CN108165236A

CN108165236A - 一种可循环使用可塑形定型的人造雪及其制备方法

Info

Publication number: CN108165236A
Application number: CN201711405229.3A
Authority: CN
Inventors: 常丽; 李次会; 高琳燕; 孙佳莹
Original assignee: Beijing Dede Entrepreneurial Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Dede Entrepreneurial Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: CN108165236B

Abstract

本发明涉及一种可循环使用可塑形定型的人造雪的制备方法，该方法将无机盐颗粒浸没在含有0.01％～1％高分子材料的无机盐饱和水溶液中，充分搅拌或超声处理，过滤收集晶体，将所述晶体干燥后与超吸水纤维以质量比10～300：1混合，即得。本发明提供的方法原料易得，步骤简单，该方法制备得到的人造雪塑型定型效果好，保水性强可循环使用，且皮肤刺激性小，可适用于人造雪道以及其它体育娱乐场所，具有良好的市场应用前景。

Description

一种可循环使用可塑形定型的人造雪及其制备方法

技术领域

本发明涉及人造雪领域，具体涉及一种可循环使用可塑形定型的人造雪及其制备方法。

背景技术

堆雪人滚雪球或制作各种雪工艺品等活动常规是下雪天才能享受的一项有趣运动，可用于观赏，还能训练手艺锻炼身体，对于儿童还能促进大脑发育。而这项活动必须要雪下得够大，才能积累足够的雪球，气温要够低，才能使积雪不会迅速融化，人造雪通过降温将水汽凝结成冰花，能耗巨大成本高昂，因而活动受到了季节、温度和成本等多方面的限制，不利于广泛的开展。

目前，亟待开发一种可以循环使用、便于实际应用的人造雪，以满足人们越来越高的生活需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可循环使用可塑形定型的人造雪及其制备方法，该方法不受季节、环境和温度等限制，能够制造出人造雪花模拟各项雪上运动，同时大大降低成本。

具体而言，本发明提供的人造雪的制备方法，将无机盐颗粒浸没在含有0.01％～1％高分子材料的无机盐饱和水溶液中，充分搅拌或超声处理，过滤收集晶体，将所述晶体干燥后与吸水膨胀后的超吸水纤维以质量比10～300：1混合，即得。

本发明所述无机盐颗粒是人造雪花的骨架，具体可选用氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐及铵盐，其粒径为20～200微米。本发明优选采用D₉₀为50～150μm的氯化钠、氯化钾、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钾、硝酸钠、磷酸氢钠、硫酸钙及碳酰胺等。

本发明所述无机盐饱和水溶液中的溶质无机盐，与所述无机盐颗粒使用相同的物质；如：当采用氯化钠颗粒时，就将其浸泡在氯化钠饱和水溶液中。

本发明在无机盐饱和水溶液中添加质量百分比浓度为0.01％～1％的高分子材料，优选浓度为0.02～0.8％。本发明通过大量实践发现，将无机盐颗粒在含有所述浓度高分子材料的饱和溶液中浸泡处理，可使人造雪花具有蓬松感和醇厚感，利于塑性和长时间使用。如果所述高分子水溶液的浓度过高，会损失人造雪花手感且不易加工；如果所述高分子水溶液的浓度过低，则无法实现模拟雪花和长时间使用的效果。

所述高分子材料优先选择可形成氢键结合的高分子材料，可选自聚丙烯酰胺、透明质酸钠、聚丙烯酸盐、水溶性纤维素、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等水溶性高分子中的一种或多种。作为本发明的一种优选方案，将羧甲基纤维素钠与相当于其用量20～30％的透明质酸钠合用，或将聚丙烯酰胺与相当于其用量20～30％的透明质酸钠合用，会非常有利于人造雪花的塑形和定型。所述高分子材料可吸附包裹在无机盐颗粒表面，使其具有一定的含水量，从而具有较好的润滑感和蓬松雪感。

为了增强人造雪的总体性能，所述含有高分子材料的无机盐饱和水溶液中可进一步添加润滑剂。所述润滑剂为水性润滑剂，可选自甘油、硅基润滑剂、Kelly Jell润滑胶等。所述润滑剂在所述溶液中的质量百分浓度为0.1～1％。

作为本发明的一种优选方案，可将所述无机盐颗粒在所述含有高分子材料的无机盐饱和水溶液中先静置5～30min，然后充分搅拌或者进行超声震动处理1～10min，最后再静置5～20min。本发明通过含有高分子材料的无机盐饱和溶液中的盐的溶解和结晶的动态过程，可以在无机盐颗粒表面长出较小盐结晶颗粒，更好调节人造雪花的粒径分布，使之更具有蓬松感和醇厚感。经上述处理所得的晶体在超吸水纤维的作用下使得人造雪花更容易捏合塑形成指定形状。

本发明所述干燥优选在55～65℃下干燥40～60min，可以确保所得人造雪具有合适的含水量。

本发明所述超吸水纤维可选用聚丙烯酸盐纤维、聚丙烯酰胺纤维、SAF(商品名白兰)等。为了进一步提高所得人造雪的粘结塑形性能，本发明优选所述干燥后的晶体与超吸水纤维的质量比为10～300:1，更优选为30～200：1。上述质量比均是指晶体与未吸水膨胀的干燥的超吸水纤维的质量比。

在实际应用时，所述超吸水纤维在与所述晶体混合前应先进行吸水处理。作为本发明的一种优选方案，所述超吸水纤维的吸水量为其本身质量的15～25倍。

本发明进一步保护所述方法制备得到的人造雪。

本发明提供的方法原料易得，步骤简单，该方法制备得到的人造雪塑型定型效果好，保水性强可循环使用，且皮肤刺激性小，可适用于人造雪道以及其它体育娱乐场所，具有良好的市场应用前景。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供了一种可循环使用可塑形定型的人造雪，由如下方法制备而成：

将D₉₀为100μm的氯化钠颗粒200g，浸没在含有质量百分浓度0.1％羧甲基纤维素钠、0.03％透明质酸钠以及0.1％甘油的氯化钠饱和溶液中，先静置10min，搅拌5min，后再静置8min，过滤出晶体，在60℃干燥1h，将干燥后的晶体与超吸水纤维FAC 1.5g(吸水30ml后再与晶体混合)充分混合，即得。

实施例2

将D₉₀为80μm的氯化钠颗粒200g，浸没在含有质量百分浓度0.2％的聚丙烯酰胺、0.04％透明质酸钠以及0.2％的硅基润滑剂的氯化钠饱和溶液中，先静置10min，搅拌5min，后再静置8min，过滤出晶体，在60℃干燥1h，将干燥后的晶体与超吸水纤维FAC 1g(吸水20ml后再与晶体混合)充分混合，即得。

实施例3

将D₉₀为150μm的氯化钠晶体200g，浸没在含有质量百分浓度0.8％的羧甲基纤维素钠和1％甘油的氯化钠饱和溶液中，先静置10min，搅拌5min，后再静置8min，过滤出晶体，在60℃干燥1h，将干燥后的晶体与超吸水纤维FAC 3.5g(吸水70ml后再与晶体混合)充分混合，即得。

实施例4

与实施例1相比，区别仅在于：所述超吸水纤维FAC的用量为20g。

实施例5

与实施例1相比，区别仅在于：所述超吸水纤维FAC的用量为1g。

实施例6

与实施例1相比，区别仅在于：溶液中羧甲基纤维素钠的浓度为1％。

实施例7

与实施例1相比，区别仅在于：溶液中羧甲基纤维素钠的浓度为0.01％。

实施例8

与实施例1相比，区别仅在于：用聚丙烯酸钠代替所述羧甲基纤维素钠。

对比例1

与实施例1相比，区别仅在于：不使用超吸水纤维FAC。

实验例1：粘结塑形性能检测

将各实施例和对比例提供的样品各100g放置在开口较大的倒锥形玻璃杯中，相同的压力压平表面，然后将玻璃杯倒置，倒出各组样品，观察各组样品仍保持堆积形状的比例，确定其形状保持能力。结果如表1所示。

表1：粘结塑形性能检测结果

组别	填充量	保持形状的比例
			实施例1	100g	约80％，边缘稍微崩塌
实施例2	100g	约80％，边缘稍微崩塌
			实施例3	100g	约80％，边缘稍微崩塌
实施例4	100g	85％以上，外周稍微能看到微量纤维
			实施例5	100g	约75％，边缘稍微崩塌
实施例6	100g	约80％，边缘稍微崩塌，手感较粘
			实施例7	100g	约65％，边缘和四周稍微崩塌
实施例8	100g	约65％，边缘和四周稍微崩塌
			对比例	100g	约20％，边缘和四周崩塌严重

实验例2：保水时间检测

保水性能决定了人造雪花的每次使用时间的长短。将2000g各组样品在外界环境(温度15℃，湿度60％)正常使用，直到样品变干无法模拟雪花，计量时间。结果如表2所示。

表2：保水时间检测结果

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种可循环使用可塑形定型的人造雪的制备方法，其特征在于，将无机盐颗粒浸没在含有0.01％～1％高分子材料的无机盐饱和水溶液中，充分搅拌或超声处理，过滤收集晶体，将所述晶体干燥后与超吸水纤维以质量比10～300：1混合，即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机盐颗粒的粒径为20～200微米；

优选采用D₉₀为50～150μm的氯化钠、氯化钾、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钾、硝酸钠、磷酸氢钠、硫酸钙或碳酰胺。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶液中的高分子材料选自聚丙烯酰胺、透明质酸钠、聚丙烯酸盐、水溶性纤维素、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述溶液中还含有质量百分浓度为0.01～0.5％的润滑剂；

所述润滑剂优选为甘油、硅基润滑剂或Kelly Jell润滑胶。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述无机盐颗粒在所述溶液中先静置5～30min，然后充分搅拌或者超声处理1～10min，再静置5～20min，再进行后续过滤操作。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥是指在55～65℃下干燥40～60min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超吸水纤维选自聚丙烯酸盐纤维、聚丙烯酰胺纤维或SAF。

8.根据权利要求1或7任意一项所述的方法，其特征在于，所述干燥后的晶体与超吸水纤维的质量比为30～200：1。

9.根据权利要求1、7或8所述的方法，其特征在于，所述超吸水纤维在与所述晶体混合前，先进行吸水处理；

优选地，所述超吸水纤维的吸水量为其本身质量的15～25倍。

10.权利要求1～9任意一项所述方法制备得到的人造雪。