一种环保无扬尘粉笔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉笔技术领域，尤其涉及一种环保无扬尘粉笔。
【背景技术】
[0002]粉笔一般是由生石膏制成，可加入各种颜料做成彩色粉笔。在一般制作过程中，通过把生石膏加热到一定温度，使其部分脱水变成熟石膏，然后将熟石膏加水搅拌成糊状，灌入模型凝固而成。教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解时，往往手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层粉笔灰，不可避免地也会从鼻孔吸入一些粉笔灰，引起人体各种呼吸道疾病。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种环保无扬尘粉笔，硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。
[0004]本发明提出的一种环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括:改性石膏粉50?80份，碳酸钙8?13份，超细二氧化硅凝胶5?16份，棉短绒2?10份，环氧硬脂酸辛酯2?4份，石蜡
0.5?3.5份，颜料0.2?0.85份，水140?180份;在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至220?260°C搅拌10?50min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。
[0005]优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备:将石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁、水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入氢氧化钾溶液至体系pH值为9?9.8，静置，抽滤，干燥，加入乙醇溶液搅拌，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.2?6.2，继续加入十二烷基三氯硅烷、沸石、白炭黑搅拌，过滤，洗涤，置于乙醇溶液中浸泡，过滤，洗涤，送入110?140°C烘箱中保温3?6h，得到改性石膏粉。
[0006]优选地，改性石膏粉的制备工艺中，石膏粉、草木灰、三氯化铁、硫酸亚铁的重量比为40?60:10?20:2?5:0.5?1.6。
[0007]优选地，改性石膏粉的制备工艺中，十二烷基三氯硅烷、沸石、白炭黑的重量比为0.5 ?0.9:2?5:1 ?4 ο
[0008]优选地，改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将40?60份石膏粉、10?20份草木灰、2?5份三氯化铁、0.5?1.6份硫酸亚铁、120?150份水混合搅拌均勾，继续在搅拌过程中滴入浓度为0.5?2.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9?9.8，静置2?4天，抽滤，干燥，加入50?80份质量分数为50?65wt%乙醇溶液搅拌20?50min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为5.2?6.2，继续加入0.5?0.9份十二烷基三氯硅烷、2?5份沸石、I?4份白炭黑搅拌5?15 m i η，过滤，洗涤，置于体积分数为4 5?6 5 %的乙醇溶液中浸泡5?20h，过滤，洗涤，送入110?140°C烘箱中保温3?6h，得到改性石膏粉。
[0009]优选地，改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒的重量比为60?70:10?12:10?14:4?6。
[0010]优选地，改性石膏粉、环氧硬脂酸辛酯、石蜡的重量比为60?70:2.5?3.5:1?1.6。
[0011 ]优选地，所述的环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括:改性石膏粉60?70份，碳酸钙10?12份，超细二氧化硅凝胶10?14份，棉短绒4?6份，环氧硬脂酸辛酯2.5?3.5份，石蜡I?1.6份，颜料0.4?0.6份，水150?160份;在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至230?245°C搅拌20?35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。
[0012]改性石膏粉的制备工艺中，三氯化铁、硫酸亚铁中二价铁离子与三价铁离子在碱性体系中可沉积、吸附在石膏粉与草木灰表面形成一层磁性纳米粒子，沸石、白炭黑在十二烷基三氯硅烷、乙醇溶液的作用下接枝在石膏粉表面，使所得改性石膏粉不仅具有磁性、表面粗糙度极高，而且成本低，吸附能力极强;改性石膏粉在环氧硬脂酸辛酯、石蜡的作用下，与碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒相配合，不仅填充性能极好，节省成本，书写便利，而且掉落的粉尘能立即相互吸附形成大颗粒，同时粉尘大颗粒被吸附磁性黑板上，不会产生粉尘飞扬，擦除方便。
[0013]本发明采用改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒相互作用，所得环保无扬尘粉笔粉笔硬度适中，具有一定粗糙度，书写方便，与磁性黑板配合使用不会产生扬尘，有环保作用，有助于改善教学环境。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
一种环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括:改性石膏粉50份，碳酸钙13份，超细二氧化硅凝胶5份，棉短绒10份，环氧硬脂酸辛酯2份，石蜡3.5份，颜料0.2份，水180份;在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至220°C搅拌50min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。
[0015]实施例2
一种环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括:改性石膏粉80份，碳酸钙8份，超细二氧化硅凝胶16份，棉短绒2份，环氧硬脂酸辛酯4份，石蜡0.5份，颜料0.85份，水140份;在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至260°C搅拌lOmin，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。
[0016]实施例3
一种环保无扬尘粉笔，其原料按重量份包括:改性石膏粉60份，碳酸钙12份，超细二氧化硅凝胶10份，棉短绒6份，环氧硬脂酸辛酯2.5份，石蜡1.6份，颜料0.4份，水160份;在制备过程中，按配比将改性石膏粉、碳酸钙、超细二氧化硅凝胶、棉短绒、水搅拌均匀，升温至230°C搅拌35min，加入环氧硬脂酸辛酯、石蜡、颜料搅拌均匀，注入粉笔成型模具，冷却，固化，得到环保无扬尘粉笔。
[0017]改性石膏粉采用如下工艺制备:按重量份将40份石膏粉、20份草木灰、2份三氯化铁、1.6份硫酸亚铁、120份水混合搅拌均匀，继续在搅拌过程中滴入浓度为2.5mol/L的氢氧化钾溶液至体系pH值为9，静置4天，抽滤，干燥，加入50份质量分数为65wt%乙醇溶液搅拌20min，继续在搅拌过程中加入无水乙酸至体系pH为6.2，继续加入0.5份十二烧基三氯娃烷、5份沸石、I份白炭黑搅拌15min，过滤，洗涤，置于体积分数为45%的乙醇溶液中浸泡20h，过滤，洗涤，送入110°C烘箱中保温6h，得