化銨或草酸或甲酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1，其特征在于所述的紙和膠合劑的用量比為1∶0.008～0.016。
10.一種鉛筆的制作方法。其特征在于將鉛筆芯放在涂膠紙材料的一端，將其卷成筒狀。其筆桿的粗細按所需要的要求而定。
專利摘要
木桿鉛筆問世三百多年來，其生產(chǎn)量和消費量仍為筆中之冠。但由于木材緊缺和木材用途的擴大，使鉛筆生產(chǎn)用材更加短缺。本發(fā)明以廢紙代木生產(chǎn)紙桿鉛筆，該生產(chǎn)方法是用涂膠紙卷鉛筆芯即可。每萬支筆桿約消耗廢報紙30～40公斤，可代替優(yōu)質(zhì)木材0.3～0.5立方米，并可省去生產(chǎn)木桿鉛筆所需的十多道工序和機具。紙桿筆不會發(fā)生木桿筆的偏芯、開膠、陰陽板等問題，其外觀與使用性能與木桿筆無異。造價比木桿鉛筆低10～20％。
文檔編號B43K19/00GK87101746SQ87101746
公開日1988年9月14日 申請日期1987年3月4日
發(fā)明者雍朝柱 申請人:貴州省林業(yè)科學研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan