專利名稱：一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種教具及制作方法，具體涉及的是一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具及制作方法。
背景技術(shù)：
蒙特梭利(Montessori)教學(xué)法即蒙氏教育是由意大利教育家瑪莉亞，蒙特梭利博士?jī)A其畢生經(jīng)歷所創(chuàng)造的。其教學(xué)法的精髓在于培養(yǎng)幼兒自覺(jué)主動(dòng)的學(xué)習(xí)和探索精神。在蒙氏教室里，有豐富多彩的教具，它們都是根據(jù)兒童成長(zhǎng)發(fā)展敏感期所創(chuàng)立的適宜兒童成長(zhǎng)的"玩具"。
教具可以理解為教學(xué)用具，也就是說(shuō)在教學(xué)過(guò)程需要用具，教具的出現(xiàn)和使用是為了教學(xué)內(nèi)容能更好的展示和理解，使課堂變的生動(dòng)，使氣氛變得活躍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)和感官，從而達(dá)到更完美的教學(xué)效果。
熱塑性塑料是家電外殼、玩具等日常用品大部分使用的塑料，其具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。加熱時(shí)變軟以至流動(dòng)，冷卻變硬，這種過(guò)程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。ABS樹(shù)脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是AcrylonitrileButadiene Styrene的首字母縮寫(xiě))、聚丙烯樹(shù)脂(PP)、聚乙烯樹(shù)脂(PE)、聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC)均為強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物。而且有很好的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。因此，它可以被用于家電外殼、玩具等日常用品，常見(jiàn)的樂(lè)高積木就是ABS制品，但在蒙氏教育的教具中尚未的到應(yīng)用。
而現(xiàn)有蒙氏教育使用的兒童教具是一般通過(guò)木質(zhì)制作而成，這種木制教具中均存在如下缺點(diǎn)
1、 生產(chǎn)效率低；通過(guò)木質(zhì)刻制而成，操作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2、 污染環(huán)境；在教具表面往往外涂有油漆，損壞后對(duì)環(huán)境造成一定的污染。
3、 教具本身重量重，在不小心掉落在地中，容易砸傷小孩的腳；
4、 成本高，價(jià)格貴；
45、小孩啃教具時(shí)，會(huì)把涂在教具表面的油漆吃到嘴里，不衛(wèi)生，影響孩子的健康。
因此，在蒙氏教育中使用的兒童教具及制作方法中，需要進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是在于，解決現(xiàn)有木制教具的缺點(diǎn)，而提供一種應(yīng)用在蒙氏教育中配合教材使用，具有成本低、耐磨性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、環(huán)保性能好的兒童教具及制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供一種蒙特梭利或蒙氏教具，其特征在于:它是用熱塑性塑料經(jīng)注塑成型制成。
進(jìn)一步的，它是主要由通常的熱塑性塑料通過(guò)注塑制成的。其特征在于所述教具含有成分重量百分比組成為熱塑性塑料97%~99%，色母料1%~3% ，
抗氧化劑0.1%~0.5%，復(fù)合光穩(wěn)定劑0.1%~0.3%。
進(jìn)一步的，所述復(fù)合光穩(wěn)定劑為紫外光吸收劑、猝滅劑或光屏蔽劑中的一種或幾種。
進(jìn)一步的，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑。
進(jìn)一步的，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑和亞磷酸酯類抗氧化劑的復(fù)配物。
進(jìn)一步的，所述的熱塑性塑料為聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)中的一種。
進(jìn)一步的，所述兒童教具形狀為大小各異的長(zhǎng)方體、圓柱體、錐形、球形、菱形，便于配合教材使用。
作為本發(fā)明的另一種目的， 一種配合教材使用的兒童教具制備方法，其方法如下(1)將熱塑性塑料在一定溫度下烘干；(2)在高速混合機(jī)中，將熱塑性塑料、色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定劑混合均勻；(3)將混合均勻的物料引入注塑機(jī)加料筒，設(shè)定喂料區(qū)溫度為3(TC-6(TC，注射溫度160°C-260°C，料筒溫度220°C，模具溫度20°C-80°C，融料溫度220°C-280°C ，注射壓力80-150MPa，保壓壓力30-90MPa，背壓5-20MPa螺桿轉(zhuǎn)速0.3-1.3m/s;物料經(jīng)加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模得到所需形狀的部件；(4)將注塑所得 部件和密封部件經(jīng)激光焊接得到中空結(jié)構(gòu)的教具。
進(jìn)一步的，上述步驟(1)中的熱塑性塑料是通過(guò)烘干機(jī)在60 8(TC下烘干。
本發(fā)明主要應(yīng)用于蒙氏教育中，它采用了熱塑性塑料制作而成，具有優(yōu)良 的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染 色性、成型加工和機(jī)械加工較好；而且教具的重量輕、工藝流程簡(jiǎn)單，提高了 生產(chǎn)效率和教具穩(wěn)定性，降低了教具的生產(chǎn)成本，使其具有使用方便、耐磨性 強(qiáng)、環(huán)保和衛(wèi)生保健的優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明發(fā)明；
圖1為本發(fā)明的多種形狀的組合示意圖。 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一； 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例二； 圖4為本發(fā)明的實(shí)施例三；
具體實(shí)施例方式
為使發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述發(fā)明。
參見(jiàn)圖l，本發(fā)明中一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，它是由通常的熱 塑性塑料通過(guò)注塑制成的；在本實(shí)施例中，其是由熱塑性塑料、色母料、抗氧 化劑、復(fù)合光穩(wěn)定劑混合注塑成型而成。其中，該熱塑性塑料為聚丙烯(PP)、 聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)中的一種。 在教具中，其成分重量百分比組成為熱塑性塑料97%~99%，色母料1%~3% ， 抗氧化劑0.1% 0.5%，復(fù)合光穩(wěn)定劑0.1% 0.3%。
在本發(fā)明中，復(fù)合光穩(wěn)定劑為紫外光吸收劑、猝滅劑或光屏蔽劑中的一種 或幾種的混合物。本發(fā)明通過(guò)引入復(fù)合光穩(wěn)定劑，可有效地提高教具的耐光氧 老化性能和制品耐候性，延長(zhǎng)戶外使用壽命。
值得一提的是，教具在成型加工過(guò)程、長(zhǎng)期使用以及貯存過(guò)程中，會(huì)因各種外界因素(如光、熱、氧、射線等)的作用而引起降解和交聯(lián)，并使其內(nèi)的 聚合物性能變壞而不能正常使用。為防止或抑制這種破壞作用而加入了抗氧化 劑，該抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑，也可以為受阻酚類抗氧化劑和亞磷酸酯 類抗氧化劑的復(fù)配物，提高教具的使用壽命。
為了便于配合教材使用，該教具可制作為大小各異的長(zhǎng)方體形狀或圓柱 體，該教具形狀大小按一定比例進(jìn)行縮小或放大，根據(jù)教材的需要，便于教具 的組合搭配使用。
基于上述J L童教具，該配合教材使用的兒童教具制備方法如下
(1) 將熱塑性塑料在一定溫度下進(jìn)行烘干；烘干時(shí)可通過(guò)真空烘箱將熱
塑性塑料烘干，也可通過(guò)其他烘干箱將其烘干。
(2) 在高速混合機(jī)中，將熱塑性塑料、色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定 劑混合均勻；
(3) 將混合均勻的物料引入注塑機(jī)加料筒，設(shè)定喂料區(qū)溫度為30°C-60°C， 注射溫度160°C-260°C，料筒溫度220°C，模具溫度20°C-80°C，融料溫度 220°C-280°C，注射壓力80-150MPa，保壓壓力30-90MPa，背壓5-20MPa螺桿 轉(zhuǎn)速0.3-1.3m/s;物料經(jīng)加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模得到所需形狀 的部件；
(4) 將注塑所得部件和密封部件經(jīng)激光焊接得到中空結(jié)構(gòu)的教具即本發(fā) 明配合教材使用的兒童教具；
為更詳細(xì)介紹本發(fā)明，現(xiàn)通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述。 實(shí)施例1:
按照下列重量百分比配制原料
ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物) 98%
色母料 1.6%
抗氧化劑 0.2%
復(fù)合光穩(wěn)定劑 0.2%
首先，將ABS料在烘干箱中于8(TC下烘3小時(shí)；然后，將已配制好的ABS、 色母料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)使之混合均勻，調(diào)整混合機(jī)轉(zhuǎn)速為 800轉(zhuǎn)/分，溫度為8(TC，配混時(shí)間10分鐘；最后，將配混料引入注塑機(jī)，其
7中，該注塑機(jī)內(nèi)的螺桿長(zhǎng)徑比20: 1，壓縮比2.5，注塑成型為長(zhǎng)方體的兒童 教具(如圖2)，便于教材的使用，本實(shí)施例的工藝參數(shù)設(shè)置如下喂料區(qū)溫度 50°C， 1區(qū)180。C， 2區(qū)210。C， 3區(qū)240。C， 4區(qū)240。C， 5區(qū)240。C，噴嘴溫 度240°C ，料筒溫度220°C ，模具溫度60°C ，融料溫度225°C ，注射壓力150MPa， 保壓壓力60Mpa，背壓10MPa，螺桿轉(zhuǎn)速0.4m/s。
本實(shí)施例采用了ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸 穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較 好。ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容 易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。
實(shí)施例2:
按照實(shí)施例1的重量百分比配制原料，將其中ABS改為PP。 實(shí)施方法如同實(shí)施例l，其中，本實(shí)施注塑成型為圓柱體的兒童教具(如 圖3)，便于教材的使用工藝，其工藝參數(shù)設(shè)置為PP的烘干條件為8(TC下 烘l小時(shí)；注塑工藝參數(shù)為喂料區(qū)溫度50。C， 1區(qū)20(TC， 2區(qū)220'C, 3區(qū) 240°C， 4區(qū)240。C， 5區(qū)24(TC，噴嘴溫度240。C，料筒溫度22(TC，模具溫度 60°C，融料溫度240。C，注射壓力100MPa，保壓壓力50Mpa，背壓15MPa螺桿 轉(zhuǎn)速1.2m/s。 實(shí)施例3:
按照實(shí)施例1的重量百分比配制原料，將其中ABS改為HDPE(高密度聚乙烯)。
實(shí)施方法通實(shí)施例l，本實(shí)施注塑成型為圓柱體的兒童教具(如圖4)，便
于教材的使用工藝，其工藝參數(shù)設(shè)置為HDPE的烘干條件為8CTC下烘1小時(shí)；
注塑工藝參數(shù)為喂料區(qū)溫度50。C， 1區(qū)200。C， 2區(qū)210。C， 3區(qū)230°C， 4 區(qū)240。C， 5區(qū)240。C，噴嘴溫度240。C，料筒溫度220。C，模具溫度40。C,融 料溫度230'C，注射壓力lOOMPa，保壓壓力50Mpa，背壓15MPa螺桿轉(zhuǎn)速1. 2m/s。 基于上述，本發(fā)明采用了熱塑性塑料與色母料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑混合制 作而成，具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨性、 抗化學(xué)藥品性、染色性、成型加工和機(jī)械加工較好。使本發(fā)明具有工藝流程簡(jiǎn) 單、使用方便、耐磨性強(qiáng)、穩(wěn)定好和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。以上顯示和描述了發(fā)明的基本原理和主要特征和發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的 只是說(shuō)明發(fā)明的原理，在不脫離發(fā)明精神和范圍的前提下，發(fā)明還會(huì)有各種變 化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的發(fā)明范圍內(nèi)。發(fā)明要求保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于它是用熱塑性塑料經(jīng)注塑成型制成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在 于它是由熱塑性塑料、色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定劑混合注塑而成， 其重量百分比組成為熱塑性塑料97%-99%，色母料1%-3% ，抗氧化劑 0.1%-0.5%，復(fù)合光穩(wěn)定劑0.1°/。-0.3%。
3、 根據(jù)權(quán)利2所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于所述復(fù)合光穩(wěn)定劑為紫外光吸收劑、猝滅劑或光屏蔽劑中的一種或幾種。
4、 根據(jù)權(quán)利2所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑。
5、 根據(jù)權(quán)利2所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑和亞磷酸酯類抗氧化劑的復(fù)配物。
6、 根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于所述熱塑性塑料為聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一種。
7、 根據(jù)權(quán)利1所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具，其特征在于 所述一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具為中空結(jié)構(gòu)。
8、 一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具的制備方法，其方法如下(1) 將熱塑性塑料在一定溫度下烘干；(2) 在高速混合機(jī)中，將熱塑性塑料、色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定 劑混合均勻；G)將混合均勻的物料引入注塑機(jī)加料筒，設(shè)定喂料區(qū)溫度為30°C-60°C， 注射溫度160°C-260°C，料筒溫度220°C，模具溫度20°C-80°C，融料溫度 220°C-280°C，注射壓力80-150MPa，保壓壓力30-90MPa，背壓5-20MPa螺桿 轉(zhuǎn)速0.3-1.3m/s;物料經(jīng)加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模得到所需形狀 的部件；(4)將注塑所得部件和密封部件經(jīng)激光焊接或用膠粘結(jié)得到中空結(jié)構(gòu)的教具。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具的制備方法， 其特征在于，所述步驟(1)中的熱塑性塑料是通過(guò)烘干機(jī)在60 8(TC下烘干。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具及制作方法。它是由熱塑性塑料經(jīng)注塑成型制成，其熱塑性塑料中包含色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定劑，其重量百分比組成為熱塑性塑料97％-99％，色母料1％-3％，抗氧化劑0.1％-0.5％，復(fù)合光穩(wěn)定劑0.1％-0.3％。其方法將熱塑性塑料在一定溫度下烘干；在高速混合機(jī)中，將熱塑性塑料、色母料、抗氧化劑和復(fù)合光穩(wěn)定劑混合均勻；然后在注塑機(jī)中注塑成型，將注塑所得部件和密封部件經(jīng)激光焊接得到中空結(jié)構(gòu)的一種應(yīng)用在蒙氏教育中的兒童教具。使本發(fā)明具有工藝流程簡(jiǎn)單、使用方便、耐磨性強(qiáng)、穩(wěn)定好和環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。
文檔編號(hào)G09B19/02GK101639996SQ200910034679
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
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