CN115896977A - 具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，以第一降解高分子和养颜高分子为芯层原料，以第二降解高分子和纳米金属抗菌剂为壳层原料，利用干法纺丝法对芯层纺丝原液进行纺丝得到芯层纤维，接着，利用干湿法纺丝向芯层纤维表面附着一层壳层溶液，再经两次加热牵伸和加热定型，即制得具有芯壳结构、抗菌性及可降解的化妆刷丝；通过控制芯层和壳层内各个原料的种类和含量及纺丝过程的工艺条件，确保了制得的刷丝尺寸均一、组成均匀，利于后续进一步对刷丝进行加工处理。
Description
技术领域
本发明涉及化妆工具技术领域，尤其涉及一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法。
背景技术
化妆刷丝是化妆刷中的重要组成部分，是决定化妆刷品质优劣的重要因素。现有的化妆刷丝包括动物毛刷丝和人造刷毛，动物毛刷丝粘粉均匀，不刺激肌肤，但动物毛的主要成分是氨基酸和蛋白质，易滋生细菌，会污染接触到的化妆品并诱发鞘肤病；人造化妆刷刷毛，主要由尼龙纤维、聚酯纤维等人造纤维制成，其虽然可以克服动物毛刷丝的缺陷，但也存在无法降解的问题。随着我国经济的不断发展，国民生产水平也不断提高，化妆刷丝等化妆品的使用量也随之逐年上升，从而导致废弃化妆刷丝等无法降解的产品的量也不断增加，长此以往必然对环境产生不断严重的影响，因此需要一种新的可降解并且抗菌的化妆刷丝等材料的生产方法来解决或缓解上述问题。
现有技术中，申请号为201910736182.1，公开日为2019年11月5日，名称为“纳米改性植物纤维纺丝”的发明专利中公开了一种纳米改性植物纤维纺丝，该技术方案中以纳米改性的植物纤维和聚乳酸为主材，并添加增塑剂、抗静电剂、抗菌剂改善性能，经静电纺丝得到可作为化妆丝的纤维纺丝。上述过程制得的纤维纺丝同时具备抗菌性和可降解性，但同时需要加入增塑剂等多种添加剂，才可以制得满足需求的纤维纺丝，增大了制备的难度，不适用于大批量生产。
现有技术中，申请号为202111211018.2，公开日为2022年1月4日，名称为“一种新型可降解刷丝的生产方法”的发明专利中公开了一种新型可降解刷丝的生产方法，该技术方案中采用PBS为主要原料，加入PLA进行增硬，制得了同时具有可降解性和抗菌性的刷丝。但是，上述技术方案中制得的刷丝是通过熔融纺丝制备的，其抗菌剂包裹在PBS及PLA中，无法高效的达到抗菌的效果。
有鉴于此，有必要设计一种改进的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，包括如下步骤：
S1、将第一降解高分子和养颜高分子加入第一有机溶剂中，搅拌混匀后得到第一混合液，所述第一混合液中的所述第一降解高分子的质量百分数为16～25％，所述第一混合液中的所述有机溶剂的质量百分数为65～83％，所述第一混合液中的所述养颜高分子的质量百分数为1～10％；
S2、将第二降解高分子和纳米金属抗菌剂加入第二有机溶剂中，搅拌均匀得到第二混合液，所述第二混合液中的所述第二降解高分子的质量百分数为16～25％，所述第二混合液中的所述有机溶剂的质量百分数为74～83.9％，所述第二混合液中的所述纳米金属抗菌剂的质量百分数为0.1～1％；
S3、将步骤S1中的所述第一混合液加入第一注射器中，采用干法纺丝法进行纺丝处理，再经第一次热空气气流干燥凝固，制得芯层纤维；将步骤S2中配置的所述第二混合液加入第二注射器中，并使所述芯层纤维穿过所述第二注射器与所述壳层纺丝液相遇，经第二次热空气气流干燥及凝固浴凝固，即可在芯层纤维上附着一层壳层；接着，再经第一次加热牵伸、第二次加热牵伸和加热定型，即制得所述化妆刷丝。
优选的，在步骤S3中，所述第一注射器的纺丝头的直径为0.05～0.16mm；所述第二注射器的纺丝头的直径为0.16～0.21mm。
优选的，在步骤S3中，所述加热定型的定型温度为90～130℃，加热时间为1～3h。
优选的，在步骤S3中，所述纺丝处理的速度为0.2～1.8m/s。
优选的，在步骤S3中，所述第一次加热牵伸和所述第二次加热牵伸的温度为100～150℃，所述第一次加热牵伸的速度为1.5～2.0倍，所述第二次加热牵伸的速度为1.2～1.5倍。
优选的，在步骤S1中，所述搅拌混匀在300～800r/s的搅拌速度下进行。
优选的，在步骤S1中，所述纳米金属抗菌剂为Ag纳米颗粒、Ag2O纳米颗粒或Ag/Cu纳米颗粒等；所述养颜高分子为负离子粉末或远红外粉末。
优选的，所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂均为氯化溶剂类、四氢呋喃、丙酮或乙酸乙酯等。
优选的，所述第一降解高分子和所述第二降解高分子为PLGA和PLA中的一种或两种的混合物。
优选的，在步骤S3中，所述第一次热空气气流和所述第二次热空气气流的温度为100～150℃；所述凝固浴为去离子水水浴，所述凝固浴的温度为25～30℃。。
本发明的有益效果是：
1、本发明提出的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，以第一降解高分子和养颜高分子为芯层原料，以第二降解高分子和纳米金属抗菌剂为壳层原料，利用干法纺丝法对芯层纺丝原液进行纺丝得到芯层纤维，接着，利用干湿法纺丝向芯层纤维表面附着一层壳层溶液，再经两次加热牵伸和加热定型，即制得具有芯壳结构、抗菌性及可降解的化妆刷丝。
2、本发明提出的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，通过控制芯层和壳层内各个原料的含量，不仅可使最终制得的化妆刷丝中的各组分分布均匀，且能够确保刷丝的性能最佳；通过在刷丝的芯层内设置养颜高分子，可在使用过程中使养颜高分子缓慢持续地释放，达到长期养颜功能，将抗菌剂设置在外层，可确保刷丝的抗菌作用；通过采用不同的纺丝方法对芯层纺丝液和壳层纺丝液进行纺丝，同时使纺丝过程的注射器纺丝头的直径满足一定条件，可使制得的化妆刷丝的直径均匀，利于后续进一步对刷丝进行加工处理。
附图说明
图1为本发明的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，本发明提供的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，包括如下步骤：
S1、配置芯层纺丝液：将第一降解高分子和养颜高分子加入第一有机溶剂中，在300～800r/s的搅拌速度下搅拌混匀，并脱泡1h得到第一混合液，第一混合液中第一降解高分子的质量百分数为16～25％，有机溶剂的质量百分数为65～83％，养颜高分子的质量百分数为1～10％；
S2、配置壳层纺丝液：将第二降解高分子和纳米金属抗菌剂加入第二有机溶剂中，搅拌均匀得到第二混合液，第二混合液中第二降解高分子的质量百分数为16～25％，有机溶剂的质量百分数为74～83.9％，纳米金属抗菌剂的质量百分数为0.1～1％；
S3、纺丝：将步骤S1中配置的第一混合液加入第一注射器中，采用干法纺丝法进行纺丝处理，该过程中得到的丝经第一次热空气气流干燥凝固，制得芯层纤维；将步骤S2中配置的第二混合液加入第二注射器中，并使芯层纤维穿过第二注射器壳层纺丝液S2溶液制备的芯层纤维穿过S3制备的纺丝液，经第二次热空气气流干燥及凝固浴凝固，即可在芯层纤维上附着一层壳层；接着，再经两次加热牵伸和加热定型，即制得化妆刷丝。
优选的，在步骤S1中，纳米金属抗菌剂为Ag纳米颗粒、Ag2O纳米颗粒或Ag/Cu纳米颗粒等。
优选的，在步骤S1中，养颜高分子为负离子粉末或远红外粉末。
优选的，第一有机溶剂和第二有机溶剂均为氯化溶剂类、四氢呋喃，丙酮或乙酸乙酯等。
优选的，第一降解高分子和第二降解高分子为PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)和PLA(聚丙交酯)中的一种或两种的混合物。
优选的，在步骤S3中，凝固浴为去离子水水浴，凝固浴的温度为25℃。
优选的，在步骤S3中，第一注射器的纺丝头的直径为0.1mm；第二注射器的纺丝头的直径为0.16mm。
优选的，在步骤S3中，第一次热空气气流和第二次热空气气流的温度均为100～150℃。
优选的，在步骤S3中，两次加热牵伸的温度为100～150℃；其中，第一次加热牵伸的速度为1.5～2.0倍，第二次加热牵伸的速度为1.2～1.5倍。
优选的，在步骤S3中，加热定型的定型温度为90～130℃，加热时间为1～3h。
下面结合具体的实施例对本发明的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法作进一步说明：
实施例1
本实施例提供了一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，具体包括如下步骤：
S1、配置芯层纺丝液：将18g第一降解高分子和6g养颜高分子加入76g第一有机溶剂中，在500r/s的搅拌速度下搅拌混匀，并脱泡1h得到第一混合液；
S2、配置壳层纺丝液：将18g第二降解高分子和0.7g纳米金属抗菌剂加入80.3g第二有机溶剂中，搅拌均匀得到配成第二混合液；
S3、纺丝：将步骤S1中的第一混合液加入100mL的第一注射器中，采用干法纺丝法进行纺丝处理，将上述过程中得到的丝在100℃经第一次热空气气流干燥凝固，制得芯层纤维；将步骤S2中的第二混合液加入100mL的第二注射器中，并使芯层纤维穿过第二注射器壳层纺丝液S2溶液制备的芯层纤维穿过S3制备的纺丝液，在100℃的温度下进行第二次热空气气流干燥，再使得到的丝经过100℃的去离子水水浴使丝凝固，即可在芯层纤维上附着一层壳层；接着，再经两次加热牵伸和在定型烤箱中进行加热定型，即制得化妆刷丝，其中，两次加热牵伸的温度为100℃，第一次加热牵伸的速度为1.5～2.0倍，第二次加热牵伸的速度为1.2～1.5倍，加热定型的定型温度为100℃，加热时间为3h。特别地，本实施例中还对制得的化妆刷丝进行了降解实验，降解实验验证在了本实施例制得的化妆刷丝可在6～12个月达到降解分解的环保要求。
实施例2至4
实施例2至4与实施例1的区别在于：芯层纺丝液中各个组分的含量不同，其他步骤与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例1至4中各个组分的百分数的设置及制得的化妆刷丝的抗菌率如表1所示，从表1中可以看出养颜高分子的含量对抗菌率没有影响。
表1实施例1至4中各个组分的百分数的设置及制得的化妆刷丝的抗菌率
实施例5至7
实施例5至7与实施例1的区别在于：壳层纺丝液中各个组分的含量不同，其他步骤与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例1及实施例5至6中各个组分的百分数的设置及制得的化妆刷丝的抗菌率如表2所示，从表2中可以看出纳米金属抗菌剂的含量越高，抗菌性能越好。
表2实施例1及实施例5至6中各个组分的百分数的设置及制得的化妆刷丝的抗菌率
实施例8至9
实施例8至9与实施例1的区别在于：芯层和壳层的原料与实施例1不同，其他步骤与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例1及实施例8至9中芯层和壳层的原料的设置如表3所示，从表中可以看出三种抗菌高分子均可达到99.99％的抗菌率。
表3实施例1及实施例8至9中芯层和壳层的原料设置及制得的化妆刷丝的抗菌率
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：直接将第一降解高分子、第二降解高分子、养颜高分子、纳米金属抗菌剂为原料，配置纺丝原液，然后进行纺丝；其他步骤与实施例1基本相同，在此不再赘述。对比例1制得的化妆刷丝的抗菌率为99.99％，结果表明形成芯壳结构后不会对刷丝的抗菌性造成影响。
综上所述，本发明提供的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，以第一降解高分子和养颜高分子为芯层原料，以第二降解高分子和纳米金属抗菌剂为壳层原料，利用干法纺丝法对芯层纺丝原液进行纺丝得到芯层纤维，接着，利用干湿法纺丝向芯层纤维表面附着一层壳层溶液，再经两次加热牵伸和加热定型，即制得具有芯壳结构、抗菌性及可降解的化妆刷丝；上述过程中通过控制芯层和壳层内各个原料种类和含量及纺丝过程的工艺条件，确保了制得的刷丝尺寸均一、组成均匀，利于后续进一步对刷丝进行加工处理；制备过程采用的干法纺丝和干湿法纺丝工艺均为低电低耗能成型，符合目前节能减排的政策要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将第一降解高分子和养颜高分子加入第一有机溶剂中，搅拌混匀后得到第一混合液，所述第一混合液中的所述第一降解高分子的质量百分数为16～25％，所述第一混合液中的所述有机溶剂的质量百分数为65～83％，所述第一混合液中的所述养颜高分子的质量百分数为1～10％；
S2、将第二降解高分子和纳米金属抗菌剂加入第二有机溶剂中，搅拌均匀得到第二混合液，所述第二混合液中的所述第二降解高分子的质量百分数为16～25％，所述第二混合液中的所述有机溶剂的质量百分数为74～83.9％，所述第二混合液中的所述纳米金属抗菌剂的质量百分数为0.1～1％；
S3、将步骤S1中的所述第一混合液加入第一注射器中，采用干法纺丝法进行纺丝处理，再经第一次热空气气流干燥凝固，制得芯层纤维；将步骤S2中配置的所述第二混合液加入第二注射器中，并使所述芯层纤维穿过所述第二注射器与所述壳层纺丝液相遇，经第二次热空气气流干燥及凝固浴凝固，即可在芯层纤维上附着一层壳层；接着，再经第一次加热牵伸、第二次加热牵伸和加热定型，即制得所述化妆刷丝。
2.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第一注射器的纺丝头的直径为0.05～0.16mm；所述第二注射器的纺丝头的直径为0.16～0.21mm。
3.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述加热定型的定型温度为90～130℃，加热时间为1～3h。
4.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述纺丝处理的速度为0.2～1.8m/s。
5.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第一次加热牵伸和所述第二次加热牵伸的温度为100～150℃，所述第一次加热牵伸的速度为1.5～2.0倍，所述第二次加热牵伸的速度为1.2～1.5倍。
6.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述搅拌混匀在300～800r/s的搅拌速度下进行。
7.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述纳米金属抗菌剂为Ag纳米颗粒、Ag2O纳米颗粒或Ag/Cu纳米颗粒等；所述养颜高分子为负离子粉末或远红外粉末。
8.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂均为氯化溶剂类、四氢呋喃、丙酮或乙酸乙酯等。
9.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，所述第一降解高分子和所述第二降解高分子为PLGA和PLA中的一种或两种的混合物。
10.根据权利要求1所述的具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第一次热空气气流和所述第二次热空气气流的温度为100～150℃；所述凝固浴为去离子水水浴，所述凝固浴的温度为25～30℃。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211570549.5A Pending CN115896977A (zh) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | 具有芯壳结构的化妆刷丝的制备方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115896977A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03227408A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-08 | Kuraray Co Ltd | 芯鞘型複合繊維 |
| CN102618957A (zh) * | 2011-01-27 | 2012-08-01 | 仪征市森泰化工有限公司 | 一种抗菌牙刷丝的生产方法 |
| CN107956127A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-24 | 浙江华峰氨纶股份有限公司 | 一种具有皮芯结构聚氨酯弹性纤维的制备方法 |
| CN113796645A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-17 | 开贝纳米科技(苏州)有限公司 | 一种抗菌牙刷丝的制备方法 |
| CN114032627A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-02-11 | 李永梅 | 一种皮芯结构的负离子吸湿保健功能纤维及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-08 CN CN202211570549.5A patent/CN115896977A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03227408A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-08 | Kuraray Co Ltd | 芯鞘型複合繊維 |
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| CN114032627A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-02-11 | 李永梅 | 一种皮芯结构的负离子吸湿保健功能纤维及其制备方法 |
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