CN114506176A - 一种新型雕塑工艺品的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型雕塑工艺品的制作方法，包括以下步骤：(1)立体塑型；(2)涂覆粘结层；(3)形成泥浆层：所述泥浆层包括以下重量份组分：水泥45～65份、改性煤矸石粉12～30份、功能填料2～4份、复合纤维2～6份、聚丙烯酸钠0.6～1.2份、增塑剂0.2～0.8份、减水剂0.8～1.5份、水10～18份；(4)表面处理；(5)上色。其解决了传统泥塑工艺品制作流程繁琐，工期长，成本费用高的问题。

Description

一种新型雕塑工艺品的制作方法
技术领域
本发明涉及雕塑技术领域，尤其涉及一种新型雕塑工艺品的制作方法。
背景技术
雕塑工艺品，通常指用各种可塑材料或可雕、可刻的硬质材料，创造出具有一定空间的可视、可触的艺术形象，借以反映社会生活、表达艺术家的审美感受、审美情感、审美理想的艺术品。按所用的材料可分为泥塑、石雕、木雕、根雕、陶塑、金属雕塑、石膏像等；按空间形态可分为圆雕、浮雕、透雕(镂空雕)；按功用和置放地点可分为城市雕塑、园林雕塑、纪念性雕塑、室内雕塑、案头雕塑等。
泥塑工艺品是具有浓郁的中国地方特色的雕塑工艺品，其种类繁多、历史悠久，是我国人民喜闻乐见的艺术形式。中国专利申请号：201710614484.2公开了一种泥塑的制作方法，其制作流程具体包括备料、捣泥制泥料、内骨架的制作、内骨架的填充、上大泥、细泥精雕、表面处理、翻模、制坯以及后处理。本发明的一种泥塑的制作方法，操作严谨、成本低廉，通过翻模处理后能够大批量直接生产，提高了生产效率，同时泥塑通过一系列的刮腻子、打磨、抛光和上色等方式进行表面处理，不仅使得泥塑外形美观、色彩绚丽，同时还具有质量轻巧牢固，保存时间长的优点。
但是传统的泥塑工艺品的制作流程繁琐，工期长，成本费用高。另外，泥塑材料固化时间长，易造成工艺品的变形、堆塌；为缩短固化时间，通常对工艺品进行高温固化，能耗高且极易造成工艺品表面开裂。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种新型雕塑工艺品的制作方法，解决传统泥塑工艺品制作流程繁琐，工期长，成本费用高的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型雕塑工艺品的制作方法，包括以下步骤:
(1)立体塑型：通过三维建模，构建雕塑工艺品的基体轮廓，所述基体采用聚氨酯泡沫一体成型；
(2)涂覆粘结层：采用喷涂或刷涂的方式，在基体外表面形成一层粘结层，所述粘结层包括以下重量份的原料组分：聚醋酸乙烯乳液30～50份、丙烯酸酯共聚乳液24～36份、羧甲基纤维素钠0.8～1.5份、改性纳米二氧化硅3～6份、十二碳醇酯1～3份、润湿分散剂0.2～0.6份、消泡剂0.1～0.3份、无机填料12～24份、水10～20份；
(3)形成泥浆层：在基体的外表面包裹一层耐碱玻璃纤维网格布，然后在耐碱玻璃纤维网格布的外部涂覆特制泥浆，所述特制泥浆固化后形成泥浆层，所述耐碱玻璃纤维网格布填充在泥浆层内，所述泥浆层包括以下重量份的原料组分：水泥45～65份、改性煤矸石粉12～30份、功能填料2～4份、复合纤维2～6份、聚丙烯酸钠0.6～1.2份、增塑剂0.2～0.8份、减水剂0.8～1.5份、水10～18份；
(4)表面处理：对步骤(3)所得的雕塑半成品进行打磨、修整和清洁；
(5)上色：在雕塑半成品表面均匀着色，即得雕塑工艺品。
进一步的改进是：所述改性纳米二氧化硅是按以下方法制得：将纳米二氧化硅加入乙醇溶液，然后加入冰醋酸调节溶液的pH值为4.5～5.5，然后升温至78～85℃，并加入纳米二氧化硅质量4～6％的硅烷偶联剂，搅拌反应3～5h，待反应结束后进行抽滤、洗涤干燥，即得改性纳米二氧化硅。
进一步的改进是：所述功能填料由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物按质量比0.5:1～3:1复合而成。
进一步的改进是：所述改性煤矸石粉按以下方法制得：
a.将煤矸石原料破碎，然后粉磨成细度小于100目的煤矸石粉；
b.将煤矸石粉加入异丙醇溶液中，超声分散40～120min，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，在65～74℃条件下搅拌反应12～18h，待反应结束后进行洗涤干燥，得到中间产物；
c.将步骤b所得的中间产物倒入反应釜内，加入其质量3～5倍蓖麻油，在40～60℃条件下搅拌反应1～3h，反应结束后进行过滤，即得改性煤矸石粉。
进一步的改进是：所述煤矸石粉、十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.5～1:2。
进一步的改进是：所述复合纤维由聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维以任意比混合而成。
进一步的改进是：所述泥浆层的厚度为1～3cm。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
与传统泥塑工艺品的工艺相比，本发明优化了制作流程，生产工序简单、操作方便，通过三维建模的方式制作立体模型，大大缩短了时间，提高了生产效率，同时可以做到批量生产时，产品质量保持稳定。
在基体表面涂覆粘结层，能有效增强聚氨酯泡沫基体泥浆层之间的粘结强度。粘结层配方组分中的聚醋酸乙烯乳液与丙烯酸酯共聚乳液复配使得粘结层具有优异的耐水性、粘结性，与十二碳醇酯相配合在基体表面快速成膜，有效避免潮湿环境下空气中的水分影响粘结层的干燥固化效果，保证粘结层的粘结性；改性纳米二氧化硅能够与泥浆层的组分发生相互作用，使不同结构之间紧密结合，避免泥浆层之间涂覆在聚氨酯泡沫基体表面时易出现的脱层、起鼓、脱落现象。
本发明泥浆配方设计科学合理，各组分之间混融共存且不失去其原有的功能，具有协同效应，使得固化成型后的泥浆层的力学性能优异，并具有良好的附着力、耐水性、耐腐蚀性和抗裂性。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，大量的露天堆放会形成矸石山，其中的有害成分和化学物质可以进入大气、土壤、地表、地下水，造成环境污染；通过环境介质直接或间接进入人体，威胁人体健康。煤矸石粉添加到泥浆中，不仅实现了资源的二次利用，减少了水泥的使用量，改善了泥浆的和易性，增强了力学性能。利用含氟疏水基团的十七氟癸基三乙氧基硅烷以及含有酯基疏水基团的蓖麻油对煤矸石进行改性，使煤矸石的疏水性大大提高，且不与大多数的酸、碱发生化学反应，提高了泥浆的耐腐蚀性和耐水性。复合纤维的添加有助于增加泥浆的抗裂性、抗冲击性，改善其力学性能。由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物组成的功能填料提高了泥浆的粘结性能，还增强了泥浆的抗压强度。耐碱玻璃纤维网格布作为泥浆层的增强材料，填充在泥浆层内可以克服泥浆层的脆性，提高其抗冲击性以及耐腐蚀性。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
实施例1
一种新型雕塑工艺品的制作方法，包括以下步骤：
(1)立体塑型：通过三维建模，构建雕塑工艺品的基体轮廓，所述基体采用聚氨酯泡沫一体成型；
(2)涂覆粘结层：采用喷涂或刷涂的方式，在基体外表面形成一层粘结层，所述粘结层包括以下重量份的原料组分：聚醋酸乙烯乳液30份、丙烯酸酯共聚乳液24份、羧甲基纤维素钠0.8份、改性纳米二氧化硅3份、十二碳醇酯1份、润湿分散剂0.2份、消泡剂0.1份、无机填料12份、水10份，所述无机填料为滑石粉、河沙、石英砂中的任意一种，本实施例选用滑石粉；
所述改性纳米二氧化硅是按以下方法制得：将纳米二氧化硅加入乙醇溶液，然后加入冰醋酸调节溶液的pH值为4.5～5.5，然后升温至78℃，并加入纳米二氧化硅质量4％的硅烷偶联剂，搅拌反应5h，待反应结束后进行抽滤、洗涤干燥，即得改性纳米二氧化硅；
(3)形成泥浆层：在基体的外表面包裹一层耐碱玻璃纤维网格布，然后在耐碱玻璃纤维网格布的外部涂覆特制泥浆，所述特制泥浆固化后形成泥浆层，所述泥浆层的厚度为1cm，所述耐碱玻璃纤维网格布填充在泥浆层内，所述泥浆层包括以下重量份的原料组分：硅酸盐水泥45份、改性煤矸石粉12份、功能填料2份、复合纤维2份、聚丙烯酸钠0.6份、增塑剂0.2份、聚羧酸减水剂0.8份、水10份，所述复合纤维由聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维按质量比2:1:2混合而成，所述功能填料由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物按质量比0.5:1复合而成；
所述改性煤矸石粉按以下方法制得：
a.将煤矸石原料破碎，然后粉磨成细度小于100目的煤矸石粉；
b.将煤矸石粉加入异丙醇溶液中，超声分散40min，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，在65℃条件下搅拌反应12h，待反应结束后进行洗涤干燥，得到中间产物，所述煤矸石粉、十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.5；
c.将步骤b所得的中间产物倒入反应釜内，加入其质量3倍蓖麻油，在40℃条件下搅拌反应3h，反应结束后进行过滤，即得改性煤矸石粉；
(4)表面处理：对步骤(3)所得的雕塑半成品进行打磨、修整和清洁；
(5)上色：在雕塑半成品表面均匀着色，即得雕塑工艺品。
对本实施例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为26.8MPa，抗拉强度为7.5MPa，抗冲击强度36kJ/m2，粘结强度为2.8MPa。
实施例2
一种新型雕塑工艺品的制作方法，包括以下步骤：
(1)立体塑型：通过三维建模，构建雕塑工艺品的基体轮廓，所述基体采用聚氨酯泡沫一体成型；
(2)涂覆粘结层：采用喷涂或刷涂的方式，在基体外表面形成一层粘结层，所述粘结层包括以下重量份的原料组分：聚醋酸乙烯乳液40份、丙烯酸酯共聚乳液30份、羧甲基纤维素钠1.2份、改性纳米二氧化硅5份、十二碳醇酯2份、润湿分散剂0.4份、消泡剂0.2份、河沙18份、水15份；
所述改性纳米二氧化硅是按以下方法制得：将纳米二氧化硅加入乙醇溶液，然后加入冰醋酸调节溶液的pH值为4.5～5.5，然后升温至80℃，并加入纳米二氧化硅质量5％的硅烷偶联剂，搅拌反应4h，待反应结束后进行抽滤、洗涤干燥，即得改性纳米二氧化硅；
(3)形成泥浆层：在基体的外表面包裹一层耐碱玻璃纤维网格布，然后在耐碱玻璃纤维网格布的外部涂覆特制泥浆，所述特制泥浆固化后形成泥浆层，所述泥浆层的厚度为2cm，所述耐碱玻璃纤维网格布填充在泥浆层内，所述泥浆层包括以下重量份的原料组分：硅酸盐水泥55份、改性煤矸石粉20份、功能填料3份、复合纤维4份、聚丙烯酸钠0.9份、增塑剂0.5份、聚羧酸减水剂1.2份、水14份，所述复合纤维由聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维按质量比2:1:2混合而成，所述功能填料由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物按质量比2:1复合而成；
所述改性煤矸石粉按以下方法制得：
a.将煤矸石原料破碎，然后粉磨成细度小于100目的煤矸石粉；
b.将煤矸石粉加入异丙醇溶液中，超声分散80min，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，在70℃条件下搅拌反应15h，待反应结束后进行洗涤干燥，得到中间产物，所述煤矸石粉、十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.8；
c.将步骤b所得的中间产物倒入反应釜内，加入其质量4倍蓖麻油，在50℃条件下搅拌反应2h，反应结束后进行过滤，即得改性煤矸石粉；
(4)表面处理：对步骤(3)所得的雕塑半成品进行打磨、修整和清洁；
(5)上色：在雕塑半成品表面均匀着色，即得雕塑工艺品。
对本实施例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为30.2MPa，抗拉强度为8.3MPa，抗冲击强度40kJ/m2，粘结强度为3.5MPa。
实施例3
一种新型雕塑工艺品的制作方法，包括以下步骤：
(1)立体塑型：通过三维建模，构建雕塑工艺品的基体轮廓，所述基体采用聚氨酯泡沫一体成型；
(2)涂覆粘结层：采用喷涂或刷涂的方式，在基体外表面形成一层粘结层，所述粘结层包括以下重量份的原料组分：聚醋酸乙烯乳液50份、丙烯酸酯共聚乳液36份、羧甲基纤维素钠1.5份、改性纳米二氧化硅6份、十二碳醇酯3份、润湿分散剂0.6份、消泡剂0.3份、石英砂24份、水20份；
所述改性纳米二氧化硅是按以下方法制得：将纳米二氧化硅加入乙醇溶液，然后加入冰醋酸调节溶液的pH值为4.5～5.5，然后升温至85℃，并加入纳米二氧化硅质量6％的硅烷偶联剂，搅拌反应3h，待反应结束后进行抽滤、洗涤干燥，即得改性纳米二氧化硅；
(3)形成泥浆层：在基体的外表面包裹一层耐碱玻璃纤维网格布，然后在耐碱玻璃纤维网格布的外部涂覆特制泥浆，所述特制泥浆固化后形成泥浆层，所述泥浆层的厚度为3cm，所述耐碱玻璃纤维网格布填充在泥浆层内，所述泥浆层包括以下重量份的原料组分：水泥65份、改性煤矸石粉30份、功能填料4份、复合纤维6份、聚丙烯酸钠1.2份、增塑剂0.8份、聚羧酸减水剂1.5份、水18份，所述复合纤维由聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维按质量比2:1:2混合而成，所述功能填料由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物按质量比3:1复合而成；
所述改性煤矸石粉按以下方法制得：
a.将煤矸石原料破碎，然后粉磨成细度小于100目的煤矸石粉；
b.将煤矸石粉加入异丙醇溶液中，超声分散120min，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，在74℃条件下搅拌反应18h，待反应结束后进行洗涤干燥，得到中间产物，所述煤矸石粉、十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为1:2；
c.将步骤b所得的中间产物倒入反应釜内，加入其质量5倍蓖麻油，在60℃条件下搅拌反应1h，反应结束后进行过滤，即得改性煤矸石粉；
(4)表面处理：对步骤(3)所得的雕塑半成品进行打磨、修整和清洁；
(5)上色：在雕塑半成品表面均匀着色，即得雕塑工艺品。
对本实施例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为28.0MPa，抗拉强度为7.8MPa，抗冲击强度39kJ/m2，粘结强度为3.3MPa。
对比例1
与实施例1的区别在于：省略粘结层，基体外表面直接一层耐碱玻璃纤维网格布，然涂覆特制泥浆。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为26.6MPa，抗拉强度为7.5MPa，抗冲击强度35kJ/m2，粘结强度为1.6MPa。
对比例2
与实施例1的区别在于：粘结层的配料中不添加改性纳米二氧化硅。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为26.9MPa，抗拉强度为7.3MPa，抗冲击强度36kJ/m2，粘结强度为2.1MPa。
对比例3
与实施例1的区别在于：粘结层配料中的改性纳米二氧化硅替换成改性纳米碳酸钙。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为26.7MPa，抗拉强度为7.4MPa，抗冲击强度34kJ/m2，粘结强度为2.2MPa。
对比例4
与实施例1的区别在于：特制泥浆中不添加改性煤矸石粉。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为22.6MPa，抗拉强度为6.1MPa，抗冲击强度27kJ/m2，粘结强度为2.6MPa。
对比例5
与实施例1的区别在于：特制泥浆中的功能填料全部使用乙烯-醋酸乙烯共聚物。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为24.1MPa，抗拉强度为7.2MPa，抗冲击强度35kJ/m2，粘结强度为2.1MPa。
对比例6
与实施例1的区别在于：特制泥浆中的功能填料全部使用苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
对本对比例制得的雕塑工艺品进行性能测试，其中抗压强度为23.4MPa，抗拉强度为7.3MPa，抗冲击强度36kJ/m2，粘结强度为2.3MPa。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (7)

1.一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)立体塑型：通过三维建模，构建雕塑工艺品的基体轮廓，所述基体采用聚氨酯泡沫一体成型；
(2)涂覆粘结层：采用喷涂或刷涂的方式，在基体外表面形成一层粘结层，所述粘结层包括以下重量份的原料组分：聚醋酸乙烯乳液30～50份、丙烯酸酯共聚乳液24～36份、羧甲基纤维素钠0.8～1.5份、改性纳米二氧化硅3～6份、十二碳醇酯1～3份、润湿分散剂0.2～0.6份、消泡剂0.1～0.3份、无机填料12～24份、水10～20份；
(3)形成泥浆层：在基体的外表面包裹一层耐碱玻璃纤维网格布，然后在耐碱玻璃纤维网格布的外部涂覆特制泥浆，所述特制泥浆固化后形成泥浆层，所述耐碱玻璃纤维网格布填充在泥浆层内，所述泥浆层包括以下重量份的原料组分：水泥45～65份、改性煤矸石粉12～30份、功能填料2～4份、复合纤维2～6份、聚丙烯酸钠0.6～1.2份、增塑剂0.2～0.8份、减水剂0.8～1.5份、水10～18份；
(4)表面处理：对步骤(3)所得的雕塑半成品进行打磨、修整和清洁；
(5)上色：在雕塑半成品表面均匀着色，即得雕塑工艺品。
2.根据权利要求1所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅是按以下方法制得：将纳米二氧化硅加入乙醇溶液，然后加入冰醋酸调节溶液的pH值为4.5～5.5，然后升温至78～85℃，并加入纳米二氧化硅质量4～6％的硅烷偶联剂，搅拌反应3～5h，待反应结束后进行抽滤、洗涤干燥，即得改性纳米二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述功能填料由乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物按质量比0.5:1～3:1复合而成。
4.根据权利要求1所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述改性煤矸石粉按以下方法制得：
a.将煤矸石原料破碎，然后粉磨成细度小于100目的煤矸石粉；
b.将煤矸石粉加入异丙醇溶液中，超声分散40～120min，再加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，在65～74℃条件下搅拌反应12～18h，待反应结束后进行洗涤干燥，得到中间产物；
c.将步骤b所得的中间产物倒入反应釜内，加入其质量3～5倍蓖麻油，在40～60℃条件下搅拌反应1～3h，反应结束后进行过滤，即得改性煤矸石粉。
5.根据权利要求4所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述煤矸石粉、十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为1:1.5～1:2。
6.根据权利要求1所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述复合纤维由聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维以任意比混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种新型雕塑工艺品的制作方法，其特征在于：所述泥浆层的厚度为1～3cm。
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