2025年铅笔行业技术分析：功能性材料应用推动铅笔行业创新发展

  中国报告大厅网讯，在2025年，铅笔行业正不断探索技术创新，以提升产品的竞争力。据相关数据显示，当前铅笔市场中，具备特殊功能的产品占比正逐渐增加，从过去的不足10%，在近5年时间里稳步提升至约20%。这一数据变化反映出市场对于功能多样化铅笔的需求正不断增长。铅笔制造行业以往主要关注笔芯硬度、书写流畅度等基本书写功能及性能指标，而对能提升产品附加值的特殊功能开发重视不足。同时，三角圆凹槽形、心形等不规则笔杆的表面涂装难题也一直困扰着行业发展。不过，通过工艺创新，引入功能性材料并优化加工方式，为解决这些问题提供了新途径。下面将重点探讨砂面粉和感光变色粉这两种功能材料在铅笔制造中的创新应用。

  一、砂面粉赋予铅笔独特表面特性

  (一)砂面粉常规应用与铅笔制造新机遇

  砂面粉，学术及工业领域常称聚丙烯蜡微粉，是经特殊处理的高分子量聚丙烯蜡。因其滑爽手感与稳定化学性质，在涂料、油墨等领域广泛应用。在涂料行业，五金烤漆、家具漆、玻璃油漆、塑胶油漆中添加砂面粉可调整涂层表面质感;油墨领域，砂面油墨、丝印油墨中使用砂面粉能实现特殊印刷效果。然而，在铅笔制造领域，砂面粉此前却鲜少被使用。但随着行业对产品多样化需求的增加，其在铅笔制造中的应用潜力逐渐被挖掘。

  (二)砂面粉在铅笔沾漆工序的创新实践

  1. 沾线工序的具体应用

  《2025-2030年全球及中国铅笔行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，通过将砂面粉添加至铅笔的沾头漆(包括沾线漆和沾顶漆)中，并采用沾漆工艺，可制备出笔杆表面具有砂面效果的铅笔。制作砂面沾线漆时，按既定配方加入色漆(20 - 40)、乙酸乙酯(10 - 30)、醋酸丁酯(20 - 40)，使用搅拌器以 150 - 200 r/min 的速度搅拌 15 - 20 min，确保原料充分均匀混合，搅拌完成后静置约 30 min 待气泡消散。进行沾线操作时，环境温度控制在 20 - 25℃，相对湿度保持在 40% - 60%，以保证漆面干燥速度适中，避免流挂或表面不平整问题。砂面沾线漆可仅应用于铅笔部分，如中华牌 7001、7002 和 9029 铅笔;也可覆盖整支铅笔，像中国第一铅笔有限公司为纪念创立 85 周年推出的纪念铅笔。水性漆铅笔如中华牌 7010 铅笔，采用水性砂面粉添加至水性光漆中，同样能通过沾线制作出砂面效果。

  2. 沾顶工序的操作要点

  砂面沾顶漆配方包括色漆(25 - 45)、乙酸乙酯(10 - 20)、醋酸丁酯(30 - 40)、砂面粉(粒径 150μm，20 - 25)。使用搅拌器以 180 - 220 r/min 的速度搅拌 18 - 22 min，搅拌均匀后静置约 30 min。沾顶操作环境温度保持在 20 - 25℃，相对湿度控制在 40% - 60%。沾顶时，可全部使用砂面沾顶漆，也可先用普通油漆打底，再沾 1 - 2 次砂面沾顶漆，或者先用普通色漆沾顶，最后一次用砂面沾顶漆，从而呈现出独特的砂面效果。

  (三)砂面铅笔印刷工序的应对策略

  砂面铅笔生产中，打印工序若在非砂面沾线端，可先打印，随后施加砂面沾线漆;若在砂面沾线面上打印，由于表面凹凸不平，普通打印方式不可行，需采用移印。移印时，将移印机压力控制在 0.3 - 0.5 MPa，确保图案清晰转移至砂面铅笔表面。

  二、感光变色粉为铅笔增添光响应功能

  (一)感光变色粉特性及应用现状

  感光变色粉，学术及工业领域常称光致变色微胶囊，能在阳光或紫外线照射下发生颜色变化。室内环境呈无色或基础色，光照下显现特定颜色或转变色调，基于光致变色化合物在不同光照条件下的可逆异构化反应实现颜色转变。其在工艺品、生活用品、玩具、紫外线测试及防伪产品等领域广泛应用，有害物质含量严格符合多项国际与国内标准，如在玩具及食品包装应用场景下，可迁移元素及特定化学物质迁移量满足欧盟、美国及我国相关标准，正常使用对人体健康无危害。但在铅笔制造中，其应用较为少见。

  (二)感光变色粉在铅笔沾线工序的应用流程

  1. 底漆处理环节

  铅笔白杆先进行底漆处理，分两步。第一步涂抹面漆形成初始颜色层，第二步待面漆干燥后施加一层亚光漆，调整表面光泽度与质感，增强涂层美观性。

  2. 沾线操作步骤

  完成底漆处理后，先用白漆对铅笔头部进行第一次沾线，使笔头均匀覆盖白色涂层。接着，按照光变光漆配方(醋酸丁酯 75 - 85、光漆 10 - 20、光变粉(粒径 5μm)3 - 8)调配漆液，混合后以 200 - 250 r/min 的速度搅拌 20 - 25 min，确保光变粉均匀分散，搅拌完成后静置约 30 min 消除气泡。在环境温度 22 - 26℃，相对湿度 50% - 70% 条件下，用调好的光变光漆对笔头进行第二次沾线，赋予铅笔头部感光变色功能与上光效果。最后，选用与面漆颜色相同的油漆对铅笔顶部进行沾顶操作，完成铅笔表面涂装流程。选用不同类型光变粉可呈现不同变色效果，如本次实验选用的 3 种无色变有色型光变粉(MC14# 无色变蓝色、MC18# 无色变灰色、MC42# 无色变紫罗兰色)。在正常使用及存储条件下(温度 20 - 25℃，相对湿度 40% - 60%，避免长期强光直射)，该工艺制作的感光变色铅笔光变色性能可稳定保持约 500 - 800 次循环，超过 800 次变色效果明显减弱，实际光变色寿命受多种因素影响。

  (三)感光变色铅笔印刷工序的实现方式

  感光变色铅笔沾线端可采用普通打印方式，也可通过丝网印刷在成品铅笔上印制图案或文字。调制丝网印刷专用油墨时，先用 783 慢干水稀释铅笔光油，再按配方(光变粉(粒径 2 - 5μm)5 - 15、783 慢干水 10 - 20、铅笔光油 70 - 80)加入光变粉，以 180 - 220 r/min 的速度搅拌 20 - 25 min 并持续搅拌，搅拌完成后静置约 30 min 待气泡消散。在环境温度 20 - 24℃，相对湿度 45% - 65% 条件下，将丝网印刷机刮刀压力控制在 0.2 - 0.4 MPa，刮刀速度保持在 20 - 30 cm/s 进行印刷，可确保图案清晰、颜色均匀。经测试，丝网印刷制作的感光变色图案光变色寿命次数与直接沾线工艺相近，在标准条件下约为 500 - 800 次循环。

  三、功能性材料应用对铅笔行业的意义总结

  将砂面粉与感光变色粉引入铅笔生产，为铅笔行业带来了新的发展方向。对于异形杆铅笔，如三角圆凹槽形、三角三凹槽形、五角形和心形木质铅笔，由于特殊形状导致油漆机上漆不便，采用普通沾线结合功能性材料的方式，成功解决了生产难题。像中国第一铅笔有限公司生产的中华牌 520 心形杆铅笔，通过引入橡塑漆并采用沾漆工艺实现规模化生产。本研究将砂面粉和感光变色粉成功应用于铅笔制造领域，开发出具有特殊表面特性和光响应功能的创新产品，不仅解决了特殊材料分散和异形表面涂覆的技术难题，还为传统文具功能升级提供了全新思路，推动了铅笔行业向功能多样化、产品创新化方向发展。未来，感温变色铅笔等更多功能性铅笔的开发也值得期待，有望进一步丰富铅笔市场的产品种类。

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