中性笔设计报告

1、中性笔设计目录  1 防滑圈 . 41.1选材 . 4 1.2加工 . 62 胶垫 . 7 2.1选材 . 72.2加工方法 . 7 3 笔芯 .7 3.1选材 . 73.2加工方法 . 83.3其他部分 . 113.4组装方式 . 124 笔杆与笔帽 . 124.1材料选择 . 124.2配方设计 . 144.3加工成型过程 . 144.4模具设计要点 . 175 外包装设计 . 175.1材料选择 . 175.2配方设计 . 185.3加工成型过程 .

2、 196 成本计算 . 257 结语 . 19参考文献 . 22 致谢 . 231 防滑圈1.1选材1.1.1树脂为了提高中性笔的握持手感，在中性笔杆上手持的位置包覆一层弹性材料，既美观又实用。这种弹性材料被要求有如下性质：1、常温下保持橡胶态（具有一定的高弹性）；2、有一定的耐腐蚀性（考虑到握持时出汗对橡胶性能的影响）同时，考虑到加工难易程度与回收利用的难易程度，我们决定选用热塑性弹性材料。现在市面上用作中性笔防滑胶圈比较成熟的材料是SBS树脂。由于苯乙烯相中有物理交联点，SBS树脂在常温下具有橡胶的弹性，而高温的时候又能熔融流动。因此，SBS可以作为制作防滑胶

3、圈的材料。SBS树脂有线型与星型两种不同的结构，同时根据丁二烯和苯乙烯质量比的不同以及是否充油都对树脂的性能有影响。相比于线型SBS树脂，星型SBS相对分子量高，物理交联密度大，耐热性更好弹性模量更好。在此我们选择星型SBS树脂。充油可以提高SBS的流动性，耐曲挠性，增加回弹性，但是会使硬度，抗张强度和耐磨性下降。往往根据材料所需的性能灵活的选择是否填充油品。 图一、SBS样品基本特征 图二、SBS样品性能对比由于中性笔使用环境较为单一，对物理性能并无特别的要求，处于提高加工性能的因素，我们选择充油星型SBS树脂为原料。我们最后选择使用巴陵石化生产的YH-805 SBS挤出级树脂。（16800

4、元/吨）1.1.2 添加剂填充剂：有机填充剂通用级聚苯乙烯，对SBS的性能有如下影响（SBS为100份）图三、PS对SBS性能的影响如图可知，随着PS的增加，张强度变化不明显，拉断伸长率下降,硬度有明显变化。可以通过加入PS来调节SBS树脂的硬度，在产品体验上对手感有影响。无机填充剂为了降低成本，增加尺寸稳定性，可以加入无机填充剂，常用的有二氧化硅或者碳酸钙。处于价格上的考量，我们选择较为便宜的轻质碳酸钙。碳酸钙对SBS性能的影响如下图图四、碳酸钙对SBS性能的影响防老剂由于SBS树脂中含有较多的双键，在加工与使用时容易被氧化降解，因此需要添加防老剂。常用的有抗氧剂264、1076、168等。

5、（由于防滑胶圈并不需要透明，可以不加入紫外线吸收剂）隔离剂（脱模剂）由于SBS是良好的热熔型粘合剂，为了方式加工时与模具粘连，需要加入一定的隔离剂，常用的有硬脂酸或硬脂酸盐，用量一般为0.20.3%。染色剂避免可熔性染色剂，橡胶和塑料常用的染色剂都能满足需求。1.1.3配方材料份数YH-805 SBS100聚苯乙烯20碳酸钙30抗氧剂 10760.10.5硬脂酸0.20.31.2加工1.2.1工艺选择：注塑成型混合加热塑化合模注射保压冷却脱模1.2.2具体操作混合：有干法混合，挤出混合与蜜炼混合三种形式，在此推荐使用高强度捏合机和双螺杆挤出机联用的方法连续挤出。在此要注意高强度捏合机搅拌时间不

6、能过长，避免SBS熔化造成物料粘连。双螺杆挤出机各段温度如下加料段190 210 熔融段170 200 均化段160 180 机头及口模130 150 上述温度需在实际操作中受SBS流动性，添加剂与螺杆种类不同的影响，应当按具体情况调节。加热塑化：可以使用普通的塑料注射机即往复式螺杆注射机。将混合后的SBS颗粒通过料斗送入注射机中，经加热熔化呈现流动态。注塑成型：当熔化够12h的用量，经螺杆的推动下，通过喷嘴迅速的充满模具。在这个过程中要注意控制温度避免过热降解或者过低导致充模不满。具体控制参数如下螺杆进料段130150 中间段150170 喷嘴160180 注射压力2.03.0MPa注射时间

7、35s保压时间13s脱模温度1060保压时间视冷却方法决定2 胶垫2.1 选材：硅橡胶2.2 加工方法图五、硅胶的生产方法制作笔盖中的胶垫，我们选择在老化时将硅胶注入符合形状的模具即可制得符合要求的硅胶胶垫。3 笔芯3.1 选材3.1.1树脂由于笔芯使用环境极其简单，对于力学性能与热稳定性并无特殊的要求。从方便使用者观察剩余墨量，笔芯应当透明且在使用过程中不易老化变色。同时处于对成本的控制，我们决定选择聚丙烯作为笔芯的材料。PP中光学性能最好的是茂金属催化的无规共聚聚丙烯，但是这种聚丙烯的产量很少、价格较贵，我们选择普通的无规共聚聚丙烯加入成核剂的方法来达到我们所需要的性能。3.1.2 成核剂

8、PP的结晶机理有均相成核和异相成核两种，通过加入成核剂可以使PP原有的均相成核变成异相成核，增加晶核数目从而使微晶数量增多，从而使晶体尺寸变细，提高其透光率，增加折光指数。在此我们选择美国Miliken公司生产的Milad 3988(3 , 4-二甲基二亚节基山梨醇)，成核剂用量为0.2-0.4/100份PP。3.1.3 稳定剂虽然对笔芯的力学性能没有特别要求，但是为了防止聚丙烯变性或者降解带来的使用过程中的不良影响，在此我们选择加入抗氧化剂和紫外光吸收剂。抗氧化剂和紫外光吸收剂可以确保产品在使用过程中降解老化减慢甚至停滞，延长使用时间。聚丙烯最敏感的紫外光波长为310微米，因此我们选择紫外光

9、吸收剂的时候应当选择在这个波长吸收较好的。3.1.4 配方成分及牌号供应商价格配方无规PPM800e上海天源化工有限公司9300块/吨100成核剂3998美利肯化学公司13元KG0.3抗氧化剂1010东莞市常平昱信塑化经营部35元/KG0.5紫外光吸收剂UV 310天津中信凯泰化工有限公司  110元/KG0.153.2 加工3.2.1 工艺选择：挤出成型由于笔芯为结构简单的管材，且用量大，对精度要求不高，因此选用生产效率高，设备简单，成本低廉的挤出成型。混合加热塑化口模挤出牵引拉伸冷却切割3.2.2 具体操作原料准备PP对水不敏感且不易吸水，一般情况下不需要进行干燥处理。

10、为了使助剂和PP更好地混合，我们采用混合效率较高的高速混合机对原料进行混合，投入各物料助剂大概混合8-10min即得到充分混合的原料。下面是常见的高速混合机的示意图。图六、高速混合机加热塑化使用单螺杆挤出机，我们选择使用SJ55/28单螺杆塑料挤出机，下面是该型号挤出机的市售产品参数:适用原料：PP类别：管材挤出机螺杆数：单螺杆作用类型：连续挤出自动化：非自动化定位精度：0.01mm型号：SJ55/28电动机功率：22kw商标：飞鸽友联/Faygo最大挤出直径：50mm产量：60kg/H螺杆直径：55mm设备各部分参数：（此处为参考）螺杆：材质38CrMoAIA渗氮处理直径55mm长径比28：

11、1形式PP专用材质38CrMoAIA渗氮处理形式进料段配F推进槽产能棉签棒15万支小时饮料吸管7万支小时笔芯5万支小时糖果棒6万支/小时原料品种PP，PE，PS 料筒：挤出机各段温度：加料段150-160熔融段170-180均化段200-220口模挤出口模：这里我们选用直通式口模结构，通过机头将熔体均匀而平稳地导入口模，通过芯模和口模来确定管材形状和内外径。下面是设计中的细节部分：A管材的口模结构图七、直通式机头1-机头法兰；2-机头连接圈；3-分流器及其支架；4-压缩空气；5-机头体；6-调节螺栓；7-口模；8-口模压圈；9-芯模；10-电热圈本品的尺寸为，外径（直径,后同）：0.5cm 内

12、径：0.34cm 壁厚0.4cm牵引拉伸牵引使管材有一定的取向，提高纵向力学性能，同时减少了因挤出速度不均而导致的径向不均匀，控制牵引速度还可以起到控制笔芯管直径的作用。常用的牵引装置有滚轮牵引和皮带牵引两种方式，速度由变频调速控制，牵引速度5200米/分钟（参考范围，根据已有的设备来确定，具体根据实际操作纸样制作来确定），对于我们这款笔芯而言，由于壁径较厚，因而选用较小的牵引速度。如果需要在笔芯管上涂有印花之类的装饰，可以在此基础上装置印字设备。冷却熔体经过口模确定形状后需要通过冷却来固定形状，由于真空法常使用于结晶性塑料管材的定型，因此在这里我们采用真空法来冷却定型得到的挤出熔体。要注意的

13、是，冷却速度不可太慢，否则PP结晶度过高，管的透明性和韧性太差，另一方面过慢冷却使得生产连续性低，设备使用率降低。考虑可使用浸水式真空定径冷却方式，查阅资料得知这种方法便于调节，对于成型温度控制方便，因而选用这种方法。图八、外真空定型装置1口模；2-定径套；3-冷却水槽；4-管状制品 切割挤出的管材，按照笔芯所需长度进行切割3.3 其他部分3.3.1 笔头是金属制品，由于笔头生产工艺简单、利润低、设备原料成本收回周期长，采用直接购买获得，在阿里巴巴上查询综合考虑价格采购率可采用义乌市小米制笔厂的进口670笔头，均价0.054￥/个。3.3.2 油墨目前我国油墨主要依赖进口，进口价格大约在1.2

14、万美元/吨3.3.3 尾封油对笔管中的墨水密封，防止蒸发或倒流，并随书写过程墨水因减少而随动跟进密封。需要满足以下条件：与中性墨水互不相溶，界面清晰，方便判断剩余量；无气泡，抗蒸发；高低温稳定性好，随动触变流动性佳，挂壁要少，确保随着油墨运动直到用完。常用的尾封油材料为锂基酯，市面上售卖的型号与性能如下： 图九、市场中尾塞油型号 图十、各个型号的性能决定选择BD-1210型号的锂基酯做为尾塞油，根据具体的笔头笔管直径即可确定具体的尾油型号，咨询销售人员得成本约为为40元/千克。3.4 组装方式：通常采用注射的方式先将油墨注入笔芯管，达到规定注射量后注入适量密封油，手工装上笔芯头，即可完成笔芯制

15、作。4 笔杆与笔帽4.1 选材4.1.1 树脂我们依然选择透明聚丙烯作为笔杆与笔帽的材料。因为使用环境简单，有很多树脂如PET、PVC、PS都可以满足材料性能上的需求，因此我们从三个方面对材料进行选择：透明度、加工难易程度、价格。其中透明PP综合性能好，质轻价廉，阻湿，可回收。与其他材料对比有如下优势：PETPP更便宜，阻湿性能好，热稳定性好PSPP价格便宜，耐冲击，阻湿性能好，加工性能好，柔韧性好PVCPP无毒，可回收，抗化学腐蚀性能好4.1.2 成核剂笔杆与笔帽同样需要有一定的透光度，因此同样需要加入成核剂，我们继续使用Miliken公司生产的Milad 3988，成核剂用量仍然为0.2-

16、0.4/100份PP4.1.3 分散剂加入分散剂的作用是使成核剂能充分均匀的粘附在PP基料表面，起到较好的预分散作用，有助于提高制品的性能与质量。4.1.4 抗氧剂提高透明PP的抗氧化性，在加工与使用的过程中不容易因为降解而影响透明度及制品的性能。虽然中性笔对性能要求较低，有些许的降解并不会影响实际的使用，但是因为氧化导致产品透明度下降而使产品的美观度受到影响会影响产品的销售与使用。聚丙烯的老化受到：光、热、热氧与催化剂残留的影响，催化剂是否有残留取决于购买的树脂的质量，在这里我们默认树脂为合格品，不存在，或者催化剂残留在标准范围之内，对产品性能的影响忽略不计。本小节先讨论氧对于老化的影响及应

17、对办法。聚合物的老化机理与氧化降解相同，是具有链引发、链传递、链终止过程的完整的连锁反应。氧化反应的根本是烷基自由基、烷氧自由基，过氧自由基与氢氧化物。抗氧剂的作用在于阻止聚丙烯自动氧化链反应的进行，或者阻止自由基的传递，使之变为稳定的聚合物。有理论认为在氧气环境中，聚合物烷基自由基极易氧化成为过氧自由基，因此，抗氧剂作用的核心机理就是捕获过氧自由基。抗氧剂分为两类：一类是捕获过氧自由基的主抗氧剂；另一类是分解过氧化物的辅助抗氧剂。目前常用的抗氧剂有受阻酚类抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂、硫酯类抗氧剂。其中使用最为广泛的是受阻酚类抗氧剂，主要产品有1010和1076。在聚丙烯材料中加入受阻酚类抗氧剂

18、，为氧提供了一个更活泼的反应物质，二者形成酚氧自由基，这使聚合物相对稳定，不会进一步发生氧化；同时，生成的酚氧自由基寿命较长，且可以再次捕捉自由基，发生链终止反应。亚磷酸酯类抗氧剂可以分解过氧化物，与其他氧化剂之间有很好的协同效应，同时赋予材料一定的热稳定性和光稳定性。主要用作辅助抗氧剂，其中Irgafos168常和1010或1076复合使用，有良好的协调作用。在此，我们选择1010与168复合的抗氧剂。抗氧剂的加入量不超过0.4份/100份PP4.1.5 光稳定剂避免在光照下发生的老化与降解，在这里使用与笔芯相同的紫外光吸收剂。同样选择在聚丙烯最敏感的310微米波长段有较好吸收的UV310.

19、4.1.6 染色剂为了产品看起来更加美观，我们选择在笔帽的加工上加入炭黑作为染色剂。炭黑还具有一定的紫外吸收作用，可以增加光稳定性。4.1.7 脱模剂由于脱模剂会影响表面光滑度，我们选择不使用脱模剂。4.2配方无规共聚PPM800E100（份）成核剂Milad 39880.20.4分散剂NF-100.10.3抗氧剂10100.020.04辅助抗氧剂1680.010.02光稳定剂UV 3100.10.24.3 加工由于笔帽与笔杆是具有一定复杂结构的小型制品，在这里我们选择一模多腔的注塑成型。加料加热塑化合模注射充模保压冷却开模取出制品4.3.1 具体操作原料准备混合首先，采取高速混合机对原料进行

20、混合，原理与设备图与外包装和防滑套类似，在此不再赘述。加热挤出使用普通的塑料螺杆注射机即可，将高速混合机出来的原料从料斗加入螺杆注射机进行加热熔融塑化。由于无规透明聚丙烯的光学性能对温度比较敏感工性能。加工温度不足时塑化效果不好，会影响制品的光泽度，加工温度过高不利于晶核的形成，不仅影响透明度，还会使制品发黄。一般PP的最佳加工温度选择在220230。因此需要控制均化段与喷嘴处温度在此范围内。设计温度如下进料段170190熔融段190220均化段210230喷嘴220230合模：合模机构就选择普通的液压式合模机构。注射充模模具温度模具温度会影响制品表面光泽度与透光率。高的模具温度有利于熔体的流

21、动充模，可以获得较高的表面光泽度，但是不利于晶核的形成，会降低透光率。而低的模具温度可以提高冷却速度，有利于细小结晶的形成，提高透明度，但是会降低表面光泽度。当模具温度过低时甚至会出现充模不完全，或者产生气泡、空隙等缺陷。在此我们选择5060作为模具温度。图十一、模具温度与光学性能的关系注塑压力注塑压力高的时候会导致透光度下降，因为高注塑压力在流经喷嘴与充模的时候因剪切作用发生大分子取向，会诱发晶体生长，会导致透光度下降，同时由于高注塑压力带来的高剪切会降低熔体的粘度，提高压力可以提高表面光滑度。在笔杆与笔帽的加工过程中选择较低的注塑压力。图十二、注塑压力与光学性能的关系注射速度影响与压力类似

22、，高的注射速度会带来大分子取向，对透光率有不良的影响。保压保压过程是熔体注射完成后给予施加一定的压力，起到防止熔体倒流和补料的作用。保压压力对制品收缩率，质量和厚度有影响，随着保压压力的增加，收缩率减小，厚度和质量逐渐增加。这是由于保压过程中存在补料的现象。保压压力对力学性能有影响，随着保压压力的增加力学性能先增加后减小，这是由于保压压力较低时，模腔内熔体得不到充分的补料，而且注射结束会可能存在熔体倒流。试片密度低且容易产生不稳定的缺陷，这些缺陷会导致应力集中从而降低力学性能。随着保压压力的升高，内部缺陷不断减少，增加了熔体凝固的过冷程度，使结晶速率加快，从而提高力学性能。当压力到达一定程度之

23、后，补料程度已经完全，继续提高压力会使分子发生取向，从而产生力学薄弱点，有降低了性能。图十三、保压压力与力学性能的关系在此我们选择4MP左右的保压压力。冷却由于制品较小，可以考虑采取自然冷却的方法。脱模由于材料为聚丙烯，有良好的伸长性与柔韧性，且有螺纹与分型面的存在，故采用强制脱模方式脱模。又因为笔管与笔帽为薄壁制品，故采取推板推出的脱模方式。4.4 模具设计要点首先由于产品是小制品，因此采用一模多腔的模具设计；其次，由于产品外观透明，光滑，因此将浇口可以设置在螺纹的连接处，同时为了避免熔接痕的出现，应当从螺纹的连接处以空心圆柱的流动状态进料5 外包装5.1 选材5.1.1 树脂选用PVC作为

24、外包装使用的材料，由于外包装需要经过压延，吸塑两次成型，聚氯乙烯有良好的压延加工性能，可以满足制作外包装的需求。5.1.2稳定剂外包装需要经过挤出压延与热成型（吸塑成型）两步进行，因挤出压延工艺流程短,成型温度高，熔体在机筒塑化、压延辊上压延时所受剪切压力大，会使得聚氯乙烯易分解，采用有机锡类稳定剂。（有机锡，特别是马来酸酯类和硫醇类有机锡，是一种透明性较好的PVC稳定剂，主要在硬质透明制品中；金属皂有透明性，多用在半透明制品中；无机铅盐不透明，只能用在不透明制品中。本产品为硬质透明薄膜因此采用有机锡类稳定剂。）考虑到卫生性、相容性、稳定性和透明性及PVC熔体流动性的影响，我们选用具有以上综合

25、效果的京锡TVS-8831和美国生产的有机锡TM-181FS。为了降低成本还加入少量的环氧大豆油、亚磷酸-苯二异辛酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌作辅助稳定剂，同时也提高了制品抗氧和抗紫外线降解的能力。5.1.3润滑剂在挤出成型出口部分以及压延成型区域会受到很大的压力，产生大的摩擦力，这时产生较高的剪切应力，容易产生不稳定流动的现象。配方设计除考虑物料凝胶化行为和熔体流动以外, 还必须考虑剪切速率范围, 并合理兼顾流动、防粘和塑化时间三者的关系。选用适当的硬脂酸作润滑剂，同时根据实际的生产选用硬脂酸锌、钙，等备用，以防止物料对设备的粘附。5.1.4改性剂为了提高PVC的加工性能和韧性，采用苯乙烯-丁二烯

26、-苯乙烯三元嵌段共聚物，即SBS作为改性剂（抗冲改性剂多用于硬质PVC制品加工，以弹性体增韧为基本原理的抗冲改性剂）。例如独山子石化的牌号为T171的SBS改性剂。选用的加工改性剂是丙烯酸醋类。图十四、SBS改性剂相关参数5.1.5增塑剂常采用增塑剂分为主增塑剂、助增塑剂和共增塑剂。主增塑剂中最常用的是邻苯二甲酸酯类。本工艺以邻苯二甲酸二（2-乙基己酯）（DOP或DEHP）为主增塑剂。助增塑剂是一类可提供柔性但自身并不符合基本增塑剂要求的添加剂。加入石油衍生物可降低成本。这些石油衍生物通常由脂肪烃、芳香烃或氯代烃类组成。还可以加入环氧化油类，除起补充增塑作用外，还可增加热稳定性。本产品为硬质P

27、VC片材，应保证增塑剂含量小于10%。5.1.6补色剂P V C在加工过程总会出现少量由于分解产生的双键结构，这会因其材料的泛黄，此外助剂的加入也会使制品泛黄，因此加入少量补色剂进行消色。采用透明兰为补色剂5.2 配方PVC树脂100SBS5有机锡1.5环氧大豆油3.0PDOP0.3CaSt0.2ZnSt0.1DEHP23透明兰适量ACR1.05.3 加工5.3.1 工艺选择：第一步 压延成型 第二步 吸塑成型5.3.1.1 压延成型混合挤出压延牵引切割卷曲冷却高、低速捏合过筛PVC树脂卷取切边冷却压延挤出喂料助 剂 成品 图十五、压延工艺流程图5.3.1.2 压延具体操作混合：设备选择：在生

28、产中使用高速混合机进行生产。高速混合机可以全动操作，加料不需开启盖子，高速混合机混合效率高，时间短，一般仅需要810分钟的混合过程。采用张家港市科培达技术有限公司生产的SHR100A高速混合机进行生产过程。图十六、高速搅拌机结构图1卸料装置2混合室 3叶轮 4上盖 5折流板 6驱动装置混合过程：将PVC树脂、增塑剂、稳定剂和润滑剂从配料室加入，开启较低搅拌并升温，温度达到50时从顶部加料口加入加工改性剂ACR，随后改为转速支80，加入着色剂及填充剂。温度达到110120，降低转速，然后卸料至螺带式冷却混合器进行冷却搅拌, 待料温下降到50以下时放料至料斗。图十七、螺带式混合器原理图挤出：使用单

29、螺杆挤出机图十八、单螺杆挤出机结构图挤出控制因素：温度：PVC为温度明感性树脂，不良的温度控制回事物料在送料塑化过程中降解，因此要合理的控制温度。挤出机采用SJ-120X25A型挤出机,总加热功率30kw，电机功率7.5/25 kw，塑化能力为120kg/h，螺杆中心有孔，可通过导热油调温，上海挤出机厂生产。塑化段温度控制如下：图十九、挤出温度控制速度控制：挤出速率若太快, 则可产生较高的摩擦热, 使物料降解; 若过慢, 则会延长物料在料筒内受热时间, 也会使物料降解。此外, 挤出速率应与压延速率匹配, 具体采用何种速率应视制品厚度和宽度的规格而定。压延：本产品的生产选用四辊压延机，使得厚度更

30、薄，片材表面更加光滑，同时操作简单，也降低了成本。图二十、四辊压延机结构示意图温度控制：压延的温度对最终片材的性能及成型加工过性能都有很大的影响，温度过高使得成型不均匀，而且使得无聊在高压力作用下容易降解，温度过低使得成型工艺困难，所以选择合适的压辊温度。主辊的表面温度控制压辊一号辊二号辊三号辊四号辊温度/190±2190±2185±2185±2辅机剥离辊的表面温度控制剥离辊投料前加热到80，生产正常后可停止加热(正常生产后，剥离辊表面温度可达130 140)。辅机冷却辊的表面温度控制冷辊1冷辊冷辊冷辊冷辊705030不加热不加热冷辊1和冷辊2在生产正常

31、后停止加热。整个冷却系统的温度必须保持由高到低，必要时可通冷却水调节冷却的温度。冷却辊之前，不允许有急冷现象，以防止产品突然受冷收缩，产生应力和纵向收缩筋。辊速控制：辊压延主机与辅机的速比若过小，膜片容易引起包辊，不能正常生产；速比过大，膜片被过度拉伸，产生应力，影响制品尺寸稳定性。一般控制剥离辊速度为主机速度的20%25%，冷却辊速度为主机速度的25%30%。料温与余料控制料温对产品透明度、光洁度及晶点有很大影响。另外还会因料温影响四辊剩料的流动性，直接影响制品幅面。一般要求挤出喂料的料温在(195±2)；料辊间保持剩料直径在1520左右，剩料过多会使产品有气泡,过小会影响幅面和透

32、明度。牵引装置在片材成型的最末尾添加牵引装置，使得板材在成型完成出料过程中能良好的保持形状并且获得取向，增加板材的韧性和强度。成产中使用双轮牵引装置进行牵引。图二十一、牵引装置切割装置将压延后的片材经历冷却辊后，经历初次切割后送入切割流水线根据需求切割成所需要的规格，随后适当简装成为成品。图二十二、切割装置5.3.1.2 吸塑成型原体成型直接使用中性笔作为模具，省去模具制作的步骤，本产品包装采用这一方法来制作。片材加热薄膜成型切边修正折边吸塑成型：将加热软化后的PVC硬片吸附于模具（笔本身起到模具作用）表面，软化的薄片输送到成型器，使薄片紧贴于阴模上形成空穴或泡罩。由于对薄膜厚度没有要求，z只

33、需要透明即可，可以采用抽真空的方法。具体指从成型器底部抽气而吸塑成型，形成凹凸形状的塑料。加工温度选择的：硬聚氯乙烯高弹态温度80-160，查阅文献得通常加工温度在135左右，为了提高生产效率，我们选择加工温度140，以增大不可逆形变。吸塑后之后要进行快速冷却，以保持形变。下图分别是原体成型的预热和热合示意图：图二十三、预热过程图二十四、热合过程裁剪：吸塑成型的制品用刀模切分.折边：将制品折边，便于在之后的封装中将打印有产品信息的卡纸插入折边内，形成插卡包装。6、成本分析：6.1、原料和助剂：6.1.1笔盖和笔帽部分：配方：成分种类配方价格（元/KG）无规共聚PPM800E100（份）9.3成

34、核剂Milad 39880.20.413分散剂NF-100.10.316.5抗氧剂10100.020.0435辅助抗氧剂1680.010.0240光稳定剂UV 3100.10.2110测重得质量约为5克，代入计算得成本约为：0.011251元6.1.2笔芯部分：配方：成分及牌号价格供应商配方无规PPM800e9300块/吨上海天源化工有限公司100成核剂399813元/KG美利肯化学公司0.3抗氧化剂101035元/KG东莞市常平昱信塑化经营部0.5紫外光吸收剂UV 310110元/KG天津中信凯泰化工有限公司  0.15经测重，笔芯约3g，经计算单只笔芯应需要：0.009

35、59元6.1.3胶垫部分：原料选择硅橡胶。测重得胶垫重0.5g，0.007元。6.1.4防滑套部分：配方： 材料份数价格（/KG）YH-805 SBS10013.8聚苯乙烯2024碳酸钙300.44抗氧剂 10760.10.531硬脂酸钙0.20.37防滑垫重量约为2g,0.02496元。6.1.5外包装部分：种类配方价格（/KG）PVC树脂1006SBS511有机锡1.50.24环氧大豆油3.06.8PDOP0.324CaSt0.27.6ZnSt0.16.7DEHP236透明兰适量8.6ACR1.012外包装塑料部分重约5g，0.03137元。6.2、其他：6.2.1 其他部件：义乌市小米制

36、笔厂的进口670笔头，均价0.054￥/个；油墨进口，价格大约在1.2万美元/吨；BD-1210型号的锂基酯做尾塞油，询问价格约40元/千克。6.2.2设备消耗电费：千支笔芯40元，平均每支0.04元。6.3合计：每支笔的成本（包含外包装）为2.0182元。7 结语总而言之，中性笔的制作要基于材料的力学性能和成本的多重考虑，在加工和选材方面仍旧有很大的进展空间。中性笔作为人们生活中必不可少的写作工具之一，由于其使用便捷，已经有逐渐代替钢笔的趋势，近年来发展速度迅猛。在材料方面AS塑料的出现使得其有更大的进步空间。AS为苯乙烯-丙烯睛共聚体，不易产生内应力开裂。透明度很高，其软化温度和抗冲击强度

37、比PS高，具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。SAN(AS)中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SAN（AS）的维卡软化温度约为110。载荷下挠曲变形温度约为100。SAN（AS）的收缩率约为0.3-0.7%。SAN（AS）是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SAN(AS)坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使SAN（AS）具有化学稳定性和热稳定性。一般其加工工艺还是以注塑成型为主，但是仍旧面临溢料飞边、气泡、缩痕、熔接痕、烧焦及黑纹、银丝及斑纹、表面划痕、表面雾状及花纹、烧焦变色及杂质、烧黑、光泽不良、龟裂泛白、颜色不均、脆弱、分层剥离

38、、翘曲变形、脱模不良、模具严重腐蚀。总之中性笔材料的发展仍在继续。对于生产工艺方面，近年来对模具的改进例如“一模十腔”的设计大大改进了生产的效率并有效降低了成本。对于中国的制笔行业来说，目前为止，制约中国中性笔产业发展的主要原因大体有四个，其中笔尖质量、墨水质量和主要装备的落后等三个问题，归属生产和技术问题的范畴；另一个是个别中性笔生产企业，以劣质或降低质量标准的产品和很难想像的低价，参与国内外市场的竞销，这虽然是属于企业自身的营销理念问题，但如果一旦蔓延，后果真的不可想象，中国中性笔制造产业还有待继续发展。我们的制笔之路仍在前进，相信有一天，中国的制笔行业总会站在世界的前列，我们的中性笔行业

39、也会越来越好。参考文献1 保压压力、注射速度对聚丙烯性能测试结果的影响 赵均，王玉斌，张定 石化技术， 2013， 20（3）： 1 PETROCHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY2 聚丙烯稳定剂的稳定效果评价 李冬，刘芳，刘春燕 山西科技， 2014 ，29（5）：SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY3 无规共聚聚丙烯管材料结构及性能研究 谢侃, 张桂云, 程志凌, 张超 , 连业波 , 张佐光 中国塑料，2004，18（12）：CHINA PLASTICS4 注塑工艺参数对聚丙烯塑料熔体表观黏度的影响 权非，曹阳根，张涛，宁丹，杨尚磊 轻工机械，2

40、015，33（3）:Light Industry Machinery5 注塑工艺对聚丙烯T28FE 力学性能影响的研究 周林璆，王立成 化工管理，20156 注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展 冯刚，田雅萍，张朝阁 工程塑料应用，2014，42（9）:ENGINEERING PLASTICS APPLICATION7 注塑模冷却系统设计探讨 骆志高 江苏工程学院学报，1994，15（2）：Journal of Jiangsu Institute of Technology8 SBS型热塑性弹性体的加工技术和性能研究 叶林忠,刘新民,朱玉和,潘炯玺 塑料科技,1998,125(3):PLAST

41、IC SCI. & TECHNOLOGY9 硅橡胶与SBS的共混研究 贺传兰, 赵祺 有机硅材料,20(4): SILICONE MATERIAL10 国产热塑性弹性体SBS纯料性能的研究 陈鼎希,陈宏平,孙德江 合成成胶工业,10(4)11 热塑性弹性SB的成型加工 陈宁观 合成树脂及塑料，1986，18（3）12 热塑性弹性体SBS的生产技术现状和发展趋势 梁爱民 现代化工，2003，23（7）:Modern Chemical Industry 13 热塑性弹性体SBS加工原理及其在加工过程中的结构变化 高分子物理教研室 陈耀庭14 热塑性弹性体SBS异型材挤出模具设计 付秀娟 广

42、东塑料，2005，130（5）15 聚丙烯薄壁件的注塑成型工艺研究 徐志娟，林雪春，林峰 深圳职业技术学院学报，2008，7（3）：Journal of Shenzhen Polytechnic16 聚丙烯老化及抗氧剂的应用和发展 王世琴, 马玉刚, 陈小平 上海塑料，2011，153（1）17 聚丙烯注塑成型收缩率影响因素探讨 石海龙 河南化工，2011，28（2）：HENAN CHEMICAL INDUSTRY 18 聚丙烯注塑成型条件的优化 邓富强，陈孟磊 广州化工，2012，40（16）：Guangzhou Chemical Industry19浅析聚丙烯改性与应用 姚晓丹 塑料制造，2013，1220透明聚丙烯的发展现状及应用 王丽新 塑料包装，2002，12（2）21透明聚丙烯的开发应用及发展趋势 马凯 石化技术，2013，20（2）:PETROCHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY22 透明聚丙烯的开发与应用 韩朝昱, 贾润礼塑料，2003 ，32 (6)23 透明聚丙烯配方及工艺研究 赵晓东,李吉春,武爱军,王保东,张长军,竺栋荣 石化技术与应用，2002，22（4）:Petrochemical Technology& Application24无规共聚聚丙烯的结构与性能