中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，在2025年，鉛筆行業(yè)正不斷探索技術(shù)創(chuàng)新，以提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前鉛筆市場(chǎng)中，具備特殊功能的產(chǎn)品占比正逐漸增加，從過(guò)去的不足10%，在近5年時(shí)間里穩(wěn)步提升至約20%。這一數(shù)據(jù)變化反映出市場(chǎng)對(duì)于功能多樣化鉛筆的需求正不斷增長(zhǎng)。鉛筆制造行業(yè)以往主要關(guān)注筆芯硬度、書(shū)寫(xiě)流暢度等基本書(shū)寫(xiě)功能及性能指標(biāo)，而對(duì)能提升產(chǎn)品附加值的特殊功能開(kāi)發(fā)重視不足。同時(shí)，三角圓凹槽形、心形等不規(guī)則筆桿的表面涂裝難題也一直困擾著行業(yè)發(fā)展。不過(guò)，通過(guò)工藝創(chuàng)新，引入功能性材料并優(yōu)化加工方式，為解決這些問(wèn)題提供了新途徑。下面將重點(diǎn)探討砂面粉和感光變色粉這兩種功能材料在鉛筆制造中的創(chuàng)新應(yīng)用。

  一、砂面粉賦予鉛筆獨(dú)特表面特性

  (一)砂面粉常規(guī)應(yīng)用與鉛筆制造新機(jī)遇

  砂面粉，學(xué)術(shù)及工業(yè)領(lǐng)域常稱(chēng)聚丙烯蠟微粉，是經(jīng)特殊處理的高分子量聚丙烯蠟。因其滑爽手感與穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)，在涂料、油墨等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在涂料行業(yè)，五金烤漆、家具漆、玻璃油漆、塑膠油漆中添加砂面粉可調(diào)整涂層表面質(zhì)感;油墨領(lǐng)域，砂面油墨、絲印油墨中使用砂面粉能實(shí)現(xiàn)特殊印刷效果。然而，在鉛筆制造領(lǐng)域，砂面粉此前卻鮮少被使用。但隨著行業(yè)對(duì)產(chǎn)品多樣化需求的增加，其在鉛筆制造中的應(yīng)用潛力逐漸被挖掘。

  (二)砂面粉在鉛筆沾漆工序的創(chuàng)新實(shí)踐

  1. 沾線(xiàn)工序的具體應(yīng)用

  《2025-2030年全球及中國(guó)鉛筆行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，通過(guò)將砂面粉添加至鉛筆的沾頭漆(包括沾線(xiàn)漆和沾頂漆)中，并采用沾漆工藝，可制備出筆桿表面具有砂面效果的鉛筆。制作砂面沾線(xiàn)漆時(shí)，按既定配方加入色漆(20 - 40)、乙酸乙酯(10 - 30)、醋酸丁酯(20 - 40)，使用攪拌器以 150 - 200 r/min 的速度攪拌 15 - 20 min，確保原料充分均勻混合，攪拌完成后靜置約 30 min 待氣泡消散。進(jìn)行沾線(xiàn)操作時(shí)，環(huán)境溫度控制在 20 - 25℃，相對(duì)濕度保持在 40% - 60%，以保證漆面干燥速度適中，避免流掛或表面不平整問(wèn)題。砂面沾線(xiàn)漆可僅應(yīng)用于鉛筆部分，如中華牌 7001、7002 和 9029 鉛筆;也可覆蓋整支鉛筆，像中國(guó)第一鉛筆有限公司為紀(jì)念創(chuàng)立 85 周年推出的紀(jì)念鉛筆。水性漆鉛筆如中華牌 7010 鉛筆，采用水性砂面粉添加至水性光漆中，同樣能通過(guò)沾線(xiàn)制作出砂面效果。

  2. 沾頂工序的操作要點(diǎn)

  砂面沾頂漆配方包括色漆(25 - 45)、乙酸乙酯(10 - 20)、醋酸丁酯(30 - 40)、砂面粉(粒徑 150μm，20 - 25)。使用攪拌器以 180 - 220 r/min 的速度攪拌 18 - 22 min，攪拌均勻后靜置約 30 min。沾頂操作環(huán)境溫度保持在 20 - 25℃，相對(duì)濕度控制在 40% - 60%。沾頂時(shí)，可全部使用砂面沾頂漆，也可先用普通油漆打底，再沾 1 - 2 次砂面沾頂漆，或者先用普通色漆沾頂，最后一次用砂面沾頂漆，從而呈現(xiàn)出獨(dú)特的砂面效果。

  (三)砂面鉛筆印刷工序的應(yīng)對(duì)策略

  砂面鉛筆生產(chǎn)中，打印工序若在非砂面沾線(xiàn)端，可先打印，隨后施加砂面沾線(xiàn)漆;若在砂面沾線(xiàn)面上打印，由于表面凹凸不平，普通打印方式不可行，需采用移印。移印時(shí)，將移印機(jī)壓力控制在 0.3 - 0.5 MPa，確保圖案清晰轉(zhuǎn)移至砂面鉛筆表面。

  二、感光變色粉為鉛筆增添光響應(yīng)功能

  (一)感光變色粉特性及應(yīng)用現(xiàn)狀

  感光變色粉，學(xué)術(shù)及工業(yè)領(lǐng)域常稱(chēng)光致變色微膠囊，能在陽(yáng)光或紫外線(xiàn)照射下發(fā)生顏色變化。室內(nèi)環(huán)境呈無(wú)色或基礎(chǔ)色，光照下顯現(xiàn)特定顏色或轉(zhuǎn)變色調(diào)，基于光致變色化合物在不同光照條件下的可逆異構(gòu)化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。其在工藝品、生活用品、玩具、紫外線(xiàn)測(cè)試及防偽產(chǎn)品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，有害物質(zhì)含量嚴(yán)格符合多項(xiàng)國(guó)際與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，如在玩具及食品包裝應(yīng)用場(chǎng)景下，可遷移元素及特定化學(xué)物質(zhì)遷移量滿(mǎn)足歐盟、美國(guó)及我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，正常使用對(duì)人體健康無(wú)危害。但在鉛筆制造中，其應(yīng)用較為少見(jiàn)。

  (二)感光變色粉在鉛筆沾線(xiàn)工序的應(yīng)用流程

  1. 底漆處理環(huán)節(jié)

  鉛筆白桿先進(jìn)行底漆處理，分兩步。第一步涂抹面漆形成初始顏色層，第二步待面漆干燥后施加一層亞光漆，調(diào)整表面光澤度與質(zhì)感，增強(qiáng)涂層美觀(guān)性。

  2. 沾線(xiàn)操作步驟

  完成底漆處理后，先用白漆對(duì)鉛筆頭部進(jìn)行第一次沾線(xiàn)，使筆頭均勻覆蓋白色涂層。接著，按照光變光漆配方(醋酸丁酯 75 - 85、光漆 10 - 20、光變粉(粒徑 5μm)3 - 8)調(diào)配漆液，混合后以 200 - 250 r/min 的速度攪拌 20 - 25 min，確保光變粉均勻分散，攪拌完成后靜置約 30 min 消除氣泡。在環(huán)境溫度 22 - 26℃，相對(duì)濕度 50% - 70% 條件下，用調(diào)好的光變光漆對(duì)筆頭進(jìn)行第二次沾線(xiàn)，賦予鉛筆頭部感光變色功能與上光效果。最后，選用與面漆顏色相同的油漆對(duì)鉛筆頂部進(jìn)行沾頂操作，完成鉛筆表面涂裝流程。選用不同類(lèi)型光變粉可呈現(xiàn)不同變色效果，如本次實(shí)驗(yàn)選用的 3 種無(wú)色變有色型光變粉(MC14# 無(wú)色變藍(lán)色、MC18# 無(wú)色變灰色、MC42# 無(wú)色變紫羅蘭色)。在正常使用及存儲(chǔ)條件下(溫度 20 - 25℃，相對(duì)濕度 40% - 60%，避免長(zhǎng)期強(qiáng)光直射)，該工藝制作的感光變色鉛筆光變色性能可穩(wěn)定保持約 500 - 800 次循環(huán)，超過(guò) 800 次變色效果明顯減弱，實(shí)際光變色壽命受多種因素影響。

  (三)感光變色鉛筆印刷工序的實(shí)現(xiàn)方式

  感光變色鉛筆沾線(xiàn)端可采用普通打印方式，也可通過(guò)絲網(wǎng)印刷在成品鉛筆上印制圖案或文字。調(diào)制絲網(wǎng)印刷專(zhuān)用油墨時(shí)，先用 783 慢干水稀釋鉛筆光油，再按配方(光變粉(粒徑 2 - 5μm)5 - 15、783 慢干水 10 - 20、鉛筆光油 70 - 80)加入光變粉，以 180 - 220 r/min 的速度攪拌 20 - 25 min 并持續(xù)攪拌，攪拌完成后靜置約 30 min 待氣泡消散。在環(huán)境溫度 20 - 24℃，相對(duì)濕度 45% - 65% 條件下，將絲網(wǎng)印刷機(jī)刮刀壓力控制在 0.2 - 0.4 MPa，刮刀速度保持在 20 - 30 cm/s 進(jìn)行印刷，可確保圖案清晰、顏色均勻。經(jīng)測(cè)試，絲網(wǎng)印刷制作的感光變色圖案光變色壽命次數(shù)與直接沾線(xiàn)工藝相近，在標(biāo)準(zhǔn)條件下約為 500 - 800 次循環(huán)。

  三、功能性材料應(yīng)用對(duì)鉛筆行業(yè)的意義總結(jié)

  將砂面粉與感光變色粉引入鉛筆生產(chǎn)，為鉛筆行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展方向。對(duì)于異形桿鉛筆，如三角圓凹槽形、三角三凹槽形、五角形和心形木質(zhì)鉛筆，由于特殊形狀導(dǎo)致油漆機(jī)上漆不便，采用普通沾線(xiàn)結(jié)合功能性材料的方式，成功解決了生產(chǎn)難題。像中國(guó)第一鉛筆有限公司生產(chǎn)的中華牌 520 心形桿鉛筆，通過(guò)引入橡塑漆并采用沾漆工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。本研究將砂面粉和感光變色粉成功應(yīng)用于鉛筆制造領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)出具有特殊表面特性和光響應(yīng)功能的創(chuàng)新產(chǎn)品，不僅解決了特殊材料分散和異形表面涂覆的技術(shù)難題，還為傳統(tǒng)文具功能升級(jí)提供了全新思路，推動(dòng)了鉛筆行業(yè)向功能多樣化、產(chǎn)品創(chuàng)新化方向發(fā)展。未來(lái)，感溫變色鉛筆等更多功能性鉛筆的開(kāi)發(fā)也值得期待，有望進(jìn)一步豐富鉛筆市場(chǎng)的產(chǎn)品種類(lèi)。

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