ГЛИНОПЛАСТИЛИН
CLAY PLASTICINE

Настоящее изобретение относится к глинопластилиновой композиции для обучения, игры, лепки в качестве альтернативы традиционным видам глины и пластилина. В частности, данное изобретение относится к комбинированным материалам, совмещающее в себе такое свойство пластина, как обратимость, обеспечивающее возможность повторной лепки, и качество глины - затвердевание при высокой температуре. Кроме того, в состав изобретения включена антибактериальная добавка - коллоид наносеребра.
Известны пластичные материалы и формовочные составы для создания декоративных изделий, скульптурных работ и лепки на основе связующего - муки, крахмала, пластификатора - эмульсии поливинилацетата и наполнителей - бумаги, опилок (RU №2206461), недостатками которых является ограниченность у таких изделий декоративных и потребительских свойств после формования, например отсутствие эластичности, так как главной целью авторов данного изобретения являлась прочность получаемых изделий. Данный недостаток не позволяет изделию восстанавливать исходную форму после механического воздействия извне, например, при деформации какой-либо его части.
Известен патент RU 2291776 «Отверждаемый пластилин Ключниковых», в котором описан пластилин следующего состава: непредельный каучук или смесь непредельных каучуков - 5-80, отверждающий агент - продукт конденсации пространственно-затрудненного фенола и производного хинондиоксима. Изделия из данного материала подвергаются повторной обработке в случае нагрева не выше 170°С.
Недостатком данного изобретения является присутствие в нем примесей, находящимся в составе вышеуказанного отверждающего агента, образующимися в процессе его синтеза. Это, в частности, 2,4,6-тритретбутилфенол, n-бензохинондиоксим, двуокись марганца, n-динитробензол, 1,3,5-тритретбутилциклогексадиен-2,5-он, пероксиды, оксид марганца и др. Такие примеси ограничивают область применения заявленного материала ввиду негативного влияния на человеческий организм. Кроме того отверждающий агент, используемый в производстве пластилина склонен к самопроизвольному необратимому распаду при хранении с выделением фенолсодержащих фракций при хранении. Это не только сокращает содержание отвердителя в продукте, но и ухудшает его потребительские качества.
В качестве прототипа авторами заявляемого изобретения выбран патент RU 2252946 «Пластилин», согласно которого продукт для лепки включает мягчитель, парафин, пигмент, полиэтилен низкомолекулярный и наполнитель, представляющий собой крахмал. Введение в состав пластилина полиэтилена увеличивает прочность изделий, но при этом теплостойкость продукта остается низкой, и при температуре порядка 40°С материал плавится, становится текучим, что затрудняет хранение готовых изделий.
Кроме того все вышеуказанные материалы не обладают противомикробными свойствами.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание материала для обучения, игры, лепки с возможностью повторного использования после отверждения, обладающего противомикробными свойствами.
Поставленная техническая задача решается следующим образом: глинопластилин, представляющий собой смесь парафина, церезина, минерального масла и пигментов, дополнительно содержит порошкообразную гончарную глину (далее «Глина»), на поверхности которой электрохимически абсорбировано наноразмерное серебро (средний размер частиц не превышает 50 нм) для придания композиции противомикробного эффекта.
Для получения коллоидного раствора наносеребра используется методика, подробно описанная в патенте RU 2390344 «Способ получения наночастиц серебра в водной среде». Порошкообразную глину в раствор вводят на стадии растворения стабилизаторов при постоянном перемешивании. Процесс электролиза проводится по указанным в патенте параметрам. По завершении процесса раствор фильтруют и глину с высушивают. Противомикробные свойства коллоидного серебра неоднократно доказывались, но введение его в состав глинопластилина, абсорбируя на поверхности глиняной составляющей, описано и изучено впервые. Несмотря на то, что компоненты заявляемого изобретения применяются отдельно друг от друга (или входят в состав других смесей для творчества), однако сам глинопластилин с заявленным набором и соотношением компонентов и комплексом потребительских свойств ранее не был известен.
Для приготовления заявляемого пластилина используется следующее соотношение компонентов:
Парафин
5-26%
Церезин
3-27%
Минеральное масло
5-7%
Порошковая глина с абсорбированным наносеребром
58-62% масс.
Пигмент
1-3% масс.
Вода
5-11,5%
При приготовлении глинопластилина используют парафин марки П-1, П-2, церезин марки «75», «80», «SasolWax», гончарную глину с абсорбированным наносеребром, минеральное масло марки МХ-200, В качестве пигмента используют минеральные, органические: диоксид титана, углерод технический К-354, П-234, пигмент неорганические и органические.
Технология приготовления глинопластилина включает несколько стадий:
1) Электрохимическая абсорбция на поверхности глины наноразмерного серебра. Смешение сухой глины с расчетным количеством воды, перемешивание до получения однородной массы.
2) Загрузка в смеситель, снабженный рубашкой для нагрева (теплоноситель - вода) и мешалкой якорного типа, парафина, церезина, минерального масла, перемешивание при температуре 60°С и перемешивание до достижения однородности.
3) Введение в расплав, полученный по п. 2, глины (п. 1) и расчетного количества пигмента. Перемешивание при температуре 45°С в течение 5-6 часов. Фасовка.
Рецептуры глинопластилина представлены в таблице 1.
Согласно вышеуказанным рецептурам изготовлены образцы глинопластилина и оценены их основные потребительские характеристики: время размягчения, пенетрация, содержание ионов серебра в водной вытяжке, способность к повторному использованию после застывания изделия. Данные образцы глинопластилина не обладают липкостью, не трескаются при растяжении и сгибании.