中國報告大廳網訊，在2025年，鉛筆行業正不斷探索技術創新，以提升產品的競爭力。據相關數據顯示，當前鉛筆市場中，具備特殊功能的產品占比正逐漸增加，從過去的不足10%，在近5年時間裡穩步提升至約20%。這一數據變化反映出市場對於功能多樣化鉛筆的需求正不斷增長。鉛筆製造行業以往主要關注筆芯硬度、書寫流暢度等基本書寫功能及性能指標，而對能提升產品附加值的特殊功能開發重視不足。同時，三角圓凹槽形、心形等不規則筆桿的表面塗裝難題也一直困擾著行業發展。不過，通過工藝創新，引入功能性材料並優化加工方式，為解決這些問題提供了新途徑。下面將重點探討砂麵粉和感光變色粉這兩種功能材料在鉛筆製造中的創新應用。
砂麵粉，學術及工業領域常稱聚丙烯蠟微粉，是經特殊處理的高分子量聚丙烯蠟。因其滑爽手感與穩定化學性質，在塗料、油墨等領域廣泛應用。在塗料行業，五金烤漆、家具漆、玻璃油漆、塑膠油漆中添加砂麵粉可調整塗層表面質感;油墨領域，砂面油墨、絲印油墨中使用砂麵粉能實現特殊印刷效果。然而，在鉛筆製造領域，砂麵粉此前卻鮮少被使用。但隨著行業對產品多樣化需求的增加，其在鉛筆製造中的應用潛力逐漸被挖掘。
《2025-2030年全球及中國鉛筆行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，通過將砂麵粉添加至鉛筆的沾頭漆(包括沾線漆和沾頂漆)中，並採用沾漆工藝，可製備出筆桿表面具有砂面效果的鉛筆。製作砂面沾線漆時，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，攪拌完成後靜置約 30 min 待氣泡消散。進行沾線操作時，環境溫度控制在 20 - 25℃，相對濕度保持在 40% - 60%，以保證漆面乾燥速度適中，避免流掛或表面不平整問題。砂面沾線漆可僅應用於鉛筆部分，如中華牌 7001、7002 和 9029 鉛筆;也可覆蓋整支鉛筆，像中國第一鉛筆有限公司為紀念創立 85 周年推出的紀念鉛筆。水性漆鉛筆如中華牌 7010 鉛筆，採用水性砂麵粉添加至水性光漆中，同樣能通過沾線製作出砂面效果。
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)、砂麵粉(粒徑 150μm，20 - 25)。使用攪拌器以 180 - 220 r/min 的速度攪拌 18 - 22 min，攪拌均勻後靜置約 30 min。沾頂操作環境溫度保持在 20 - 25℃，相對濕度控制在 40% - 60%。沾頂時，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，最後一次用砂面沾頂漆，從而呈現出獨特的砂面效果。
砂面鉛筆生產中，列印工序若在非砂面沾線端，可先列印，隨後施加砂面沾線漆;若在砂面沾線面上列印，由於表面凹凸不平，普通列印方式不可行，需採用移印。移印時，將移印機壓力控制在 0.3 - 0.5 MPa，確保圖案清晰轉移至砂面鉛筆表面。
感光變色粉，學術及工業領域常稱光致變色微膠囊，能在陽光或紫外線照射下發生顏色變化。室內環境呈無色或基礎色，光照下顯現特定顏色或轉變色調，基於光致變色化合物在不同光照條件下的可逆異構化反應實現顏色轉變。其在工藝品、生活用品、玩具、紫外線測試及防偽產品等領域廣泛應用，有害物質含量嚴格符合多項國際與國內標準，如在玩具及食品包裝應用場景下，可遷移元素及特定化學物質遷移量滿足歐盟、美國及我國相關標準，正常使用對人體健康無危害。但在鉛筆製造中，其應用較為少見。
鉛筆白杆先進行底漆處理，分兩步。第一步塗抹面漆形成初始顏色層，第二步待面漆乾燥後施加一層亞光漆，調整表面光澤度與質感，增強塗層美觀性。
完成底漆處理後，先用白漆對鉛筆頭部進行第一次沾線，使筆頭均勻覆蓋白色塗層。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)調配漆液，混合後以 200 - 250 r/min 的速度攪拌 20 - 25 min，確保光變粉均勻分散，攪拌完成後靜置約 30 min 消除氣泡。在環境溫度 22 - 26℃，相對濕度 50% - 70% 條件下，用調好的光變光漆對筆頭進行第二次沾線，賦予鉛筆頭部感光變色功能與上光效果。最後，選用與面漆顏色相同的油漆對鉛筆頂部進行沾頂操作，完成鉛筆表面塗裝流程。選用不同類型光變粉可呈現不同變色效果，如本次實驗選用的 3 種無色變有色型光變粉(MC14# 無色變藍色、MC18# 無色變灰色、MC42# 無色變紫羅蘭色)。在正常使用及存儲條件下(溫度 20 - 25℃，相對濕度 40% - 60%，避免長期強光直射)，該工藝製作的感光變色鉛筆光變色性能可穩定保持約 500 - 800 次循環，超過 800 次變色效果明顯減弱，實際光變色壽命受多種因素影響。
感光變色鉛筆沾線端可採用普通列印方式，也可通過絲網印刷在成品鉛筆上印製圖案或文字。調製絲網印刷專用油墨時，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 並持續攪拌，攪拌完成後靜置約 30 min 待氣泡消散。在環境溫度 20 - 24℃，相對濕度 45% - 65% 條件下，將絲網印刷機刮刀壓力控制在 0.2 - 0.4 MPa，刮刀速度保持在 20 - 30 cm/s 進行印刷，可確保圖案清晰、顏色均勻。經測試，絲網印刷製作的感光變色圖案光變色壽命次數與直接沾線工藝相近，在標準條件下約為 500 - 800 次循環。
將砂麵粉與感光變色粉引入鉛筆生產，為鉛筆行業帶來了新的發展方向。對於異形杆鉛筆，如三角圓凹槽形、三角三凹槽形、五角形和心形木質鉛筆，由於特殊形狀導致油漆機上漆不便，採用普通沾線結合功能性材料的方式，成功解決了生產難題。像中國第一鉛筆有限公司生產的中華牌 520 心形杆鉛筆，通過引入橡塑漆並採用沾漆工藝實現規模化生產。本研究將砂麵粉和感光變色粉成功應用於鉛筆製造領域，開發出具有特殊表面特性和光響應功能的創新產品，不僅解決了特殊材料分散和異形表面塗覆的技術難題，還為傳統文具功能升級提供了全新思路，推動了鉛筆行業向功能多樣化、產品創新化方向發展。未來，感溫變色鉛筆等更多功能性鉛筆的開發也值得期待，有望進一步豐富鉛筆市場的產品種類。
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