制造雕塑材料用的组合物与由其所制成的雕塑材料

摘要

本发明涉及一种用于制造雕塑材料的组合物,其包括:(a)50至150重量份的热石膏粉;(b)90至180重量份水;(c)以热石膏粉的重量计,0.5至6重量百分比的纤维;(d)以熟石膏粉的重量计,1至7重量百分比的聚乙烯醇(干重量计);及任意的(e)适量的消泡剂。上述本发明的组合物,可进一步包括以熟石膏粉及聚乙烯醇的总重量计,0.5至6重量百分比的甘油。

说明书

本发明涉及一种用于制造雕塑材料的组合物，及由该组合物所制成的雕塑材料。

目前供美术雕塑用的材料，有木板、密集板、胶板、合成板、石膏板、纸板雕刻板等。但此等材料在其雕塑时，均各有其缺点。例如：木板之纤维生长致有纹路之产生，使得雕刻时，除了专业雕刻师外，一般雕刻者均感到阻刀不顺，着色不均匀，且受压易变形。密集板由木屑粉压成，虽可用作雕刻的目的，但雕塑不易，着色也难。胶板、合成板为树脂类产品，除雕刻不平顺且无法着色的缺点外，亦因其在废弃后不易分解而造成环保问题。石膏板则质硬易裂，不好用力，且在雕塑之时，易产生粉尘而导致污染空气及环境。纸板雕刻板，则只允许使用[割]之方式造出图像，非真正雕塑，其作品有别于雕塑作品。

此外，全国中小学皆有美术或劳作课程，在选用适当材料供学生学习雕、塑、版画时，因局限于目前现有雕塑材料而常常会遇到下述的困扰，即操刀不顺、不易着色、不易施力、易碎裂等，影响学生美术创作之意愿。而若干雕塑材料在雕刻时产生的粉尘导致周围环境的空气污染，使用天然木材又造成自然资源的耗尽，此等结果又破坏了艺术原先之用意。寻找适当的雕塑材料乃为目前现有技术中存在的迫切需要。

有鉴于此，发明人经过长期广泛的研究，并对目前现有雕塑材料的缺点加以改进，因而完成了本发明。

本发明的目的是提供一种用于制造雕塑材料的组合物。该雕塑材料可以用于雕、塑、版画。由此组合物所制得的雕塑材料质地细致、比重轻及硬度适中，带有韧性，不易脆裂，雕刻时不拖刀、刻屑成条状、不产生粉尘，尤其适合中小学生手腕力量，使用轻便，又可予以均匀着色。而且此雕刻材料兼具耐火及耐水性，贮存方便，不易变质。除上述优点之外，本发明的组合物所制成的雕塑材料在废弃弃置时，可自然风化或崩解，其中的组分回归自然，不会对自然环境造成破坏，亦不会耗尽天然资源。

以往雕塑材料在雕刻时，时常以碎屑状或粉状掉落，易沾上身体衣物，清除也较麻烦，令人厌恶。碎屑状或粉状的刻屑也由于雕刻时雕塑材料质硬或易碎及操刀不平顺而导致阻刀拖刀。本发明所制成的雕塑材料在雕刻时，操刀极为平顺，质地硬度适当，利于施力，不拖刀，刻屑为条状，容易清除，不致令人厌恶。极适合雕塑之用，尤其适合作为中小学生及大专院校美术科系学生学习雕、塑的材料。

本发明的组合物包括：

(a)50至150重量份的熟石膏粉；

(b)90至180重量份的水；

(c)以熟石膏粉的重量计，0．5至6重量百分比的纤维；

(d)以熟石膏粉的重量计，1至7重量百分比的聚乙烯醇(干重量计)；及任意的

(e)适量的消泡剂。

上述本发明的组合物，可进一步包括以熟石膏粉及聚乙烯醇的总重量计，0．5至6重量百分比的甘油。

本发明组合物中所使用的熟石膏粉可以商购；其用量可以为50至150重量份，较好为72至108重量份，更好为81至99重量份。若本发明组合物中的熟石膏粉用量大于150重量份，则由其所制得的雕塑材料硬度太大，而有类似石膏雕塑材料的缺点，若用量小于50重量份，则凝聚力不够，组合物无法凝聚成块。

本发明组合物中水的用量为90至180重量份之范围，较好为100至160重量份，更好为110至150重量份，且最好为120至140重量份。水的用量少于90重量份时，搅拌不易，且所制得的雕塑材料较硬；大于180重量份时，则会使组合物凝聚力不够，所制得的雕塑材料松散，因此水的用量少于90或大于180重量份时，均无法制成完美的雕塑材料。

本发明组合物中使用纤维的目的在于捏和组合物中的其它成份，有增加材料强度的作用，使制成的雕塑材料不易碎裂。所说纤维的最佳实例为玻璃纤维，长度较佳大于4mm。亦可使用具有此功效的纸浆纤维、棉纤维、人造树脂纤维等等，但须注意纤维应具有易于被切割的特性，以免所制成之雕塑材料在雕刻时有阻刀情形，影响到雕刻的流畅性。纤维的用量，以熟石膏粉之重量计，为0．5至6重量百分比，较好为1．0至3重量百分比，更好为1．5至2．5重量百分比；若大于6重量百分比，所制成的雕塑材料纤维过量，不易雕刻；若用量小于0．5重量百分比，则所制成之雕塑材料易碎裂。

本发明组合物中所使用的聚乙烯醇(PVA)的作用在于其粘度所呈现的凝聚力，使所制成的雕塑材料具有可塑性及韧性。PVA的用量以熟石膏粉之重量计，为1至7重量百分比，较佳为2．5至4重量百分比；若大于7重量百分比，则所制成的雕塑材料粘性太大，会有拖刀的情形，而造成刻痕口不平滑之缺点，若用量小于1重量百分比，则所制成的雕塑材料雕刻时所落下的刻屑不能成条且产生粉尘。

本发明组合物中所使用的消泡剂的用量根据需要而定，也可在制造的混合搅拌时，抽真空以达到消除气泡的作用。另外，还可以在本发明组合物中添加甘油。甘油的作用在于辅助PVA的增塑性能，并由此更增强雕塑材料制成品的可塑性，且使所制成的雕塑材料在雕刻时，具有滑刀感(为一种操刀使力流畅的效果)，又有使雕刻时减低粉尘发生的作用。而甘油的用量，以熟石膏粉及PVA的总重量计，为0．5至6重量百分比，较好为1至4重量百分比，更好为2重量百分比。

本发明的另一组成物，包括：

(a)50至150重量份的熟石膏粉；

(b)10至60重量份粘土、陶土、石粉或其混合物；

(c)90至180重量份的水；

(d)以前述成份(a)与成份(b)总重量计，0．5至6重量百分比的纤维；

(e)以熟石膏粉的重量计，1至7重量百分比的聚乙烯醇(干重量计)；及任意的

(f)适量的消泡剂。

上述本发明的组合物，还可进一步包括以熟石膏粉及聚乙烯醇的总重量计，0．5至6重量百分比的甘油。

本发明之另一组合物中所使用的熟石膏粉可以商购；其用量可为50至150重量份，较好为60至120重量份，更好为75至95重量份。如上所述，若本发明组合物中的熟石膏粉用量大于150重量份，则所制得的雕塑材料硬度太大，而有类似石膏雕塑材料的缺点，若用量小于50重量份，则凝聚力不够，组合物无法凝聚成块。

本发明的另一组合物中使用粘土、陶土、石粉或其混合物的目的为使由组合物所制成的雕塑材料质地更细致。所使用的粘土、陶土、石粉或其混合物的实例中，最佳的为高岭土，所制成的雕塑材料质地最细致。亦可使用白土或碳酸钙粉，但所制成的雕塑材料质地最细致。亦可使用白土或碳酸钙粉，但所制成的雕塑材料硬度会稍大。该粘土、陶土、石粉或其混合物的用量可以为10至60重量份，较好为20至35重量份，若用量大于60重量份，则制成的雕塑材料太松散，若用量小于10重量份，则制成的雕塑材料硬度太大。

本发明的另一组合物中所使用的水量为90至80重量份，较好为100至160重量份，更好为110至150重量份，且最好为120至140重量份。如上所述，水的用量少于90重量份时，搅拌不易，且所制成的雕塑材料较硬；大于180重量份时，则使组合物凝聚力不够，所制成的雕塑材料松散，因此水的用量少于90或大于180重量份，均无法制成完美的雕塑材料。

本发明的另一组合物中使用纤维的目的、种类、及最佳实例如上所述。所用纤维的量，以熟石膏粉与粘土、陶土、石粉或其混合物等的总重量计，为0．5至6重量百分比，较好为1．0至3重量百分比，更好为1．5至2．5重量百分比；如上所述，若用量大于6重量百分比，所制成的雕塑材料纤维过量，不易雕刻；若用量小于0．5重量百分比，则所制成的雕塑材料易碎裂。

本发明组合物中所使用的聚乙烯醇(PVA)作用如上所述。PVA之用量以熟石膏粉之重量计，为1至7重量百分比，较佳为约2．5至4重量百分比；如上所述，若用量大于7重量百分比，则所制成的雕塑材料粘性太大，会发生拖刀的情形，而造成刻痕口不平滑的缺点，若用量小于1重量百分比，则所制成的雕塑材料雕刻时所落下的刻屑不能成条且产生粉尘，且制成品较易破裂。

本发明的另一组合物中亦可任意地使用消泡剂，或在制造雕塑材料成品时于真空环境下混合搅拌组合物。

亦可在本发明的另一组合物中添加甘油。甘油的作用如上所述。而甘油的用量，以熟石膏粉及PVA之总重量计，为0．5至6重量百分比，较好为1至4重量百分比，更好为2重量百分比。

由本发明的组合物制造雕塑材料的方法包括如下列所述的步骤。

(I)将所需量的水、任意的消泡剂、与若有需要的话，甘油置于容器中；

(II)将所需量的熟石膏粉、PVA及纤维(以及，若有使用的话，粘土、陶土、或石粉、或其混合物)预先混合均匀，将此混合物倒入(I)项的装有水和／或消泡剂和／或甘油的容器中，搅拌均匀；或于真空(气压低于大气压)的环境下搅拌均匀。

(III)将第(II)项所得的均匀混合物倒入所需形状的模中；

(IV)待凝固后脱模；

(V)将脱模后的成品干燥。干燥可利用加热烘干而成。温度应低于150℃。以1公分厚的雕塑材料成品为例，于130℃下约1小时半可完成干燥。亦可于周围环境下自然干燥，但耗时较久，且依天气而定。

由本发明的组合物所制得的供雕、塑、版画用的雕塑材料优选含有7至13重量份的水。

下面将用下述实施例进一步说明本发明，但是，这些实施例不是用来限定本发明的保护范围。

使用下述配方的组合物以制造供雕、塑、版画用的雕塑材料：

配方一

成份    　　　　　　　　　　　　　　　重量(克)

熟石膏粉(TST，资生堂石膏厂股份

有限公司所制) 　　　　　　　　　　　　   90

水  　　　　　　　　　　　　　　　　　  130

玻璃纤维　　　　　　　　　　　　　　    1．5

PVA(BF-17S，长春石油化学公司所制)   　 3(干重)

甘油 　　　　　　　　　　　　　　　　　   2

消泡剂  　　　　　　　　　　　　　　　  适量

配方二

成份 　　　　　　　　　　　　　　　　   重量(克)

熟石膏粉(TST，资生堂石膏厂股份

有限公司所制) 　　　　　　　　　　　　   80

高岭土   　　　　　　　　　　　　　　　　30

水                                      130

玻璃纤维                                1．5

PVA(BF-17S，长春石油化学公司所制)     3(干重)

甘油                                      2

消泡剂                                   适量

配方三

成份                                重量(克)

熟石膏粉(TST，资生堂石膏厂股份

有限公司所制)                          80

高岭土                                 30

碳酸钙                                 30

水                                    140

玻璃纤维                              1．5

PVA(BF-17S，长春石油化学公司所制)    3(干重)

甘油                                    2

消泡剂                                 适量

按照上述的方法分别将上述配方一至三的组合物制成1公分厚的雕塑板。使用配方一所制得的雕塑板具有质地细致、不易碎裂，雕刻时具有滑刀感、刻屑成条状、粉尘极少、防火、耐水等性质。

使用配方三所制成的雕塑板质地稍为粗糙，硬度稍硬，但尚具有上述的优点，仍在可接受的范围内。

使用配方一所制成的雕塑板质地不如配方二所制成的雕塑板那样细致，但也具有上述的优点，亦可予以接受。