專利名稱：竹粘土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于作為手工藝材料的水性橡皮泥或粘土Modeling Dough or Clay領(lǐng)域， 尤其是指一種竹粘土及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，存在許多作為手工藝材料的橡皮泥或者粘土，如傳統(tǒng)的油性粘土、淀粉填充的橡皮泥等。然而所述產(chǎn)品中存在諸多缺陷，由于其非空氣干燥的特性，限制了在某些方面的應(yīng)用。比如，用這種油性粘土制成的造型不干，很難保存，且耐久性差。而淀粉填充的橡皮泥具有干后易裂且重，掉落時(shí)容易破碎等弱點(diǎn)。市面上見到的油性粘土的主要填充材料是“空心微珠“，這種材料的主要成份是丙烯腈、二氯乙烯等，用這類化學(xué)物質(zhì)做成粘土的最大缺點(diǎn)是(1)對(duì)人體有毒或者麻醉；(2) 生物降解能力極差，嚴(yán)重破壞土壤結(jié)構(gòu)；(3)造型難保存，易變型；(4)油性粘土用的是有機(jī)溶劑，這類物質(zhì)對(duì)人體的肝臟有傷害作用；(5)成本較高。而用面粉做填料的竹粘土的缺點(diǎn)是(a)密度大、玩耍時(shí)有淀粉粘在手上，(b)干后容易破裂，(c)干后跌落易碎，(d)保存時(shí)間短(因?yàn)檫@類材質(zhì)的橡皮泥很容易被細(xì)菌腐蝕從而導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)品變水發(fā)臭) 等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種竹粘土及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)的橡皮泥對(duì)人體及環(huán)境的毒害性、造型性能較差、易破裂、易變質(zhì)、干燥后較重等問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種竹粘土，含有聚乙烯醇，纖維素粉，硼酸鹽。所述竹粘土含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5. 0-15%的聚乙烯醇、25-35%的纖維素粉、 1. 0-2. 0%的硼酸鹽、以及45-60%的水。所述竹粘土進(jìn)一步包括潤(rùn)濕劑和/或添加劑。所述硼酸鹽為四硼酸鈉；所述纖維素粉為天然纖維素粉；所述潤(rùn)濕劑為選自丙三醇、山梨醇，丙二醇中的一種或幾種的混合物；所述添加劑為防腐劑、增塑劑或苦味劑中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，所述竹粘土所述成份按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
聚乙烯醇5. 0-15%天然纖維素粉25-35%四硼酸鈉1. 0-2. 0%潤(rùn)濕劑3. 5-8. 0%添加劑1. 0-2. 0%水45-60%ο 更進(jìn)一步地，所述成份質(zhì)量配比為聚乙烯醇13g
天然纖維素粉30g
四硼酸鈉1. 5g
潤(rùn)濕劑5g
添加劑1. 5g
水66g。所述竹粘土的制備方法包括以下步驟
1)按照水聚乙烯醇為41-3 1的質(zhì)量比例在水中加入聚乙烯醇后，將混合物攪拌加熱形成透明的聚乙烯醇糊狀膏體；
2)在所述膏體中加入所述纖維素粉，并攪拌使其充分潤(rùn)濕；
3)將所述硼酸鹽用水溶解后，在攪拌的情況下緩慢地向步聚2的混合物中加入該硼酸鹽溶液；繼續(xù)攪拌直到完全混合且不粘手。優(yōu)選地，步驟1中，混合物攪拌加熱在85-95°C的溫度下形成透明的聚乙烯醇糊狀膏；步驟3中，四硼酸鈉用75°C左右的水溶解。步驟2中還包括加入潤(rùn)濕劑和/或添加劑。所述竹粘土的制備方法，具體為
1)在51g水中加入13g聚乙烯醇，將其混合攪拌在85-95°C的溫度下加熱約一小時(shí)左右，直到聚乙烯醇形成透明的糊狀膠體；
2)在上述糊狀膠體中加入30g天然纖維粉并攪拌充分，加入潤(rùn)濕劑5g以及1.5g的添加劑，從而使組合物達(dá)到高密度階段；
3)將1.5g四硼酸鈉溶解在15g 75°C左右的熱水中形成四硼酸鈉溶液，并在攪拌的情況下緩慢地加到步聚2的混合物中，繼續(xù)攪拌約1. 5小時(shí)，直到混合均勻無(wú)顆粒狀物體即為成品。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明是受市面上的“油性粘土”和“橡皮泥”的啟發(fā)， 在吸收前兩者的優(yōu)點(diǎn)、摒棄它們的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上并對(duì)其進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新。本發(fā)明是一種用水作為溶劑的“水性粘土”，其絕對(duì)環(huán)保的理念迎合當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，本發(fā)明采用純天然的纖維素粉做填充材料，用無(wú)毒的高分子(PVA)材料作為粘結(jié)劑，外加其它助劑混合而成，這種純天然環(huán)保、易生物降解的材料不但對(duì)人體無(wú)害，也不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染，因此具有安全環(huán)保性。本發(fā)明的產(chǎn)品具有可塑性強(qiáng)，造型性能好，表面可上色；干后質(zhì)輕不易裂，跌落不易碎，玩時(shí)不粘手，擠壓、剪切時(shí)不粘模具，且可以反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)；并且原材料易于取得、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合兒童或藝術(shù)家使用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種用水作為溶劑的“水性粘土”或橡皮泥(Modeling Dough)，其絕對(duì)環(huán)保的理念迎合當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，本發(fā)明采用純天然的纖維素粉做填充材料，用無(wú)毒的高分子(PVA)材料作為粘結(jié)劑，外加其它助劑混合而成，這種純天然環(huán)保、易生物降解的材料不但對(duì)人體無(wú)害，也不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染。其中，所加入的助劑包括作為膠凝劑或增稠劑、潤(rùn)濕劑和其它添加劑。膠凝劑或增稠劑為硼酸鹽，且優(yōu)選為四硼酸鈉。
潤(rùn)濕劑可選自如丙三醇、山梨醇，丙二醇中的一種或幾種，用于改進(jìn)橡皮泥(包括水性粘土)的性能。添加劑作為輔助材料，包括但不限于防腐劑、增塑劑或苦味劑中的一種或幾種。本發(fā)明的竹粘土 (包括水性橡皮泥)主要含有以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的成份 聚乙烯醇5.0-15%
纖維素粉25-35%
四硼酸鈉1. 0-2. 0%
余量可為水，但優(yōu)選為質(zhì)量百分含量為45-60%。其中，纖維素粉優(yōu)選為天然纖維素粉。制備上述竹粘土，主要包括以下步驟
1)按照水聚乙烯醇為41-3 1的質(zhì)量比例在水中加入聚乙烯醇后，將其混合物在 85-95°C的溫度下攪拌加熱至形成透明的聚乙烯醇糊狀膏體；
2)在所述膏體中加入天然纖維素粉，并攪拌使其充分潤(rùn)濕；
3)將四硼酸鈉用一定量的75°C左右的水溶解，在攪拌的情況下向步驟2的混合物中緩慢地加入四硼酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌直到完全混合不粘手。較佳地，本發(fā)明的竹粘土 (包括水性橡皮泥)各成份的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
聚乙烯醇5. 0-15%天然纖維素粉25-35%四硼酸鈉1. 0-2. 0%潤(rùn)濕劑3. 5-8. 0%添加劑1. 0-2. 0%水45-60%ο對(duì)應(yīng)地，該竹粘土的制備方法，具體包括以下步驟
1)按照水聚乙烯醇為41-3 1的質(zhì)量比例在水中加入聚乙烯醇后，將其混合物在 85-95°C的溫度下攪拌加熱之形成透明的聚乙烯醇糊狀膏體；
2)在所述膏體中加入天然纖維素粉，并攪拌使其充分潤(rùn)濕；為提高混合物的品質(zhì)，在上述膏體中加入潤(rùn)濕劑、添加劑；
3)將四硼酸鈉用一定量的75°C左右的水溶解，在攪拌的情況下向步驟2的混合物中緩慢地加入四硼酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌直到完全混合不粘手。本發(fā)明是采用硼酸作為PVA的交聯(lián)劑制成的水溶性產(chǎn)品，發(fā)明做出的竹粘土可塑性強(qiáng)，易造型，表面可上色；干后質(zhì)輕不易裂，跌落不易碎，玩時(shí)不粘手，擠壓、剪切時(shí)不粘模具，且可以反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。下述是以具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的竹粘土及其制備方法。例一
本例中，竹粘土的配方為
聚乙烯醇13g
天然纖維素粉30g
四硼酸鈉1. 5g
潤(rùn)濕劑5g添加劑1. 5g
水66g。竹粘土的具體制造方法包括以下步驟
首先，在51g水中加入13gPVA，將其混合攪拌在85-95°C的溫度下加熱約一小時(shí)左右， 直到PVA形成透明的糊狀膠體；
第二步，在上述糊狀膠體中加入30g天然纖維粉，天然纖維粉可選用目數(shù)150左右，并攪拌充分；
第三步，為提高混合物的品質(zhì)，在上述半成品中加入潤(rùn)濕劑5g，如丙三醇、山梨醇，丙二醇等，以及1. 5g的添加劑，包括防腐劑、苦味劑等，從而使組合物達(dá)到高密度階段；
第四步，將1.5g硼砂溶解在15g 75°C左右的熱水中，攪拌使其加速溶解形成硼砂溶液，將硼砂溶液緩慢加入上述半成品中，在攪拌過(guò)程加入直到完成所有動(dòng)作為止，繼續(xù)攪拌約1. 5小時(shí)，直到混合均勻無(wú)顆粒狀物體即為成品。例二
為更好的體現(xiàn)所述硼砂對(duì)組合物性能的影響以及本發(fā)明產(chǎn)品的環(huán)保性，本發(fā)明還提供了兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)
第一組該實(shí)驗(yàn)與上述實(shí)施例一相比，其唯一的區(qū)別在于第四步驟中，在第四步驟中我們將會(huì)看到，隨著硼砂溶液的逐漸加入，上述組合物將會(huì)由非常粘手慢慢變得不粘手，但若數(shù)量超越極限，產(chǎn)品將會(huì)塑化，因此硼砂的量將直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)。第二組在生物降解測(cè)試對(duì)比中，將市面“油性粘土”和本發(fā)明的產(chǎn)品同時(shí)埋入土壤中，數(shù)月之后我們將會(huì)看到，油性粘土還存在與土壤中，而本發(fā)明的產(chǎn)品全部被生物分解。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種竹粘土，含有聚乙烯醇，纖維素粉，硼酸鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的竹粘土，其特征在于含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5.0-15%的聚乙烯醇、 25-35%的纖維素粉、1. 0-2. 0%的硼酸鹽、以及45-60%的水。
3.如權(quán)利要求1所述的竹粘土，其特征在于進(jìn)一步包括潤(rùn)濕劑和/或添加劑。
4.如權(quán)利要求3所述竹粘土，其特征在于所述硼酸鹽為四硼酸鈉；所述纖維素粉為天然纖維素粉；所述潤(rùn)濕劑為選自丙三醇、山梨醇，丙二醇中的一種或幾種的混合物；所述添加劑為防腐劑、增塑劑或苦味劑中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述竹粘土，其特征在于所述成份按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為聚乙烯醇5. 0-15%天然纖維素粉25-35%四硼酸鈉1. 0-2. 0%潤(rùn)濕劑3. 5-8. 0%添加劑1. 0-2. 0%水45-60%ο
6.如權(quán)利要求5所述竹粘土，其特征在于所述成份質(zhì)量配比為聚乙烯醇13g天然纖維素粉30g四硼酸鈉1. 5g潤(rùn)濕劑5g添加劑1. 5g水66g。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述竹粘土，其制備方法包括以下步驟1)按照水聚乙烯醇為41-3 1的質(zhì)量比例在水中加入聚乙烯醇后，將混合物攪拌加熱形成透明的聚乙烯醇糊狀膏體；2)在所述膏體中加入所述纖維素粉，并攪拌使其充分潤(rùn)濕；3)將所述硼酸鹽用水溶解后，在攪拌的情況下緩慢地向步聚2的混合物中加入該硼酸鹽溶液；繼續(xù)攪拌直到完全混合且不粘手。
8.如權(quán)利要求7所述竹粘土的制備方法，其特征在于步驟1中，混合物攪拌加熱在 85-95°C的溫度下形成透明的聚乙烯醇糊狀膏；步驟3中，硼酸鹽用75°C左右的水溶解。
9.如權(quán)利要求7所述竹粘土的制備方法，其特征在于步驟2中還包括加入所述潤(rùn)濕劑和/或添加劑。
10.如權(quán)利要求9所述竹粘土的制備方法，其特征在于該方法具體為1)在51g水中加入13g聚乙烯醇，將其混合攪拌在85-95°C的溫度下加熱約一小時(shí)左右，直到聚乙烯醇形成透明的糊狀膠體；2)在上述糊狀膠體中加入30g天然纖維粉并攪拌充分，加入潤(rùn)濕劑5g以及1.5g的添加劑，從而使組合物達(dá)到高密度階段；3)將1.5g四硼酸鈉溶解在15g 75°C左右的熱水中形成四硼酸鈉溶液，并在攪拌的情況下緩慢地加到步聚2的混合物中，繼續(xù)攪拌約1. 5小時(shí)，直到混合均勻無(wú)顆粒狀物體即為成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種竹粘土，其含有聚乙烯醇，纖維素粉，四硼酸鈉。其制備方法主要包括按照水∶聚乙烯醇為4∶1-3∶1的質(zhì)量比例在水中加入聚乙烯醇后，將混合物攪拌加熱形成透明的聚乙烯醇糊狀膏體；在所述膏體中加入纖維素粉，并攪拌使其充分潤(rùn)濕；將四硼酸鈉用水溶解，在攪拌的情況下緩慢地加入四硼酸鈉溶液；繼續(xù)攪拌直到完全混合不粘手。本發(fā)明的竹粘土具有安全環(huán)保性，具有柔軟拉伸、干后不易破裂、干后重量輕，造型性能好、使用安全、并且原材料易于取得、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合兒童或藝術(shù)家使用。
文檔編號(hào)C04B16/02GK102442798SQ20101050407
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者羅樹棋 申請(qǐng)人:惠州海翔文教用品有限公司