一种改性糯米基超轻粘土的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种改性糯米基超轻粘土的制备方法，属于材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上销售的橡皮泥或称儿童彩泥，主要以水、面粉、塑胶、染料、色素为原料，其中还含有大量有机酸类物质，如苯甲酸等。由于生产工艺和使用原料不合格等原因，橡皮泥中会残留一些对人体有害的物质，其中最主要的是可致癌的芳香胺类物质。这类物质在橡皮泥中主要来自于某些偶氮染料的分解，如果在橡皮泥中使用了这些偶氮染料，那么当其与人体直接接触后，这些物质会在人体代谢物(如汗液、唾液)的作用下分解出芳香胺，并被人体吸收造成健康危害。所以寻找一种可以替代橡皮泥的娱乐性较强的玩具是非常重要的。
[0003]超轻粘土是一种无毒、无味、无刺激性新型环保工艺材料，属粘土类。该材料可塑性强、色彩艳丽，手工者可自由揉捏、随意创作，是一种集陶土、纸粘土、雕塑油泥、橡皮泥等优点集于一身的最新手工创作材料，它可与木头、金属片、亮片、玻璃等材质完美结合使用，由弹跳泥制作的作品不需要烧烤，在24?48小时内可自然风干且有弹性、不碎裂，可以永久保存。但是，目前超轻粘土主要是运用高分子材料发泡粉(真空微球)进行发泡，再与聚已醇、交联剂、甘油、颜料等材料按照一定的比例物理混合制成，在制备过程中，比较繁琐，而且原料成本比较昂贵，另外这些材料极易附在皮肤、指甲、毛发上，难以清洗干净，长期接触对皮肤会产生刺激性，因此，提高材料易清洗性可以直接提高超轻粘土的安全性，进一步保护儿童健康。
[0004]糯米渣是大米淀粉糖类产品生产过程中的副产品，即以大米为原料，经淀粉酶高温液化处理并经板框压滤除去糖类物质而得到的残渣，其蛋白质含量约为40?60%，也被成为大米蛋白浓缩物。所以利用米渣为原料，代替超轻粘土制备过程中使用的高分子材料发泡粉，更加具有经济性、实用性。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对目前常用的超轻粘土中虽然不含有橡皮泥中的芳香胺类致癌物质，但是超轻粘土在制备过程中，使用的高分子材料发泡粉，极易附在皮肤、指甲、毛发上，难以清洗干净，长期接触对孩子皮肤会产生刺激性影响的问题，提供了一种利用糯米渣为原料，通过改性糯米基从而制备超轻粘土的方法。该方法将糯米渣进行糖化酶解后，与中性蛋白酶混合发酵制得中性蛋白酶解液，经脱色后喷雾干燥得到糯米蛋白粉代替传统超轻粘土制备中使用的高分子材料发泡粉，与各种辅料混合后即得一种改性糯米基超轻粘土。本发明制得的超轻粘土不仅安全无害，使用时不会附在皮肤、指甲、毛发上，容易清洗干净，而且利用糯米渣为原料，实现了废物利用，且更加具有经济性、实用性。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取30?40g糯米渣，放入酶解罐中，按25?35U/g的量向其加入糖化酶，再加入200?300mL无菌水，放置在磁力搅拌机上，以300?400r/min的转速搅拌10?20min使其混合均匀；
(2)用质量浓度为30%的乙酸溶液调节上述混合液得pH至4?5后，将酶解罐放入恒温培养箱，在45?55°C下酶解2?4h，酶解结束后将酶解糯米倒入布氏漏斗，用85?95°C的热水洗涤抽滤3?5次，再将抽滤后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45?55°C下干燥1?2h，备用；
(3)称取20?30g上述干燥后的糯米渣放入发酵罐中，按料液比为1:5向里加入蒸馏水，再将其放入恒温水浴锅中，加热升温至35?45°C，用浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7?8，向发酵罐中加入2?5g中性蛋白酶，放置在磁力搅拌机上，以200?300r/min的转速搅拌发酵6?7h ;
(4)发酵结束后，将发酵物倒入500mL烧杯中，放入沸水浴中灭酶10?15min，待其自然冷却至室温后，移入卧式离心机，以10000?12000r/min的转速离心处理15?20min，分离去除残渣得到酶解液；
(5)量取100?150mL酶解液倒入500mL烧杯中，置于水浴锅升温至45?55°C，用质量浓度为30%的盐酸溶液调节pH至6?7，再加入3?5g活性炭，摇床振荡吸附35?45min后，移入布氏漏斗抽滤去除活性炭，得到脱色后的酶解液；
(6)将得到的脱色酶解液进行喷雾干燥，喷雾干燥进口温度为230?250°C，出口温度为80?90°C，再用气流粉碎机粉碎后过120目标准筛，得糯米蛋白粉；
(7)取10?15g糯米蛋白粉，放入100mL烧杯中，加入20?30mL聚乙醇，5?10mL甘油，用玻璃棒进行搅拌，并在搅拌过程中，缓慢滴加2?3mL聚丙二醇缩水甘油醚作交联剂，继续搅拌20?30min，继续添加混合物1?2%的相应色系的颜料，混合均匀后，减压浓缩后即得一种改性儒米基超轻粘土。
[0007]本发明的应用方法是:使用时，取300?350g本发明制得的改性糯米基超轻粘土，用手均匀揉成一个50?80g的小球，之后将小球放入卡通按压器中，按压成一个个卡通动物图案，最后将按压好的图案放置在通风处，6?12h后，即可自行风干。使用时不仅不会附在皮肤、指甲、毛发上，容易清洗干净，而且干燥后不会出现裂纹，可以保存4?5年不变质不发霉。
[0008]本发明的有益效果是:
(1)本发明制得的糯米基超轻粘土安全无害，使用时不会附在皮肤、指甲、毛发上，容易清洗干净；
(2)利用本发明超轻粘土制成的物品可自然风干，干燥后不会出现裂纹，可以保存4?5年不变质不发霉；
(3)操作简单易行，利用糯米渣为原料，实现了废物利用，且更加具有经济性、实用性。
【具体实施方式】
[0009]首先称取30?40g糯米渣，放入酶解罐中，按25?35U/g的量向其加入糖化酶，再加入200?300mL无菌水，放置在磁力搅拌机上，以300?400r/min的转速搅拌10?20min使其混合均匀；然后用质量浓度为30%的乙酸溶液调节上述混合液pH至4?5后，将酶解罐放入恒温培养箱，在45?55°C下酶解2?4h，酶解结束后将酶解糯米倒入布氏漏斗，用85?95°C的热水洗涤抽滤3?5次，再将抽滤后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45?55°C下干燥1?2h，备用；随后称取20?30g上述干燥后的糯米渣放入发酵罐中，按料液比为1: 5向里加入蒸馏水，再将其放入恒温水浴锅中，加热升温至35?45°C，用浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7?8，向发酵罐中加入2?5g中性蛋白酶，放置在磁力搅拌机上，以200?300r/min的转速搅拌发酵6?7h ;之后发酵结束后，将发酵物倒入500mL烧杯中，放入沸水浴中灭酶10?15min，待其自然冷却至室温后，移入卧式离心机，以10000?12000r/min的转速离心处理15?20min，分离去除残渣得到酶解液；再量取100?150mL酶解液倒入500mL烧杯中，置于水浴锅升温至45?55°C，用质量浓度为30%的盐酸溶液调节pH至6?7，再加入3?5g活性炭，摇床振荡吸附35?45min后，移入布氏漏斗抽滤去除活性炭，得到脱色后的酶解液；接下来将得到的脱色酶解液进行喷雾干燥，喷雾干燥进口温度为230?250 °C，出口温度为80?90°C，再用气流粉碎机粉碎后过120目标准筛，得糯米蛋白粉；最后取10?15g儒米蛋白粉，放入100mL烧杯中，加入20?30mL聚乙醇，5?10mL甘油，用玻璃棒进行搅拌，并在搅拌过程中，缓慢滴加2?3mL聚丙二醇缩水甘油醚作交联剂，继续搅拌20?30min，继续添加混合物1?2%的相应色系的颜料，混合均匀后，减压浓缩后即得一种改性糯米基超轻粘土。
[0010]实例1
首先称取30g糯米渣，放入酶解罐中，按25U/g的量向其加入糖化酶，再加入200mL无菌水，放置在磁力搅拌机上，以300r/min的转速搅拌lOmin使其混合均勾；然后用质量浓度为30%的乙酸溶液调节上述混合液得pH至4后，将酶解罐放入恒温培养箱，在45°C下酶解2h，酶解结束后将酶解糯米倒入布氏漏斗，用85°C的热水洗涤抽滤3次，再将抽滤后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45 °C下干燥lh，备用；随后称取20g上述干燥后的糯米渣放入发酵罐中，按料液比为1:5向里加入蒸馏水，再将其放入恒温水浴锅中，加热升温至35°C，用浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7，向发酵罐中加入2g中性蛋白酶，放置在磁力搅拌机上，以200r/min的转速搅拌发酵6h ;之后发酵结束后，将发酵物倒入500mL烧杯中，放入沸水浴中灭酶lOmin，待其自然冷却至室温后，移入卧式离心机，以1