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铅笔是一种常见的书写和绘图工具，主要由石墨芯和外壳组成。石墨芯由石墨与粘土混合制成，通过调整比例可改变硬度和颜色深浅（如2B、HB等）。外壳传统上采用木材制作，也有塑料或环保材料制成的替代品。铅笔广泛用于书写、素描、测量及制图，其易擦除特性使其成为学习和创作的理想工具。

分类

• 铅笔按其铅芯材料不同分为石墨铅笔和彩色铅笔,石墨铅笔分为普通品和高级品。
• 石墨铅笔按其硬度不同分为6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9H 共17种。
• 彩色铅笔(包括红蓝铅笔)按单支或成套产品颜色数不同分类。

要求

石墨铅笔铅芯的性能应符合表1的规定。

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彩色铅笔铅芯的性能应符合表2的规定。

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铅芯的直径应符合表3的规定。

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笔杆直径的允许公差为±0.2mm,其公称尺寸推荐值见附录 A。

笔杆长度应符合表4的规定。

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铅笔的其他性能应符合表5的规定。

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铅笔的外观应符合下列要求:

a) 笔杆卷削性能良好;

b) 笔杆表面无明显缺陷;

c) 标志字迹能识别。

14周岁及以下学生使用的铅笔,其铅芯和笔杆涂层中可迁移元素含量、皮头(按橡皮擦和可触及塑料件要求)中可迁移元素含量和邻苯二甲酸酯增塑剂含量应符合 GB21027的规定。

试验条件与材料

试验条件

环境温度:(23±5)℃。

相对湿度:45%~65%。

试笔应在(23±5)℃、相对湿度45%~65%的环境条件下存放1h以上。

试验材料

128g/㎡ 图画纸的规格应符合表6的规定。

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芯尖规板应符合下列要求:

a) 锥孔小端孔径分别为0.6mm、0.7mm、0.8mm、1.2mm,公差:0mm~0.04mm;试验时按硬

度记号选取;

b) 锥孔角度:21°~25°;

c) 规板厚度:(6±0.1)mm。

削笔机或卷笔刀的卷尖角度应为(20±1)°,推荐采用20°。

试验方法

1.芯尖受力试验

仪器与材料

• 分辨力不低于0.20N 的芯尖受力测试仪。
• 恒温干燥箱。
• 干燥器。
• 孔径分别为0.8mm、1.2mm 的芯尖规板。

试验步骤

• 彩色铅笔应先放入35 ℃~40 ℃的恒温干燥箱内烘24h,然后放入干燥器内冷却12h以上。
• 将试笔在削笔机或卷笔刀中卷尖,如使用削笔机,需用卷笔刀进行修整。再将铅芯插入芯尖规板,并将露出部分用放置在硬质平面上的金相砂纸磨平。彩色铅笔及6B~3B的石墨铅笔用1.2mm 孔径的芯尖规板,2B~9H 石墨铅笔用0.8mm 孔径的芯尖规板。
• 把规尖后的试笔芯尖向下装在芯尖受力测试仪倾斜45°的夹笔器上,使芯尖对准受力器中点,并将试笔夹紧。
• 启动仪器,使夹笔器以(12±1)mm/min的速度移动,当受力器上芯尖出现损伤(包括碎、裂、断等现象)时,停止夹笔器移动,仪器示值的最大值即为芯尖受力值。

2.磨耗试验

仪器与材料

• 磨耗仪[分辨力:0.01mm,转筒直径:(160±1)mm,转速:6r/min,线间距:1.5mm]。
• 符合 GB/T12654—2018 合格品要求的80.0g/m2 书写纸。
• 恒温干燥箱。
• 干燥器。
• 孔径分别为0.7mm、0.8mm 的芯尖规板。

试验步骤

• 先将书写纸放入(30±3)℃的恒温干燥箱内烘2h,然后放入干燥器内冷却2h取出,再密置于塑料袋内或无干燥剂的干燥器内于一周内使用。使用时,纸的正面朝上,环贴在磨耗仪的转筒上。
• 取测得芯尖受力最低的一支铅笔作为试笔。
• 将试笔在削笔机中或卷笔刀中卷尖,再将铅芯插入芯尖规板,并将露出部分用金相砂纸磨平。
• 彩色铅笔及6B~B的石墨铅笔用0.8mm 孔径的芯尖规板,HB~9H 的石墨铅笔用0.7mm 孔径的芯尖规板。
• 连接磨耗仪的离合器,把试笔插入夹笔器内,调节夹笔器杠杆上重锤使之平衡,把300g砝码加在夹笔器上,并把计数器和百分表指针分别调零。
• 接通电源,使磨耗仪转筒旋转,待转至100圈后,关闭电源。此时百分表上的示值即为铅芯的磨耗值。

3.滑度试验

仪器与材料

• A 法:滑度仪(转速:40r/min)。
• A 法:坐标记录纸。
• B法:测力传感器分辨力不低于0.001N 的书写润滑度检测仪。
• B法:分辨力不低于0.01g的电子天平。
• B法:符合 GB/T12654—2018合格品要求的80.0g/m2 书写纸。
• 孔径为0.7mm 的芯尖规板。
• 乙醇。

A法

将每小格为1mm 的坐标记录纸装在滑度仪的记录器上,使纸张某一横格对准记录器标尺刻度0.15上,以该处为计算中心线。用乙醇把铜板擦干净。

取最接近测得芯尖受力中间值的一支铅笔作为试笔。

将该试笔在削笔机或卷笔刀中卷尖,再将铅芯插入0.7mm 孔径的芯尖规板,并将露出部分用金相砂纸磨平。

将试笔插入夹笔器内拧紧,调节夹笔器杠杆上重锤使之平衡。

调整弹簧,使指针指到标尺零点。

在记录指针上加上墨水。

把400g砝码加在夹笔器上,把计数器调到零,开动电动机,铅芯在铜板上旋转摩擦到100圈时,打开记录器,开始画线记录,待记录器旋转一周后,关闭电动机。

取下记录纸,按以下方法计算摩擦因数:

a) 在记录纸两端各截去30mm,找出记录曲线中的最高点和最低点,以记录器标尺刻度0.15为

中心线,分别数出最高点和最低点相对于中心线的格数nh 和n1(中心线以上的格数为负值,

中心线以下的格数为正值),按公式(1)求出它们相对于中心线的平均格数(平均格数可以是正值或负值)。

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式中:

nm ———最高点和最低点相对于中心线的平均格数;

nh ———最高点相对于中心线的格数;

n1 ———最低点相对于中心线的格数。

按公式(2)计算摩擦因数。

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式中:

μ ———摩擦因数;

0.15 ———中心线刻度值;

0.0043 ———修正系数。

计算结果精确到小数点后3位。

b) 每支试笔测3次,并取3次测试的平均值为最后结果。

B法

取最接近测得芯尖受力中间值的3支铅笔作为试笔,按7.3.2.3制备后逐支放在电子天平上称量。

将试笔装在书写润滑度检测仪的夹笔器上,设置书写载荷为(3.92±0.1)N,划线速度 为(4.5±0.5)m/min,书写角度为90°,划圆直径为100mm。

将书写润滑度检测仪划圆圈数设置为3圈。开启书写润滑度检测仪,仪器显示的3圈平均值为该试笔的摩擦力,按公式(3)计算摩擦因数。

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式中:

F ———摩擦力,单位为牛[顿](N);

N ———载荷和试笔的重力,单位为牛[顿](N)。

每支试笔测3次,取平均值。

计算3支试笔测试结果的平均值。计算结果精确到小数点后3位。

4.浓度试验

仪器与材料

• 反射式光电比色计。
• 交叉划线机(线间距:1.5mm)。
• 128g/m2 图画纸。
• 孔径分别为0.6mm、0.7mm 的芯尖规板。

试验步骤

• 取测得芯尖受力最高的一支铅笔作为试笔。
• 将试笔在削笔机或卷笔刀中卷尖,再将铅芯插入芯尖规板,并将露出部分用金相砂纸磨平。
• 6B~B 的石墨铅笔用0.7mm 孔径的芯尖规板,HB~9H 的石墨铅笔用0.6mm 孔径的芯尖规板。
• 将图画纸放在交叉划线机的光滑金属板上固定,将试笔插入夹笔器内拧紧,调节夹笔器杠杆上重锤使之平衡,加上500g砝码,使铅芯在图画纸上以(45~55)mm/s的速度进行划线。一次划15条,每条线长度60mm,间距为1.5mm。每次划完15条线后,依次旋转45°继续划线,共划4次。取线迹中部边长(25±1)mm 的正方形作为试样纸。
• 调整好光电比色计,选择中心波长为450nm 的干涉滤光片,将试样纸放置于暗盒中,开启快门。测完后,将试样纸旋转90°再测,共测量3次,记录下每次“-logT”标度线上的示值,并求出平均值,作为最后结果。

5.硬度试验

试验仪器

显微硬度仪(放大倍数不低于200倍,分辨力不低于0.1μm)。

试验步骤

取测得芯尖受力最高和最低的铅芯各一段作为试样。用磨芯夹具在金相砂纸把试样端面磨平,在显微硬度仪的测量显微镜下观察,以试样端面纹路精细为准。

按表7选择载荷,并选定保持载荷时间为10s。

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将试样铅芯夹紧在夹具上,调整其位置。以从目镜中观察到试样端面纹路基本与即将压上的

压痕较长对角线方向垂直为准。

按下加载按钮,对试样加载并保持至选定的时间。

剔除有大小头缺陷的压痕。每段试样加载5次,每次加载后移动试样相对于压头的位置。

调整工作台和读数旋钮,从目镜中观察,使测量显微镜视场中的基准线和测量线分别与压痕较长的对角线相切。

记下读数旋钮的数值k,当放大倍数为200倍时,按公式(4)计算压痕较长对角线的长度。

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式中:

l———压痕较长的对角线的长度,单位为微米(μm);

k———读数旋钮的数值。

取5次试验中压痕对角线长度较接近的3个值计算平均值。若该3个值之间的差超过10μm,应重新试验取值。

按公式(5)计算硬度

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式中:

HK ———[努普]硬度,单位为兆帕(MPa);

F ———载荷,单位为牛[顿](N);

7.028 ———修正系数;

l ———压痕较长对角线的平均值,单位为微米(μm)。

计算结果精确到整数位。

6.耐光性

仪器与材料

• 符合 GB/T8427 的 耐 光 色 牢 度 仪,推 荐 采 用 辐 照 度 为 (42±2)W/m2 (波 长 为 300nm~400nm)或(1.10±0.02)W/(m2·nm)(波长为420nm)。
• 采用 D65(人造日光)光源的评级用光源箱。
• 符合 GB/T8427的蓝色羊毛标样。
• 符合 GB/T250的评定变色用灰色样卡。
• 200g/m2~250g/m2 铅画纸。
• 不透光遮盖物(薄的钢片、铝片或用铝箔覆盖的硬卡纸等)。

试验步骤

把铅画纸放置在硬质平面上,用试笔以左右及上下方向,反复且均匀地涂绘边长为50mm的正方形色块作为试样。

将试样和2级蓝色羊毛标样一起装上专用架,并用不透光遮盖物遮盖试样和蓝色羊毛标样的1/2。放入耐光色牢度仪中曝晒。当观察到蓝色羊毛标样的曝晒部分和未曝晒部分色差明显,并且用评定变色用灰色样卡评定在2级时,即终止曝晒。将试样和蓝色羊毛标样取出后放入暗处30min,然后进行评级。

在评级用光源箱中比较试样褪色与蓝色羊毛标样的相应褪色程度,如果试样褪色程度小于或等于蓝色羊毛标样褪色程度,则耐光性为符合,否则为不符合。

7.铅芯直径、笔杆直径和笔杆长度试验

试验量具

• 分辨力不低于0.01mm 的千分尺。
• 分辨力不低于0.02mm 的游标卡尺。
• 分辨力不低于0.5mm 的钢直尺。

试验方法

用钢直尺或游标卡尺测量笔杆长度。用千分尺测量铅芯直径,用游标卡尺测量笔杆直径,在每支铅芯或笔杆上分别测量3点,求出平均值,作为最后结果。

8.滑芯试验

试验仪器

滑芯测定器(顶针直径按硬度记号选取,公差:±0.05mm)。

试验步骤

6B~B的石墨铅笔用1.3mm 直径的顶针,HB~9H 的石墨铅笔用1.5mm 直径的顶针,彩色铅笔

用2.0 mm 直径的顶针。把试笔垂直放在滑芯测定器的凹槽上,一端铅芯对准顶针,顶针上加载荷39.2N,观察铅芯在杆内有无移动。

9.偏心数试验

试验仪器

• 分辨力不低于0.01mm 的测量显微镜或具有同等以上分辨力的测量仪器。
• 分辨力不低于0.01mm 的数显游标卡尺。
• 专用夹具。

试验步骤

将笔杆用专用夹具固定,用测量仪器测量笔杆的最薄部分作为偏心数,并测量铅芯直径,用数显游标卡尺沿该处轴线测得笔杆直径,按公式(6)计算偏心基数。

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式中:

h ———偏心基数,单位为毫米(mm);

k ———偏心系数,高级品k=0.41,普通品k=0.39;

D———笔杆直径,单位为毫米(mm);

d ———铅芯直径,单位为毫米(mm)。

计算结果精确到小数点后2位。

检查偏心数是否大于或等于偏心基数。

10.皮头拉力试验

试验仪器

• 拉力仪或重锤式拉力器。
• 秒表。

试验步骤

把试笔固定在拉力仪(器)的夹具上,将夹爪夹住皮头,对皮头加载荷9.8N,开启秒表,保持10s,检

查皮头、铝箍是否有脱落现象。

11.笔杆涂层试验

试验仪器

• 恒温干燥箱。
• 冰箱。

试验步骤

把试笔放在温度为(45±2)℃的恒温干燥箱中30min后取出,置于符合第6章规定的试验条件中30min。再将试笔装在塑料袋内,扎紧袋口,放入温度为(-10±2)℃的冰箱中30min后取出,检查笔杆涂层是否有脱落、开裂现象。

12.笔杆结合牢度试验

将试笔浸入(30±2)℃的水下1h后取出,双手反向拧动笔杆两端,检查笔杆是否有开胶现象。

13.杆内断芯试验

用刀片把试笔合缝线处的涂层刮去,皮头铅笔拆去皮头和铝箍,然后把试笔放入沸水中煮至开胶,检查铅芯断裂情况。

14.外观试验

用削笔机或卷笔刀卷削试笔,检查卷削面是否光整。

在200lx~250lx光照度下目视检查。

标志、包装要求

标志

每支铅笔应有如下标志:

a) 生产企业名称或其简称或商标;

b) 产品型号(成套彩色铅笔除外);

c) 石墨铅笔应有硬度记号。

铅笔销售包装上应有产品名称及商标、产品型号、执行标准编号、支数、生产企业名称、地址、质量等级等标志。普通品允许不标识质量等级,高级品应标识“高级品”。14周岁及以下学生使用的铅笔应符合 GB21027的标识规定。

铅笔运输包装上应有产品名称及商标、产品型号、执行标准编号、生产企业名称、地址、质量、体积、内装产品数量、出厂日期或批号等标志。

各种标志应明显清晰,运输包装上的图示标志应符合 GB/T191的规定。

包装

销售包装内应附有产品合格证或合格标志。

运输包装的包装材料应适应长途运输的需要。返回搜狐，查看更多