中國(guó)鉛筆芯行業(yè)現(xiàn)狀分析

  鉛筆已有四百多年的歷史，在社會(huì)化分工的逐步演變中，近幾十年形成了鉛筆芯細(xì)分行業(yè)，中國(guó)成為鉛筆芯生產(chǎn)和出口量最大的國(guó)家。本文通過(guò)初步的梳理和分析，將這個(gè)細(xì)分行業(yè)展現(xiàn)給行業(yè)同仁，希望對(duì)行業(yè)的發(fā)展有參考價(jià)值。

  一、鉛筆芯的分類

  （一）按材料顏色特性分類

  我們行業(yè)要發(fā)展只有靠企業(yè)，企業(yè)家就是推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)造的主力軍和生力軍。特別是頭部企業(yè)要加大科技研發(fā)投入力度，瞄準(zhǔn)世界頂尖的制筆技術(shù)和產(chǎn)品，聚焦新技術(shù)、新材料、新工藝、新裝備，完善和豐富我國(guó)的高端筆類產(chǎn)品。同時(shí)要推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用工作。要繼續(xù)對(duì)“十二五”和“十三五”期間取得的科技成果做好轉(zhuǎn)化工作，使得制筆行業(yè)的科技水平進(jìn)一步有所提升，帶動(dòng)行業(yè)整體水平的提高。同時(shí)，要努力爭(zhēng)取“十四五”期間國(guó)家對(duì)制筆行業(yè)的支持。

  藝考生的使用場(chǎng)景與一般繪畫不同，群體的特性集中、應(yīng)用場(chǎng)景集中、消費(fèi)集中，所以將藝考類與一般繪畫類和專業(yè)繪畫類分開(kāi)。目前藝考改革增加了彩色系的應(yīng)用和電子閱卷的推廣，對(duì)亞光芯和粉彩芯的需求增加迅速。

  炭畫芯、亞光芯、粉彩芯對(duì)制筆的工藝要求高于普通鉛筆，如按石墨芯和普通彩芯制筆工藝往往會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，這類產(chǎn)品對(duì)鉛芯和鉛筆企業(yè)的質(zhì)量體系管理、制筆工藝、產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可追溯性要求很高，很多品牌因質(zhì)量問(wèn)題曇花一現(xiàn)。

  專業(yè)類是鉛筆芯行業(yè)的頂尖級(jí)別的筆芯，不僅對(duì)繪畫的質(zhì)感、掉粉、著色、疊色、色彩飽和度、溶解度、安全性等方面要求更高，而且在色相、耐光度、材料體系的選擇，包括色系顏料的選擇上要求很高。這一類的市場(chǎng)體量較小，對(duì)鉛筆芯企業(yè)的專業(yè)水平和制筆的工藝要求很高，是體現(xiàn)行業(yè)水平的一塊市場(chǎng)，面對(duì)的是專業(yè)的客戶，才能做出專業(yè)級(jí)的鉛筆芯。

  二、鉛筆芯細(xì)分行業(yè)概況

  按石墨芯、炭畫芯、彩芯、樹(shù)脂芯四個(gè)大類所統(tǒng)計(jì)分析出的國(guó)內(nèi)企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)量、大約的占比和售價(jià)區(qū)間。

  三、鉛筆芯行業(yè)原料狀況

  （一）石墨芯

  1.石墨

  天然石墨按晶體形態(tài)的不同可分為三類，鱗片石墨、隱晶質(zhì)石墨（土裝石墨）、致密結(jié)晶狀石墨。用途最廣泛的是鱗片石墨，目前已規(guī)模開(kāi)采的有山東平度、黑龍江雞西和鶴崗、內(nèi)蒙古三個(gè)產(chǎn)業(yè)帶，其中在2016年時(shí)黑龍江的石墨產(chǎn)量已超過(guò)全國(guó)的60%。在石墨價(jià)格較高時(shí)，中國(guó)還進(jìn)口非洲石墨。土狀石墨目前主要產(chǎn)自湖南郴州等地。中國(guó)鉛筆芯行業(yè)目前使用鱗片石墨，日本鉛筆芯將鱗片石墨和土狀石墨組合使用，這與國(guó)內(nèi)大家普遍認(rèn)為土狀石墨不能做鉛筆芯的情況是不符的。

  目前行業(yè)內(nèi)用天然鱗片石墨加工電池負(fù)極材料下來(lái)的微粉，可以理解為一張厚紙，剪切加工成球型石墨后余下的邊角料，我們稱為石墨微粉，除粒度外在物理和化學(xué)方面沒(méi)有變化，一般加工球型石墨后產(chǎn)生的微粉約占45%。

  石墨微粉價(jià)格在2021年下半年隨著能源價(jià)格暴漲開(kāi)始暴漲，原有市場(chǎng)積壓的石墨微粉大量被消耗掉，石墨微粉的其他用途迅速增加，如壓制成人工石墨大片，代替天然大片石墨加工鎂碳磚，鋼鐵行業(yè)的增碳劑改用石墨微粉等。目前，多個(gè)國(guó)家將石墨列為戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，所以未來(lái)石墨微粉的價(jià)格趨勢(shì)是持續(xù)波動(dòng)性走高。

  石墨微粉質(zhì)量對(duì)鉛筆芯的影響較大，不同產(chǎn)地、礦脈的同樣含碳量、粒度、油分的石墨，制造鉛筆芯過(guò)程中發(fā)現(xiàn)濃度、硬度、芯尖受力存在變化，變化的機(jī)理尚不清楚。石墨在加工中會(huì)用到浮選油，石墨油分過(guò)高導(dǎo)致鉛芯強(qiáng)度下降、成品率下降，而對(duì)已加工成石墨微粉后除油的成本代價(jià)很高。部分石墨微粉有含鉛量過(guò)高的現(xiàn)象，對(duì)出口歐洲要求執(zhí)行EN71-3標(biāo)準(zhǔn)的鉛筆芯。

  2.黏土

  黏土對(duì)石墨鉛筆芯、炭畫鉛筆芯等的芯尖受力、撓曲強(qiáng)度、硬度、手感等指標(biāo)影響非常大，黏土的成分不穩(wěn)定性較大。目前在鉛筆芯行業(yè)試驗(yàn)使用的有：

（1）溧陽(yáng)土，目前已不能開(kāi)采，僅中鉛一廠有少量存貨。

（2）訥河土，目前沒(méi)有商業(yè)化開(kāi)采加工，而且金云母含量較高。

（3）濰坊土，目前行業(yè)在大量使用，但雜質(zhì)較多，其表層黃土與黏土混摻，雖先淘洗后再使用，可以去除少部分砂石，但是成分仍然不穩(wěn)定。目前這樣的土，現(xiàn)有供應(yīng)商均沒(méi)有采礦證，持續(xù)供應(yīng)存在不確定性。

（4）國(guó)外土，指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，價(jià)格很高，1萬(wàn)多至幾萬(wàn)元1噸，目前國(guó)內(nèi)鉛筆芯行業(yè)的價(jià)格很難接受。

  3.樹(shù)脂類

  樹(shù)脂在鉛筆芯中初期的作用是黏合劑，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后變成碳，碳與石墨產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)生成一部分碳-石墨鍵的結(jié)合，這個(gè)反應(yīng)過(guò)程影響鉛筆芯的強(qiáng)度。碳與石墨的元素雖然都是碳，但分子結(jié)構(gòu)不同，碳如果要石墨化需要1800~3000℃的真空下高溫。

  樹(shù)脂種類非常多，按來(lái)源分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂，按特性分熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂，能用于樹(shù)脂鉛筆芯的不多。日本企業(yè)因受專利影響，各采用不同的體系材料，中國(guó)的樹(shù)脂鉛筆芯材料基本一脈相承。樹(shù)脂類受石油、化工影響波動(dòng)，長(zhǎng)期看樹(shù)脂的價(jià)格也是波動(dòng)上升的。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂與日本產(chǎn)的價(jià)格差距很大，日本企業(yè)用的部分材料國(guó)內(nèi)沒(méi)有銷售。

  （二）彩色鉛筆芯

  彩色鉛筆芯的品種較多，涉及彩芯原料的主要大類為高嶺土、顏料、膠黏劑、蠟類、油脂類、活性劑等，鉛筆芯用的顏料大多與油墨行業(yè)的材料相似，顏料分為有機(jī)類和無(wú)機(jī)類，每公斤價(jià)格從十幾元到千元不等，材料的細(xì)分種類、規(guī)格多，主要指標(biāo)是重金屬含量、粒度、熔點(diǎn)、黏度等，高質(zhì)量的彩芯還要考慮耐光度、色相、粒度的波動(dòng)、極性匹配度等。國(guó)內(nèi)的材料穩(wěn)定性與國(guó)外相比還有較大的差異，近兩年的價(jià)格漲幅較大，部分材料漲幅超過(guò)100%。因彩色鉛筆近十年的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，彩色鉛筆的含義得到大大延伸，今后再與同行們專題探討。

  四、鉛筆芯標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)設(shè)備技術(shù)狀況

  中國(guó)目前的鉛筆標(biāo)準(zhǔn)是基于20世紀(jì)八九十年代參考日本標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)設(shè)備制定，本次國(guó)標(biāo)的修訂仍延續(xù)原有標(biāo)準(zhǔn)。日本標(biāo)準(zhǔn)在2007年的版本中已有改變，包括檢測(cè)方法、儀器、指標(biāo)等，檢測(cè)環(huán)境條件相差較大，而檢測(cè)用的紙張受溫濕度偏差影響對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大。日本標(biāo)準(zhǔn)中6B~9H是做為硬度的記號(hào)，注明：關(guān)于硬度還沒(méi)有科學(xué)的定義。濃度檢測(cè)的劃線方式更改為阿基米德螺旋線，劃線時(shí)筆尖傾角75°,劃線同時(shí)筆尖自轉(zhuǎn)。

  日本標(biāo)準(zhǔn)中濃度范圍大，已經(jīng)達(dá)到中國(guó)的2B標(biāo)準(zhǔn)，珍珠筆業(yè)給日本企業(yè)定制的2B鉛筆芯，濃度高于0.55，遠(yuǎn)高于中國(guó)國(guó)標(biāo)2B的濃度。目前對(duì)GB/T26698—2022考試用鉛筆和涂卡專用筆標(biāo)準(zhǔn)的修訂有兩種意見(jiàn)：

  1.2B考試鉛筆原標(biāo)準(zhǔn)的濃度≥0.38，而行業(yè)內(nèi)各企業(yè)出于各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的偏差等原因，為保證檢測(cè)合格將木桿鉛筆芯的濃度做得很高，達(dá)到0.5~0.6左右的濃度，容易出現(xiàn)涂卡后擦不干凈而導(dǎo)致讀卡失效的情況。矩形涂卡鉛筆雖然濃度高但沒(méi)有木桿鉛筆的問(wèn)題，所以對(duì)木桿2B考試鉛筆濃度需要設(shè)置上限，濃度范圍定義在0.38~0.46。

  2.中國(guó)GB/T26698—2022考試用鉛筆和涂卡專用筆標(biāo)準(zhǔn)中，單獨(dú)對(duì)木桿2B考試鉛筆濃度設(shè)置了上限，國(guó)內(nèi)銷量最大的鉛筆品牌，沒(méi)有因濃度高擦不干凈而反饋涂卡失效產(chǎn)生投訴的情況，但是有達(dá)到濃度標(biāo)準(zhǔn)下限0.38，反饋涂卡失效的情況。我們需要重新考慮我們考試2B鉛筆標(biāo)準(zhǔn)中木桿2B鉛筆濃度上下限的問(wèn)題，并且國(guó)標(biāo)的考試2B鉛筆標(biāo)準(zhǔn)中，同是2B鉛筆，木桿鉛筆有濃度上限0.38~0.46，涂卡鉛筆沒(méi)有上限，實(shí)測(cè)濃度有0.55以上的情況；在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該一致，建議將濃度標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一定義為大于0.42，既與普通的2B有區(qū)分，又保障涂卡安全檢測(cè)。

  對(duì)鉛筆標(biāo)準(zhǔn)中需要改善的細(xì)節(jié)需要較大篇幅探討，本文只做方向和框架上的分析。

  （一）標(biāo)準(zhǔn)中需要詳細(xì)明確的規(guī)定，檢測(cè)的環(huán)境條件、二類工具、操作的步驟標(biāo)準(zhǔn)、每個(gè)步驟環(huán)節(jié)的公差，才能保證檢測(cè)的一致性和重復(fù)再現(xiàn)性。

  如：“削筆機(jī)或卷筆刀的卷尖角度應(yīng)為（20±1）°,推薦采用20°”,實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中一般不會(huì)測(cè)量卷尖后的角度，還有如何測(cè)量的定義問(wèn)題。這個(gè)角度如果不正確，那么與規(guī)定削尖后進(jìn)行規(guī)尖的規(guī)板角度對(duì)應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)如圖3的情況。在我們的大量檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，芯尖直徑偏差約0.04mm，芯尖受力大約相差1N。

  （二）需要在標(biāo)準(zhǔn)中制定或另制定檢測(cè)設(shè)備的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)。例如現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)劃線儀只規(guī)定劃線速度、載荷、劃線間距，但是現(xiàn)有國(guó)內(nèi)劃線儀中的夾頭是滑動(dòng)摩擦，夾頭移動(dòng)劃線時(shí)，機(jī)頭與機(jī)架套間摩擦力阻力導(dǎo)致到筆尖的有效載荷減少，劃線的濃度降低，這是行業(yè)中一直未發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。珍珠筆業(yè)在研發(fā)多功能劃線儀中發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后也只是應(yīng)用在自己企業(yè)中解決穩(wěn)定性、一致性的問(wèn)題，行業(yè)中的這個(gè)問(wèn)題依然存在。目前現(xiàn)狀如下：

  1.沒(méi)有上述兩項(xiàng)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)；2.沒(méi)有具有授權(quán)的專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)和專家。

  已知有超過(guò)十家有鉛筆檢測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，即使作為制筆專家委員會(huì)的專家可以根據(jù)檢測(cè)報(bào)告的數(shù)據(jù)分析出檢測(cè)的過(guò)程可能出現(xiàn)偏差，但是無(wú)法與有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)溝通檢測(cè)過(guò)程和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，這也是目前各企業(yè)對(duì)同批次產(chǎn)品不同機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果不同，無(wú)所適從的原因。解決方案只能是兩個(gè)方向：一是我們制筆標(biāo)委會(huì)要更細(xì)化、更細(xì)致、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刂朴啒?biāo)準(zhǔn)；二是參考時(shí)間校準(zhǔn)基準(zhǔn)原子鐘的方式，指定一個(gè)機(jī)構(gòu)作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和檢測(cè)過(guò)程校準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)。

  有關(guān)鉛筆標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)設(shè)備技術(shù)狀況如要較細(xì)地分析清楚，需要較大篇幅，在以后有機(jī)會(huì)時(shí)與行業(yè)同仁再續(xù)。

  五、鉛筆芯與制筆工藝的部分問(wèn)題剖析

  鉛筆芯與制筆工藝涉及鉛筆芯、木材、膠水、刀具、設(shè)備、操作等多方面，任何一方面細(xì)節(jié)都會(huì)影響鉛筆的成品率，我們僅以斷尖和膠水兩方面做初步分析。

  （一）斷尖原因分析

  1.鉛芯受力不夠?qū)е聰嗉猓?br />
  2.鉛筆活芯導(dǎo)致削尖斷尖；

  3.槽淺、木板平整度、束夾壓力導(dǎo)致桿內(nèi)斷芯，削尖斷尖；4.偏芯嚴(yán)重，導(dǎo)致削尖時(shí)斷尖概率增加；

  5.削尖機(jī)的刀片不夠鋒利和刀盤的動(dòng)平衡不好，導(dǎo)致斷尖；6.膠板端面刨光鋸片不鋒利，導(dǎo)致鉛芯出現(xiàn)微裂紋，在削尖時(shí)斷尖；

  7.三角桿因桿形特點(diǎn)削尖時(shí)單齒切削量不同，送筆進(jìn)給速度高導(dǎo)致斷尖增加；

  8.油性彩芯、水溶性彩芯、炭畫芯、亞光芯、粉彩芯等在膠板烘干時(shí)沒(méi)有將芯吸收的水分排出，導(dǎo)致鉛芯強(qiáng)度下降，在膠板鋸頭時(shí)出現(xiàn)微裂紋，削尖斷尖。

  （二）鉛筆芯與膠水的匹配分析

  1.石墨鉛筆芯和油性彩芯與目前行業(yè)常用的水性粘芯膠水匹配基本滿足要求；

  2.部分干性鉛筆芯，如炭畫芯、干性亞光芯、粉彩芯等需要非水性的膠與之匹配，才能更好展現(xiàn)筆芯的性能。所以高品質(zhì)的鉛筆需要包括筆芯、木板、油漆、膠水、設(shè)備等各配套企業(yè)協(xié)作共同研發(fā)，才能做出中國(guó)的乃至世界的好鉛筆。

  六、鉛筆芯行業(yè)的市場(chǎng)和技術(shù)方向

  （一）市場(chǎng)方向

  鉛筆芯是鉛筆的核心，是在近30年才形成的細(xì)分產(chǎn)業(yè)。鉛筆芯占鉛筆的制造成本從書寫類的10%左右到專業(yè)級(jí)繪畫類的70%左右，從早期的鉛筆企業(yè)的一個(gè)部門、車間細(xì)分出來(lái)之后，規(guī)?；a(chǎn)使得鉛筆芯的成本、價(jià)格大幅下降，鉛筆芯的品種、性能也得到了很大的豐富。鉛筆芯行業(yè)同樣存在著嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩，平均價(jià)格偏低，對(duì)資源消耗產(chǎn)生的價(jià)值對(duì)比使用同類材料的其他行業(yè)附加值較低，所以鉛芯行業(yè)也將趨向于集約化、高質(zhì)量發(fā)展才是出路。

  （二）技術(shù)方向

  1.鉛筆芯行業(yè)的設(shè)備市場(chǎng)體量小、涉及設(shè)備類型多，沒(méi)有專門設(shè)備制造企業(yè)研發(fā)，往往需要自己設(shè)計(jì)改進(jìn)和定制，對(duì)鉛筆芯行業(yè)發(fā)展有制約，引進(jìn)跨行業(yè)的設(shè)備以及設(shè)備自身的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高鉛筆芯生產(chǎn)過(guò)程能力指數(shù)CPK值是非常重要的。

  2.鉛筆芯按四類使用場(chǎng)景：書寫、一般繪畫、藝考、專業(yè)繪畫，產(chǎn)品分層趨向?qū)⒃絹?lái)越明顯，這需要更專業(yè)的研發(fā)投入。鉛筆芯行業(yè)缺乏專業(yè)技術(shù)研發(fā)人才，需要與大專院校聯(lián)合培養(yǎng)和研發(fā)；鉛筆芯行業(yè)也需要更多創(chuàng)新，借鑒其他行業(yè)的技術(shù)、工藝、材料應(yīng)用于本行業(yè)，在材料上需要做基礎(chǔ)研究，以及將新材料應(yīng)用于鉛筆芯，為用戶創(chuàng)造出更豐富的產(chǎn)品，繪畫出美好幸福生活。

  中國(guó)是制筆大國(guó)，但不是制筆強(qiáng)國(guó)，不論是正常的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶轉(zhuǎn)移，還是中美貿(mào)易脫鉤，都會(huì)讓我們的鉛筆行業(yè)面臨印度、巴基斯坦及東南亞其他國(guó)家的更大競(jìng)爭(zhēng)壓力，但中國(guó)必將走向制筆強(qiáng)國(guó)！這需要一批做筆芯、板材、油漆、膠水、設(shè)備等配套的一流企業(yè)為支撐，珍珠筆業(yè)愿成為中國(guó)制筆強(qiáng)國(guó)之路上一顆堅(jiān)定的石子！