本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种仿鬃刷拉丝工艺方法。
背景技术：
鬃刷是我国的传统产品,是以动物鬃为原料,经过十几道工序精细加工而成的，多年来盛誉不断,远销美国、加拿大、西德、泰国等国家。鬃刷条高粗壮,毛质坚实,弹力强,油润有光泽,具有耐热、耐酸、耐磨、耐潮、吸附力强、拉力强度大等特点。刷子使用后,用汽油洗去杂物,性能犹新。品种有毛刷、油刷、工业用刷、床刷、瓶刷和鞋刷等。鬃刷可以刷除凹凸表面脏污，适用于凹凸旧式刻花毛玻璃窗面，毛刺式可轻易刷透凹面，达到清洁效果。但动物颈部和脊背部生长的刚毛生长较少，原料获取受到明显限制，此外由于动物鬃毛的润湿性，在很多应用条件下，如涂料刷涂，往往刷涂通常均匀性不好，动物鬃毛在5cm以上;鬃刚韧，弹性强，不易变形，耐潮湿，耐高温，不受冷热影响，所以一直以来其都是制造毛刷的主要原料之一，而且由于毛刷是用相对较柔软和脆弱的动物毛制成，运输过程中的挤压会造成大量的刷毛折损或断掉落，极大的影响使用效果，刷涂的涂料表面附着有大量的刷子毛毛刷随涂料而凝固变硬，毛刷随涂料而凝固变硬，清洗和使用过程中切不可接触高温，动物鬃毛刷并不耐水，清洗后的毛刷，必须晒干后再存放，厚实感差，柔软性差、含水率大、蓬松度、直立性不好。一般猪鬃的直立度仅为55%左右、含水率约为15%。否则会严重影响使用效果和使用寿命，但通常的塑料刷子，硬度大、强度高，摩擦力强，刷涂表面极易损坏，如皮革制品的刷涂，反而会造成破坏，因此在易受破损的涂料施工、皮革处理等领域并不能使用塑料刷子。本领域技术人员亟待开发出一种新型的仿鬃刷工艺方法，以满足更多人的使用需求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种仿鬃刷拉丝工艺方法。
一种仿鬃刷拉丝工艺方法，包括如下步骤：（1）称量原料：包括重量份数计的下述组分：氯醋树脂126~141份、防老剂1~2份、热稳定剂0.1~1.5份、分散剂61~67.5份、溴化辛基酚醛树脂3~11份、热塑性聚氨酯弹性体31.5~43.2份；
（2）快速干燥：原料经喂料机送入高速混合机中并持续的旋转搅拌，加热至70℃~100℃进行干燥10~20min，得到均匀分散的物料送入密炼机中密炼2~4min，得纺丝熔体；
（3）在含9.5~12.5%氢氧化钾、4.5~10.5%硫脲水溶液和2.3~4.2%的没食子酸丙酯、剩余占比为水的混合溶液200份加热至40~50℃，然后将称量好的氟化石墨烯氧化物0.8~1.3份、甲基甲壳酯0.4~1.5份、羟基聚氨基葡萄糖0.6~1.7份、黄原酸酯胶2~4份、水生物黏液5~15份、羧甲基纤维素钠35~41份、交联剂0.3~0.5份投入已加热的混合溶液中,直至制得均匀藏青色的纤维素凝固浴溶液；
（4）纺丝熔体在下送至双螺杆挤出机，挤出后的熔体进入纺丝罐，纺丝熔体从挤出机进入螺杆挤压机剪切熔融后,送入纺丝罐的喷丝板,喷出的丝先在一段50~90mm空气层或氮气气氛中牵伸，使其分子取向度提高,再浸入到纤维素溶液凝固凝固浴中凝固，接着浸入到纯水凝固浴中凝固，期间在浸入纯水凝固浴期之前出纤维素凝固液之后送热风至凝固丝表面使其表面温度为80~90℃，使每100g重的纺丝体定向凝固13~18g的纤维素壳体，再冷却、牵引拉伸、松弛热定型、收卷；上油剂为s786或s792其中一种，上油率0.1~0.2%,吹热风速度低至0.2~0.8m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为90~100℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的55~60%，纤维的松弛热定型的温度为160~170℃，时间1~3min；双螺杆挤出机的螺杆转速为50~100r/min，喂料输送速度为20~45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗140~145℃，一区140~145℃，二区145~150℃，三区150~155℃，四区150~155℃，五区150~155℃，口模150~155℃。
进一步的，步骤（3）所述交联剂为2-乙基-4-甲基咪唑、酮亚胺、h-3聚氨酯固化剂的其中一种或多种。
进一步的，步骤（3）所述水生物黏液为泥鳅、鲶鱼、鳗鱼、莼菜外表提取黏液，泥鳅、鲶鱼、莼菜的重量份数比例为1~2∶3~5∶4~5，制备方法为：（1）取生长状况良好的水生物放入浸泡水生物体积占青铜制鱼洗体积的23~39%的青铜制鱼洗中，向其中加入水生物重量1.3~2.4倍重的浸渍液，所述浸渍液组成为65度高粱白酒23~29%、食用碱2.2~2.6%、食盐1.8~2.4%、羧甲基纤维素钠5.4~8.5%、余量为水，浸泡过程中以400~500hz频率摩擦洗耳，鱼洗发生振动，鱼洗嗡鸣，鱼洗四点喷水，水面水生物随振动相互运动，让水生物间相互挤压摩擦,漏网过滤收集黏液；（2）在浸渍液中浸泡2~3小时后，将水生物捞出，浸渍液置漏网中滤净重力水,黏液1000~3000r/min,10~15℃离心10min,去除杂质，即得。
进一步的，步骤（1）所述氯醋树脂为氯乙烯与醋酸乙烯的磺酸基共聚物，其黏度23℃，iso-3219为300~850mpa·s，醋酸乙烯含量为8~13%，氯乙烯含量为85~91%，平均分子量为17000~35000。
进一步的，步骤（1）所述溴化辛基酚醛树脂为软化点为72~80℃、羟基含量为6.5~7.0%、溴含量3.6~4.9%的溴化辛基酚醛树脂。
进一步的，所述分散剂为磷酸三异丙苯酯、甲基膦酸二甲酯、聚锡二醇醚酯的一种或多种，所述热稳定剂为硬脂酸锡、三硫醇锑、苯甲酸钙的一种或多种，防老剂为叔丁基羟基茴香醚、二苯基异辛酯亚磷酸酯、亚磷酸三辛酯。
进一步的，步骤（3）所述氟化石墨烯氧化物为氟化石墨烯氧化物的氟碳比为0.7~0.78氟化石墨烯氧化物纳米片，具体制备方法为在冰水浴条件下，将10份氟化石墨烯氧化物纳米片缓慢，加入混酸220~250份中，期间不停搅拌，30min后升温至50~60℃，再缓慢加入1.4~3.2份高锰酸钾，反应0.5~1h，加入体积分数12~14%的双氧水22~28份搅拌2~3h，得反应混合物，再加入反应混合物5~6倍体积的去离子水稀释多次离心洗涤，离心洗涤后ph为6.3~6.7，将沉淀物50~60摄氏度干燥6~8h，即得氟化石墨烯氧化物，混酸为浓硫酸体积分数98%∶浓磷酸体积分数85%体积比为3~5∶1~2。
本发明的有益效果：
本发明从宋王黼《博古图》和王明清所撰的《挥麈前录》“画双鲤存焉,水满则跳跃如生,覆之无它矣”，得知了鱼洗这一观赏器物，鱼洗作为古代尤其汉朝的常用观赏器物，内部雕刻有小鱼，故称为鱼洗，但是由于漫长的历史长河的流逝，人们几乎已经忘记此类器物的存在和几乎不使用鱼洗，和古代一样，仅仅是一种观赏器物，现今也鲜有利用鱼洗进行生产加工制造的技术应用，申请人发现将浸泡液置于鱼洗内，而喷水鱼洗双耳在受到合适摩擦时,洗内的一定体积水生物和鱼洗内合适液体因受迫振动而喷涌,鱼洗内中的水生物像是被搅动一般,发生愉悦的运动和位移，这与驻波现象的发生有着直接影响，而本发明通过摩擦双耳使鱼洗产生对水生物会不产生任何损害的有益摩擦，在浸泡液的浸泡下，促进水生物的相互移动，有助于脱除水生物表面的黏液，并且不需要以往脱除鲶鱼、泥鳅等表面含黏液的水生物的刮、抠、磨、热水烫、溶剂抽出，避免了此类方法，对水生物的损伤和健康的脱除方法的显著缺陷并避免了热烫、溶剂抽出等对水生物黏液的破坏，而且节省人工，高效快捷，成本极低，而且并不影响水生物脱除黏液后的进一步加工，脱除黏液后依然生命状态良好，拓展了传统观赏器物的工业用途，在浸泡液中的白酒、羧甲基纤维素钠、食用碱不仅提高了浸泡液在鱼洗中的浸泡效果，而且存在于水生物黏液中继续作为仿鬃刷拉丝的原料，并不会产生浪费，一举两得，多种用途，生物黏液中含有多种抗菌蛋白和抗菌肽如丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白水解酶类、金属蛋白酶类，可与纤维素凝固层形成协效抗菌，提高了仿鬃刷的柔顺性和抗菌防霉性能，促进纤维素的凝固，并提高刷丝的表面性能，柔顺、光滑，天然来源无毒无污染。而水生物黏液本身具有羧甲基纤维素钠，在熔融纺丝后，在凝固时可以与纤维素凝固在熔融纺丝表面，是实现凝固浴和浸渍浴的复合，经固化后的含水生物黏液的纤维素质，可以显著提高仿鬃丝拉丝强度和柔顺性，而氯醋树脂和热塑性聚氨酯弹性体共混改性显著提高仿鬃刷的耐溶剂型和耐磨性，而氯醋树脂和热塑性聚氨酯弹性体在共混的过程中具有协同作用，具有“内增塑”作用，不仅减少了增塑分散剂的使用量，还进一步降低了增塑剂分子迁移，而且仿鬃刷丝的柔韧性和弹性得到充分改善，极大程度上杜了，仿鬃刷的断毛、掉毛的不良情况，而且防老剂、稳定剂不仅提高了刷丝的光热稳定性，而且也可以起到增韧的作用，通过纤维素凝固液的定向交联，不仅提高刷丝的拉伸强度，还提高了刷丝的表面性能，通过对纺丝的凝固冷却的过程，定向交联包覆，具有多重作用，而且制备方法得到简化，其中的氟化石墨烯氧化物组分不仅进一步提高刷丝的表面性能，还进一步依靠其片层结构增强纤维素交联纺丝强度，进一步提高刷丝的耐腐蚀性、耐油性，高耐水性好富有弹性，而且由于纤维素定向凝固，具有很好的表面性能，无需染料、而且本身具有藏青色外观，厚实感强，柔软性、蓬松度、直立性好，有动物鬃毛的自然手感和外形，非常新颖别致。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的仿鬃刷拉丝工艺方法，原材料来源广泛，制备方法简单，首先通过氯醋树脂和热塑性聚氨酯弹性的共混改性，熔融纺丝，并通过制备纤维素凝固液，在纺丝凝固时同步实现表面定向教练成型，共混改性赋予纺丝基本的弹性和力学性能，而纤维素凝固交联进一步提高纺丝的强度、柔韧性和表面性能、化学性能，二者相辅相成，达到仿鬃刷纺丝的技术目的，成本低廉，不会倒根、短鬃，不会出现异色，挺直度高，色牢度高，可以实现达到甚至超越鬃刷性能的目的，并且成本远低于动物鬃刷。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种仿鬃刷拉丝工艺方法，包括如下步骤：（1）称量原料：包括重量份数计的下述组分：氯醋树脂141份、防老剂2份、热稳定剂1.5份、分散剂67.5份、溴化辛基酚醛树脂11份、热塑性聚氨酯弹性体43.2份；
（2）快速干燥：原料经喂料机送入高速混合机中并持续的旋转搅拌，加热至100℃进行干燥20min，得到均匀分散的物料送入密炼机中密炼4min，得纺丝熔体；
（3）在含12.5%氢氧化钾、10.5%硫脲水溶液和4.2%的没食子酸丙酯、剩余占比为水的混合溶液200份加热至50℃，然后将称量好的氟化石墨烯氧化物1.3份、甲基甲壳酯1.5份、羟基聚氨基葡萄糖1.7份、黄原酸酯胶4份、水生物黏液15份、羧甲基纤维素钠341份、交联剂0.5份投入已加热的混合溶液中,直至制得均匀藏青色的纤维素凝固浴溶液；
（4）纺丝熔体在下送至双螺杆挤出机，挤出后的熔体进入纺丝罐，纺丝熔体从挤出机进入螺杆挤压机剪切熔融后,送入纺丝罐的喷丝板,喷出的丝先在一段90mm氮气气氛中牵伸，使其分子取向度提高,再浸入到纤维素溶液凝固凝固浴中凝固，接着浸入到纯水凝固浴中凝固，期间在浸入纯水凝固浴期之前出纤维素凝固液之后送热风至凝固丝表面使其表面温度为90℃，使每100g重的纺丝体定向凝固18g的纤维素壳体，再冷却、牵引拉伸、松弛热定型、收卷；上油剂为s786，上油率0.1%,吹热风速度低至0.2m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为100℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的60%，纤维的松弛热定型的温度为170℃，时间3min；双螺杆挤出机的螺杆转速为100r/min，喂料输送速度为45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗145℃，一区145℃，二区150℃，三区155℃，四区155℃，五区155℃，口模155℃。
进一步的，步骤（3）所述交联剂为h-3聚氨酯固化剂。
进一步的，步骤（3）所述水生物黏液为泥鳅、鲶鱼、鳗鱼、莼菜外表提取黏液，泥鳅、鲶鱼、莼菜的重量份数比例为1∶3∶4，制备方法为：（1）取生长状况良好的水生物放入浸泡水生物体积占青铜制鱼洗体积的39%的青铜制鱼洗中，向其中加入水生物重量2.4倍重的浸渍液，所述浸渍液组成为65度高粱白酒29%、食用碱2.6%、食盐2.4%、羧甲基纤维素钠8.5%、余量为水，浸泡过程中以500hz频率摩擦洗耳，鱼洗发生振动，鱼洗嗡鸣，鱼洗四点喷水，水面水生物随振动相互运动，让水生物间相互挤压摩擦,漏网过滤收集黏液；（2）在浸渍液中浸泡3小时后，将水生物捞出，浸渍液置漏网中滤净重力水,黏液1000r/min,15℃离心10min,去除杂质，即得。
进一步的，步骤（1）所述氯醋树脂为氯乙烯与醋酸乙烯的磺酸基共聚物，其黏度23℃，iso-3219为850mpa·s，醋酸乙烯含量为8%，氯乙烯含量为91%，平均分子量为17000。
进一步的，步骤（1）所述溴化辛基酚醛树脂为软化点为80℃、羟基含量为7.0%、溴含量4.9%的溴化辛基酚醛树脂。
进一步的，所述分散剂为磷酸三异丙苯酯、甲基膦酸二甲酯、聚锡二醇醚酯，所述热稳定剂为硬脂酸锡，防老剂为叔丁基羟基茴香醚、二苯基异辛酯亚磷酸酯、亚磷酸三辛酯。
进一步的，步骤（3）所述氟化石墨烯氧化物为氟化石墨烯氧化物的氟碳比为0.78氟化石墨烯氧化物纳米片，具体制备方法为在冰水浴条件下，将10份氟化石墨烯氧化物纳米片缓慢，加入混酸250份中，期间不停搅拌，30min后升温至60℃，再缓慢加入.2份高锰酸钾，反应1h，加入体积分数14%的双氧水22份搅拌3h，得反应混合物，再加入反应混合物6倍体积的去离子水稀释多次离心洗涤，离心洗涤后ph为6.7，将沉淀物60摄氏度干燥8h，即得氟化石墨烯氧化物，混酸为浓硫酸体积分数98%∶浓磷酸体积分数85%体积比为5∶2。
实施例2
一种仿鬃刷拉丝工艺方法，包括如下步骤：（1）称量原料：包括重量份数计的下述组分：氯醋树脂126份、防老剂1份、热稳定剂1.5份、分散剂61份、溴化辛基酚醛树脂11份、热塑性聚氨酯弹性体31.5份；
（2）快速干燥：原料经喂料机送入高速混合机中并持续的旋转搅拌，加热至70℃进行干燥10min，得到均匀分散的物料送入密炼机中密炼4min，得纺丝熔体；
（3）在含9.5%氢氧化钾、10.5%硫脲水溶液和2.3%的没食子酸丙酯、剩余占比为水的混合溶液200份加热至40℃，然后将称量好的氟化石墨烯氧化物1.3份、甲基甲壳酯1.5份、羟基聚氨基葡萄糖0.6份、黄原酸酯胶2份、水生物黏液15份、羧甲基纤维素钠35份、交联剂0.3份投入已加热的混合溶液中,直至制得均匀藏青色的纤维素凝固浴溶液；
（4）纺丝熔体在下送至双螺杆挤出机，挤出后的熔体进入纺丝罐，纺丝熔体从挤出机进入螺杆挤压机剪切熔融后,送入纺丝罐的喷丝板,喷出的丝先在一段90mm空气层中牵伸，使其分子取向度提高,再浸入到纤维素溶液凝固凝固浴中凝固，接着浸入到纯水凝固浴中凝固，期间在浸入纯水凝固浴期之前出纤维素凝固液之后送热风至凝固丝表面使其表面温度为90℃，使每100g重的纺丝体定向凝固13g的纤维素壳体，再冷却、牵引拉伸、松弛热定型、收卷；上油剂为s78，上油率0.2%,吹热风速度低至0.8m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为100℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的60%，纤维的松弛热定型的温度为160℃，时间1min；双螺杆挤出机的螺杆转速为100r/min，喂料输送速度为45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗140℃，一区140℃，二区145℃，三区155℃，四区150℃，五区155℃，口模155℃。
进一步的，步骤（3）所述交联剂为酮亚胺。
进一步的，步骤（3）所述水生物黏液为泥鳅、鲶鱼、鳗鱼、莼菜外表提取黏液，泥鳅、鲶鱼、莼菜的重量份数比例为2∶3∶5，制备方法为：（1）取生长状况良好的水生物放入浸泡水生物体积占青铜制鱼洗体积的23%的青铜制鱼洗中，向其中加入水生物重量1.3倍重的浸渍液，所述浸渍液组成为65度高粱白酒23%、食用碱2.2%、食盐1.8%、羧甲基纤维素钠5.4%、余量为水，浸泡过程中以500hz频率摩擦洗耳，鱼洗发生振动，鱼洗嗡鸣，鱼洗四点喷水，水面水生物随振动相互运动，让水生物间相互挤压摩擦,漏网过滤收集黏液；（2）在浸渍液中浸泡2~3小时后，将水生物捞出，浸渍液置漏网中滤净重力水,黏液3000r/min,15℃离心10min,去除杂质，即得。
进一步的，步骤（1）所述氯醋树脂为氯乙烯与醋酸乙烯的磺酸基共聚物，其黏度23℃，iso-3219为850mpa·s，醋酸乙烯含量为8%，氯乙烯含量为91%，平均分子量为17000。
进一步的，步骤（1）所述溴化辛基酚醛树脂为软化点为80℃、羟基含量为6.5%、溴含量3.6%的溴化辛基酚醛树脂。
进一步的，所述分散剂为磷酸三异丙苯酯、甲基膦酸二甲酯、聚锡二醇醚酯，所述热稳定剂为三硫醇锑、苯甲酸钙，防老剂为二苯基异辛酯亚磷酸酯。
进一步的，步骤（3）所述氟化石墨烯氧化物为氟化石墨烯氧化物的氟碳比为0.7氟化石墨烯氧化物纳米片，具体制备方法为在冰水浴条件下，将10份氟化石墨烯氧化物纳米片缓慢，加入混酸220份中，期间不停搅拌，30min后升温至50℃，再缓慢加入1.4份高锰酸钾，反应0.5h，加入体积分数12%的双氧水28份搅拌2h，得反应混合物，再加入反应混合物6倍体积的去离子水稀释多次离心洗涤，离心洗涤后ph为6.7，将沉淀物60摄氏度干燥6h，即得氟化石墨烯氧化物，混酸为浓硫酸体积分数98%∶浓磷酸体积分数85%体积比为3∶2。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在步骤（1）中，省去热塑性聚氨酯弹性体成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在步骤（1）中，省去溴化辛基酚醛树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，省去步骤（3）水生物黏液成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
本对比例与实施例2相比，在步骤（4）中，省去步骤（4）浸入到纤维素溶液凝固凝固浴中凝固，除此外的方法步骤均相同。
对比例5
本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，省去步骤（3）氟化石墨烯氧化物，除此外的方法步骤均相同。
对比例6
本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，省去步骤（3）交联剂，除此外的方法步骤均相同。
表1实施例和对比例仿鬃刷丝的性能测试结果
注：任意选3根刷毛跌落；测试将产品从100cm±lcm的高度,任意面自由跌落于水泥地面上,连续试验3次,检查刷是否有影响使用的破裂现象；挺直度：在待检样品中,将所取的鬃把用直径5mm玻璃棒在猪底盘均匀布点,捅出约500根作为一个试样并用细棉绳松散地缠住,分别编号登记,备作挺直度检测试验用；500ml温度不低于90℃蒸馏水于烧杯中,将所备试样平放在烧杯内,淹没浸烫5min,取出甩干水,平摊在玻璃板上,再放入40℃恒温箱内烘2h取出,然后放入干燥器,冷却2h后备用；将上述干燥器内的试样,逐根放在底面衬有间距约2mm平行线的检测板上;按根条顺序任意检测；200根,将已检测的挺直鬃、弯鬃卷梢鬃分别放置计数,并计算各种鬃的百分率；安全要求边缘按gb66752-2014中第5.8条测试试件应在满足试验规定的出厂合格产品上取样,取10g样品,用剪刀等工具剪切至5m以下颗粒试件的，丝末端直径0.05mm椎体长度0.01色牢度；取染色试样50g,置于500ml的97号汽油中浸泡10min后取出,将白色中性滤纸放入浸泡过的汽油中,取出查看滤纸颜色和刷毛特征，耐酸性为将上述97号汽油替换为体积分数10%的盐酸，耐碱性为将上述97号汽油替换为质量分数10%的氢氧化钠；fz∕t52035-2014抗菌涤纶短纤维6.12；浮毛坠落qb/t1103-2010猪鬃漆刷。
综上可见，本发明公开的仿鬃刷毛整齐顺直饱满，外观平整、光亮、手指触摸、刷感柔顺，强度高，综合性能优异，性能远高于qb/t1103-2010猪鬃漆刷等动物鬃刷的技术要求。