本發(fā)明涉及鉛筆生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種加熱擠出式的鉛筆成型方法。

背景技術(shù)：

鉛筆是人們常用的一種文化學(xué)習(xí)用品，在如今的書寫用筆中，鉛筆是應(yīng)用量最大、也是應(yīng)用最廣泛的一種筆。現(xiàn)有的鉛筆生產(chǎn)工藝主要包括：烤板-刨槽-膠合-刨桿-涂漆-打印-切光-磨尖-包裝。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的鉛筆生產(chǎn)工藝存在諸多的弊端：

1、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，操作困難，生產(chǎn)效率低下，不適于大批量生產(chǎn)。

2、生產(chǎn)過(guò)程中離不開工人，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工人工作負(fù)擔(dān)較大，人力投入較大。

3、鉛芯與筆桿的粘接面積小，且表面光滑、摩擦力小、吸水性差、致使.鉛芯與筆桿的粘接性差。

4、鉛芯質(zhì)脆，抗剪力弱。在削筆刀的作用下，鉛芯被驅(qū)于在鉛芯與筆桿之間的間隙內(nèi)搖動(dòng)并與筆桿內(nèi)壁發(fā)生碰撞，易出現(xiàn)‘?dāng)嘈尽F(xiàn)象。

5、產(chǎn)品質(zhì)量及較差，筆芯與筆桿之間粘結(jié)不牢固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種加熱擠出式的鉛筆成型方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，研發(fā)了一套全新的鉛筆成型技術(shù)；首先分別制備鉛芯、白料與表皮，然后借助造粒機(jī)對(duì)三者分別造粒，造粒后分別加入到擠出機(jī)中，通過(guò)擠出機(jī)均勻的將鉛芯、白料與表皮擠入模具中，從而在模具中壓制成型；相比較現(xiàn)有技術(shù)該方法操作簡(jiǎn)便，工藝簡(jiǎn)單，適合于大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率顯著提升。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：

一種加熱擠出式的鉛筆成型方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)鉛芯廢料回收利用：a、收集廢料鉛筆；b、粉碎廢料鉛筆；c、分揀出 廢料鉛筆中的鉛芯廢料；d、將鉛芯廢料投入熔煉爐中熔煉，熔煉后獲得廢料鉛液，備用；

(2)打鉛芯：a、取黏土、滑石粉、石墨、蠟、油脂、乙基纖維素及水加入到密煉機(jī)中，在攪拌作用下逐漸滴加防水劑，充分混煉2-4h；b、混煉完成后，向密煉機(jī)中加入步驟(1)中獲得的廢料鉛液，快速攪拌15min至均勻，經(jīng)降溫冷卻后得到鉛芯；c、將鉛芯進(jìn)行造粒，得到鉛芯粒子，備用；

(3)打白料：白料采用木材，首先取木材制備熱磨木漿，然后將熱磨木漿冷卻，冷卻后得到白料；白料造粒后得到白料粒子，備用；

(4)打表皮：取表皮原材料加入攪拌機(jī)中，再攪拌過(guò)程中逐漸加入防水劑、顏料，獲得表皮；將表皮進(jìn)行造粒，得到表皮粒子，備用；

(5)成型：將鉛芯粒子、白料粒子及表皮粒子加入到擠出機(jī)中，將三種粒子加入三臺(tái)擠出機(jī)中，擠出后均加入到成型模具中，在成型模具中壓制成型，得到鉛筆粗品；

(6)后處理：a、對(duì)鉛筆粗品進(jìn)行有規(guī)律的切割得到鉛筆，對(duì)鉛筆的切面作光滑處理；b、鉛筆的表皮作加壓燙金處理；c、削尖鉛筆；d、清洗與包裝鉛筆。

優(yōu)選后，所述步驟(1)c中分揀出廢料鉛筆中的鉛芯廢料的具體過(guò)程為：將粉碎后的廢料鉛筆加入到分揀機(jī)中，啟動(dòng)分揀機(jī)中的電磁鐵，吸附鉛芯廢料，除去其他廢料；然后，關(guān)閉電磁鐵，收集鉛芯廢料。由于鉛芯廢料中包含有磁性成分，采用電磁鐵能夠較為簡(jiǎn)單的分揀出廢料中的鉛芯，該方法原理簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，分揀的成功率高，十分巧妙。

優(yōu)選后，所述步驟(2)a中，加入黏土80-98份，滑石粉5-10份，石墨30-40份、蠟2-6份、油脂1-12份、乙基纖維素1-3份，水20-50份；并逐漸滴加防水劑2-5份，在80-120℃下充分加壓混煉2-4h，均以質(zhì)量份計(jì)。加入防水劑后使得鉛芯材料具有防水功能，使得本發(fā)明的字跡或者圖畫不易受水影響，十分可靠。

優(yōu)選后，所述步驟(2)c中鉛芯的造粒過(guò)程為：首先將鉛芯加入到螺桿擠 出機(jī)中，在加熱作用下借助螺桿擠出機(jī)擠出鉛芯，鉛芯經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成鉛芯粒子。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)鉛芯粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

優(yōu)選后，所述步驟(3)中制作熱磨木漿的具體步驟為：a、木材用研磨機(jī)粉碎，然后用水浸泡制造研磨漿；b、將研磨漿在100℃、1.5個(gè)atm下攪拌30min，得到熱磨木漿。

優(yōu)選后，所述步驟(3)中白料的造粒過(guò)程為：首先將白料加入到螺桿擠出機(jī)中，在加熱作用下借助螺桿擠出機(jī)擠出白料，白料經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成白料粒子。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)白料粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

優(yōu)選后，所述步驟(4)中表皮造粒過(guò)程為：將表皮加入到螺桿擠出機(jī)中，在加熱作用下借助螺桿擠出機(jī)擠出表皮，表皮經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成表皮粒子。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)表皮粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

優(yōu)選后，所述步驟(6)a的具體過(guò)程為：成型獲得的鉛筆粗品布置在傳送帶上，傳送帶上安裝切割機(jī)，借助切割機(jī)切割鉛筆粗品，根據(jù)傳送帶的傳送速率，控制切割機(jī)每隔17-18cm切割一次；根據(jù)傳送帶的傳送速率，采用拋光片對(duì)每個(gè)切面作光滑處理。以機(jī)械自動(dòng)化的方式切割鉛筆粗品，不僅省時(shí)省力，提升工作效率，而且相比較人工切割，精確度更高，產(chǎn)品的質(zhì)量更高，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

優(yōu)選后，所述步驟(6)b中加壓燙金處理的具體過(guò)程為：傳送帶上布置燙金設(shè)備，根據(jù)傳送帶的傳送速率，借助燙金設(shè)備的燙金頭，以加壓方式每隔20-22cm燙印鉛筆。傳送帶與燙金設(shè)備相互配合，傳送帶輸送鉛筆，燙金設(shè)備根據(jù)傳送帶的傳送速率有規(guī)律的燙印鉛筆，設(shè)計(jì)巧妙；該方法不僅省時(shí)省力，提升工作效率，而且相比較人工排版燙印，精確度更高，產(chǎn)品的質(zhì)量更高，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

優(yōu)選后，所述步驟(6)d中清洗的具體過(guò)程為：傳送帶上布置噴淋區(qū)，并 在傳送帶上設(shè)置每隔3-5cm設(shè)置一個(gè)孔洞；首先鉛筆在噴淋區(qū)受到噴淋頭的沖洗，在借助風(fēng)機(jī)由下而上干燥鉛筆。傳送帶與噴淋區(qū)、風(fēng)機(jī)相互配合，傳送帶輸送鉛筆，噴淋區(qū)內(nèi)的噴淋頭持續(xù)的清洗鉛筆；再由風(fēng)機(jī)不斷持續(xù)干燥鉛筆，相比較人工干燥，省時(shí)省力，精確度高。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明為一種加熱擠出式的鉛筆成型方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，研發(fā)了一套全新的鉛筆成型技術(shù)；首先分別制備鉛芯、白料與表皮，然后借助造粒機(jī)對(duì)三者分別造粒，造粒后分別加入到擠出機(jī)中，通過(guò)擠出機(jī)均勻的將鉛芯、白料與表皮擠入模具中，從而在模具中壓制成型；相比較現(xiàn)有技術(shù)該方法操作簡(jiǎn)便，工藝簡(jiǎn)單，適合于大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率顯著提升。其具體有益效果表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1、本發(fā)明中將鉛芯廢料進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)廢物再利用，不僅節(jié)省了大量的原材料，降低成本；而且有效的消除了鉛芯廢料對(duì)土地環(huán)境及水環(huán)境的威脅，符合可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)理念。

2、打鉛芯、打白料及打表皮均可大批量的生產(chǎn)，方便模具連續(xù)壓制鉛筆，單位時(shí)間生產(chǎn)的鉛筆數(shù)量有明顯提升，適合于工廠化大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率顯著提升，能夠給工廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。且該鉛筆成型方法自動(dòng)化程度高，操作便捷；鉛筆成品的各項(xiàng)參數(shù)精確，產(chǎn)品質(zhì)量高，可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3、后處理均在傳送帶上完成，通過(guò)傳送帶與各個(gè)后處理設(shè)備相互配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割、自動(dòng)燙金、自動(dòng)削尖、自動(dòng)清洗與包裝。自動(dòng)化程度高，以科技改變生產(chǎn)力，構(gòu)建了創(chuàng)新型生產(chǎn)工藝。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為一種加熱擠出式的鉛筆成型方法，首先分別制備鉛芯、白料與表皮，然后借助造粒機(jī)對(duì)三者分別造粒，造粒后分別加入到擠出機(jī)中，通過(guò)擠出機(jī)均勻的將鉛芯、白料與表皮擠入模具中，從而在模具中壓制成鉛筆，再由后處理工藝后獲得鉛筆成品。具體包括如下過(guò)程：

(1)鉛芯廢料回收利用：

a、收集廢料鉛筆：向各大垃圾場(chǎng)購(gòu)買廢料鉛筆，通過(guò)運(yùn)輸車統(tǒng)一堆放至廢料倉(cāng)內(nèi)；

b、粉碎廢料鉛筆：將廢料鉛筆通過(guò)上料機(jī)構(gòu)有序的輸送至大型粉碎機(jī)中，并在大型粉碎機(jī)中粉碎1-2h；

c、將粉碎后的廢料鉛筆加入到分揀機(jī)中，啟動(dòng)分揀機(jī)中的電磁鐵，電磁鐵吸附鉛芯廢料，表皮廢料及白料廢料通過(guò)出口排除分揀機(jī)外，從而除去其他廢料；然后，關(guān)閉電磁鐵，鉛芯廢料從電磁鐵上脫落，通過(guò)出口收集鉛芯廢料。由于鉛芯廢料中包含有磁性成分，采用電磁鐵能夠較為簡(jiǎn)單的分揀出廢料中的鉛芯，該方法原理簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，分揀的成功率高，十分巧妙；

d、首先將鉛芯廢料裝入熔煉爐中，然后關(guān)閉熔煉爐，抽出熔煉爐內(nèi)部分空氣，對(duì)熔煉爐作降壓處理；然后將熔煉爐內(nèi)的溫度升至420-500℃，熔煉1.5-3h，熔煉后獲得廢料鉛液，備用。

(2)打鉛芯：

a、取黏土80-98份(均以質(zhì)量份計(jì))，滑石粉5-10份，石墨30-40份、蠟2-6份、油脂1-12份、乙基纖維素1-3份，水20-50份加入到密煉機(jī)中，在400r/min的攪拌作用下逐漸滴加防水劑2-5份，在80-120℃下充分加壓混煉2-4h；加入防水劑后使得鉛芯材料具有防水功能，使得本發(fā)明的字跡或者圖畫不易受水影響，十分可靠。

b、混煉完成后，向密煉機(jī)中加入步驟(1)中獲得的廢料鉛液，以600r/min的攪拌速率攪拌15min至均勻，經(jīng)降溫冷卻后得到鉛芯；

c、將鉛芯進(jìn)行造粒：首先將鉛芯加入到螺桿擠出機(jī)中，螺桿擠出機(jī)中包括有螺桿，螺桿外層設(shè)置加熱圈，加熱圈加熱鉛芯，螺桿擠出機(jī)擠出鉛芯，擠出的鉛芯呈柔軟的線條狀；線條狀的鉛芯經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成鉛芯粒子，備用。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)鉛芯粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

(3)打白料：

白料采用木材，首先取木材制備熱磨木漿：

a、木材用研磨機(jī)粉碎，然后用水浸泡制造研磨漿；

b、將研磨漿在100℃、1.5個(gè)atm下攪拌30min，得到熱磨木漿，然后將熱磨木漿冷卻，冷卻后得到白料；

c、首先將白料加入到螺桿擠出機(jī)中，螺桿擠出機(jī)中包括有螺桿，螺桿外層設(shè)置加熱圈，加熱圈加熱白料，螺桿擠出機(jī)擠出白料，在加熱作用下擠出的白料呈柔軟的線條狀，線條狀的白料經(jīng)風(fēng)扇冷卻后凝固，然后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成白料粒子，備用。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)白料粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

(4)打表皮：

a、取表皮原材料加入攪拌機(jī)中，再攪拌過(guò)程中逐漸加入防水劑、顏料，獲得表皮；

b、將表皮加入到螺桿擠出機(jī)中，螺桿擠出機(jī)中包括有螺桿，螺桿外層設(shè)置加熱圈，加熱圈加熱表皮，螺桿擠出機(jī)擠出表皮，在加熱作用下擠出的表皮呈柔軟的線條狀，線條狀的表皮經(jīng)風(fēng)扇冷卻后凝固，在切粒機(jī)中被切成表皮粒子，備用。該造粒過(guò)程可以大批量生產(chǎn)表皮粒子，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)成型鉛筆，適用于工廠生產(chǎn)，提升工作效率。

(5)成型：

將鉛芯粒子、白料粒子及表皮粒子分別加入到第一擠出機(jī)、第二擠出機(jī)及第三擠出機(jī)中；第一擠出機(jī)、第二擠出機(jī)及第三擠出機(jī)同時(shí)工作，分別擠出鉛芯粒子、白料粒子及表皮粒子到成型模具中；在高溫高壓下，通過(guò)成型模具鉛將芯粒子、白料粒子及表皮粒子壓制成鉛筆，得到鉛筆粗品，此時(shí)的鉛筆粗品為一整條未切割的長(zhǎng)條形鉛筆；此時(shí)鉛筆粗品較為柔軟，將其通入冷水槽中，借助冷水槽冷卻。

(6)后處理：

a、鉛筆粗品切割：成型獲得的鉛筆粗品布置在傳送帶上，傳送帶上安裝切割機(jī)，切割機(jī)有切割頭、控制器及抬升機(jī)構(gòu)組成，抬升機(jī)構(gòu)連接切割頭，用于 控制切割頭上下移動(dòng)，控制器控制抬升機(jī)構(gòu)；根據(jù)傳送帶的傳送速率，控制器每隔17-18cm啟動(dòng)抬升機(jī)構(gòu)向下輸送切割頭切割鉛筆粗品，每次切割完成后，抬升機(jī)構(gòu)與切割頭復(fù)位；如此循環(huán)切割后，鉛筆粗品被切割成一根根長(zhǎng)度為17-18cm的鉛筆；以機(jī)械自動(dòng)化的方式切割鉛筆粗品，不僅省時(shí)省力，提升工作效率，而且相比較人工切割，精確度更高，產(chǎn)品的質(zhì)量更高，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益；

b、切面光滑處理：根據(jù)傳送帶的傳送速率，采用拋光片對(duì)每個(gè)切面作光滑處理，拋光片表面磨砂，在自轉(zhuǎn)過(guò)程中通過(guò)磨砂面對(duì)切面進(jìn)行拋光；

c、鉛筆燙金：傳送帶上布置燙金設(shè)備，該燙金設(shè)備包括燙金頭、放膜機(jī)構(gòu)、收膜機(jī)構(gòu)及控制器組成，燙金頭由控制器控制；根據(jù)傳送帶的傳送速率，控制器每隔20-22cm(經(jīng)拋光處理后，相鄰兩個(gè)鉛筆之間的距離被拉開至20-22cm)燙金頭燙印鉛筆，每次燙印完成后，燙金頭復(fù)位；如此循環(huán)燙印后，每根鉛筆上的logo、圖案清洗完整。傳送帶與燙金設(shè)備相互配合，傳送帶輸送鉛筆，燙金設(shè)備根據(jù)傳送帶的傳送速率有規(guī)律的燙印鉛筆，設(shè)計(jì)巧妙；該方法不僅省時(shí)省力，提升工作效率，而且相比較人工排版燙印，精確度更高，產(chǎn)品的質(zhì)量更高，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益；

d、削尖鉛筆：傳動(dòng)帶上布置削減機(jī)，根據(jù)傳送帶的傳送速率，削尖鉛筆長(zhǎng)度；

e、清洗鉛筆：傳送帶上布置噴淋區(qū)，并在傳送帶上設(shè)置每隔3-5cm設(shè)置一個(gè)孔洞；首先鉛筆在噴淋區(qū)受到噴淋頭的沖洗，在借助風(fēng)機(jī)由下而上干燥鉛筆。傳送帶與噴淋區(qū)、風(fēng)機(jī)相互配合，傳送帶輸送鉛筆，噴淋區(qū)內(nèi)的噴淋頭持續(xù)的清洗鉛筆；再由風(fēng)機(jī)不斷持續(xù)干燥鉛筆，相比較人工干燥，省時(shí)省力，精確度高。

f、包裝：清洗鉛筆后收集鉛筆，包裝鉛筆采用人為包裝，做到包裝后收縮平整無(wú)漏裝。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所 作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。