CN109577021A - 一种仿真效果良好的假发制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿真效果良好的假发制备方法，涉及改性聚丙烯腈类纤维，该纤维以生物蛋白为改性组分，重量百分比配方为：丙烯腈类单体50.0～98.9％；引发剂0.1～0.4％；生物蛋白1.0～50.0％，将初生纤维以20～60m/min的速度进入含有缓染剂的缓染浴，并在30～50℃下停留3～10秒；漂洗、轧压；进入0～5℃的含有阳离子染料的染色浴浸染2～8秒；通过压辊压出残余染液后，进入40～80℃热箱加热3～10min各组分重量百分比之和为100％，并采用下述工艺制造：制备生物蛋白溶液、制备改性聚丙烯腈类纤维原液、制造改性聚丙烯腈类纤维，该纤维的单丝纤度设计在30～100dtex，适于做假发等合成发产品，仿真效果良好。

Description

一种仿真效果良好的假发制备方法
技术领域
本发明涉及一种合成纤维及其制造技术，具体为一种仿真效果良好的假发制备方法。
背景技术
随着社会的发展，假发作为生活的时尚元素和美妆遮瑕的产品，越来越得到了消费者的青睐，制备染色均匀，色泽鲜艳、色谱齐全的有色发用纤维可以很好的满足消费者对假发产品的多样化要求。
聚丙烯腈纤维改性聚丙烯腈纤维具有良好的弹性、平滑性，质地饱满，手感好，有“人造羊毛”之称，因此常被用作假发原材料，在发制品纤维中得到广泛应用。目前，对于腈纶的染色方法主要分为原液着色法和凝胶染色方法。发明专利CN1170014C公布了一种原液着色制备有色腈纶的方法，该法将颜料与NaSCN水溶液配成色浆与纺丝原液混合后送入纺丝机纺丝，但是使用该法制得纤维存在颜色色泽不鲜艳，光亮性差，色谱少，颜色品种较为缺乏等缺点。常规凝胶染色方法存在染色不均匀，色花现象严重等问题，并且会产生大量的工业污水，对环境造成危害。发明专利CN100344826C公布了一种凝胶染色腈纶的染色方法，该法在常规凝胶染色的基础上，通过设计染液的添加量和添加浓度来解决染色不均，丝束泛白等缺陷，但是此方法只能用于生产0.8～6.67dtex的民用纤维，对于30～80dtex的假发用纤维不适用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是设计一种改性聚丙烯腈类纤维及其制造方法和用途。该改性聚丙烯腈类纤维采用生物蛋白为改性成份，在组成成分和品质性能上均更接近人发，具有人发的品质特征；该聚丙烯腈类纤维制造方法简单，具有可控性好，生产效率高的优点；该聚丙烯腈类纤维特别适做合成发，用于制造假发套等假发产品，仿真效果优异。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿真效果良好的假发制备方法，将初生纤维以20～60m/min的速度进入含有缓染剂的缓染浴，并在30～50℃下停留3～10秒，漂洗、轧压，进入0～5℃的含有阳离子染料的染色浴浸染2～8秒，通过压辊压出残余染液后，进入40～80℃热箱加热3～10min，将缓染剂和阳离子染料分开使用，首先利用缓染剂中的阳离子基团抢先将改性聚丙烯腈中的磺酸根染色位占据，然后进入低温染色浴。因阳离子染料在低温条件下磺酸根基团结合能力差，不能与缓染剂中的阳离子基团争夺改性聚丙烯腈中的磺酸根染座，因此拼色时所用的染料按照浓度比例只是以附着而非结合的形式被丝束均匀带出。进入热箱后，在加热条件下因阳离子染料的发色团与磺酸根的亲和能力更强，因而将缓染剂置换取代，最后纤维被染色。此方法解决了上染速率不同的阳离子染料在拼色时容易产生色花的问题。丝束上附着的染料在热箱加热过程中被吸收较为完全，因此后续工艺过程中不需要大量的水进行漂洗，减少了工业污水的产生，引发剂为自由基引发剂中的偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰中的至少一种；或者氧化-还原引发剂中的过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-亚硫酸氢钠、氯酸钠-亚硫酸氢钠、次氯酸钠-亚硫酸氢钠中的至少一种，一种改性聚丙烯腈类纤维制造方法，其以本发明所述的改性聚丙烯腈类纤维重量百分比配方为依据，并采用下述工艺制造：制备生物蛋白溶液：先将包括羊毛、牛毛、马毛、兔毛、骆驼毛、牦牛毛或/和人发在内的天然动物纤维，经机械法或化学法加工制成生物蛋白；将所得的生物蛋白提纯后，溶解在重量浓度为15～45％的硝酸、氯化锌或硫氰酸钠中的一种溶液中，经提纯后，制得生物蛋白溶液；所述的加工生物蛋白的化学法包括酸碱处理法、还原法和氧化法，制备改性聚丙烯腈类纤维原液：在30～70℃下，利用配方所述的引发剂在所述生物蛋白溶液中引发与丙烯腈类单体的聚合反应，反应时间为2～10小时，制取含有生物蛋白的改性丙烯腈类聚合物原液；该原液的重量浓度设计为10～50％。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，下述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。
实施例1
在母液罐①配制好含有1227的缓染液，用计量泵打入缓染液循环浴泵入口，经滤器进入缓染液循环罐，再经计量泵打入缓染液浴槽，在槽口末端回到循环罐，通过在线程序控制缓染浴的温度为30℃，浓度为1.0％，丝束以20m/min的速度通过，停留时间为10秒。丝束出缓染浴后经轧压和水洗的残余溶液循环回缓染液循环罐。同时在母液罐②配制好含有阳离子金黄X-GL，阳离子红X-GRL，阳离子蓝X-BL的染液，三者的浓度比为1：1.2：0.2，用计量泵打入染液循环泵入口，经滤器进入染液循环罐，再经计量泵打入染液浴槽，在槽口末端回到循环罐。通过在线程序控制染浴的温度为0℃，染浴浓度为3％，PH为4.0，丝束停留时间为8秒，丝束出染浴后经轧压的残余液循环回染液循环罐。丝束出染浴经轧压后进入热箱加热，热箱温度为40℃，通过时间为10min，然后经漂洗、上油、干燥、热处理等工艺制备成有色纤维。染色均匀性评价按照以下方法进行：结束18000根单丝，通过在对着直射日光的室内目测和在照度1000LX的D65标准光源测试，结果色花很少或是目测不可见。纺织品色牢度试验水耐洗牢度≥5级，耐酸汗渍色牢度≥5级，耐碱汗渍色牢度≥5级，耐光色牢度≥5级。纤维纤度为48.5dtex，断裂强度2.3cN/dtex，断裂伸长38.2％，符合发用纤维的要求。
实施例2
在装有机械搅拌器、回流冷凝管的15升聚合釜中，加入3500克的去离子水，经干燥氮气冲洗反应釜后分别加入含水生物蛋白1900克，加入氯化锌2500克，搅拌均匀，控制釜内温度为50℃，搅拌2小时后形成均匀溶液，溶液中加入1600克丙烯腈、142克丙烯酸甲酯和32克异丙醇，搅拌均匀后再加入15克过硫酸铵和29克亚硫酸氢钠，在50℃下搅拌反应3小时，停止搅拌，得到均匀的生物蛋白改性丙烯腈纺丝原液。该原液经脱泡、过滤后，经2.4毫升/转计量泵计量，进入100孔×0.35毫米喷丝板中纺丝，在去离子水中凝固成型，并经水洗、拉伸、干燥定型，即可制得单丝纤度为99.9分特的纤维束。
实施例3
在装有机械搅拌器、回流冷凝管的15升聚合釜中，加入3500克的去离子水，经干燥氮气冲洗反应釜后分别加入含水生物蛋白1900克，加入氯化锌2500克，搅拌均匀，控制釜内温度为50℃，搅拌2小时后形成均匀溶液，溶液中加入1500克丙烯腈、41.5克甲基丙烯酸磺酸钠和32克十二烷基硫醇，搅拌均匀后再加入15克过硫酸铵和29克亚硫酸氢钠，在50℃下搅拌反应3小时，停止搅拌，得到均匀的生物蛋白改性丙烯腈纺丝原液。该原液经脱泡、过滤后，经2.4毫升/转计量泵计量，进入100孔×0.35毫米喷丝板中纺丝，在去离子水中凝固成型，并经水洗、拉伸、干燥定型，即可制得单丝纤度为99.9分特的纤维束。
实施例4
在母液罐①配制好含有PN的缓染液，用计量泵打入缓染液循环浴泵入口，经滤器进入缓染液循环罐，再经计量泵打入缓染液浴槽，在槽口末端回到循环罐，通过在线程序控制缓染浴的温度为45℃，浓度为3.0％，丝束以50m/min的速度通过，停留时间为4秒。丝束出缓染浴后经轧压和水洗的残余溶液循环回缓染液循环罐。同时在母液罐②配制好含有阳离子红X-GRL，阳离子黑X-RL的染液，三者的浓度比为2：3，用计量泵打入染液循环泵入口，经滤器进入染液循环罐，再经计量泵打入染液浴槽，在槽口末端回到循环罐。通过在线程序控制染浴的温度为3.5℃，染浴浓度为6％，PH为5.5，丝束停留时间为3秒，丝束出染浴后经轧压的残余液循环回染液循环罐。丝束出染浴经轧压后进入热箱加热，热箱温度为70℃，通过时间为4min，然后经漂洗、上油、干燥、热处理等工艺制备成有色纤维。染色均匀性评价结果为色花很少或是目测不可见。纺织品色牢度试验水耐洗牢度≥5级，耐酸汗渍色牢度≥5级，耐碱汗渍色牢度≥5级，耐光色牢度≥5级。纤维纤度为50.1dtex，断裂强度2.2cN/dtex，断裂伸长37.5％，符合发用纤维的要求。
实施例5
在装有机械搅拌器、回流冷凝管的15升聚合釜中，加入3500克的去离子水，经干燥氮气冲洗反应釜后分别加入含水生物蛋白1900克，加入氯化锌2500克，搅拌均匀，控制釜内温度为50℃，搅拌2小时后形成均匀溶液，溶液中加入1774克丙烯腈，搅拌均匀后再加入15克过硫酸铵和29克亚硫酸氢钠，在50℃下搅拌反应3小时，停止搅拌，得到均匀的生物蛋白改性丙烯腈纺丝原液。该原液经脱泡、过滤后，经2.4毫升/转计量泵计量，进入100孔×0.35毫米喷丝板中纺丝，在去离子水中凝固成型，并经水洗、拉伸、干燥定型，即可制得单丝纤度为99.9分特的纤维束。
该实施例中含有35％(重量)的生物蛋白，喷丝板的可纺丝时间较实施例1缩短了近一半，纤维物理力学性能的波动较实施例1所得的纤维大，纤维的手感和外观也较实施例1所得的纤维差，但仍适于作合成发，制作假发和发套。
实施例6
在反应釜内加入长度为0.5～1.8毫米的人发渣1000克，加入25％(重量)的盐酸1500毫升处理4小时后，以30％(重量)的氢氧化钠溶液2000毫升处理4小时，得到的溶液采用半透膜法进行分离，得到含水生物蛋白1910克。取样分析，其中含有49％(重量)的生物蛋白。
在装有机械搅拌器、回流冷凝管的15升聚合釜中，加入1300克的去离子水，经干燥氮气冲洗反应釜后分别加入含水生物蛋白2500克，氯化锌2500克，搅拌均匀，控制釜内温度为40℃，搅拌3.0小时后形成均匀溶液，溶液中加入1500克丙烯腈、500克甲基丙烯腈、500克苯乙烯、45克对苯乙烯磺酸钠和32克β-硫基乙醇，搅拌均匀后再加入15克氯酸钠和25克亚硫酸氢钠，在40℃下搅拌反应4小时，停止搅拌，得到均匀的生物蛋白改性丙烯腈类纺丝原液。对该原液脱泡、过滤后，经2.4毫升/转计量泵计量，进入100孔×0.35毫米喷丝板中纺丝，在10％(重量)氯化锌-去离子水溶液中凝固成型，并经水洗、拉伸、干燥定型，即得到单丝纤度为81.3分特的纤维束。
该纤维中含有40％(重量)的生物蛋白，手感、外观、可卷曲定型性和染色性等与人发十分接近，加工出的假发和发套等制品具有优良的仿真效果。

Claims (9)

1.一种仿真效果良好的假发制备方法，改性聚丙烯腈类纤维以生物蛋白为改性组分，重量百分比配方为：丙烯腈类单体50.0～98.9％，引发剂0.1～0.4％，生物蛋白1.0～50.0％，各组分重量百分比之和为100％，所述的丙烯腈类单体为丙烯腈、甲基丙烯腈和丁烯腈中的至少一种，所述的引发剂为自由基引发剂中的偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰中的至少一种；或者氧化-还原引发剂中的过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-亚硫酸氢钠、氯酸钠-亚硫酸氢钠、次氯酸钠-亚硫酸氢钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：所述的改性聚丙烯腈类纤维，其特征在于所述重量百分比配方中含有第二单体，重量百分比配方调整为：丙烯腈类单体30.0～96.9％，生物蛋白1.0～50.0％，第二单体2.0～20.0％，各组分重量百分比之和为100％，所述的第二单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲叉丁二酸、氯乙烯、偏氯乙烯、溴乙烯和偏溴乙烯及偏氟乙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：所述的初生纤维通过湿法纺丝工艺制成。
4.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：所述的初生纤维的线密度为30～80dtex。
5.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：所述的丙烯腈类单体重量含量为20.0～89.2％；所述生物蛋白的重量含量为5.0～40.0％；所述引发剂的重量含量为0.1～0.3％；所述第二单体的重量含量为5.0～15.0％；所述第三单体的重量含量为0.5～3.0％；所述链转移剂的重量含量为0.2～0.4％；所述的第二单体为氯乙烯、偏氯乙烯、溴乙烯、偏溴乙烯或偏氟乙烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：机械法加工制成生物蛋白的工艺方法为：先将毛发加热到80～250℃，在0.1～25兆帕的压力下，通过高压水解、高压膨化或挤压的方法将毛发中的双硫键破坏，从而得到所述的生物蛋白。
7.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：染色浴的浓度为3～8％，PH为4.0～6.5。
8.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：初生纤维在进入缓染浴之前经过水洗及热牵伸处理。
9.根据权利要求1所述的一种仿真效果良好的假发制备方法，其特征在于：聚合反应的反应时间为4～8小时，反应温度为40～65℃。
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