Пластилин

Пластилин

Реферат

Изобретение относится к области производства пластилина, используемого для лепки и моделирования.

Известно целое поколение пластилинов на основе петролатума (SU 494403, 1975 г.; SU 594146, 1978 г.; SU 990775, 1983 г.; SU 1333678, 1987 г.; SU 1416497, 1988 г.). Как правило, эти пластилины имеют сильный запах нефтепродуктов, повышенную липкость к рукам, поскольку петролатум, являясь смесью высокомолекулярных твердых углеводородов нефти, имеет темный цвет, содержание фенола, крезола до 40 мг/дм³, содержание остаточных нефтяных масел в количестве 7-38%, пенетрация, 0,1 мм 70-90 (ТУ 36401166-90).

Позднее петролатум был заменен на парафины (SU 773055, 1980 г.), церезин, защитный воск (RU 2103289, 1998 г.).

Прототипом заявляемого изобретения является Детский пластилин (ТУ 2389-031-06916705-02), включающий церезин, мягчитель, парафин, пигмент, наполнитель. В качестве мягчителя (так называют пластификаторы в резиновой промышленности) используют мягчитель ЯПП (ТУ 38.301-25-22-95), его получают сплавлением парафина и петролатума. Он содержит парафино-нафтеновые и ароматические нефтяные масла, имеет температуру плавления не ниже 53°С, температуру вспышки выше 200°С, кислотное число мг КОН/г не более 0,15. В качестве наполнителя используют каолин и мел.

Детский пластилин имеет блеклые цвета, неэластичен.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение интенсивности окраски, повышение размягчаемости пластилина.

Техническая задача решается тем, что пластилин, включающий мягчитель, парафин, пигмент, наполнитель, дополнительно содержит низкомолекулярный полиэтилен, а в качестве наполнителя используют крахмал, компоненты пластилина взяты в соотношении, мас.%:

Низкомолекулярный полиэтилен 21-22

Мягчитель 18-19

Парафин 2-3

Пигмент 0,05-1,35

Крахмал остальное

Известно использование полиэтилена высокого давления с молекулярной массой 18000-35000 в количестве 1-10 масс. % в составе восковой композиции (SU 1006457, 1983 г.), а также в детском пластилине (SU 1333678, 1987 г.).

При производстве пластилина используют две марки низкомолекулярного полиэтилена-НМПЭ-1 и НМПЭ-2 (ТУ 2211-060-00203521-2002). Его получают при производстве полиэтилена высокого давления. Он представляет собой мазе- или воскообразную массу, молекулярной массы 4500-8000, вязкость расплава 4-750 сП*10^-3, температура плавления 25-90°С, зольность 0,1%.

В качестве парафина используют технический очищенный парафин Т-1 (ГОСТ 23683-89) с температурой плавления 52-58°С, массовой долей масла не более 1,8.

В качестве крахмала используют крахмал картофельный "Экстра" (ГОСТ 7699-78), крахмал тапиоковый "Экстра" фирмы КМС (Kartoffelmelcentralen amba) Вьетнам, а также пшеничный крахмал и другие.

Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов:

линейного строения (амилоза) и разветвленного (амилопектин). Молекулярная масса амилозы - 200 тыс., амилопектина - 1 млн. Это - белый аморфный порошок с кристаллическим блеском, влажностью 17-20%, зольностью 0,3%.

Тапиоковый крахмал изготавливается из клубней кассавы (маниоки съедобной) и по своим свойствам очень близок к картофельному крахмалу, имеет меньшую влажность (6-7%), меньшую зольность (0,2%).

Показатель вязкости крахмала распределяется следующим образом: высокая - картофельный, затем ниже - тапиоковый, и самая низкая - у пшеничного крахмала.

Крахмал пшеничный имеет влажность 13%, зольность - 0,25%.

В качестве пигмента используют минеральные, органические: диоксид титана, углерод технический К-354, П-234, пигмент Алый Ж, а также флуоресцентные: пигмент малиновый флуоресцентный, пигмент зеленый флуоресцентный и др.

Технология изготовления пластилина.

Сначала готовят расплав мягчителя, для чего производят нагрев до 120°С. Низкомолекулярный полиэтилен расплавляют при температуре 80-85°С. Пластилиновая масса готовится в смесителе, снабженным двумя Z-образными мешалками, рубашкой с теплоносителем, электрическим теном. В смеситель загружают расчетное количество низкомолекулярного полиэтилена, парафина, пигмента, перемешивают при 50°С. Отбирают пробу на соответствие цвета и однородности расплава. Затем загружают расчетное количество мягчителя. После перемешивания в течение 40-60 минут в смеситель вводят крахмал, перемешивают в течение 4-5 часов, затем производят выгрузку пластилина.

В табл.1 приведены рецептуры пластилина по изобретению и пластилина-прототипа. В табл.2 приведены свойства пластилинов, включая свойства зарубежного аналога: пластилина "PONGO" итальянской фирмы Fila (6 цветов).

Следует прокомментировать значения показателей свойств табл.2. Определение способности к размягчению и готовность к лепке пластилина: пластилин разминают при температуре 20±5°С в течение (0,5-2) минут, формируют стержень диаметром (10-12) мм. Стержень загибают под углом 180°.

Пластилин по изобретению не липнет, не рвется, не твердеет, легко соединяется и на месте сгиба не образуется трещин. Пластилин имеет слабый запах нефтепродуктов (не более 2-х баллов). Пенетрацию определяют по ГОСТ 1440-78.

Таблица 2
Показатели свойств пластилина
Наименование показателей	По изобретению	Прототип	Зарубежный аналог
	1	2	3	4	5	6	7	8
Цвет	белый	черный	оранжевый	светло-зеленый	красный	светло-зеленый	оранжевый	светло-зеленый
Интенсивность окраски по отношению к прототипу, балл	не измеряется	не измеряется	1,8	3	4	1	1	2
Способность к размягчению и пригодность к лепке	отличная	хорошая	хорошая
Время размягчения при 20±5°С, сек	30-40	30-40	30-40	30-40	30-40	180-200	180-200	90-100
Пенетрация, 0,1 мм	40-50	40-50	40-50	40-50	40-50	40-60	40-60	30-40

Пластилин, включающий мягчитель, парафин, пигмент, наполнитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полиэтилен низкомолекулярный, а в качестве наполнителя используют крахмал, компоненты пластилина взяты в соотношении, мас.%:

Полиэтилен низкомолекулярный 21-22

Мягчитель 18-19

Парафин 2-3

Пигмент 0,05-1,35

Крахмал остальное