金門地區第 56 屆中小學科學展覽會 作品書 科別 : 生活與應用科學科組別 : 國小組作品名稱 : 黏 度最佳代表 天然自製黏著劑關鍵字 : 自製黏著劑 黏度編號 :
目錄 摘要... 1 壹 研究動機... 2 貳 研究目的... 2 參 研究設備及器材... 2 肆 研究過程及討論... 3 伍 討論... 24 陸 研究結論... 26 柒 參考資料... 27
摘要 我們因為想到傳統貼春聯, 常需要 芡糊, 因此透過資料的蒐集與閱讀, 以廚房常見的高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 地瓜粉 糯米粉 太白粉六種粉類製作天然的黏著劑, 並以承重力實驗來研究粉量的比例和微波加熱的時間對自製黏著劑黏力的影響, 找出製造天然黏著劑最佳比例 研究結果發現麵粉類 糯米粉 太白粉和木薯粉經過加熱製成黏著劑, 而加熱的時間並非愈久愈好, 粉水比例 1:10 製成的黏著劑最好塗抹, 且有不錯的承重力, 而自製的黏著劑適合貼在有些粗糙的表面上, 較不適合貼在光滑的表面上 1
壹 研究動機 過年時, 家裡總要貼很多的春聯, 所以阿嬤會用麵粉加水在鍋中 芡糊 來貼春聯, 但看著阿嬤 芡糊 也沒有一定的比例, 隨便放一些粉和水加熱變成糊狀就好了, 只是爸爸在貼春聯時總是在抱怨 糊 太黏了, 好難用 我心想只有麵粉可以嗎? 其他的粉類行不行呢? 芡糊 有沒有更好的比例? 要煮多久? 我們想利用這次的研究, 來探討廚房裡有哪些粉類, 可以代替膠水, 製作出更環保又好用的黏著劑 貳 研究目的 一 探討廚房常用的粉類材料是否具有黏性, 可以製成可用的黏著劑 二 探討加熱時間是否會影響黏著劑的黏力 三 探討不同濃度比例是否會影響黏著劑的黏力 四 探討有顯著效果的黏著劑將紙張黏著於不同材質垂直平面的狀態, 其承重程度的差別 五 天然黏著劑與市售黏著劑之比較 參 研究設備及器材 器材 : 滴管 電子秤 砝碼 迴紋針 春聯紙 紙膠帶 攪拌棒 量杯 燒杯 水 剪刀 尺 微波爐 材料 : 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 太白粉 木薯粉膠水 口紅膠 白膠 醬糊白板 地磚 鐵片 木椅 壁報紙 2
肆 研究過程及討論 實驗一 廚房常用的粉類材料是否具有黏性, 可以製成可用的黏著劑 ( 一 ) 實驗構想 : 在廚房幫忙的經驗讓我們許多廚房常用的粉類加水或加熱後會有黏性, 因此我們選擇廚房常見的麵粉 太白粉 糯米粉 木薯粉作為實驗物質, 看它們是否可黏住春聯紙 ( 二 ) 實驗步驟 : 1. 測試紙的製作 2. 各種粉類各秤 10g, 加入室溫水 50ml 調勻 3. 以注射針筒量出 1ml 黏著劑, 平均塗抹在 5cm 15.5cm 的春聯紙上, 貼在垂直的紙上 4. 24 小時後, 懸掛砝碼, 以懸掛的砝碼數, 當紙張全部掉落或撕落時, 無法再懸掛砝碼, 再記錄承重克數 將春聯紙裁切成 5cm 15.5cm 大小 將春聯紙一端正反接貼上紙膠帶, 增加強度 在貼上紙膠帶這一端的春聯紙打洞 ( 注意 : 每張紙打洞的位置要一致 ) 將電子秤歸零 每種粉類各秤 20g 分別加入 100ml 的室溫水, 攪拌均勻 以注射針筒量出 1ml 黏著劑 在紙上塗抹均勻貼在垂直的海報紙上 懸掛的砝碼, 記錄承重克數 3
重 ( ( 三 ) 實驗結果 表 1-1 廚房常用的粉類黏度測試結果 --- 以粉水 1:5 比例加入室溫水調製 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 狀態液狀液狀液狀液狀液狀液狀 承重 (g) 380 440 300 16 2 0 廚房常見粉類黏度測試結果 一承重即掉落 風乾後春聯紙會自動脫落 500 450 400 350 承 300 250 g ) 200 150 100 50 0 高筋, 380 中筋, 440 低筋, 300 糯米粉, 16 太白粉, 2 木薯粉, 0 圖 1-1 廚房常用的粉類黏度測試結果 --- 以粉水 1:5 比例加入室溫水調製 ( 四 ) : 1. 我們以 1:5 比例加入室溫水調製, 發現調製出來都呈現液狀, 在塗抹上容易流動 2. 麵粉類具有黏性, 不管是剛塗上時或風乾後, 都能讓春聯紙黏在紙上, 以中筋麵粉效果最佳 3. 木薯粉 太白粉 糯米粉剛塗上時 ( 濕潤的狀態 ), 可黏住春聯紙, 但風乾後春聯紙會自動脫落, 這三種粉黏度不佳 4. 根據上面結果, 我們推測有可能是水溫不夠或濃度不夠的問題 4
實驗二 探討加熱時間是否會影響黏著劑的黏力 ( 一 ) 實驗構想 : 前一實驗讓我們發現加入室溫水攪拌之後, 木薯粉 糯米粉 太白粉沒有黏 性, 這時我們突然想到煮菜時, 太白粉在勾芡的過程中, 在鍋中加熱越久會越濃稠, 因此 我們決定以加熱時間長短, 來觀察黏著情形 52 屆科展 好聚好散! 用過不留痕跡! 好黏又好去的自製天然環保膠 資料中發現糯米粉 1:5 的濃度, 利用微波爐加熱 2 分鐘的效果較好, 但此實驗僅做 1:5 加熱 2 分鐘的實驗, 並無 討論到濃度和加熱時間對黏著劑的黏力的影響, 故我們決定做加熱時間和濃度的探討 ( 二 ) 實驗步驟 : 1. 將六種粉各秤 10g, 水溫使用室溫, 粉水比例使用 1:5(10g 粉混和 50ml 水 ), 攪拌均 勻 2. 放入微波爐中, 用微波爐中高火 (540W) 加熱分別加熱 30 秒 1 分鐘 1 分鐘 30 秒 2 分鐘 3 分鐘, 放入杯中冷卻 3. 六種材料以注射針筒量出 1ml 黏著劑的黏著劑, 平均塗抹 在 5cm 15.5cm 的春聯紙上 4. 24 小時後, 懸掛砝碼, 以懸掛的砝碼數, 當紙張全部掉落或撕落時, 無法再懸掛砝碼, 再記錄承重克數 ( 三 ) 實驗結果 表 2-1 相同比例 (1:5)30 秒的加熱時間測試結果 加熱時間 30 秒 種類 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 糯米粉 太白粉 木薯粉 狀態 狀態照片 乳白色液狀乳白色液狀乳白色液狀白色液狀白色液狀白色液狀 承重 (g) 520 480 440 100 2 2 (1). 加熱 30 秒, 所以的粉類都還是呈現液狀 (2). 高筋麵粉 中筋麵粉 280g 紙張開始被扯開, 太白粉和木薯粉以最小克數砝碼懸掛春聯紙就被扯落, 且黏貼面殘留許多粉末 5
表 2-2 相同比例 (1:5)1 分鐘的加熱時間測試結果 加熱時間 1 分鐘 種類 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 糯米粉 太白粉 木薯粉 狀態 乳白色糰狀 乳白色糰狀 乳白色糊狀 白色濃稠糊 狀 狀態照片 白色與半透明狀濃稠糊狀 白色濃稠糊狀 承重 (g) 680 700 580 780 590 530 (1). 加熱 1 分鐘, 高筋和中筋麵粉已成糰狀, 其餘粉類都還是糊狀 ; 太白粉和木薯粉還未完全糊化, 呈現白色與半透明狀 (2). 太白粉和木薯粉半糊化, 承載力比大幅增加 (3). 各種粉類在加類 1 分鐘即有 500g 以上的承重量 表 2-3 相同比例 (1:5)1 分鐘 30 秒的加熱時間測試結果 加熱時間 1 分鐘 30 秒 種類 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 糯米粉 太白粉 木薯粉 狀態 乳白色糰狀 乳白色糰狀 乳白色糰狀 白色糰狀 半透明糊狀 半透明糊狀 狀態照片 承重 (g) 700 740 610 720 680 560 (1). 加熱 1 分鐘, 麵粉類和糯米粉均已成糰狀, 太白粉和木薯粉呈半透明糊狀 (2). 各種粉類在加類 1 分鐘即有 600g 以上的承重量 6
表 2-4 相同比例 (1:5)2 分鐘的加熱時間測試結果 加熱時間 2 分鐘 種類 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 糯米粉 太白粉 木薯粉 狀態 乳白色糰狀 乳白色糰狀 乳白色糰狀 白色糊狀 半透明糊狀 半透明糊狀 狀態照片 承重 660 640 800 820 780 640 (g) (1). 加熱 2 分鐘後, 除了糯米粉之外, 其它的粉類顏色較之前黃, 且均變得更黏稠, 尤其是太白粉和木薯粉, 無法用工具在來取出, 必須要用手挖取 (2). 表 2-5 相同比例 (1:5)3 分鐘的加熱時間測試結果 加熱時間 3 分鐘 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 狀態乳白色糰狀乳白色糰狀乳白色糰狀白色糊狀半透明糊狀半透明糊狀 狀態照片 承重 (g) 460 540 670 900 900 720 (1). 加熱 3 分鐘, 除了糯米粉之外, 其它的粉類顏色和黏稠度都較之前更深更黏 (2). 加熱 3 分鐘, 木薯粉和太白粉會澎脹溢出杯外, 且顏色會加深 (3). 麵粉類的承重量不增反減, 但糯米粉 太白粉和木薯粉的承重量持繼增加 7
重 ( 承 g ) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 不同加熱時間 30 秒 1 分鐘 1 分鐘 30 秒 2 分鐘 3 分鐘 加熱時間 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 圖 1-1 相同比例不同加熱時間測試結果 1 不同加熱時間 不同加熱時間 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉 糯米粉太白粉木薯粉 圖 1-2 相同比例不同加熱時間測試結果 2 圖 1-3 相同比例不同加熱時間測試結果 3 8
種 類 表 2-6 六種粉類黏著劑不同加熱時間承重試驗後, 紙張殘餘情形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉 殘餘情形 種類 高筋麵粉不管加熱時間, 中筋麵粉不管加熱時間, 低筋麵粉不管加熱時間, 都具有黏性, 在紙上黏著都具有黏性, 但加熱 30 秒都具有黏性性非常強的中筋麵粉較容易被撕除糯米粉太白粉木薯粉 殘 餘 情 形 糯米粉加熱 30 秒時, 黏性 很低, 容易掉落, 黏貼面 會留下白色粉末 太白粉加熱 30 秒時, 黏性 很低, 容易掉落, 黏貼面 會留下白色粉末 木薯粉加熱 30 秒時, 黏性 很低, 容易掉落, 黏貼面 會留下白色粉末 ( 四 ) : 1. 加熱時間對麵粉類的黏著劑影響較小, 不管加熱時間長短都有黏性, 但加熱還是能增加其承重量, 但時間過長反而減少其承重量 ; 對太白粉 木薯粉和糯米粉加熱才能產生黏性, 而加熱時間愈長, 能增力其承重量, 太白粉和木薯粉可藉由顏色來判別加熱時間是否足夠, 加熱至透明糊狀及可 2. 1:5 的粉水比例, 調製 100ml 的水, 加熱 1 分鐘以後, 大部份粉類就都具有黏度, 且都有不錯的承重力, 只有太白粉還是半糊化, 故承重力較其它粉類差 3. 以粉水 1:5 木薯粉和太白粉的比例調配 100ml 的水, 加熱 3 分鐘, 木薯和太白粉會澎脹溢出杯外, 會呈現黃色半透明糊狀, 且非常黏稠, 雖然有不錯的承重力, 但挖取不易, 非常不好使用 ; 僅加熱 30 秒, 粉會呈現白色液狀, 黏著效果不佳, 春聯紙掉落後, 黏貼面殘留許多粉末 9
以 1:5 比例調製, 木薯粉和太白粉糊化後就會變得很黏稠, 不好塗抹 加熱 3 分鐘, 木薯粉和太白粉會澎脹溢出杯 外 4. 以 1:5 的粉水比例, 調製 100ml 的水加熱 1 分鐘 30 秒, 所有粉類都有很不錯的承重, 再增加 時間, 麵粉類的會減少其承重量, 而木薯和太白粉會過於黏稠, 不方便使用, 所以根據 實驗結果, 之後的實驗我們將採取加熱 1 分鐘 30 秒最適合 10
實驗三 探討不同濃度比例是否會影響黏著劑的黏力 (1). 實驗構想 : 前一實驗, 我們發現加熱 1 分鐘 30 秒以後, 所有粉類皆已糊化, 黏度就都很強, 但是以 1:5 比例調製, 雖然黏度夠, 但過於黏稠, 挖取不易, 不好使用, 因此, 我們打算 調整粉水比例, 調製出既有黏性又好塗抹的黏著劑 (2). 實驗步驟 : 1. 將六種粉各秤 10g, 水溫使用室溫, 粉水比例使用 1:5 1:10 1:20 1:50, 攪拌均勻 2. 放入微波爐中, 用微波爐中高火 (540W) 加熱分別加熱 1 分鐘 30 秒, 放入杯中冷卻 3. 每種材料以注射針筒量出 1ml 黏著劑, 平均塗抹在 5cm 15.5cm 的春聯紙上, 貼在海報紙 上 4. 24 小時後, 懸掛砝碼, 以懸掛的砝碼數, 當紙張全部掉落或撕落時, 無法再懸掛砝碼, 再記錄承重克數 (3). 實驗結果 表 3-1 1:5 粉水比例相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 測試結果 種類 1:5 高筋麵粉 1:5 中筋麵粉 1:5 低筋麵粉 1:5 糯米粉 1:5 太白粉 1:5 木薯粉 承重 (g) 880 780 610 920 880 660 乳白色糰狀 乳白色糰狀 乳白色糰狀 白色糰狀 半透明糊狀 半透明糊狀 狀態 殘餘情形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 (1). 以 1:5 粉水比例調製的黏著劑, 加熱 1 分鐘 30 秒後, 粉類都成糰狀和糊狀, 較其它比例不好挖取 (2). 所有實驗中 1:5 粉水比例的粉類, 黏著性都很強, 貼在紙上都不易被撕開, 紙張的殘餘也很多 11
種類 承重 (g) 狀態 表 3-2 1:10 粉水比例相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 測試結果 1:10 高筋麵 1:10 中筋麵粉 1:10 低筋麵 1:10 糯米粉 1:10 太白粉 1:10 木薯粉 粉 粉 660 960 800 740 900 680 濃稠狀 濃稠狀 濃稠狀 濃稠狀 ( 半固狀 ) ( 半固狀 ) ( 半固狀 ) ( 半固狀 ) 流動緩慢 流動緩慢 流動緩慢 流動緩慢 濃稠狀液狀 濃稠狀液狀 可流動 可流動 殘餘情形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 (1). 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑, 加熱 1 分鐘 30 秒後, 都呈濃稠狀, 較方便塗抹於紙上 (2). 所有實驗中 1:10 粉水比例的粉類, 黏著性不錯, 貼在紙上都不易被撕開, 紙張的殘餘也很多 但與 1:5 比例粉漿相比, 高筋麵粉 太白粉 木薯粉被撕開的紙較多 表 3-3 1:20 粉水比例相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 測試結果 種類 1:20 高筋麵粉 1:20 中筋麵粉 1:20 低筋麵粉 1:20 糯米粉 1:20 太白粉 1:20 木薯粉 承重 (g) 600 640 640 660 600 420 濃稠狀液狀 濃稠狀液狀 濃稠狀液狀 濃稠狀液狀 接近水狀 接近水狀 狀態 可流動 可流動 可流動 可流動 流動快速 流動快速 12
殘餘 情 形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 (1). 以 1:20 粉水比例調製的黏著劑, 加熱 1 分鐘 30 秒後, 所有粉類呈液狀, 而太白粉和木薯粉像水狀, 流動較快速 (2). 所有實驗中 1:20 粉水比例的粉類, 殘餘的紙有較少, 但承重力也還不錯, 而且很好塗抹, 麵粉類塗抹起來的濃稠度接近漿糊 種類 承重 (g) 狀態 1:50 高筋麵粉 表 3-4 1:50 粉水比例相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 測試結果 1:50 中筋麵粉 1:50 低筋麵粉 1:50 糯米粉 1:50 太白粉 1:50 木薯粉 520 360 560 480 120 20 接近水狀 流動快速 接近水狀 流動快速 接近水狀 流動快速 接近水狀 流動快速 接近水狀 流動快速 接近水狀 流動快速 狀態照片 殘餘情形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 (1). 以 1:50 粉水比例調製的黏著劑, 加熱 1 分鐘 30 秒後, 所有粉類呈接近水的液狀, 水狀雖好塗抹但易流動, 使用交不便 (2). 以 1:50 粉水比例調製的黏著劑, 加熱 1 分鐘 30 秒後, 所有粉類殘餘的紙較少, 太白粉和木薯粉完全無殘餘 13
重 ( 重 ( 重 ( 不同粉水比例 1200 1000 承 g ) 800 600 400 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉 200 太白粉 0 1:5 1:10 1:20 1:50 木薯粉 不同粉水比例 圖 3-1 不同粉水比例的測試結果 1 不同粉水比例 不同粉水比例 1200 1200 1000 1000 承 g ) 800 600 400 200 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉 承 g ) 800 600 400 200 糯米粉 太白粉 木薯粉 0 1:5 1:10 1:20 1:50 0 1:5 1:10 1:20 1:50 圖 3-2 不同粉水比例的測試結果 2 圖 3-3 不同粉水比例的測試結果 3 (3). : 1. 加熱 1 分鐘 30 秒以粉水比例 1:5 和 1:10 的承重量最好 2. 以 1:50 粉水比例調製黏著劑時, 所有粉漿仍然具有黏著效果, 但以麵粉類和糯米粉承重效果較佳, 太白粉和木薯粉承重效果減弱許多, 幾乎無黏性 3. 實驗結果以 1:10 粉水比例的中筋麵粉承重效果最好,1:5 粉水比例的糯米粉次之 4. 自製黏著劑雖然黏貼效果不錯, 但貼在紙上不好撕除, 我們在承重實驗中發現承重重量越大之黏著劑, 與紙張的黏著性越密, 其紙被撕開後的破壞性越大, 承重重量較小的黏 14
著劑, 越不容易破壞紙張 因此若我們需要重複黏貼紙張而又要有黏度時, 我們可以挑選黏著度較弱的自製黏著劑 1:50 低筋麵粉或 1:50 中筋麵粉加熱 1 分 30 秒 5. 若我們選擇塗抹時好塗抹, 不會太濃稠或太稀, 又要有黏度時, 我們可以選擇 1:20 中筋麵粉加熱 30 秒 15
實驗四 探討有顯著效果的黏著劑將紙張黏著於不同材質垂直平面的狀態, 其承重程 度的差別 ( 一 ) 實驗構想 : 前一實驗, 我們發現以 1:10 粉水比例加熱 1 分鐘 30 秒以後, 所有粉類皆已糊化, 黏度就都很強, 但是這些黏著劑除了貼在紙上, 能不能貼在其他材質上呢? 因此, 我們打 算這個最佳比例調製的黏著劑, 將春聯紙貼在不同材質的垂直牆面上, 測試其黏度 ( 二 ) 實驗步驟 : 1. 將六種粉各秤 10g, 水溫使用室溫, 粉水比例使用 1:10, 攪拌均勻 2. 放入微波爐中, 用微波爐中高火 (540W) 加熱分別加熱 1 分鐘 30 秒, 放入杯中冷卻 3. 每種材料分別以注射針筒量出 1ml 黏著劑, 平均塗抹在 5cm 15.5cm 的春聯紙上, 分別貼在海報紙 木頭 磨石子 磁磚 鐵片 塑膠白板上 4. 24 小時後, 懸掛砝碼, 以懸掛的砝碼數, 當紙張全部掉落或撕落時, 無法再懸掛砝碼, 再記錄承重克數 ( 三 ) 實驗結果 表 4-1 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在紙的質測試結果 張貼材質 紙 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 660 960 800 740 900 680 殘餘情形 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在紙上, 黏著性都很強, 都不易被撕開, 其中 以 1:10 中筋麵粉承重力最強, 也最不容易被撕開 16
表 4-2 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在木頭的質測試結果 張貼材質 木頭 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 殘餘情形 580 680 760 600 540 160 低筋麵粉糯米粉中筋麵粉高筋麵粉 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在木頭上, 以 1:10 低筋麵粉承重力最強 太白粉殘餘紙張一小片, 在不小心碰到後就自然脫落了, 木薯粉在懸掛砝碼的過 程中, 就完全脫落了 表 4-3 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在地磚的質測試結果 張貼材質 地磚 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 殘餘情形 760 920 540 800 1020 860 木薯粉太白粉糯米粉低筋麵粉中筋麵粉高筋麵粉 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在地磚上, 各種粉類都有 500g 以上的承重力, 以 1:10 太白粉承重力最強, 高達 1020g 17
表 4-4 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在地磚的質測試結果 磨石子 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 660 760 320 460 100 320 殘餘情形 太白粉糯米粉低筋麵粉 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在磨石子上, 以 1:10 中筋麵粉承重力最強 高筋麵粉 中筋麵粉及木薯粉無殘餘紙片, 其餘殘餘少部分 糯米粉殘餘較多 表 4-5 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在鐵片的質測試結果 鐵片 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 42 3 0 11 20 32 殘餘 情形 太白粉 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在鐵片上, 承重效果都不佳, 自製的黏著劑不 適合貼在表面光滑的鐵片上 大部份紙張承重後都完整的脫落, 只有太白粉殘留一小片 18
重 ( 表 4-6 相同比例 (1:10) 相同加熱時間 (1 分鐘 30 秒 ) 貼在塑膠板的質測試結果 塑膠板 種類高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 承重 (g) 6 3 2 7 3 8 殘餘 情形 以 1:10 粉水比例調製的黏著劑黏貼在塑膠板上, 承重效果都不佳, 自製的黏著劑不適合貼在表面光滑的塑膠板上 全部紙張承重後都完整的脫落, 無殘餘紙片, 掉落的紙片, 塗黏著劑的地方呈現光滑亮面 相同比例 (1:10) 貼在不同材質 1200 1000 承 g ) 800 600 400 200 0 紙木頭磁磚磨石子鐵片塑膠白板 不同材質 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 圖 4-1 以相同粉水比例貼在不同材質的測驗結果 1 19
重 ( 相同比例 (1:10) 貼在不同材質 1200 1000 承 g ) 800 600 400 200 0 紙木頭磁磚磨石子鐵片塑膠白板 不同材質 高筋麵粉中筋麵粉低筋麵粉糯米粉太白粉木薯粉 圖 4-1 以相同粉水比例貼在不同材質的測驗結果 1 材質紙木頭磁磚 表 4-7 各種粉類貼在不同材質上的承重比較承重量比較中筋 > 太白 > 低筋 > 糯米 > 木薯 > 高筋低筋 > 中筋 > 糯米 > 高筋 > 太白 > 木薯太白 > 中筋 > 木薯 > 糯米 > 高筋 > 低筋 磨石子 鐵片 塑膠白板 中筋 > 高筋 > 糯米 > 太白 > 低筋 = 木薯 承重較果不佳 承重較果不佳 ( 四 ) : 1. 以粉水 1:5 比的中筋麵製成的黏著劑貼在較不光滑的平面上, 都有 600g 以上的承重量 2. 自製粉水 1:5 比例的各種黏著劑黏貼在紙上和地磚上承重效果都很好都有 500g 以上的承重量 3. 粉類自製黏著劑不適合貼在鐵片與塑膠白板上, 承重效果不佳, 容易滑落 推測原因鐵片 與塑膠白板表面光滑沒有孔隙 20
實驗五 天然黏著劑與市售黏著劑之比較 ( 一 ) 實驗構想 : 經過的測試後, 讓我們發現如果貼在紙上以 1:10 中筋麵粉加熱 1 分鐘 30 秒效果最好, 但他的效果的能取代市售的黏著劑嗎? 因此我們就將他跟市售的一些常用黏著劑做比較 ( 二 ) 實驗步驟 : 1. 根據實驗結果我們發現平均以 1:10 中筋麵粉加熱 1 分鐘 30 秒效果最好, 因此這個實驗的自製黏著劑, 將採取這個比例與加熱時間 2. 將自製黏著劑與膠水 白膠 漿糊 3 種市售黏著劑分別以注射針筒量出 1ml 黏著劑, 平均塗抹在 5cm 15.5cm 的春聯紙上, 分別貼在不同材質的垂直面上, 3. 24 小時後, 懸掛砝碼, 以懸掛的砝碼數, 當紙張全部掉落或撕落時, 無法再懸掛砝碼, 再記錄承重克數 ( 三 ) 實驗結果表 5-1 自製黏著劑與市售黏著劑貼在海報紙上的承重量之比較 黏貼材質 黏著劑種 類種類 自製黏著劑 (1:10) 中筋 海報紙 膠水樹脂漿糊 承重 (g) 960 720 680 1080 殘餘 情形 21
表 5-2 自製黏著劑與市售黏著劑貼在木板上的承重量之比較 黏貼材質 黏著劑種 類種類 自製黏著劑 (1:10) 中筋 木板 膠水樹脂漿糊 承重 (g) 680 800 200 340 殘餘 情形 表 5-3 自製黏著劑與市售黏著劑貼在磨石子上的承重量之比較 黏貼材質 黏著劑種 類種類 自製黏著劑 (1:10) 中筋 磨石子 膠水樹脂漿糊 承重 (g) 760 240 440 20 殘餘 情形 無殘餘無殘餘無殘餘 表 5-4 自製黏著劑與市售黏著劑貼在磨石子上的承重量之比較 黏貼材質 黏著劑種 類種類 自製黏著劑 (1:10) 中筋 地磚 膠水樹脂漿糊 承重 (g) 920 900 500 700 殘餘 情形 22
重 ( 自製黏著劑與市售黏著劑黏性比較 1200 1000 承 g ) 800 600 400 200 海報紙木板磨石子地磚 0 自製黏著劑膠水樹脂漿糊 黏著劑種類 圖 5-1 自製黏著劑與市售黏著劑的比較結果 ( 四 ) : 1. 以中筋麵粉 1:10 粉水比例加熱 1 分鐘 30 秒所製成的黏著劑, 不管是黏貼在紙上 木板 磨石子 地磚都具有不錯的黏性 2. 自製黏著劑與市售黏著劑黏性之比較 所貼材質海報紙木板磨石子地磚 承重量漿糊 > 自製黏著劑 > 膠水 > 樹脂膠水 > 自製黏著劑 > 漿糊 > 樹脂自製黏著劑 > 樹脂 > 膠水 > 漿糊自製黏著劑 > 膠水 > 漿糊 > 樹脂 23
伍 討論 一 原本我們當中有一粉類為地瓜粉但市面上找不到純正的地瓜粉, 只好以木薯粉代替, 木薯粉是以樹薯製成, 又稱樹薯粉, 其口感與地瓜粉接近 二 在做完實驗一之後, 我們原本要朝加熱和調整濃度比例二方面來做, 但我們從找到的資料得知, 在不加熱的狀態下調整濃度比例所做的研究結果已經相當多了, 又發現有些粉類需要經過加熱之後才會有黏性, 因此我們決定先將粉加入冷水中攪拌均勻後, 再加熱, 直到成糊狀 三 加熱的方法我們也討論了許久, 翻閱資料大多採取在鍋中加熱的模式, 但我們在實驗過程中會有不同濃度的探討, 在加熱過程中火力難控制, 因此, 參考別人做過的科展資料, 我們選擇另一個加熱方案 ---- 微波 四 如何證明我們所做的黏著劑是有黏性的我們討論了相當多次, 我們研究的動機是從貼春聯紙出發, 因此一開始的測試紙的大小像春聯一樣為長條狀, 貼在垂直的牆面上, 只是如何測量黏度? 如果讓同學用手將紙張往下撕, 看看紙張會不會被撕開, 但是每個人每次的力道都不一樣, 因此我們決定把紙黏貼在垂直的牆面上, 然後在紙上掛上砝碼, 逐漸增加砝碼的個數, 看看紙會不會扯開 五 我們在學校做實驗的時間有限制, 不能影響學校課程, 通常是午休和放學後我們原本決定將紙張自然乾燥的時間設定為 4 個小時 8 小時和 24 小時, 但在實驗過程中我們發現 4 小時有些黏著劑還沒完全乾,8 小時需要留在學校做實驗到晚上, 因此就決定了用自然乾燥 24 小時懸掛砝碼, 來測試我們做的黏著劑的黏性 六 我們在第一次實驗時, 剛好碰到南風天有霧的天氣, 所有黏貼在紙上的春聯紙全部變的軟軟的 濕濕的, 容易將紙張扯破, 因此我們實驗全部重做, 只是這次我們知道空氣中的相對濕度也是一個很重要的變因, 我們運用除濕機維持空氣中的相對濕度, 濕度對黏著劑的影響, 或許就是我們可以繼續研究的方向 24
春聯紙變得軟軟的 濕濕的, 上面還有水痕, 容易扯破 運用除濕機維持空氣中的相對濕度 七 測試黏力的材料我們一開始想到貼春聯, 因此就決定用春聯紙來測試 但是春聯紙似乎太薄了, 在實驗過程中容易從掛砝碼的地方破掉, 所以有同學建議採用較紙張厚一點的西卡紙來做實驗, 但是也有同學質疑西卡紙表面光滑, 和我們原本設定解決貼春聯的問題不一樣, 因此我們最後決定還是以春聯紙測試, 只是在懸掛砝碼的地方, 正反兩面都貼上紙膠帶, 加強紙張厚度 八 在懸掛砝碼的過程中, 我們發現自製黏著劑的黏度都超過我們的想像, 因此我們以膠泥製作較大克數的砝碼來使用, 解決砝碼不足的問題 製作 200g 的砝碼 製作 440g 的砝碼 九 除了自製黏著劑之外, 老師建議我們可以用同樣的方法來試驗市面上所賣膠類, 經過討論後我們選用性質較像我們自製的黏著劑, 可以注射針筒量出 1ml, 所以我們選用常用白膠和膠水和漿糊來測試看看 十 自製黏著劑黏性佳, 但我們在清洗的過程中, 意外發現, 將黏有春聯紙的地磚泡入水中, 輕輕一搓, 春聯紙就掉了, 代表它也好清洗 25
陸 研究結論 一 麵粉類 糯米粉 太白粉和木薯粉, 確實可以做成黏著劑, 且是有黏力的 二 麵粉類製成的黏著劑, 不管有沒有加熱, 都有黏性, 但加熱可讓承重量增加, 但加熱時間過長又會減少其承重量 ; 太白粉 木薯粉和糯米粉需加熱才能產生黏性, 如果加熱時間不夠, 未達糊化, 黏著效果較不佳, 加熱時間愈長, 其承重量也愈大, 但加熱時間太長, 黏著劑會太黏稠, 不好使用 故並非所有粉類加熱愈久愈好 三 粉類經過加熱後, 各種粉類的粉水比例以 1:10 加熱糊化後就有很足夠的黏著性, 可以承重高達 600g 以上 四 以粉水 1:10 比例的中筋麵粉調製 100ml 的水, 加熱 1 分鐘 30 秒所製成的黏著劑, 黏性最佳 五 實驗中的六種自製黏著劑, 適合貼在有些粗糙的表面上, 貼在紙上 ( 雲彩紙 ) 地磚 木頭上承重效果都不錯 ; 粉類自製黏著劑不適合貼在光滑的表面上, 貼在鐵片與塑膠白板上, 承重效果不佳, 容易滑落 六 自製黏著劑與市售黏著劑黏性之比較 所貼材質海報紙木板磨石子地磚 黏性漿糊 > 自製黏著劑 > 膠水 > 樹脂膠水 > 自製黏著劑 > 漿糊 > 樹脂自製黏著劑 > 樹脂 > 膠水 > 漿糊自製黏著劑 > 膠水 > 漿糊 > 樹脂 26
柒 參考資料 一 李佳芸 胡碧薰 李孟庭 錢彥愷 周宜萱 (2009) 天然多功能黏紙王 ~ 天然物質製作黏著劑之探討, 中華民國第 49 屆中小學科學展覽會作品 二 陳永欣 郭孟珊 高立容 郭孟純 (2011) 好 聚 好 散! 用過不留痕跡!~ 好黏又好去的自製天然環保膠, 中華民國第 52 屆中小學科學展覽會作品 三 養糊齋 製糊 http://ifreestudio.myweb.hinet.net/glue.htm 27