鉛筆芯的工藝制作是很重要的,鉛筆芯原料主要是石墨和粘土。石墨為著色劑,利用其滑膩性和可塑性,制成鉛芯能劃出黑色痕跡,牢固粘附在紙面上,并能用橡皮擦掉。一般是選用含碳量高、顆粒細(xì)的石墨。粘土為粘結(jié)劑,利用其可塑性和粘結(jié)性,將石墨顆粒粘結(jié)起來。選用可塑性好,含鐵量低,燒結(jié)范圍寬的粘土。
石墨芯所用石墨不同于普通石墨板,石墨棒,石墨坩堝傳統(tǒng)的鉛筆芯制造方法,是采用石墨、碳黑作原料,添加少量粘土為粘結(jié)劑,用水混勻,經(jīng)壓成型,后干燥,再經(jīng)800 - 1300℃焙燒處理即成,還可根據(jù)需要浸以油類。但這種鉛筆芯抗折強(qiáng)度,耐磨性能不很理想。
近幾年來,人們針對(duì)按上述工藝生產(chǎn)的鉛筆芯所存在的缺點(diǎn),進(jìn)行了改進(jìn)。采用石墨或石墨一碳黑、水溶對(duì)氮苯黑類染料,非電解質(zhì)水溶性高分子化合物溶液,混煉壓制鉛筆芯坯體,經(jīng)焙燒處理而成。使用水溶對(duì)氮苯黑類染料,主要是在石墨粒之間起粘結(jié)作用,本身又是黑色,比粘土有利。
添加非電解質(zhì)水溶性高分子化合物,如合成樹脂類,主要為了焙燒時(shí)這些化合物分解形成適當(dāng)孔隙。按這種方法生產(chǎn)的鉛筆芯無論從粘結(jié)效果,還是抗折強(qiáng)度,耐磨特性及書寫流利等方面都有改善。利用調(diào)節(jié)水溶性高分子化合物用量,從而調(diào)節(jié)隙度,就可調(diào)節(jié)鉛筆芯的著色濃度。值得指出的是,當(dāng)排電解質(zhì)水溶性高分子化合物用量過少時(shí),不能形成充分的孔隙度;添加量過多時(shí),造成的孔隙過多,會(huì)使筆芯變脆。
石墨鉛筆芯生產(chǎn)的制作過程
原料:鱗片石墨50份(質(zhì)量),水溶對(duì)氮苯黑(水碳黑R - 500)30份,乙基纖維素(NEC)J2份,水250傷。上述各組分混合在三輥研磨機(jī)充分混煉,擠壓成42.ln,m的線狀制品,在常溫下干燥、再放入焙燒爐內(nèi)緩慢加熱5h后(溫度800 - 1300℃),保溫2h,
冷卻3h,即成鉛筆芯。
石墨鉛筆芯技術(shù)性能
對(duì)鉛筆芯的技術(shù)性能要求是:抗折強(qiáng)度大,磨損程度小,書寫流暢,著色濃度標(biāo)準(zhǔn),要求孔隙度25 - 35%。
鉛筆芯的制作工藝可分為鉛筆板、鉛芯、鉛筆桿、成品裝飾等工藝過程。鉛筆板加工將原木開解、截?cái)啵_方鋸解成木塊,經(jīng)水熱處理后通過切板機(jī)切成鉛筆板。經(jīng)過一系列的加工,使鉛筆板達(dá)到軟化易卷削的程度。
石墨鉛筆芯的制作工藝
鉛芯加工石墨鉛芯是以石墨與粘土按一定比例配好,經(jīng)捏練機(jī)、三輥機(jī)調(diào)混后,通過壓芯機(jī)擠壓出一定規(guī)格尺寸的鉛芯,經(jīng)加熱干燥和高溫焙燒,使其具有一定機(jī)械強(qiáng)度和硬度,經(jīng)油浸處理而制成。
顏色鉛芯加工和石墨鉛芯類似,但不需進(jìn)行燒結(jié)。加工方法是將粘土、滑石粉、膠粘劑、色料、油脂和蠟等混合均勻后,經(jīng)成型、干燥而制成,稱為混合法;此種方法具有一定的優(yōu)越性,使得鉛筆芯在使用的過程中不易斷,書寫流暢。