CN112647150A - 一种纳米负离子纤维及其制备方法及其在化妆刷上的应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纺织材料领域，具体公开了一种纳米负离子纤维材料及其制备方法及其在化妆刷上的应用。纳米负离子纤维材料包括环氧树脂50‑70份、氧化石墨烯20‑30份、纳米银10‑15份、纳米氧化锌10‑15份、蛋白石1‑10份、石英粉10‑15份、丙烯酸2‑15份、过氧化苯丙甲酰0.5‑2份、添加剂5‑15份、抗菌剂5‑10份、分散剂2‑5份；其制备方法为：将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂混合均匀得混合物以及将纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂加水得混合溶液，然后将混合物与混合溶液混合后烘干、熔融得到纳米负离子纤维材料。本申请的纳米负离子纤维材料可用于制备化妆刷的刷毛，其具有柔软、抓粉力强、美白皮肤等优点。

Description

一种纳米负离子纤维及其制备方法及其在化妆刷上的应用
技术领域
本申请涉及纺织材料领域，更具体地说，它涉及一种纳米负离子纤维。
背景技术
纳米负离子纤维是一种释放负离子功能的纤维材料，而负离子不仅具有可以净化空气、杀菌、除臭的作用，还对人体具有保健作用，可以祛除自由基，过多的自由基是导致人类疾病、衰老、死亡的杀手。因此，纳米负离子纤维材料在美容领域深受欢迎，尤其是美容领域中所使用的化妆刷，其直接与人的皮肤接触，其质量以及护肤效果对于用户就至关重要。
目前化妆刷的刷毛主要采用人造纤维和动物毛两类，由于动物毛表面有完整的鳞片结构，具有毛质柔软，吃粉程度饱和，且不刺激皮肤等优点，而人造纤维的抓粉力普遍较差，粘粉不均匀，上妆服帖度不足，因此，动物毛刷更受消费者的欢迎，而使用动物毛则不利于对动物的保护。
因此，为了保护动物，急需制备一种柔软度高、抓粉力强的人造纤维化妆刷刷毛。
发明内容
为了提高人造纤维化妆刷刷毛的柔软度和抓粉力，本申请提供一种纳米负离子纤维材料及其制备方法及其在化妆刷上的应用。
第一方面，本申请提供一种纳米负离子纤维，采用如下的技术方案：
一种纳米负离子纤维材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂50-70份、氧化石墨烯20-30份、纳米银10-15份、纳米氧化锌10-15份、蛋白石1-10份、石英粉10-15份、丙烯酸2-15份、过氧化苯丙甲酰0.5-2份、添加剂5-15份、抗菌剂5-10份、分散剂2-5份。
通过采用上述技术方案，由于添加了丙烯酸，丙烯酸与环氧树脂反应，将环氧树脂改性得到环氧丙烯酸树脂，从而提升纤维的柔软性和抓力；纳米银、纳米氧化锌、蛋白石和石英粉的加入，不仅能够增强制备得到的纳米负离子纤维的抗菌性，而且与环氧丙烯酸树脂相互作用，还能够提升纳米负离子纤维的韧性，有效避免了纤维易断裂的情况。
可选的，所述添加剂包括以下重量分数的原料：白芷粉1-3份、白蒺藜粉1-5份、珍珠粉2-7份。
通过采用上述技术方案，加入白芷粉、白蒺藜粉和珍珠粉不仅能够与其他成分相互作用，增强纳米纤维材料是柔软性，而且，白芷粉、白蒺藜粉和珍珠粉还能够渗透到皮肤细胞中，改善皮肤微循环，促进皮肤新陈代谢，延缓皮肤衰老，且还能起到很好的美白、改善肤色的效果。
可选的，所述抗菌剂为甲壳素、日柏醇、氧化锌中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，添加该抗菌剂，加大了纳米负离子纤维材料与细菌的接触面积，能够更好的起到抗菌、抑菌的效果。
可选的，所述分散剂为羧甲基纤维素、焦磷酸钠中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，可以使制备的负离子纤维结构更稳定，以及各个成份分散均匀，从而提升制备得到的纳米负离子纤维的柔软度以及吸附能力。
第二方面，本申请提供一种纳米负离子纤维材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种纳米负离子纤维材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按一定的配比准备包含环氧树脂、氧化石墨烯、纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、添加剂、抗菌剂、分散剂的原料；
（2）将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂在300-400℃的温度下搅拌均匀；
（3）将纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂加水在100-150℃的温度下搅拌均匀，并用pH调节剂调节pH为6-8，得到混合物；
（4）向步骤（2）中加入步骤（3）所述的混合溶液，搅拌均匀后烘干；
（5）将步骤（4）烘干后的物质熔融，冷却至25-28℃得到纳米负离子纤维。
通过采用上述技术方案，丙烯酸将环氧树脂改性后，与氧化石墨烯相结合，结合后的物质能够有效的更好的与纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂反应、络合，能够提升纳米纤维材料的综合性能，提升其柔软性以及吸附性能，且还能够起到很好的抑菌效果；在300-400℃的温度下可以使环氧树脂被丙烯酸充分的改性，从而提升柔韧性。
可选的，步骤（3）中所述加水量与纳米银、纳米氧化锌、添加剂和抗菌剂总量比为（1-1.5）:1。
通过采用上述技术方案，采用本申请的水量，加水量适中，不仅可以使各物质充分溶解反应，而且避免了后续烘干时间过长，节省制备的时间。
可选的，步骤（3）中所述pH调节剂为醋酸或碳酸钠。
通过采用上述技术方案，当pH值过大时选择醋酸进行调节，减小pH，当pH值过小时，选择碳酸钠进行调节，增大pH，选择醋酸或碳酸钠进行调节pH，不仅能够起到调节pH值的效果，且醋酸和碳酸钠比较温和，对人体皮肤无害，而且还能够与纳米负离子纤维材料原料进行反应，增强其柔软性，进而使制备得到的纤维更接近动物毛。
可选的，步骤（4）中所述的烘干温度为200-300℃。
通过采用上述技术方案，采用200-300℃的温度进行烘干，在加快烘干速度的同时还能够稳定结构。
可选的，步骤（5）所述的熔融温度为500-800℃。
通过采用上述技术方案，选用500-800℃的熔融温度，可以将纤维材料很好的熔融，进而使各部分原料再次发生反应，充分融合，从而使得制备得到的纳米负离子纤维材料柔软性好，吸附能力强，具有更好的抗菌效果。
第三方面，本申请提供一种纳米负离子纤维材料的应用，采用如下的技术方案：
一种纳米负离子纤维材料的应用，包括制备化妆刷。
通过采用上述技术方案，将纳米负离子纤维材料制备得到化妆刷，不仅能够释放负离子起到保护皮肤、嫩肤的功效，而且，还能够有很好改善皮肤循环、美白、抑菌、延长使用寿命的功效，且制备得到的化妆刷刷毛毛质柔软，与山羊毛触感相似，且抓粉力、释放粉的能力强，极大的提升了化妆刷的品质与使用感。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用环氧树脂、氧化石墨烯、纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰，由于丙烯酸可以对环氧树脂进行改性，蛋白石可以释放负离子，纳米银、纳米氧化锌、石英粉的加入可以与改性后的环氧树脂反应，不仅增加了制备得到的纳米负离子纤维材料的柔软性，提高吸附能力，而且能够更好的贴合皮肤，对皮肤起到一定的抗衰老、美白的功效。
2、本申请的方法，通过在300-400℃的温度对环氧树脂进行丙烯酸的改性，可以使改性后的环氧树脂柔韧性得到提升，因此使制备得到的纳米负离子纤维材料更柔软，更接近羊毛刷的触感，更贴合皮肤。
3、采用本申请的纳米负离子纤维材料制备得到的化妆刷，不仅使化妆刷的刷毛能够持久的抗菌和释放负离子，而且使化妆刷刷毛更加柔软、提升肤感，抓粉能力和释放粉是能力都得到了较大的提升，更节约用粉，提升化妆刷的整体性能。
实施例
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
环氧树脂：生产厂家：上海集福建筑装饰工程有限公司生产型号：双酚A型环氧树脂
氧化石墨烯：生产厂家：昂星新型碳材料常州有限公司产品型号：GO1211
纳米银：生产厂家：上海茂果纳米科技有限公司产品型号：MG-Ag-20
纳米氧化锌：生产厂家：上海超威纳米科技有限公司产品型号：CW-ZnO-001
石英粉：生产厂家：河北盛康矿产品有限公司产品型号：1250
丙烯酸：生产厂家：北京瑞晟特建材有限公司产品型号：GST
实施例1
一种纳米负离子纤维化妆刷刷毛，包括以下原料：环氧树脂60g、氧化石墨烯25g、纳米银13g、纳米氧化锌13g、蛋白石6g、石英粉12g、丙烯酸5g、过氧化苯丙甲酰1g、添加剂10g、抗菌剂8g、分散剂3g。
其中添加剂为白芷粉2g、白蒺藜粉3g、珍珠粉5g；抗菌剂为甲壳素3g、日柏醇1g、氧化锌4g；分散剂选择焦磷酸钠。
一种纳米负离子纤维化妆刷刷毛，其制备方法包括以下步骤：在纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂中加入74.4g水后以120℃搅拌均匀，用醋酸将pH值调为7，得到混合溶液；将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂放入搅拌器中以350℃的温度搅拌均匀后加入混合溶液，混合搅拌均匀后以250℃的温度烘干，烘干后以650℃的温度熔融拉丝，熔融拉丝后冷却至26℃得到纳米负离子纤维刷毛。
实施例2
与实施例1的区别：环氧树脂50g、氧化石墨烯30g、纳米银10g、纳米氧化锌15g、蛋白石1g、石英粉15g、丙烯酸2g、过氧化苯丙甲酰2g、添加剂5g、抗菌剂10g、分散剂2g。
实施例3
与实施例1的区别：环氧树脂70g、氧化石墨烯20g、纳米银15g、纳米氧化锌10g、蛋白石10g、石英粉10g、丙烯酸15g、过氧化苯丙甲酰0.5g、添加剂15g、抗菌剂5g、分散剂5g。
实施例4
与实施例1的区别：白芷粉1g、白蒺藜粉5g、珍珠粉2g。
实施例5
与实施例1的区别：白芷粉3g、白蒺藜粉1g、珍珠粉7g。
实施例6
与实施例1的区别：抗菌剂为甲壳素。
实施例7
与实施例1的区别：抗菌剂为氧化锌。
实施例8
与实施例1的区别：分散剂为羧甲基纤维素1g、焦磷酸钠2g。
实施例9
与实施例1的区别：分散剂为羧甲基纤维素。
实施例10
与实施例1的区别：在纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂中加入62g水。
实施例11
与实施例1的区别：在纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂中加入93g水。
实施例12
与实施例1的区别：加水后以100℃搅拌均匀，用醋酸将pH值调为8，得到混合溶液；将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂放入搅拌器中以300℃的温度搅拌均匀后加入混合溶液，混合搅拌均匀后以200℃的温度烘干，烘干后以800℃的温度熔融拉丝，熔融拉丝后冷却至25℃得到纳米负离子纤维刷毛。
实施例13
与实施例1的区别：加水后以150℃搅拌均匀，用醋酸将pH值调为6，得到混合溶液；将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂放入搅拌器中以400℃的温度搅拌均匀后加入混合溶液，混合搅拌均匀后以300℃的温度烘干，烘干后以500℃的温度熔融拉丝，熔融拉丝后冷却至28℃得到纳米负离子纤维刷毛。
对比例
对比例1
与实施例1的区别：环氧树脂60g、氧化石墨烯10g、纳米银2g、纳米氧化锌2g、蛋白石1g、石英粉5g、丙烯酸1g、过氧化苯丙甲酰1g、添加剂10g、抗菌剂8g、分散剂3g。
对比例2
与实施例1的区别：环氧树脂60g、氧化石墨烯50g、纳米银20g、纳米氧化锌25g、蛋白石15g、石英粉25g、丙烯酸1g、过氧化苯丙甲酰1g、添加剂10g、抗菌剂8g、分散剂3g。
对比例3
与实施例1区别：不添加氧化石墨烯。
对比例4
与实施例1区别：不添加蛋白石。
对比例5
与实施例1的区别：不添加丙烯酸。
对比例6
与实施例1的区别：不添加、纳米银、纳米氧化锌。
对比例7
与实施例1的区别：在纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂中加入74.4g水后以500℃搅拌均匀。
对比例8
与实施例1的区别：在纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂中加入74.4g水后以50℃搅拌均匀。
对比例9
与实施例1的区别：用醋酸将pH值调为5，得到混合溶液。
对比例10
与实施例1的区别：用氢氧化钠将pH值调为9，得到混合溶液。
对比例11
与实施例1的区别：烘干后以200℃的温度熔融拉丝，熔融拉丝后冷却至22℃得到纳米负离子纤维刷毛。
对比例12
与实施例1的区别：烘干后以900℃的温度熔融拉丝，熔融拉丝后冷却至29℃得到纳米负离子纤维刷毛。
对比例13
在70～99重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，配合30～1 重量份无机类抗菌剂，熔融并使其分散，然后通过挤出成型制作母料，接着，在热塑性的原料树脂中配合所述母料，熔融并使其分散，然后，进行抽丝，得到刷毛。
性能检测试验
测量实施例1-16和对比例1-11的刷子净重、粘粉后刷子重使用5次后刷子重，计算出刷子的粘粉量和释放粉的量；粘粉量=粘粉后刷子重-刷子净重；释放粉的量=粘粉后刷子重-使用后刷重；记录结果见表1。
表1化妆刷性能测试
刷子净重（g） 粘粉后刷子重（g） 粘粉量（g） 使用后刷重（g） 释放粉量（g）
实施例1 20.15 20.749 0.599 20.271 0.478
实施例2 20.23 20.816 0.586 20.359 0.457
实施例3 20.37 20.944 0.574 20.503 0.441
实施例4 20.51 21.106 0.596 20.653 0.453
实施例5 19.98 20.548 0.568 20.117 0.431
实施例6 20.19 20.765 0.575 20.326 0.439
实施例7 20.31 20.891 0.581 20.439 0.452
实施例8 19.97 20.526 0.556 20.129 0.397
实施例9 20.08 20.647 0.567 20.214 0.433
实施例10 20.21 20.776 0.566 20.351 0.425
实施例11 20.05 20.621 0.571 20.179 0.442
实施例12 19.96 20.529 0.569 20.103 0.426
实施例13 20.28 20.844 0.564 20.425 0.419
对比例1 20.33 20.793 0.463 20.590 0.203
对比例2 20.18 20.651 0.471 20.424 0.227
对比例3 20.22 20.639 0.419 20.444 0.195
对比例4 20.13 20.556 0.426 20.357 0.199
对比例5 20.24 20.709 0.469 20.522 0.187
对比例6 19.96 20.376 0.416 20.201 0.175
对比例7 20.43 20.857 0.427 20.674 0.183
对比例8 20.26 20.685 0.425 20.506 0.179
对比例9 20.49 20.903 0.413 20.732 0.171
对比例10 20.17 20.579 0.409 20.427 0.152
对比例11 20.11 20.516 0.406 20.368 0.148
对比例12 20.53 20.927 0.397 20.821 0.106
对比例13 20.46 20.687 0.227 20.602 0.085
结合实施例1-13和对比例13并结合表1可以看出，对比例13为制备化妆刷领域中常用的制备方式，采用本申请技术方案制备得到化妆刷刷毛的抓粉量大于0.55g，释放粉量大于0.42g，而现有技术的化妆刷抓粉量仅为0.227g，释放粉量仅为0.085g。可见，本申请得到的化妆刷刷毛的抓粉力以及释放粉力远远大于现有技术。
结合实施例1-3和对比例1-2并结合表1可以看出，不同的原料用量均对最终制备得到的化妆刷的粘粉量和释放粉量有影响。本申请中采用环氧树脂60g、氧化石墨烯25g、纳米银13g、纳米氧化锌13g、蛋白石6g、石英粉12g、丙烯酸5g、过氧化苯丙甲酰1g、添加剂10g、抗菌剂8g、分散剂3g制备得到的化妆刷刷毛粘粉量和释放粉量最好，使得粘粉量为0.599g、释放粉量为0.478g。
结合实施例1和实施例4-9和对比例3-5并结合表1可以看出，改变添加剂的各组分用量、抗菌剂和分散剂种类均会对最终制备得到的化妆刷的性能产生影响，而选用实施例1中的添加剂为白芷粉2g、白蒺藜粉3g、珍珠粉5g；抗菌剂为甲壳素3g、日柏醇1g、氧化锌4g；分散剂选择焦磷酸钠制备得到的化妆刷抓粉力以及释放粉的能力最优。
结合实施例1和实施例10-11并结合表1可以看出，在制备纳米负离子纤维化妆刷刷毛过程中，不同水分的添加量均会影响化妆刷的性能，从而影响化妆刷的产品质量。
结合实施例1和实施例12-13以及对比例7-12并结合表1可以看出，制备工艺中的工艺条件的改变均会对最终制备得到的化妆刷的抓粉力和释放粉的能力，采用本申请实施例1中的制备方法制备得到的化妆刷其抓粉力以及释放粉的能力最优。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种纳米负离子纤维，其特征在于，包括以下重量份数的原料：环氧树脂50-70份、氧化石墨烯20-30份、纳米银10-15份、纳米氧化锌10-15份、蛋白石1-10份、石英粉10-15份、丙烯酸2-15份、过氧化苯丙甲酰0.5-2份、添加剂5-15份、抗菌剂5-10份、分散剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米负离子纤维，其特征在于：所述添加剂包括以下重量份数的原料：白芷粉1-3份、白蒺藜粉1-5份、珍珠粉2-7份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米负离子纤维，其特征在于：所述抗菌剂为甲壳素、日柏醇、氧化锌中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种纳米负离子纤维，其特征在于：所述分散剂为羧甲基纤维素、焦磷酸钠中的一种或几种。
5.权利要求1-4任一所述的一种纳米负离子纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按一定的配比准备包含环氧树脂、氧化石墨烯、纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、添加剂、抗菌剂、分散剂的原料；
（2）将环氧树脂、氧化石墨烯、丙烯酸、过氧化苯丙甲酰、分散剂在300-400℃的温度下搅拌均匀；
（3）将纳米银、纳米氧化锌、蛋白石、石英粉、添加剂、抗菌剂加水在100-150℃的温度下搅拌均匀，并用pH调节剂调节pH为6-8，得到混合物；
（4）向步骤（2）中加入步骤（3）所述的混合溶液，搅拌均匀后烘干；
（5）将步骤（4）烘干后的物质熔融，拉丝，冷却至25-28℃得到纳米负离子纤维。
6.根据权利要求5所述的一种纳米负离子纤维的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述加水量与纳米银、纳米氧化锌、添加剂和抗菌剂总量比为（1-1.5）:1。
7.根据权利要求5所述的一种纳米负离子纤维的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述pH调节剂为醋酸或碳酸钠。
8.根据权利要求5所述的一种纳米负离子纤维的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的烘干温度为200-300℃。
9.根据权利要求5所述的一种纳米负离子纤维的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的熔融温度为500-800℃。
10.权利要求1-9任一所述的一种纳米负离子纤维的应用，其特征在于，包括制备化妆刷。
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