一種假發用復合纖維材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開一種假發用復合纖維材料及其制備方法，涉及假發制造原料領域。本發明專利技術公開的一種假發用復合纖維材料由以下重量份數的原料制備：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯30?45份、蒙脫土/海藻酸鈉改性液60?80份、毛發角蛋白溶液10?25份、交聯劑2?3份、非離子表面活性劑5?8份和凝固浴適量，其制備方法為：接枝PBAT的制備；改性角蛋白的制備；將接枝PBAT溶液、改性角蛋白、非離子表面活性劑和水混合進行紡絲；復合纖維后處理后制得假發用復合纖維材料。本發明專利技術提供的一種假發用復合纖維材料，原料來源廣且環保，成本較低，具有優良的強度、韌性、透氣性和親膚性，手感柔順，著色效果好，并且具有較好的阻燃性。

【技術實現步驟摘要】
一種假發用復合纖維材料及其制備方法
本專利技術屬于假發制造原料領域，尤其涉及一種假發用復合纖維材料及其制備方法。
技術介紹
隨著人們的生活水平的提高，假發產品日益流行，而目前市場上制作假發用的原料發絲多為化學合成纖維，因其不受資源的制約，已經工業化生成，成本低，價格便宜，成為發制品市場的主流。假發中常用的合成纖維有PVC纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、聚丙烯基纖維和蛋白質纖維等，這些合成纖維雖然具有較好的彈性、平滑性與鮮艷的色澤，但其親膚性、透氣性與吸濕性較差，與天然人發還是存在較大的差距。再加上，合成纖維大部分為石油化工制品，為非可再生資源，并且丟棄到環境中難降解，污染環境，無法滿足人們對綠色環保的要求，因此，現在假發原料的研究方向主要是從可再生資源中提取纖維制取，并使制得的假發具有與真發相似的質感和質量。角蛋白是一種自然界儲量豐富的可再生生物蛋白，廣泛存在于鳥、禽類的毛羽和人、畜的毛發之中，在生物醫藥、紡織印染、食品加工、環境保護等領域也具有潛在應用。然而，我國每年家禽加工業以及羽絨制品生產企業所產生的高達百萬噸的毛羽副產物大都以廢棄物的形式被處理掉，如果能夠將這些富含角蛋白的廢棄物加以開發利用，不但可以帶來經濟利益，同時也為廢棄材料變廢為寶提供了新途徑。但是純角蛋白纖維的強度低、脆性大，實際應用價值不高。為此出現了一系列的角蛋白的復合纖維，即將角蛋白與其它成纖高聚物在共溶劑下溶解，經濕法、干噴濕法等紡絲工藝制得具有一定機械性能和斷裂伸長率的、具有實用價值的復合纖維。但目前研究的高聚物主要是PVC、聚丙烯腈等合成纖維，其紡制的復合纖維的斷裂強度和伸長率不太理想，并且親膚性、透氣性與吸濕性較差。中國專利技術專利CN104862818A公開一種角蛋白復合纖維的制備方法，其將干燥的角蛋白粉末、成纖高聚物、離子液體等混合，在一定溫度下機械攪拌溶解制得角蛋白復合溶液，通過紡絲工藝制得角蛋白復合纖維，該復合纖維比純角蛋白纖維的強度和斷裂伸長率有大幅提高，但該成纖高聚物為化學合成纖維，污染環境，并且透氣性和親膚性效果不佳，彈性一般。中國專利技術專利CN105002591B公開了一種用鵪鶉羽毛制備發用復合纖維的方法，該方法以鵪鶉羽毛蛋白、海藻酸鈉和聚乙烯醇為原料，通過濕法紡絲制備人造假發，該人造假發纖維具有優異的阻燃性、耐熱性，以及高強度，且手感柔順，光澤度好，但是該人造假發的韌性差、易斷且著色效果差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種假發用復合纖維材料，原料來源廣且環保，成本較低，具有優良的強度、韌性、透氣性和親膚性，手感柔順，著色效果好，并且具有較好的阻燃性；該復合纖維材料可在一定的生物條件下降解，不污染環境，符合綠色環保的要求。為了實現本專利技術的目的，本專利技術提供了一種假發用復合纖維材料及其制備方法，所述復合纖維材料由以下重量份數的原料制備：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯30-45份、蒙脫土/海藻酸鈉改性液60-80份、毛發角蛋白溶液10-25份、交聯劑2-3份、非離子表面活性劑5-8份和凝固浴適量；所述復合纖維材料的制備方法具體包括以下步驟：(1)接枝PBAT的制備：將PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升溫至40-50℃，攪拌至溶解，然后加入過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑，升溫至80-90℃，攪拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；所述PBAT與所述苯酚/三氯甲烷溶液的質量比為1：(3-5)，所述PBAT、過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑的質量比為1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；(2)改性角蛋白的制備：將蒙脫土/海藻酸鈉改性液、毛發角蛋白溶液和交聯劑投入到反應釜中，升溫至50-70℃，攪拌2-3h，得改性角蛋白；(3)紡絲：將上述接枝PBAT溶液、改性角蛋白、非離子表面活性劑和水混合制成紡絲液，將紡絲液加壓過濾，脫泡，于溫度50-80℃經計量泵擠出，在凝固浴中用噴絲板進行噴絲，即，凝固浴中的停留時間為30-50s，凝固浴的溫度為30-40℃；(4)復合纖維后處理：經噴絲板出來的絲束，經40℃溫水洗滌，然后經80-100℃熱水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥熱處理，回縮處理5-10min，上油、脫水、烘干，制得假發用復合纖維材料。進一步的，所述蒙脫土/海藻酸鈉改性液的制備方法具體包括以下步驟：S1.將蒙脫土加入到水中充分攪拌均勻，靜止沉降后，取上部懸浮液，然后將懸浮液中加入5.8-9wt％蒙脫土的碳酸鈉，在70℃下充分攪拌1-2h，經抽濾、洗滌、烘干、研磨過200目篩網，得到鈉基蒙脫土；S2.將海藻酸鈉加入到盛有NaOH溶液的反應釜中，升溫至80℃，攪拌1h，然后冷卻至50℃，再加入鈉基蒙脫土，攪拌2-3h，制得所述蒙脫土/海藻酸鈉改性液。進一步的，所述NaOH溶液的濃度為1.5mol/L，所述NaOH溶液與所述海藻酸鈉的質量比為(50-80):1，所述鈉基蒙脫土與所述海藻酸鈉的質量比為(1.5-3):1。進一步的，所述毛發角蛋白溶液是由豬毛角蛋白溶液和羊毛角蛋白溶液以質量比為1.5:1的比例復配而成。進一步的，所述豬毛角蛋白溶液的制備方法為：將豬毛清洗、除雜、烘干后進行粉碎，加入0.5mol/L的三丁基磷化氫溶液混合均勻，升溫至60-70℃，攪拌反應2-3h，然后滴入NaOH溶液調節PH值至7.5-8.5，再進行離心分離，除去固體雜質，獲得純凈的豬毛蛋白質溶液，選用滲析袋截留分子量為5000-10000的蛋白質，使豬毛蛋白質溶液中蛋白質含量達到8-12％，得到所需的豬毛角蛋白溶液；所述三丁基磷化氫溶液的溶質質量為粉碎后豬毛干重的5-8％。進一步的，所述羊毛角蛋白溶液的制備方法為：將羊毛清洗、除雜、烘干后進行粉碎，加入0.5mol/L的三丁基磷化氫溶液混合均勻，升溫至60-70℃，攪拌反應2-3h，然后滴入NaOH溶液調節PH值至7.5-8.5，再進行離心分離，除去固體雜質，獲得純凈的羊毛蛋白質溶液，選用滲析袋截留分子量為5000-10000的蛋白質，使羊毛蛋白質溶液中蛋白質含量達到8-12％，得到所需的羊毛角蛋白溶液；所述三丁基磷化氫溶液的溶質質量為粉碎后羊毛干重的5-8％。進一步的，所述交聯劑為過碘酸鈉或二環己基碳二亞胺(DCC)中的一種。進一步的，所述非離子表面活性劑為聚氧乙稀酰胺。進一步的，所述凝固浴是由氯化鋅、氯化鈣和水溶液復配而成，所述氯化鋅在凝固浴中的含量為10-15％，所述氯化鈣在凝固浴中的含量為15-20％。進一步的，所述苯酚/三氯甲烷溶液是由質量比為3：1的苯酚和三氯甲烷復配而成。本專利技術取得了以下有益效果：1、本專利技術采用聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)作為復合纖維材料的基體，PBAT是一種熱塑性生物降解塑料，具有較好的延展性和斷裂伸長率，并具有較好的耐熱性和沖擊性能，其應用到假發復合纖維材料中可提高復合纖維的強度、韌性和耐熱性；本專利技術在制備過程中利用三唑對PBAT進行接枝改性，提高了PBAT與復合纖維材料中其它組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種假發用復合纖維材料及其制備方法，其特征在于，所述復合纖維材料由以下重量份數的原料制備：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯30-45份、蒙脫土/海藻酸鈉改性液60-80份、毛發角蛋白溶液10-25份、交聯劑2-3份、非離子表面活性劑5-8份和凝固浴適量；/n所述復合纖維材料的制備方法具體包括以下步驟：/n(1)接枝PBAT的制備：將PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升溫至40-50℃，攪拌至溶解，然后加入過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑，升溫至80-90℃，攪拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；/n所述PBAT與所述苯酚/三氯甲烷溶液的質量比為1：(3-5)，所述PBAT、過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑的質量比為1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；/n(2)改性角蛋白的制備：將蒙脫土/海藻酸鈉改性液、毛發角蛋白溶液和交聯劑投入到反應釜中，升溫至50-70℃，攪拌2-3h，得改性角蛋白；/n(3)紡絲：將上述接枝PBAT溶液、改性角蛋白、非離子表面活性劑和水混合制成紡絲液，將紡絲液加壓過濾，脫泡，于溫度50-80℃經計量泵擠出，在凝固浴中用噴絲板進行噴絲，即，凝固浴中的停留時間為30-50s，凝固浴的溫度為30-40℃；/n(4)復合纖維后處理：經噴絲板出來的絲束，經40℃溫水洗滌，然后經80-100℃熱水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥熱處理，回縮處理5-10min，上油、脫水、烘干，制得假發用復合纖維材料。/n...

【技術特征摘要】
1.一種假發用復合纖維材料及其制備方法，其特征在于，所述復合纖維材料由以下重量份數的原料制備：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯30-45份、蒙脫土/海藻酸鈉改性液60-80份、毛發角蛋白溶液10-25份、交聯劑2-3份、非離子表面活性劑5-8份和凝固浴適量；
所述復合纖維材料的制備方法具體包括以下步驟：
(1)接枝PBAT的制備：將PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升溫至40-50℃，攪拌至溶解，然后加入過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑，升溫至80-90℃，攪拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；
所述PBAT與所述苯酚/三氯甲烷溶液的質量比為1：(3-5)，所述PBAT、過硫酸鉀和1,2,4-1H-三唑的質量比為1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；
(2)改性角蛋白的制備：將蒙脫土/海藻酸鈉改性液、毛發角蛋白溶液和交聯劑投入到反應釜中，升溫至50-70℃，攪拌2-3h，得改性角蛋白；
(3)紡絲：將上述接枝PBAT溶液、改性角蛋白、非離子表面活性劑和水混合制成紡絲液，將紡絲液加壓過濾，脫泡，于溫度50-80℃經計量泵擠出，在凝固浴中用噴絲板進行噴絲，即，凝固浴中的停留時間為30-50s，凝固浴的溫度為30-40℃；
(4)復合纖維后處理：經噴絲板出來的絲束，經40℃溫水洗滌，然后經80-100℃熱水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥熱處理，回縮處理5-10min，上油、脫水、烘干，制得假發用復合纖維材料。


2.根據權利要求1所述的假發用復合纖維材料及其制備方法，其特征在于，所述蒙脫土/海藻酸鈉改性液的制備方法具體包括以下步驟：
S1.將蒙脫土加入到水中充分攪拌均勻，靜止沉降后，取上部懸浮液，然后將懸浮液中加入5.8-9wt％蒙脫土的碳酸鈉，在70℃下充分攪拌1-2h，經抽濾、洗滌、烘干、研磨過200目篩網，得到鈉基蒙脫土；
S2.將海藻酸鈉加入到盛有NaOH溶液的反應釜中，升溫至80℃，攪拌1h，然后冷卻至50℃，再加入鈉基蒙脫土，攪拌2-3h，制得所述蒙脫土/海藻酸鈉改性液。


3.根據權利要求2所述的假發用復合纖維材料及其制備方法，其特征在于，所述NaOH溶液的濃度為1.5mol/L，所述NaOH溶液與所述海藻酸鈉的質量比...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃永祥，王士喜，黃小云，唐泳，
申請(專利權)人：邵陽陽光發品有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43