本發(fā)明涉及一種以無(wú)機(jī)鹽類顆粒為主體，并結(jié)合高分子溶液的顆粒組合物作為常溫人造仿雪，有別于以水為主體制作出來(lái)的低溫人造雪。

背景技術(shù)：

一般人造雪是以水為主體，在低溫環(huán)境下(0℃左右)利用造雪機(jī)制作出來(lái)雪花，因此不適合在亞熱帶造雪，或者僅能在具有室內(nèi)空調(diào)的低溫空間造雪。此方法受到自然環(huán)境條件的限制，且制作過(guò)程需透過(guò)熱交換技術(shù)將水冷凍成雪，造雪過(guò)程會(huì)大幅消耗能量而有環(huán)保的顧慮。

因此，人們陸續(xù)地開(kāi)發(fā)出以下多種可應(yīng)用于非寒冷地區(qū)的常溫人造雪。舉例來(lái)說(shuō)，習(xí)知的人造雪以超吸水聚合物為主體，此聚合物可迅速吸收水分，在短時(shí)間內(nèi)膨脹且凝膠化，形成一種顏色、外觀、松散度類似天然雪的球形人造雪顆粒。然而，此聚合物凝膠化后觸感變得柔軟、黏稠，且顆粒之間彼此不黏附，無(wú)法真正模擬天然雪的觸感。

為增加人造雪的機(jī)械特性，近年來(lái)開(kāi)發(fā)出一種以鍶鐵氧體為主體并帶有磁性的人造雪。鍶鐵氧粉體經(jīng)過(guò)成型、燒結(jié)、清洗、烘干、充磁制作出人造雪，其具有良好的凝聚性、阻尼分散性和潤(rùn)滑性。然而其制作流程需經(jīng)過(guò)多道手續(xù)，且燒結(jié)溫度高達(dá)1000～1300℃，同樣消耗了許多能量。

另有一種以塑化材質(zhì)固定于地面的“旱雪”技術(shù)，其造型包含刷子狀、梳子狀或金針菇等形狀，以類似地毯的方式鋪設(shè)于地面供滑雪使用。但此法受限于固定在地面的型式，僅提供滑行功能，不能用來(lái)堆雪人或打雪仗等其他雪地娛樂(lè)。

有鑒于此，目前需要一種在外觀、觸感以及機(jī)械性能上皆類似于天然雪的常溫人造仿雪，且其制作過(guò)程簡(jiǎn)單以及容易大量鋪設(shè)于滑雪坡道上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種人造仿雪，其模擬天然雪的外觀、觸感、凝聚性及阻尼分散性等特性，因而可用在常溫下鋪設(shè)滑道供各式的雪地娛樂(lè)(例如滑雪、堆雪人以及打雪仗)。此外，此人造仿雪材質(zhì)可自然分解在大自然中，因此相對(duì)環(huán)保。

本發(fā)明再提供一種人造仿雪的制作方法，其制作過(guò)程簡(jiǎn)單，可在室溫下實(shí)施而完全不需低溫環(huán)境，且容易大量鋪設(shè)于滑道上，以達(dá)到低耗能、低成本的效果。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種人造仿雪，包含：多個(gè)無(wú)機(jī)鹽類顆粒；以及高分子溶液層，呈膠狀包覆無(wú)機(jī)鹽類顆粒的表面，其中，高分子溶液層由水溶性的吸水高分子聚合物及水性溶劑所組成。

在一實(shí)施例中，人造仿雪中無(wú)機(jī)鹽類顆粒的重量百分比為72％～97％，

剩余為高分子溶液層，所述高分子溶液層由水溶性的吸水高分子聚合物及水性溶劑所組成，且所述吸水高分子聚合物與所述水性溶劑的重量比例為1：100～1：20000。

在一實(shí)施例中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒的陽(yáng)離子包含第IA族金屬離子及銨根離子，且陰離子包含鹵素離子、硝酸根離子、硫酸根離子、碳酸根離子以及磷酸根離子。所述第IA族金屬離子優(yōu)選為鈉或者鉀。

在一實(shí)施例中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒的粒徑范圍為小于10mm。

在一實(shí)施例中，吸水高分子聚合物包含丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯腈、丙烯酸鹽、甲基丙烯酸鹽以及羧甲基纖維素鹽的直鏈型聚合物或者共聚物。

在一實(shí)施例中，水性溶劑包含純水以及含有乙醇、異丙醇及甘油的至少其中之一的水溶液。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種人造仿雪的制造方法，包含：混合水溶性的高分子聚合物及水性溶劑，以讓高分子聚合物溶于水性溶劑而形成高分子溶液；以及混合高分子溶液與多個(gè)無(wú)機(jī)鹽類顆粒，以讓高分子溶液均勻地包覆于無(wú)機(jī)鹽類顆粒的表面而形成高分子溶液層，完成人造仿雪。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供一種顆粒組合物作為人造仿雪的用途，所述顆粒組合物包含：多個(gè)無(wú)機(jī)鹽類顆粒；以及高分子溶液層，呈膠狀包覆無(wú)機(jī)鹽類顆粒的表面，其中，高分子溶液層由水溶性的吸水高分子聚合物及水性溶劑所組成。

在一實(shí)施例中，顆粒組合物可作為鋪設(shè)滑雪坡道以及制作各式立體造形。

附圖說(shuō)明

圖1表示以本發(fā)明的人造仿雪的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2表示本發(fā)明的人造仿雪的制作流程圖；

圖3表示以本發(fā)明的人造仿雪鋪設(shè)滑雪坡道的示意圖；

圖4表示以本發(fā)明的人造仿雪制作立體造型的示意圖；

符號(hào)說(shuō)明：

10人造仿雪；12無(wú)機(jī)鹽類顆粒；14高分子溶液層；100滑雪坡道；

200雪人。

具體實(shí)施方式

以下，參考伴隨的圖式，詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，俾使本領(lǐng)域者易于了解。所述的創(chuàng)作可以采用多種變化的實(shí)施方式，當(dāng)不能只限定于這些實(shí)施例。本發(fā)明省略已熟知部分(well-known part)的描述，并且相同的參考號(hào)于本發(fā)明中代表相同的組件。

圖1顯示以本發(fā)明的人造仿雪的結(jié)構(gòu)的示意圖，在本實(shí)施例中的人造仿雪10，包含：多個(gè)無(wú)機(jī)鹽類顆粒12；以及高分子溶液層14，呈膠狀包覆無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的表面，其中，所述高分子溶液層14由水溶性的吸水高分子聚合物及水性溶劑所組成。

其中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12為白色結(jié)晶，用以模擬天然雪的結(jié)晶顆粒觸感以及松散質(zhì)地，可溶于水性溶劑(溶解度大于10^-4M)中解離產(chǎn)生陰陽(yáng)離子，且產(chǎn)生的離子不與高分子聚合物反應(yīng)沉淀。因此無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的陽(yáng)離子可為第IA族金屬離子以及銨根離子，且陰離子可為鹵素離子、硝酸根離子、硫酸根離子、碳酸根離子以及磷酸根離子。在本實(shí)施例中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12可為氯化鈉，但在另一未繪示的實(shí)施例中無(wú)機(jī)鹽類顆粒12也可由碳酸鈉、硫酸鈉、磷酸鉀、硝酸鉀、氯化銨等材料所構(gòu)成。

其中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12泛屬容易取得的來(lái)源，顆粒之間存在著范德華力及庫(kù)倫力因而彼此吸引，此吸引力可用以模擬天然雪的凝聚性，當(dāng)顆粒的粒徑越小、接觸面積越大時(shí)凝聚性也越強(qiáng)；此外，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12為分散性的固體，可產(chǎn)生阻尼分散性，適當(dāng)?shù)哪坌杂兄谶M(jìn)行雪地娛樂(lè)時(shí)容易將人造仿雪10壓捏成預(yù)定形狀而不會(huì)散開(kāi)，或者阻尼分散性可模擬鏟雪轉(zhuǎn)彎的滑雪體驗(yàn)。因此無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的粒徑小于10mm，在本實(shí)施例中，氯化鈉顆粒的粒徑可為100μm～500μm。

其中，高分子溶液層14的成分可為高分子溶液，由水溶性的吸水高分子聚合物及水性溶劑形成。高分子溶液層14均勻地包覆在無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的表面，可增加人造仿雪10的凝聚性及保水性。在本實(shí)施例中，高分子溶液為聚丙烯酸鈉與水混合的水溶液。

其中，吸水高分子聚合物可溶于水性溶劑中，并可產(chǎn)生具有電性基團(tuán)的分子長(zhǎng)鏈。無(wú)機(jī)鹽類顆粒12或者吸水高分子聚合物溶解后可提供與分子長(zhǎng)鏈電性相異的離子，因而使得離子與分子長(zhǎng)鏈間透過(guò)靜電吸引形成架橋，亦有助于增加人造仿雪10的凝聚性。

此外，吸水高分子聚合物可吸收空氣中濕氣，透過(guò)吸收濕氣可減緩溶劑蒸散的速率，讓吸水高分子聚合物保持在解離形成架橋的狀態(tài)，進(jìn)而人造仿雪能夠維持其凝聚性而不會(huì)變的干、硬。因此在另一未繪示的實(shí)施例中，吸水高分子聚合物也可由丙烯酰胺、淀粉接枝聚丙烯腈、羧甲基纖維素鹽、丙烯酸鹽、甲基丙烯酸鹽的直鏈型聚合物或者共聚物所替代，舉例但不限于聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉等。

其中，水性溶劑為可溶解吸水高分子聚合物的溶劑，或更具有揮發(fā)性物質(zhì)的溶液。當(dāng)人造仿雪10握在手中時(shí)，由于水性溶劑的蒸散帶走些許熱量，接觸部位會(huì)感到溫度下降，可仿真天然雪的冰涼觸感。因此在另一未繪示的實(shí)施例中，水性溶劑可由重量百分濃度為5-30％的乙醇、異丙醇、或者兩者依任意比例混合的水性溶劑代替水。

其中，水性溶劑為可溶解吸水高分子聚合物的溶劑，或更含有多醇官能基分子的溶液，以提高人造仿雪10的保水效果來(lái)增加壽命。因此在另一未繪示的實(shí)施例中，水性溶劑可由重量百分比1-20％的甘油水溶液代替水。

其中，高分子溶液中高分子聚合物與水性溶劑的重量比例可為1：100～1：20000，形成膠狀具有流動(dòng)性的液態(tài)溶液而非遇水膨脹的水凝膠，可均勻地與無(wú)機(jī)鹽類顆粒12混合。在本實(shí)施例中所配置聚丙烯酸鈉水溶液的濃度可為1：200～1：10000。

其中，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的重量百分比例如為72％～97％，并使用上述比例為1：100～1：20000的高分子溶液進(jìn)行制備時(shí)，則吸水高分子聚合物的重量百分比可為0.0001％～0.27％，水性溶劑的重量百分比可為2％～27％。在本實(shí)施例的人造仿雪10中氯化鈉的重量百分比可為80％～95％，并使用比例為1：200～1：10000的高分子溶液制備時(shí)，則聚丙烯酸鈉的重量百分比可為0.0004％～0.095％，水的重量百分比可為4％～19％。

圖2顯示本發(fā)明的人造仿雪的制作流程圖。本實(shí)施例可根據(jù)步驟S01與S02制造出圖1的人造仿雪10，但不以此為限。首先進(jìn)行步驟S01，混合水溶性的高分子聚合物及水性溶劑，以讓高分子聚合物溶于水性溶劑而形成高分子溶液。舉例來(lái)說(shuō)，將1g的聚丙烯酸鈉溶于200g的水，形成濃度為1：200的聚丙烯酸鈉水溶液。接著進(jìn)行步驟S02，混合高分子溶液與多個(gè)無(wú)機(jī)鹽類顆粒12，以讓高分子溶液均勻地包覆無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的表面而形成高分子溶液層14。例如，將上述聚丙烯酸鈉水溶液倒入粒徑大小100μm～500μm，總重3500g的氯化鈉顆粒中攪拌均勻，因而在氯化鈉顆粒的表面而形成聚丙烯酸鈉水溶液層，于是完成具有白色的顆粒組合物的人造仿雪10。此外，根據(jù)需求還可在制作人造仿雪10的過(guò)程中添加適量的抗菌劑等添加劑。

根據(jù)上述實(shí)施例完成的人造仿雪10中，白色顆粒組合物的形態(tài)取決于使用的無(wú)機(jī)鹽類顆粒12的晶形(舉例但不限于，氯化鈉為立方晶體)及粒徑。

換句話說(shuō)，無(wú)機(jī)鹽類顆粒12與高分子溶液層14所構(gòu)成的顆粒組合物可作為人造仿雪10的用途。顆粒組合物可進(jìn)一步應(yīng)用在雪地娛樂(lè)，如第三圖的滑雪坡道示意圖，可將上述實(shí)施例制作的人造仿雪10直接鋪設(shè)于滑雪坡道100，并且依照需求鋪設(shè)適當(dāng)?shù)暮穸?。此外，可透過(guò)噴灑適量的高分子溶液或水性溶劑于使用過(guò)一段時(shí)間的滑道上，或者在其上直接鋪設(shè)一層新的人造仿雪10，即可改善高分子溶液層14因溶劑的蒸散作用，或是因重量的擠壓使得人造仿雪10變的硬、脆的問(wèn)題。

人造仿雪10在外力的壓捏下，透過(guò)顆粒與顆粒間的凝聚性效果而易于塑形，可制作各式立體造形而不散開(kāi)。例如第四圖的雪人示意圖所示，可將上述實(shí)施例制作的人造仿雪10捏制成雪人200的主體。此外，當(dāng)溶劑蒸散后雪人200的表面會(huì)變的堅(jiān)硬，因此可長(zhǎng)時(shí)間保持此造形而不散開(kāi)。

透過(guò)本發(fā)明上述實(shí)施例所提供的人造仿雪10，可模擬天然雪的外觀、觸感、凝聚性及阻尼分散性等特性，容易大量鋪設(shè)于滑道上，因此可實(shí)現(xiàn)常溫下鋪設(shè)滑道供各式的雪地娛樂(lè)。由于使用的原料成本低廉，在室溫環(huán)境下制造減少了能源消耗，因此可大幅降低成本。

惟，以上所揭露的圖示及說(shuō)明，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，非為用以限定本發(fā)明的實(shí)施，大凡熟悉該項(xiàng)技藝的人士其所依本發(fā)明的精神，所作的變化或修飾，皆應(yīng)涵蓋在以下本案的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。