专利名称：用于人造毛发的聚氯乙烯纤维及其生产的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于人造毛发的聚氯乙烯纤维及一种生产该聚氯乙烯纤维的方法，更具体地说，本发明涉及用于假发、毛发附件和详娃娃毛发时具有良好加工性能、功能和诸如良好手感等外观美感性质的聚氯乙烯纤维。
作为人造毛发纤维、改性丙烯腈系纤维(例如包括50%(重量)丙烯腈和50%(重量)氯乙烯的一种共聚物纤维)、聚氯乙烯纤维、聚偏二氯乙烯纤维和聚酯纤维都有市售品。
由于常用纤维中没有一种能满足用于毛发纤维所要求的所有性质如耐热性、卷曲性，手感等，在毛发制品中例如能满足各种要求的假发已不能用一种纤维来制备，因此要生产和使用具有特定性质的毛发制品就要生产与之相对应的那种纤维。
人造毛发纤维所要求的典型的美感性质如下关于卷曲性(1)适于梳刷的性质毛发卷曲方向易随梳刷和卷曲改变，并且不会松散。
(2)卷曲的保持多根毛发的盘旋形发卷(例如有100根毛发)受其自身重量时能保持其发型而不下垂。
(3)向上卷曲的保持扎卷起的多根毛发发卷(例如有100根毛发)，即由其发根从下向上地盘旋形地卷曲毛发，当向上卷曲的发卷摇动的，在卷曲部分的毛发束并不会松开且能保持向上卷曲的形状。
(4)盘旋形发卷的回弹力当将盘旋形发卷悬挂并向上和向下拉动时，发卷作有规律地弹动而其方向不会向右和向左偏移。
感官性质(5)毛发蓬松性梳理时，毛发根部或皮肤不会暴露出来，能保持适用于各种发型的自然蓬松。
(6)手感(接近天然毛发)将该毛发握在手中时，有软而蓬松的感觉，在手指间拉伸时有光滑的感觉。
(7)光泽该毛发具有类似于天然毛发的光泽。
(8)梳理性梳理时在毛发中部没有阻力，或梳子在发梢部位不会被钩住，能顺滑地梳过毛发。
如上所述，已有的人造毛发纤维各具有其优点和缺点。
例如改性丙烯腈系纤维就具有发卷蓬松，类似于天然毛发的手感和光泽及良好的梳理性等优点，但并不知道具有这些性质的原因，然而改性丙烯腈系纤维的卷曲性却很差，致使卷发时其发束趋向于交错(保持向上卷曲性差)，时间久了其卷曲会松开(保持卷曲性差)或者回弹力差。由于这些原因，改性丙烯腈系纤维主要用于生产自然发型的毛发制品(即略有波浪或无波浪的毛发)。
聚氯乙烯纤维具有良好的卷曲性，例如它容易卷曲，但尚不知其原因，并且卷曲的毛发不因时间流逝而逐渐失去发型。当毛发以盘旋形卷曲时，具有回弹力的手感，然而它的感官性质差，即毛发的蓬松性差或接近于合成纤维的手感和光泽，因此，它主要用于生产波浪型或直发型(该发型仅在发梢部位卷曲)的毛发制品。
鉴于上述情况，毛发制品制造商试验了用两种或多种合成纤维组合以生产各种毛发制品，以满足所有美感性要求。但由于上述各种纤维具有不同的耐热性，因此难以选用适合的加工条件。此外，该等纤维具有不同的色彩和光泽，使毛发制品的外观不自然，因而使用者要使用不完美的毛发制品。
本发明的一个目的是提供一种合成纤维，由这种合成纤维可生产出能满足各种美感要求的毛发制品。
本发明的的另一个目的还包括提供一种合成纤维，该合成纤维可制作多种发型。
按照本发明，提供了一种用于人造毛发的氯乙烯基纤维，该纤维为一种共聚物，该共聚物包括85%-70%(重量)来自氯乙烯的重复单元、15%-30%(重量)来自丙烯腈的重复单元和0%-5%(重量)来自至少一种可与其共聚的烯类不饱和单体的重复单元。
图1是本发明纤维的H形横截面，图2是本发明纤维的哑铃形横截面。
本发明共聚物中的氯乙烯单元为人造毛发纤维提供一种良好编结的发卷形，它不因时间流逝而松开，当毛发盘旋形卷曲时具有回弹力。丙烯腈单元提供接近于天然毛发的手感和毛发蓬松度及良好的梳理性。
当氯乙烯单元的含量小于70%(重量)时，该人造毛发纤维就不具有满意的卷曲性，诸如编结的发卷形、保持卷曲、有回弹力等，当氯乙烯含量超过85%或丙烯腈单元含量小于15%(重量)时，该纤维就不具有丙烯腈单元所带来的满意的感官性质，诸如接近天然毛发的手感和蓬松或梳理性等。
任选含有的烯类不饱和单体能改进该纤维的染色性质或易加工性。这类单体的实例有丙烯酸和甲基丙烯酸或其盐或酯、1，1-二氯乙烯、乙烯基溴、1，1-二溴乙烯、甲代烯丙基磺酸和苯乙烯磺酸或其盐、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯等。
虽然该共聚物可与少量的至少一种其它树脂组合使用，但最好单独使用该共聚物。
其它聚合物的实例有氯乙烯树脂、聚丙烯腈、氯乙烯-丙烯腈共聚物、1，1-二氯乙烯-丙烯腈共聚物等。其它树脂的用量取决于该纤维的最后用途，按该聚合物总重量计通常不超过30%(重量)，最好不超过20%(重量)。
本发明纤维的横截面形状并不是很严格的，虽然用圆形、马蹄形、星形或Y形的横截面可达到本发明的目的，但是本发明的纤维最好是具有分别如图1和图2所示的H形或哑铃形截面，因为具有H形或哑铃形截面的纤维有光泽、颜色深和接近天然毛发的揉曲性。
H形和哑铃形之间的区别如下截面的立向宽度和水平向宽度(以图纸面为准分别为“a”和“b”时，如图1所示的H形截的b/a比率＜1.5，最好不小于0.5，如图2所示哑铃形截面的b/a比率不小于1.5，最好不大于3。
本发明纤维对细度的要求并不严格，任何适用于人造毛发的细度均可采用，该纤维的细度最好为40-70旦，纤维细度小于40旦时，该纤维作为毛发纤维可能太细，致使卷曲的保持性变差，纤维细度大于70旦时，该纤维作为人造毛发可能太粗并且可能太硬挺。
现在对本发明人造毛发纤维的生产说明如下。
本发明所用共聚物可通过在含水体系中用任何常规聚合法如悬浮聚合或乳液聚合来制备。
如有需要，可将其它树脂加入共聚物中，将该共聚物或该共聚物和其它树脂的混合物溶于一种溶剂中，以形成一种浓度为25-35%的溶液。该溶剂的实例有二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、乙腈等。
虽然聚合物溶液已可作为一种纺丝溶液，但可将任何常用的添加剂如二氧化钛、胶态二氧化硅、硫酸钙、氢氧化铝等加入纺丝溶液中以改进纺成纤维的性质。
该纺丝溶液用常规湿或干纺丝法纺丝、干燥和拉伸，接着于100-140℃干热条件下加热或于80-110℃湿热条件下加热。
拉伸后加热可松弛拉伸时所引起的纤维应变，通常进行0.5-5分钟。在低于100℃应用干热或低于80℃应用湿热后，所生产的毛发纤维在将该纤维固定成所要发型的温度条件下很容易收缩，例如由该纤维生产毛发制品时，采用80-110℃。当在高于140℃应用干热或高于110℃应用湿热后，这些纤维在如此高的温度进行热处理时会熔合到一起。
本发明通过下面实施例加以说明，除非另有说明，其中“%”系指重量百分率。
在下面各实施例中，对本发明纤维进行了如下的美感鉴定。
将纤维切成预定长度或将切成预定长度的纤维彼此平行排列，根据发型不同将其卷绕在直径为10-40mm的铝管上，在温度为80-110℃(或在用聚脂纤维时，约180℃)的烘箱内进行热处理。然后，把卷曲的纤维用缝纫机或填缝针固定缝在一个帽基上以制成头上的人造毛发，并对说明书开头所列各种性质进行鉴定。
用扫描电子显微镜观察该纤维的横截面。
实施例1用一种氧化还原催化剂，将73%氯乙烯和27%丙烯腈以乳液聚合法进行共聚，将该共聚物溶于丙酮以制得树脂浓度为30%的纺丝溶液，然后将该纺丝溶液通过H形喷丝孔纺丝、凝结、用水洗涤、干燥和拉伸，随后于125℃进行干热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为H形的纤维。
对该纤维的美感性进行鉴定，鉴定结果示于表1。
从表1所示的鉴定结果看，可以认为该纤维具有极好的性质。
表2是将该纤维制成各种发型的适应性鉴定，鉴定结果表明本发明纤维适合于制成各种发型。
实施例2用如实施例1的相同方法制备纺丝溶液，并将该纺丝溶液通过哑铃形喷丝孔纺丝、凝结、用水洗涤、干燥并拉伸，随后于125℃进行干热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为哑钤形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
由表1所示的鉴定结果看，可以认为该纤维具有极好的性质。
表2是将该纤维制成各种发型的适应性鉴定，其鉴定结果表明本发明纤维适合于制成各种发型。
实施例3用如实施例1的相同方法，制备纺丝溶液，并将该纺丝溶液通过圆孔形的喷丝孔纺丝、凝结，用水洗涤、干燥并拉伸，随后于125℃进行干热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为马蹄形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
由表1所示鉴定结果看，可以认为，虽然这些纤维的手感和光泽比具有H形或哑铃形横截面的纤维要略微差些，但该纤维仍具有非常好的性质。
实施例4用一种氧化还原催化剂，将80%氯乙烯、19%丙烯腈和1%苯乙烯磺酸钠以乳液聚合法进行共聚，将该共聚物溶于丙酮和苯的混合溶剂(丙酮和苯的重量比率为80∶20)中，制得一种树脂浓度为28%的纺丝溶液。然后将该纺丝溶液通过圆孔形喷丝孔纺丝、凝结、用水洗涤、干燥和拉伸，随后于90℃进行湿热法热处理，制得一种细度为60旦且横截面为马蹄形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
由表1所示鉴定结果看，可以认为该纤维具有如实施例3一样极好的性质。
实施例5将实施例1所制备的共聚物(85%)和50%氯乙烯、49%丙烯腈和1%苯乙烯磺酸钠的的共聚物(15%)混合，并将其溶于丙酮以制得一种纺丝溶液，然后将这种纺丝溶液通过哑铃形喷丝孔纺丝、凝结、用水洗涤、干燥和拉伸，随后于130℃进行干热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为马蹄形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
由表1所示鉴定结果看，可以认为该纤维具有如实施例3和4一样极好的性质。
比较例1用一种氧化还原催化剂，将60%氯乙烯和40%丙烯腈以乳液聚合法进行共聚，将该共聚物溶于丙酮制得一种树脂浓度为28%的纺丝溶液，然后将该纺丝溶液通过圆孔形喷丝孔纺丝、凝结、用水洗涤、干燥和拉伸，随后于135℃进行干热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为马蹄形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
比较例2用一种氧化还原催化剂，将90%氯乙烯和10%丙烯腈以乳液聚合法进行共聚，将该共聚物溶于一种丙酮和苯的混合溶剂中，制得一种树脂浓度为26%的纺丝溶液，然后将该纺丝溶液通过圆孔形喷丝孔纺丝，凝结、用水洗涤、干燥和拉伸，随后于90℃进行湿热法热处理，制得一种细度为55旦且横截面为马蹄形的纤维。
鉴定该纤维的美感性，鉴定结果示于表1。
比较例3-5用市售的改性丙烯腈系纤维(50%氯乙烯和49%丙烯腈)(比较例3)、聚氯乙烯纤维(比较例4)或聚酯纤维(比较例5)，鉴定其美感性，鉴定结果示于表1，表2是上述纤维对制成各种发型的适应性鉴定。
注A非常适合B适合C不很适合D不适合
权利要求
1.一种用于人造毛发的氯乙烯基纤维，该纤维是一种共聚物，该共聚物包括85%-70%(重量)来自氯乙烯的重复单元、15%-30%(重量)来自丙烯腈的重复单元和0%-5%(重量)来自至少一种可与其共聚的烯类不饱和单体的重复单元。
2.按权利要求1的用于人造毛发的氯乙烯基纤维，该纤维具有H形横截面且细度为40-70旦。
3.按权利要求1的用于人造毛发的氯乙烯基纤维，该纤维具有哑铃形横截面且细度40-70旦。
4.一种制备用于人造毛发的氯乙烯基纤维的方法，该方法包括如下步骤将一种包括85-70%(重量)来自氯乙烯的重复单元、15-30%(重量)来自丙烯腈的重复单元和0%-5%(重量)来自至少一种可与其共聚的烯类不饱和单体的重复单元的共聚物溶于一种溶剂，以形成一种纺丝溶液，将该纺丝溶液经湿法或干法纺丝，干燥并拉伸该纺成纤维，将该纤维于100-140℃进行干热法热处理或于80-110℃进行湿热法热处理。
5.按照权利要求4的方法，其中该纺丝溶液的浓度为25-35%(重量)。
全文摘要
一种用于人造毛发的氯乙烯基纤维，该纤维是由一种共聚物制成，该共聚物包括85-70％(重量)来自氯乙烯的重复单元、15-30％(重量)来自丙烯腈的重复单元和0％-5％(重量)来自至少一种可与其共聚的烯类不饱和单体的重复单元，该纤维具有良好的美感性质。
文档编号D01F6/40GK1040402SQ8910657
公开日1990年3月14日 申请日期1989年8月18日 优先权日1988年8月18日
发明者高田雅彦, 藤井正晴, 坦田直彦, 芝山逹雄, 神原洋一 申请人:钟渊化学工业株式会社