TWI541283B - Do not use borax, synthetic resin micro-hollow body, polyvinyl alcohol solution to the light of the clay and its preparation method - Google Patents

Description

不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土及製法

本發明係提供快速、安全、穩定的輕黏土及製法的技術領域，尤指本發明技術上提供一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土及製法，讓本發明不僅具有安全、廉價、含水量高、生產速度快、可快速調整比重等優點，大大提高使用及生產時健康安全之保障。

現今美術工藝或學校教材中所使用的黏土，多是以粒狀素材乃至植物遺體離解物為主要材料，並在此主要材料中添加用以黏結粒狀素材的黏結劑、香料、色素、水分、油分等添加劑所構成。因此傳統的黏土具有重量重、使用不方便的特點。

為此，開發種類材質繁多的黏土，在此以比重來分類之，分為比重1以上的一般性黏土，如陶土、紙黏土、油土、樹脂土、麵包土等，及比重小於1的輕質黏土(浮水黏土)，並在細分為比重0.4以上的輕黏土與比重在0.4以下的超輕黏土；以上黏土之不同在於比重不同，因受地心引力的作用，比重大的黏土容易塌陷，成品尺寸受限較大，大型作品較難製作成型，故超輕黏土可克服較多技術問題且重量輕搬運亦較方便，在使用範圍上也較廣泛。

按，習知製作輕黏土與超輕黏土皆以聚乙烯醇膠水溶液加上合成樹脂微小中空體製成，合成樹脂微小中空體比重在0.13；除此之外在製造過程中輕黏土可不用硼砂，但超輕黏土則必須使用硼砂，原因在於聚乙烯醇膠水溶液濃度在30%以上時，會形成半固體狀，不黏手，有延展性的膠體；聚乙烯醇膠水溶液濃度在30%以下時，會形成極度黏手的膠水。

輕黏土的製程會使用聚乙烯醇濃度在30%以上的膠體，加入顏色色料、油與1~6%的合成樹脂微小中空體，加以攪拌則可直接成型，為有延展性、不黏手、有彈性之輕黏土，以聚乙烯醇膠水溶液濃度越高則需使用合成樹脂微小中空體的比率越小，如加入過量的合成樹脂微小中空體，體積會增加且比重會變小，但輕黏土會出現乾、硬現象，失去黏土本身的黏性等特性，故輕黏土的比重控制約在0.4以上。

而習知在超輕黏土的製程會使用濃度在30%以下的聚乙烯醇膠水溶液，加入6%以上的合成樹脂微小中空體，因含水性高且膠水較稀，故可吸納較大量的合成樹脂微小中空體，使體積變大同時比重變小以形成超輕黏土；但伴隨著易黏手、彈性不佳、自我黏性差及不易塑形等缺點，於是製程中會加入約100ppm至2000ppm的硼砂來與聚乙烯醇產生交聯作用，來製造出富彈性、有黏性、不黏手且具有高度延展性的超輕黏土。

然而習知所使用之材料如：硼砂吸入人體後會形成無法代謝之硼酸，對兒童致死量約為5g，成人致死量約為20g；合成樹脂微小中空體：比重約在0.13，該顆粒粉末極其微小，只要稍有攪拌即會使粉末大量飄散於空氣中，對於人體以及環境有著重大威脅與污染。

是以，針對上述習知的超輕黏土所存在的問題點，如何開發 一種更具理想實用性的創新發明，實為消費者所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破的目標及方向。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品的製造開發與設計經驗，針對上述目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性發明。

針對上述之問題點，本發明提供一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土及製法，其中係包含：一聚乙烯醇膠水溶液，該聚乙烯醇膠水溶液重量濃度為10%至40%重量百分比；一水性發泡粉，該水性發泡粉重量比為該聚乙烯醇膠水溶液重量5%至15%；該水性發泡粉與該聚乙烯醇膠水溶液攪拌後加熱100℃至140℃發泡至40倍後，形成一白色發泡體；該白色發泡體加入一白油，該白油佔5%；再將該白油攪拌均勻後成一輕黏土。

如上所述之不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土之製法，實施步驟包括：(a)製備10%至40%重量百分比濃度一聚乙烯醇膠水溶液，呈現膠水狀；(b)準備一水性發泡粉；(c)該聚乙烯醇膠水溶液，再加入該水性發泡粉，其中該水性發泡粉重量為該聚乙烯醇膠水溶液重量的5%至15%，並加以攪拌至均勻一糊狀物；(d)將(c)產生該糊狀物加熱發泡，發泡溫度為100℃至140℃且發泡倍數為40倍； (e)形成約與原體積相比大3至8倍一白色發泡體，該白色發泡體比重為0.25且鬆散、有黏性、有彈性、有延展性以及稍為黏手等特性；(f)加入相當於該白色發泡體重量百分比5%之白油、0.1%之乳化劑，攪拌均勻後即成一輕黏土。

其中該聚乙烯醇膠水溶液濃度可為20%。

其中該水性發泡粉重量比可為10%。

其中該白色發泡體可以發泡為4倍。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。

a‧‧‧重量百分比濃度10%至40%之聚乙烯醇膠水溶液

b‧‧‧水性發泡粉

c‧‧‧聚乙烯醇膠水溶液再加入水性發泡粉，其中水性發泡粉重量為聚乙烯醇膠水溶液重量的5%至15%，並加以攪拌至均勻一糊狀物

d‧‧‧將(c)產生該糊狀物加熱發泡，發泡溫度為100℃至140℃且發泡倍數為40倍

e‧‧‧形成約與原體積相比大3-8倍一白色發泡體，該白色發泡體比重為0.25且鬆散、有黏性、有彈性、有延展性等特性

f‧‧‧加入相當於該白色發泡體重量百分比5%之白油、0.1%之乳化劑，攪拌均勻後即成一輕黏土

第1圖：係本發明實施例之流程示意圖。

參閱第1圖所示，本發明提供一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土，係包含：一聚乙烯醇膠水溶液，該聚乙烯醇膠水溶液重量比濃度為10%至40%；一水性發泡粉，該水性發泡粉重量比為該聚乙烯醇膠水溶液重量5%至15%；該水性發泡粉與該聚乙烯醇膠水溶液攪拌均勻後加熱100℃至140℃發泡至40倍後，成一白色發泡體；將該白色發泡體加入一白油，該白油佔5%；再攪拌均勻即成一輕黏土。

其中，該聚乙烯醇膠水溶液濃度可為20%。

其中，該水性發泡粉重量比可為10%。

其中該白色發泡體可以發泡為4倍。

上述本發明提供一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土及製法，其中實施步驟包含：(a)製備10%至40%重量濃度一聚乙烯醇膠水溶液，呈現膠水狀；(b)準備一水性發泡粉；(c)該聚乙烯醇膠水溶液，再加入該水性發泡粉，其中該水性發泡粉重量為該聚乙烯醇膠水溶液重量的5%至15%，並加以攪拌至均勻一糊狀物；(d)將(c)產生該糊狀物加熱發泡，發泡溫度為100℃至140℃且發泡倍數為40倍；(e)形成約與原體積相比大3至8倍一白色發泡體，該白色發泡體比重為0.25且鬆散、有黏性、有彈性、有延展性以及稍為黏手等特性；(f)加入相當於該白色發泡體重量百分比5%之白油、0.1%之乳化劑，攪拌均勻後即成一輕黏土。

本發明藉由取代習知輕黏土使用之硼砂、合成樹脂微小中空體等有害人體及汙染環境之物質，在運用輕黏土時使用者仍然能安心使用解決安全的疑慮，同時也不會對自然環境造成負擔。

歸納上述的說明，藉由本發明上述的方法，可有效克服習知發明所面臨的缺失，進一步具有上述眾多的優點及實用價值，因此本發明為一創意極佳之發明創作，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，故本發明已符合發明專利有關『新穎性』與『進步性』的要件，乃依法提出申請；惟，熟悉此技術之人士當可在不脫離本發明之 精神與原則下對本發明進行變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定之範疇中。

a‧‧‧重量百分比濃度10%至40%之聚乙烯醇膠水溶液

b‧‧‧水性發泡粉

c‧‧‧聚乙烯醇膠水溶液再加入水性發泡粉，其中水性發泡粉重量為聚乙烯醇膠水溶液重量的5%至15%，並加以攪拌至均勻一糊狀物

d‧‧‧將(c)產生該糊狀物加熱發泡，發泡溫度為100℃至140℃且發泡倍數為40倍

e‧‧‧形成約與原體積相比大3至8倍一白色發泡體，該白色發泡體比重為0.25且鬆散、有黏性、有彈性、有延展性等特性

f‧‧‧加入相當於該白色發泡體重量百分比5%之白油、0.1%之乳化劑，攪拌均勻後即成一輕黏土

Claims (4)

1. 一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土製法，其步驟為：(a)製備10%至40%重量百分比濃度一聚乙烯醇膠水溶液，呈現膠水狀；(b)準備一水性發泡粉；(c)該聚乙烯醇膠水溶液，再加入該水性發泡粉，其中該水性發泡粉重量為該聚乙烯醇膠水溶液重量的5%至15%，並加以攪拌至均勻一糊狀物；(d)將(c)產生該糊狀物加熱發泡，發泡溫度為100℃至140℃且發泡倍數為40倍；(e)形成約與原體積相比大3至8倍一白色發泡體，該白色發泡體比重為0.25且鬆散、有黏性、有彈性、有延展性以及黏手特性；(f)加入相當於該白色發泡體重量百分比5%之白油、0.1%之乳化劑，攪拌均勻後即成一輕黏土。
2. 如請求項1所述之一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土製法，其中該聚乙烯醇膠水溶液濃度可為20%重量百分比，再加入該水性發泡粉且重量為該聚乙烯醇膠水溶液重量的10%，經加熱發泡後形成與原體積相比大4倍之該白色發泡體。
3. 一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土，該輕黏土主要含有如請求項1至2任一項所述的各種成分。
4. 如請求項3所述之一種不使用硼砂、合成樹脂微小中空體，以聚乙烯醇溶液發泡的輕黏土，該輕黏土比重為0.25。