一種改性糯米基超輕粘土的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種改性糯米基超輕粘土的制備方法，屬于材料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]目前市場上銷售的橡皮泥或稱兒童彩泥，主要以水、面粉、塑膠、染料、色素為原料，其中還含有大量有機酸類物質，如苯甲酸等。由于生產工藝和使用原料不合格等原因，橡皮泥中會殘留一些對人體有害的物質，其中最主要的是可致癌的芳香胺類物質。這類物質在橡皮泥中主要來自于某些偶氮染料的分解，如果在橡皮泥中使用了這些偶氮染料，那么當其與人體直接接觸后，這些物質會在人體代謝物(如汗液、唾液)的作用下分解出芳香胺，并被人體吸收造成健康危害。所以尋找一種可以替代橡皮泥的娛樂性較強的玩具是非常重要的。
[0003]超輕粘土是一種無毒、無味、無刺激性新型環保工藝材料，屬粘土類。該材料可塑性強、色彩艷麗，手工者可自由揉捏、隨意創作，是一種集陶土、紙粘土、雕塑油泥、橡皮泥等優點集于一身的最新手工創作材料，它可與木頭、金屬片、亮片、玻璃等材質完美結合使用，由彈跳泥制作的作品不需要燒烤，在24?48小時內可自然風干且有彈性、不碎裂，可以永久保存。但是，目前超輕粘土主要是運用高分子材料發泡粉(真空微球)進行發泡，再與聚已醇、交聯劑、甘油、顏料等材料按照一定的比例物理混合制成，在制備過程中，比較繁瑣，而且原料成本比較昂貴，另外這些材料極易附在皮膚、指甲、毛發上，難以清洗干凈，長期接觸對皮膚會產生刺激性，因此，提高材料易清洗性可以直接提高超輕粘土的安全性，進一步保護兒童健康。
[0004]糯米渣是大米淀粉糖類產品生產過程中的副產品，即以大米為原料，經淀粉酶高溫液化處理并經板框壓濾除去糖類物質而得到的殘渣，其蛋白質含量約為40?60%，也被成為大米蛋白濃縮物。所以利用米渣為原料，代替超輕粘土制備過程中使用的高分子材料發泡粉，更加具有經濟性、實用性。
【發明內容】
[0005]本發明主要解決的技術問題:針對目前常用的超輕粘土中雖然不含有橡皮泥中的芳香胺類致癌物質，但是超輕粘土在制備過程中，使用的高分子材料發泡粉，極易附在皮膚、指甲、毛發上，難以清洗干凈，長期接觸對孩子皮膚會產生刺激性影響的問題，提供了一種利用糯米渣為原料，通過改性糯米基從而制備超輕粘土的方法。該方法將糯米渣進行糖化酶解后，與中性蛋白酶混合發酵制得中性蛋白酶解液，經脫色后噴霧干燥得到糯米蛋白粉代替傳統超輕粘土制備中使用的高分子材料發泡粉，與各種輔料混合后即得一種改性糯米基超輕粘土。本發明制得的超輕粘土不僅安全無害，使用時不會附在皮膚、指甲、毛發上，容易清洗干凈，而且利用糯米渣為原料，實現了廢物利用，且更加具有經濟性、實用性。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
(1)稱取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無菌水，放置在磁力攪拌機上，以300?400r/min的轉速攪拌10?20min使其混合均勻；
(2)用質量濃度為30%的乙酸溶液調節上述混合液得pH至4?5后，將酶解罐放入恒溫培養箱，在45?55°C下酶解2?4h，酶解結束后將酶解糯米倒入布氏漏斗，用85?95°C的熱水洗滌抽濾3?5次，再將抽濾后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45?55°C下干燥1?2h，備用；
(3)稱取20?30g上述干燥后的糯米渣放入發酵罐中，按料液比為1:5向里加入蒸餾水，再將其放入恒溫水浴鍋中，加熱升溫至35?45°C，用濃度為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至7?8，向發酵罐中加入2?5g中性蛋白酶，放置在磁力攪拌機上，以200?300r/min的轉速攪拌發酵6?7h ;
(4)發酵結束后，將發酵物倒入500mL燒杯中，放入沸水浴中滅酶10?15min，待其自然冷卻至室溫后，移入臥式離心機，以10000?12000r/min的轉速離心處理15?20min，分離去除殘渣得到酶解液；
(5)量取100?150mL酶解液倒入500mL燒杯中，置于水浴鍋升溫至45?55°C，用質量濃度為30%的鹽酸溶液調節pH至6?7，再加入3?5g活性炭，搖床振蕩吸附35?45min后，移入布氏漏斗抽濾去除活性炭，得到脫色后的酶解液；
(6)將得到的脫色酶解液進行噴霧干燥，噴霧干燥進口溫度為230?250°C，出口溫度為80?90°C，再用氣流粉碎機粉碎后過120目標準篩，得糯米蛋白粉；
(7)取10?15g糯米蛋白粉，放入100mL燒杯中，加入20?30mL聚乙醇，5?10mL甘油，用玻璃棒進行攪拌，并在攪拌過程中，緩慢滴加2?3mL聚丙二醇縮水甘油醚作交聯劑，繼續攪拌20?30min，繼續添加混合物1?2%的相應色系的顏料，混合均勻后，減壓濃縮后即得一種改性儒米基超輕粘土。
[0007]本發明的應用方法是:使用時，取300?350g本發明制得的改性糯米基超輕粘土，用手均勻揉成一個50?80g的小球，之后將小球放入卡通按壓器中，按壓成一個個卡通動物圖案，最后將按壓好的圖案放置在通風處，6?12h后，即可自行風干。使用時不僅不會附在皮膚、指甲、毛發上，容易清洗干凈，而且干燥后不會出現裂紋，可以保存4?5年不變質不發霉。
[0008]本發明的有益效果是:
(1)本發明制得的糯米基超輕粘土安全無害，使用時不會附在皮膚、指甲、毛發上，容易清洗干凈；
(2)利用本發明超輕粘土制成的物品可自然風干，干燥后不會出現裂紋，可以保存4?5年不變質不發霉；
(3)操作簡單易行，利用糯米渣為原料，實現了廢物利用，且更加具有經濟性、實用性。
【具體實施方式】
[0009]首先稱取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無菌水，放置在磁力攪拌機上，以300?400r/min的轉速攪拌10?20min使其混合均勻；然后用質量濃度為30%的乙酸溶液調節上述混合液pH至4?5后，將酶解罐放入恒溫培養箱，在45?55°C下酶解2?4h，酶解結束后將酶解糯米倒入布氏漏斗，用85?95°C的熱水洗滌抽濾3?5次，再將抽濾后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45?55°C下干燥1?2h，備用；隨后稱取20?30g上述干燥后的糯米渣放入發酵罐中，按料液比為1: 5向里加入蒸餾水，再將其放入恒溫水浴鍋中，加熱升溫至35?45°C，用濃度為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至7?8，向發酵罐中加入2?5g中性蛋白酶，放置在磁力攪拌機上，以200?300r/min的轉速攪拌發酵6?7h ;之后發酵結束后，將發酵物倒入500mL燒杯中，放入沸水浴中滅酶10?15min，待其自然冷卻至室溫后，移入臥式離心機，以10000?12000r/min的轉速離心處理15?20min，分離去除殘渣得到酶解液；再量取100?150mL酶解液倒入500mL燒杯中，置于水浴鍋升溫至45?55°C，用質量濃度為30%的鹽酸溶液調節pH至6?7，再加入3?5g活性炭，搖床振蕩吸附35?45min后，移入布氏漏斗抽濾去除活性炭，得到脫色后的酶解液；接下來將得到的脫色酶解液進行噴霧干燥，噴霧干燥進口溫度為230?250 °C，出口溫度為80?90°C，再用氣流粉碎機粉碎后過120目標準篩，得糯米蛋白粉；最后取10?15g儒米蛋白粉，放入100mL燒杯中，加入20?30mL聚乙醇，5?10mL甘油，用玻璃棒進行攪拌，并在攪拌過程中，緩慢滴加2?3mL聚丙二醇縮水甘油醚作交聯劑，繼續攪拌20?30min，繼續添加混合物1?2%的相應色系的顏料，混合均勻后，減壓濃縮后即得一種改性糯米基超輕粘土。
[0010]實例1
首先稱取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無菌水，放置在磁力攪拌機上，以300r/min的轉速攪拌lOmin使其混合均勾；然后用質量濃度為30%的乙酸溶液調節上述混合液得pH至4后，將酶解罐放入恒溫培養箱，在45°C下酶解2h，酶解結束后將酶解糯米倒入布氏漏斗，用85°C的熱水洗滌抽濾3次，再將抽濾后的糯米渣放于真空干燥箱中，于45 °C下干燥lh，備用；隨后稱取20g上述干燥后的糯米渣放入發酵罐中，按料液比為1:5向里加入蒸餾水，再將其放入恒溫水浴鍋中，加熱升溫至35°C，用濃度為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至7，向發酵罐中加入2g中性蛋白酶，放置在磁力攪拌機上，以200r/min的轉速攪拌發酵6h ;之后發酵結束后，將發酵物倒入500mL燒杯中，放入沸水浴中滅酶lOmin，待其自然冷卻至室溫后，移入臥式離心機，以1