本发明属于面人工艺品加工技术领域，具体涉及一种面人工艺品的防开裂添加剂及其制备方法。
背景技术：
面人也称面塑、年模、面花，是一种制作简单但艺术性很高的中国民间工艺品。中国的面塑艺术早在汉代就已有文字记载。它用面粉、糯米粉为主要原料,再加上色彩，石蜡、蜂蜜等成分,经过防裂防霉的处理，制成柔软的各色面团。捏面艺人,根据所需随手取材，在手中几经捏、搓、揉、掀,用小竹刀灵巧地点、切、刻、划、塑成身、手、头面,披上发饰和衣裳，顷刻之间，栩栩如生的艺术形象便脱手而成。传统的面人工艺品放置时间长了会因为面团过干、粘性变差、稳定性差，导致出现开裂现象，不利于面人工艺品的存放。因此，增强面团的粘性和稳定性，降低面人工艺品出现开裂，是一个亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种面人工艺品的防开裂添加剂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种面人工艺面的防开裂添加剂，按重量份组分如下：硅藻土4-6份、膨润土3-5份、凹凸棒土4-7份、水溶性钒盐2-3份、聚乙烯醇3-5份、羧甲基纤维素钠3-4份、壳聚糖改性碳纤维5-8份、海藻酸钠5-8份、淀粉糊精6-10份、蒸馏水20-30份。
优选地，一种面人工艺品的防开裂添加剂，其中壳聚糖改性碳纤维的制备方法如下：
1）取70-75%的浓硝酸30-40份，加入碳纤维20-25份，在400-600w超声波下进行振荡分散25-35min，然后取出碳纤维，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤至洗涤液呈中性；
2）将碳纤维移至管式炉中，通入臭氧15-30l，加热至600-800℃进行高温氧化处理；
3）取15-20%的稀盐酸溶液30-40份，加入壳聚糖10-15份、聚乙烯吡咯烷酮4-7份和处理过的碳纤维，加热至50-70℃，混合搅拌溶解后，升温至150-200℃，进行水浴保温2-3h，待反应结束后，自然冷却至室温，将得到的碳纤维用蒸馏水洗涤烘干后即可制得壳聚糖改性碳纤维。
优选地，一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，具体步骤如下：
1）取硅藻土4-6份、膨润土3-5份、凹凸棒土4-7份，混合后加热至300-350℃进行高温煅烧1-3h，制得煅烧混合物；
2）取水溶性钒盐2-3份、聚乙烯醇3-5份、羧甲基纤维素钠3-4份、蒸馏水20-30份，混合后加热至23-27℃，搅拌形成胶状溶液；
3）将煅烧混合物加入到胶状溶液中，在超声波下处理20-30min，然后加热至45-50℃进行回流4-6h，冷却至室温后在转速为300-400r/min搅拌30-50min，然后陈化2-3h，离心分离后将固体产物进行干燥，煅烧后制得前驱体；
4）取海藻酸钠5-8份、淀粉糊精6-10份、壳聚糖改性碳纤维5-8份、蒸馏水20-30份，混合后再加入前驱体，加热至50-60℃，水浴保温3-4h，然后过滤后将固体产物干燥后即可制得防开裂添加剂。
优选地，一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，其中步骤3）中的煅烧至少满足以下条件：以10-15℃/min的升温速度升温至500-600℃，然后以1-2mpa/min的升压速度加压至20-30mpa，保压加热2-3h，然后迅速泄压至常压，自然冷却至室温。
优选地，一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，其中步骤3）、4）中所述的干燥至少满足以下条件：干燥温度100-150℃，干燥时间3-4h
本发明相比现有技术具有以下优点：
1.本发明制备的面人工艺品的防开裂添加剂，首先，硅藻土具有孔隙度大、吸附性强的特点，可以将各组分吸附至表面，提高各组分分散的均匀性，膨润土具有很好的吸湿性和膨胀性，吸水膨胀后可以提高黏滞性和润滑性，增强面人的粘合性和光滑性，同时膨润土还具有较强的阳离子交换能力，可以有效的吸附有色离子，有利于后期面人的上色，凹凸棒土土质细腻，有油脂滑感，可以提高面人的光滑性，同时凹凸棒土特有的晶体结构具有大的比表面积和膨胀容，可以提高面人的膨胀系数，增强面人对温度变化的适应性，将硅藻土、膨润土和凹凸棒土混合后进行高温煅烧，可以加速组分中原子扩散速度以及分子间新键的形成，使得组分结构得到改善，增强分子间的键能，提高面人的抗开裂性；其次，水溶性钒盐具有很好的延展性和抗氧化性，聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠具有很好的粘结性，混合后形成的胶状液可以提高组分间的粘合性和抗氧化性，提高面人的抗开裂和抗氧化；再次，将煅烧混合物加入到胶状溶液中，再加入壳聚糖改性碳纤维，经回流、陈化可以使得组分间进行充分的混合，再经高压煅烧后迅速泄压，可以使前驱体进行膨化，提高前驱体的弹性，从而提高面人抗性；最后，将海藻酸钠、淀粉糊精、壳聚糖改性碳纤维混合后加入前驱体进行加热保温，可以促进壳聚糖改性纤维素渗透性前驱体的缝隙中，提高添加剂的稳定性，从而达到增强面人稳定性的目的。
2.本发明制备的面人工艺品的防开裂添加剂，添加的壳聚糖改性碳纤维，首先，将碳纤维浸泡在浓硝酸中进行超声波振荡，可以对碳纤维进行活化，然后在臭氧环境下进行高温氧化处理，可以去除碳纤维中的吸附水以及提高结构强度，提高稳定性；其次，将处理过的碳纤维和壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮进行水浴加热，可以使得壳聚糖和聚乙烯吡咯烷酮渗透进碳纤维的孔洞中，保持了碳纤维的优异的机械强度，同时改善碳纤维与前驱体的相容性，提高碳纤维与前驱体之间的结合力，最终有效的提高添加剂的机械性能。
3.本发明制备的面人工艺品的防开裂添加剂，可以有效的提高面人防开裂的性能，同时还可以提高面人的粘合性和对有色离子的吸附性，并且该制备方法具有工序简单，原料易得的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发名做进一步的说明。
实施例1
一种面人工艺面的防开裂添加剂，按重量份组分如下：硅藻土4份、膨润土3份、凹凸棒土4份、水溶性钒盐2份、聚乙烯醇3份、羧甲基纤维素钠3份、壳聚糖改性碳纤维5份、海藻酸钠5份、淀粉糊精6份、蒸馏水20份。
作为优选，其中壳聚糖改性碳纤维的制备方法如下：
1）取70%的浓硝酸30份，加入碳纤维20份，在400w超声波下进行振荡分散25min，然后取出碳纤维，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤至洗涤液呈中性；
2）将碳纤维移至管式炉中，通入臭氧15l，加热至600℃进行高温氧化处理；
3）取15%的稀盐酸溶液30份，加入壳聚糖10份、聚乙烯吡咯烷酮4份和处理过的碳纤维，加热至50℃，混合搅拌溶解后，升温至150℃，进行水浴保温2h，待反应结束后，自然冷却至室温，将得到的碳纤维用蒸馏水洗涤烘干后即可制得壳聚糖改性碳纤维。
一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，具体步骤如下：
1）取硅藻土4份、膨润土3份、凹凸棒土4份，混合后加热至300℃进行高温煅烧1h，制得煅烧混合物；
2）取水溶性钒盐2份、聚乙烯醇3份、羧甲基纤维素钠3份、蒸馏水20份，混合后加热至23℃，搅拌形成胶状溶液；
3）将煅烧混合物加入到胶状溶液中，在超声波下处理20min，然后加热至45℃进行回流4h，冷却至室温后在转速为300r/min搅拌30min，然后陈化2h，离心分离后将固体产物进行干燥，煅烧后制得前驱体；
4）取海藻酸钠5份、淀粉糊精6份、壳聚糖改性碳纤维5份、蒸馏水20份，混合后再加入前驱体，加热至50℃，水浴保温3h，然后过滤后将固体产物干燥后即可制得防开裂添加剂。
作为优选，其中步骤3）中的煅烧至少满足以下条件：以10℃/min的升温速度升温至500℃，然后以1mpa/min的升压速度加压至20mpa，保压加热2h，然后迅速泄压至常压，自然冷却至室温。
作为优选，其中步骤3）、4）中所述的干燥至少满足以下条件：干燥温度100℃，干燥时间3h。
实施例2
一种面人工艺面的防开裂添加剂，按重量份组分如下：硅藻土5份、膨润土4份、凹凸棒土5份、水溶性钒盐2份、聚乙烯醇4份、羧甲基纤维素钠3份、壳聚糖改性碳纤维6份、海藻酸钠6份、淀粉糊精8份、蒸馏水25份。
作为优选，其中壳聚糖改性碳纤维的制备方法如下：
1）取70%的浓硝酸35份，加入碳纤维23份，在500w超声波下进行振荡分散30min，然后取出碳纤维，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤至洗涤液呈中性；
2）将碳纤维移至管式炉中，通入臭氧20l，加热至700℃进行高温氧化处理；
3）取17%的稀盐酸溶液35份，加入壳聚糖13份、聚乙烯吡咯烷酮5份和处理过的碳纤维，加热至60℃，混合搅拌溶解后，升温至170℃，进行水浴保温2.5h，待反应结束后，自然冷却至室温，将得到的碳纤维用蒸馏水洗涤烘干后即可制得壳聚糖改性碳纤维。
一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，具体步骤如下：
1）取硅藻土5份、膨润土4份、凹凸棒土5份，混合后加热至320℃进行高温煅烧2h，制得煅烧混合物；
2）取水溶性钒盐2份、聚乙烯醇4份、羧甲基纤维素钠3份、蒸馏水25份，混合后加热至25℃，搅拌形成胶状溶液；
3）将煅烧混合物加入到胶状溶液中，在超声波下处理25min，然后加热至47℃进行回流5h，冷却至室温后在转速为350r/min搅拌40min，然后陈化2.5h，离心分离后将固体产物进行干燥，煅烧后制得前驱体；
4）取海藻酸钠6份、淀粉糊精8份、壳聚糖改性碳纤维6份、蒸馏水25份，混合后再加入前驱体，加热至55℃，水浴保温3.5h，然后过滤后将固体产物干燥后即可制得防开裂添加剂。
作为优选，其中步骤3）中的煅烧至少满足以下条件：以13℃/min的升温速度升温至550℃，然后以1.5mpa/min的升压速度加压至25mpa，保压加热2.5h，然后迅速泄压至常压，自然冷却至室温。
作为优选，其中步骤3）、4）中所述的干燥至少满足以下条件：干燥温度120℃，干燥时间3.5h。
实施例3
一种面人工艺面的防开裂添加剂，按重量份组分如下：硅藻土6份、膨润土5份、凹凸棒土7份、水溶性钒盐3份、聚乙烯醇5份、羧甲基纤维素钠4份、壳聚糖改性碳纤维8份、海藻酸钠8份、淀粉糊精10份、蒸馏水30份。
作为优选，其中壳聚糖改性碳纤维的制备方法如下：
1）取75%的浓硝酸40份，加入碳纤维25份，在600w超声波下进行振荡分散35min，然后取出碳纤维，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤至洗涤液呈中性；
2）将碳纤维移至管式炉中，通入臭氧30l，加热至800℃进行高温氧化处理；
3）取20%的稀盐酸溶液40份，加入壳聚糖15份、聚乙烯吡咯烷酮7份和处理过的碳纤维，加热至70℃，混合搅拌溶解后，升温至200℃，进行水浴保温3h，待反应结束后，自然冷却至室温，将得到的碳纤维用蒸馏水洗涤烘干后即可制得壳聚糖改性碳纤维。
一种面人工艺品的防开裂添加剂的制备方法，具体步骤如下：
1）取硅藻土6份、膨润土5份、凹凸棒土7份，混合后加热至350℃进行高温煅烧3h，制得煅烧混合物；
2）取水溶性钒盐3份、聚乙烯醇5份、羧甲基纤维素钠4份、蒸馏水30份，混合后加热至27℃，搅拌形成胶状溶液；
3）将煅烧混合物加入到胶状溶液中，在超声波下处理30min，然后加热至50℃进行回流6h，冷却至室温后在转速为400r/min搅拌50min，然后陈化3h，离心分离后将固体产物进行干燥，煅烧后制得前驱体；
4）取海藻酸钠8份、淀粉糊精10份、壳聚糖改性碳纤维8份、蒸馏水30份，混合后再加入前驱体，加热至60℃，水浴保温4h，然后过滤后将固体产物干燥后即可制得防开裂添加剂。
作为优选，其中步骤3）中的煅烧至少满足以下条件：以15℃/min的升温速度升温至600℃，然后以2mpa/min的升压速度加压至30mpa，保压加热3h，然后迅速泄压至常压，自然冷却至室温。
作为优选，其中步骤3）、4）中所述的干燥至少满足以下条件：干燥温度150℃，干燥时间4h。
对比例1：去除步骤1）中的硅藻土和膨润土，其余与实施例1相同。
对比例2：去除步骤2）中的聚乙烯醇，其余与实施例1相同。
对比例3：去除步骤2）中的羧甲基纤维素钠，其余与实施例1相同。
对比例4：去除步骤4）中的壳聚糖改性碳纤维，其余与实施例1相同。
对比例5：去除步骤4）中的海藻酸钠和淀粉糊精，其余与实施例1相同。
实验例：分别将实施例1和对比例1-5制备的防开裂添加剂加入到面人原料中，对照组的面人原料中不添加任何东西，面人原料的配方以及捏制的面人性状相同，将捏制好的面人分成7组，每组20个，放置在湿度为50-70%的通风房间中，每天使用清水将面人表面湿润后使用加热灯进行加热，待面人表面水分蒸发后即可，每天重复5次，一个月后观察面人的开裂情况，记录结果如表一所示：
表一
从表一可以看出，实施例1中出现裂纹的面人数量最少，并且平均裂纹数和裂纹长度也是最少的，由此可见，本发明提供的防开裂添加剂可以有效的提高面人原料的粘合性和稳定性，提高面人的抗性，从而增强面人的防开裂性能。
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，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。