技术领域
本发明属于纸粘土技术领域，具体涉及一种超轻粘土及其制备方法。
背景技术
纸粘土与面土、陶土等同属常用的捏塑素材，常用于制作泥人、饰物、画作等。纸粘土由于材料的取得和存放方便，随手随处可捏塑，着色自由，又不像陶瓷具有需烧烤的特性，运用它来创作，具有玩泥土般直接碰触的快感，且可直接参入水彩或涂上水彩、压克力彩、油彩等颜料，因此流行于现代社会。
超轻粘土(Super-Light Clay)是纸粘土的一种，简称超轻土，捏塑起来更容易更舒适，更适合造型，是一种兴起于日本的可自然风干的手工造型材料。
超轻粘土主要是运用高分子材料与交联剂、发泡剂、水、颜料等混合，发生交联反应，同时发泡胀大制成。超轻粘土由于膨胀体积较大，比重很小，一般为0.25-0.28，做出来的作品干燥后的重量约是干燥前的1/4，极轻而又不容易碎，因此得名。
超轻粘土常作为儿童玩具的捏塑材料。传统的超轻粘土均使用硼酸或硼砂作为交联剂使其成团，但是硼酸和硼砂有一定毒性，容易对儿童的身体健康造成危害，且一直在环保方面有争议。而且由硼酸或硼砂制备的超轻粘土成团稳定性较差。因此，研发一种无毒、环保，且成团稳定性好的超轻粘土，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超轻粘土及其制备方法，相较于传统的含硼超轻粘土，本发明提供的超轻粘土无毒、环保，具有更好的成团稳定性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种超轻粘土，按质量百分比计，包括如下原料组分：
本发明采用戊二醛代替传统的硼酸或硼砂，因此得到的超轻粘土无毒、环保；且戊二醛与胶粉之间具有更高的反应活性，交联更牢固，因此使超轻粘土具有更好的成团稳定性。
本发明中，所述胶粉的质量百分比可以是20％、22％、24％、25％、26％、 28％、30％、32％、34％、35％、36％、38％、40％、42％、44％、45％、46％、48％或50％等。
所述水的质量百分比可以是45％、46％、48％、50％、52％、54％、55％、 56％、58％、60％、62％、64％、65％、66％、68％、70％、72％、74％或75％等。
所述发泡粉的质量百分比可以是2％、2.2％、2.4％、2.5％、2.6％、2.8％、 3％、3.2％、3.4％、3.5％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.5％、4.6％、4.8％或5％等。
所述戊二醛的质量百分比可以是1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.6％、1.8％、 2％、2.2％、2.4％、2.5％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.5％、3.6％、3.8％、 4％、4.2％、4.4％、4.5％、4.6％、4.8％或5％等。
作为本发明的优选技术方案，所述超轻粘土按质量百分比计，包括如下原料组分：
作为本发明的优选技术方案，按质量百分比计，所述超轻粘土的原料组分还包括0.4-0.8％(例如0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％等)的防霉剂。
作为本发明的优选技术方案，所述胶粉为聚乙烯醇。
优选地，所述聚乙烯醇的数均分子量为2000-5000；例如可以是2000、2200、 2500、2800、3000、3200、3500、3800、4000、4200、4500、4800或5000等。
作为本发明的优选技术方案，所述发泡粉为中空微球。
作为本发明的优选技术方案，所述防霉剂选自苯酚、五氯酚、8-羟基喹啉铜或硫酸铜中的一种或至少两种的组合。
另一方面，本发明提供一种上述超轻粘土的制备方法，包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和任选地防霉剂混合，得到第一混合物料；
(2)将所述第一混合物料与配方量的发泡粉混合，得到第二混合物料；
(3)将所述第二混合物料与配方量的胶粉混合，得到所述超轻粘土。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)-步骤(3)中所述混合是在混合机中进行。
优选地，步骤(1)中所述混合机的搅拌速率为200-500r/min，例如可以是 200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或500r/min等；所述混合的时间为5-10min，例如可以是5min、5.5min、6min、6.5min、7min、 7.5min、8min、8.5min、9min、9.5min或10min等。
优选地，步骤(2)中所述混合机的搅拌速率为200-500r/min，例如可以是 200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或500r/min等；所述混合的时间为5-10min，例如可以是5min、5.5min、6min、6.5min、7min、 7.5min、8min、8.5min、9min、9.5min或10min等。
优选地，步骤(3)中所述混合机的搅拌速率为200-500r/min，例如可以是 200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或500r/min等；所述混合的时间为30-60min，例如可以是30min、32min、35min、38min、40min、 42min、45min、48min、50min、52min、55min、58min或60min等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和任选地防霉剂加入混合机中，在200-500r/min 的搅拌速率下混合5-10min，得到第一混合物料；
(2)向所述混合机中加入配方量的发泡粉，与所述第一混合物料在 200-500r/min的搅拌转速下混合5-10min，得到第二混合物料；
(3)继续向所述混合机中加入配方量的胶粉，与所述第二混合物料在 200-500r/min的搅拌转速下混合30-60min，得到所述超轻粘土。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用戊二醛代替传统的硼酸或硼砂，制备得到的超轻粘土无毒、环保，且具有更好的成团稳定性，其密度为0.25-0.3g/cm3。
通过加入防霉剂，能够使本发明提供的超轻粘土在密封条件下保存5年而不变质发霉。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为2000。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水和戊二醛加入混合机中，在200r/min的搅拌速率下混合 5min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 200r/min的搅拌转速下混合10min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 200r/min的搅拌转速下混合60min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，且具有更好的成团稳定性，其密度为0.27g/cm3。
实施例2
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为5000。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水和戊二醛加入混合机中，在300r/min的搅拌速率下混合10min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 300r/min的搅拌转速下混合5min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 300r/min的搅拌转速下混合30min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，且具有更好的成团稳定性，其密度为0.3g/cm3。
实施例3
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为2500。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和防霉剂加入混合机中，在350r/min的搅拌速率下混合8min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 350r/min的搅拌转速下混合10min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 350r/min的搅拌转速下混合40min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，具有更好的成团稳定性，其密度为0.25g/cm3，密封条件下储存期达到5年。
实施例4
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为3000。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和防霉剂加入混合机中，在400r/min的搅拌速率下混合6min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 400r/min的搅拌转速下混合8min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 400r/min的搅拌转速下混合50min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，具有更好的成团稳定性，其密度为0.28g/cm3，密封条件下储存期达到5年。
实施例5
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为4000。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和防霉剂加入混合机中，在450r/min的搅拌速率下混合7min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 450r/min的搅拌转速下混合6min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 450r/min的搅拌转速下混合45min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，具有更好的成团稳定性，其密度为0.27g/cm3，密封条件下储存期达到5年。
实施例6
一种超轻粘土，按质量百分比计，其制备原料包括：
其中，聚乙烯醇的数均分子量为3000。
上述超轻粘土的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的水、戊二醛和防霉剂加入混合机中，在500r/min的搅拌速率下混合5min，得到第一混合物料；
(2)向上述混合机中加入配方量的发泡粉，与上述第一混合物料在 500r/min的搅拌转速下混合5min，得到第二混合物料；
(3)继续向上述混合机中加入配方量的胶粉，与上述第二混合物料在 500r/min的搅拌转速下混合30min，得到上述超轻粘土。
相较于传统的含硼超轻粘土，本实施例提供的超轻粘土无毒、环保，具有更好的成团稳定性，其密度为0.26g/cm3，密封条件下储存期达到5年。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。