DE3838734A1 - Temporaerer festiger fuer sandspiele - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen temporären Festiger für das Spielen mit Sand oder ähnlichem Material durch Formung eines Gebildes von gewünschter Form in verfestigtem Zu­ stand, insbesondere einen temporären Festiger für das Spielen mit Sand, wie z.B. Fluß-, Meeres- und Gebirgs­ sand oder einem sandähnlichen Material, wie z.B. Kiesel­ erde, Glasperlen und Papierstoffteilchen unter Formung eines verfestigten Gebildes aus Sand oder dergleichen in der Form eines Berges, eines Fahrzeugs, eines Tieres usw.

Beim Spielen mit Sand am Strand oder im Sandkasten wer­ den gewöhnlich verfestigte Gebilde aus feuchtem Sand oder durch Zugabe von Wasser befeuchtetem Sand geformt, wobei das Gebilde die Form eines Berges, Tunnels, Gebäudes, Tieres oder eine andere gewünschte Form hat.

Gebilde aus Sand, die in Form eines Berges, Tunnels, Ge­ bäudes, Fahrzeugs, Tieres usw. befeuchtet worden sind, werden jedoch durch geringe Verdampfung des Wasserge­ halts oder unter Anwendung geringer äußerer Krafteinwir­ kung leicht zerstört.

Zur Verfestigung des Sandes kann ein Klebstoff bzw. ein klebriges Mittel verwendet werden. Klebstoffe bzw. klebri­ ge Mittel können jedoch Hautreizungen verursachen oder auf andere Weise die Gesundheit beeinträchtigen. Außer­ dem ist ein derartiger Klebstoff bzw. ein derartiges kleb­ riges Mittel verhältnismäßig teuer. Überdies hat es den schwerwiegenden Nachteil, daß es, wenn es einmal eingear­ beitet ist, nicht wieder verwendet werden kann.

Angesichts der erwähnten Nachteile wurde nach einem tem­ porären Festiger gesucht, der eine vollständige Beibehaltung der Form eines beim Spielen mit Sand geformten Gebildes ermöglicht, so daß dieses ausreichend beobachtet bzw. fotografiert werden kann, der aber auch eine rasche bzw. unproblematische Rückgewinnung des wiederverwendbaren trockenen Ausgangssandes nach einer gewissen Zeitspanne ermöglicht.

Zur Erzielung des Erfindungszwecks wird ein temporärer Festiger für das Spielen mit Sand oder ähnlichem Material zusammen mit zugesetztem Wasser zur Formung eines Gebil­ des von gewünschter Form, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der temporäre Festiger aus einem Gemisch entsprechen­ der Mengen eines Klebstoffs und eines Abbauenzyms besteht und dem Sand oder ähnlichem Material zugesetzt wird, bereit­ gestellt.

Wird der Sand durch Zugabe einer geeigneten Menge an Was­ ser und geringer Mengen an Klebstoff und Abbauenzym ver­ festigt, wird auf der Oberfläche der Sandteilchen ein dünner Film gebildet, der den Klebstoff enthält. Die einzelnen dünnen Filme werden durch die Viskosität des Klebstoffs zusammengehalten. Dies bewirkt die Beibehaltung der Form des Sandgebildes. Nach einer gewissen Zeitspanne werden die den Klebstoff bildenden natürlichen klebrigen Polymere durch die Wirkung des Abbauenzyms abgebaut. Der Klebstoff wird auf diese Weise zu einer niedermolekularen Substanz umgewan­ delt. Das Sandgebilde kann dann gegebenenfalls zerstört werden, wodurch man den trockenen Ausgangssand wiedergewinnt.

Das in Fig. 1 dargestellte Diagramm zeigt die bei Verwen­ dung des erfindungsgemäßen temporären Festigers erzielten Versuchsergebnisse.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläu­ tert.

Einer vorher festgelegten Menge Sand werden eine dem Was­ sergehalt des Sandes entsprechende Menge Wasser, eine ge­ ringe Menge an Klebstoff und eine geringe Menge an Abbauenzym zugesetzt, wonach das erhaltene Gemisch in einer kubischen Sandform verfestigt wird. Die Form mit dem verfestigten Sand wurde dann auf eine Platte gestellt und vom würfelför­ migen Sandgebilde auf der Platte entfernt.

Der Sand kann Fluß-, See- oder Gebirgssand sein und kann geringe Mengen an Schlamm, Salz usw. enthalten.

Anstelle von Sand können auch Kieselerde, Glasperlen, Pa­ pierstoffteilchen usw. verwendet werden.

Der Klebstoff ist zweckmäßigerweise wasserlöslich. Als Klebstoffe kommen pflanzliche Klebstoffe in Frage wie Na­ triumglykolatcellulose (CMC), Methylcellulose (MC) und verarbeitete Stärke sowie tierische Klebstoffe wie Casein und Gelatine.

Je nach Verwendungszweck und Wirtschaftlichkeit wird der Klebstoff in einer Menge von 0,5 bis 3% im Falle von CMC und MC und von ca. 10%, jeweils bezogen auf den Sand, im Falle von verarbeiteter Stärke zugesetzt.

Das Enzym zum Abbau des Klebstoffs kann Cellulase, Amylase (αAmylase), Protease etc. sein und wird je nach dem ver­ wendeten Klebstoff ausgewählt.

Geeignete Gemische von Klebstoff und Abbauenzym sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:

Je nach Verwendungszweck und Wirtschaftlichkeit, wird das Abbauenzym in einer Menge von 0,001 bis 0,005% im Falle von CMC und MC als Klebstoff, und von 2% im Falle von verarbeiteter Stärke als Klebstoff zugesetzt.

Nachfolgend wird das Beispiel eines Versuchs beschrieben, der unter Verwendung von CMC als Klebstoff und Cellulase als Abbauenzym durchgeführt wurde.

1100% Flußsand wurden mit 1% CMC, einer geringen Menge Cellulase und einer entsprechenden Menge Wasser versetzt. Konkret wurden, bezogen auf den Klebstoff, 0, 0,001 und 0,003% Cellulase zugesetzt. Die erhaltenen Mischungen ließ man sich in kubischen Sandformen verfestigen. Jeder auf diese Weise geformte Sandwürfel wurde auf eine Platte gelegt und durch Berühren von Hand nach jeder Stunde ge­ prüft. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

• a) Im Falle von 0% Cellulase: nach 1, 2, 3 und 4 Stunden wurde die Würfelform beibehalten, wenn das Gebilde mit den Händen gehalten wurde.
• b) Im Falle von 0,001% Cellulase: Vor Ablauf von 1 h wurde die Würfelform beibehalten, wenn das Gebilde mit den Händen gehalten wurde.
• Nach Ablauf von 2, 3 und 4 Stunden wurde das Gebilde teil­ weise zerstört, wenn es mit den Händen gehalten wurde.
• c) Im Falle von 0,003% Cellulase: Nach 1 bzw. 2 Stunden wurden viele Gebilde teilweise zerstört, obwohl sie mit Händen gehalten werden konnten.

Nach 3 bzw. 4 Stunden konnte kein Gebilde mehr mit Händen gehalten werden, alle Proben waren zerstört, wenn sie nur leicht berührt wurden.

Das Diagramm in Fig. 1 zeigt die Ergebnisse, wie sie oben beschrieben werden.

Die Form der wie oben beschrieben hergestellten Sandwür­ fel wird durch die Viskosität von CMC beibehalten, die man erhält durch Umsetzung von Monochloressigsäure mit Alkalicellulose und teilweise Substition der Hydroxyl­ gruppen der Cellulose durch Carboxymethylgruppen. Nach einer gewissen Zeit jedoch wird die Cellulase, welche die Hydrolyse der Cellulose in der Zellmembran von Pflan­ zen verursacht, gegebenenfalls aktiv und bewirkt den Abbau des Klebstoffs. Dieser wird niedermolekular, d.h. seine Viskosität wird herabgesetzt, wodurch das Sandgebilde zerstört wird.

Der Eintritt der Zerstörung des Gebildes wird im umgekehr­ ten Verhältnis zur Menge an verwendetem Abbauenzym ver­ zögert.

Wie oben beschrieben, besteht der erfindungsgemäße tempo­ räre Festiger zum Spielen mit Sand aus einem Gemisch eines Klebstoffs, der den Sand oder ähnliches Material zu verfesti­ gen vermag, und einer geringen Menge eines Enzyms zum Abbau der klebenden Moleküle des Klebstoffs zur Verminde­ rung ihrer Viskosität. Auf diese Weise können Sandgebilde in Form eines Berges, eines Tunnels, eines Gebäudes, eines Tieres usw. ausgezeichnet ihre Form im umgekehrten Verhält­ nis zur verwendeten Menge an Abbauenzym beibehalten. Derar­ tige Gebilde können in ausreichendem Maße beobachtet bzw. fotografiert werden. Ferner werden nach einer vorbestimmten Zeitspanne die klebenden Moleküle des Klebstoffs durch das Enzym vollständig abgebaut, so daß der trockene Ausgangssand für die erneute Verwendung zurückgewonnen werden kann.

Außerdem haben der Klebstoff und das Äbbauenzym keine negativen Wirkungen auf die Haut, so daß sie weder Haut­ reizungen verursachen noch die Gesundheit beeinträchtigen oder die Umwelt belasten.

Claims (1)

1. Temporärer Festiger für das Spielen mit Sand oder ähnlichem Material zusammen mit zugesetztem Wasser zur Formung eines Gebildes von gewünschter Form, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der temporäre Festiger aus einem Gemisch entsprechender Mengen eines Klebstoffs und eines Abbauenzyms besteht und dem Sand oder ähnlichem Material zugesetzt ist.