一种可降解民用刷刷丝及其生产方法与流程

本发明涉及毛刷技术领域，具体为一种可降解民用刷刷丝及其生产方法。

背景技术：

毛刷在日常生活、工业生产中都是比较常用的工具之一，毛刷主要由刷柄和嵌装在刷柄内刷丝组成，刷丝一般采用尼龙、pbt、pet、pvc以及pp等塑料丝，运用人造纤维微原材料的毛刷，具有质量稳定、长度不限、颜色多样等优点，当然最主要的还是生产成本低，在毛刷生产过程中，通常是将塑料丝插入刷柄中，采用压条、热熔胶等方式固定，再将组装好的半成品放置在冲压成型设备上完成最终的咬合成型，刷柄一般采用金属薄板经冲压、翻边、折弯和裁剪之后形成钢圈，需要一整套的加工设备，设备投入成本较大，且刷丝嵌入金属刷柄中的过程一般采用人工扦插的方式，或采用自动化机械进行毛刷的加工生产，毛刷按使用范围分为民用毛刷和工业毛刷，民用毛刷主要是指人们日常活及作业中所需要使用的毛刷，比如牙刷、油漆刷、清洁刷和除法毛刷，毛刷的结构分为植入式、缠绕式和焊结式，其中刷毛是毛刷的重要组成部分。

目前的毛刷为了实现可降解环保效果，大多是直接在直接采用可将材料进行毛刷的生产加工，然而，这样的毛刷材料吸水性较差，不利于毛刷的洗刷使用，不能实现在保证毛刷可降解环保的基础上，提升毛刷的吸水性，不能实现通过采用淀粉和纤维素分别与丙烯酸进行共聚反应生成高吸水性聚合材料，来进行刷丝的制备，无法达到通过直接在混料中加入高吸水性的光缆粉，来使材料的吸水性得到更高提升的目的，同时，现有的可降解刷丝在长期使用过程中，易出现发霉断毛或脱毛的情况，严重影响刷毛的正常使用，从而给人们毛刷使用毛刷带来极大的不便。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降解民用刷刷丝及其生产方法，解决了现有的毛刷材料吸水性较差，不利于毛刷的洗刷使用，不能实现在保证毛刷可降解环保的基础上，提升毛刷的吸水性，不能实现通过采用淀粉和纤维素分别与丙烯酸进行共聚反应生成高吸水性聚合材料，来进行刷丝的制备，无法达到通过直接在混料中加入高吸水性的光缆粉，来使材料的吸水性得到更高提升的目的，同时，现有的可降解刷丝在长期使用过程中，易出现发霉断毛或脱毛的情况，严重影响刷毛正常使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可降解民用刷刷丝，其原料按重量比份包括：纯化淀粉30-40份、羧甲基纤维素20-30份、丙烯酸5-10份、光缆粉3-5份、引发剂1-3份、发泡剂1-3份、稳定剂1-3份、防霉剂3-5份和交联剂1-3份。

优选的，其原料按重量比份包括：纯化淀粉35份、羧甲基纤维素25份、丙烯酸7份、光缆粉4份、引发剂2份、发泡剂2份、稳定剂2份、防霉剂4份和交联剂2份。

优选的，其原料按重量比份包括：纯化淀粉30份、羧甲基纤维素30份、丙烯酸10份、光缆粉5份、引发剂3份、发泡剂3份、稳定剂3份、防霉剂5份和交联剂3份。

优选的，其原料按重量比份包括：纯化淀粉40份、羧甲基纤维素20份、丙烯酸10份、光缆粉5份、引发剂3份、发泡剂3份、稳定剂3份、防霉剂5份和交联剂3份。

优选的，所述引发剂为过硫酸铵或硝酸铈铵中的一种或两种的组合。

优选的，所述防霉剂为山梨糖醇硬脂酸单酯、山梨糖醇月桂酸单酯或三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种的组合。

优选的，所述发泡剂为碳酸氢钠，且稳定剂为聚氧化乙烯或聚氧化丙烯中的一种。

优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰或二亚乙基三胺中的一种或多种的组合。

本发明还公开了一种可降解民用刷刷丝的生产方法，具体包括以下步骤：

s1、原料的共聚反应：首先选取相应重量比份的纯化淀粉和羧甲基纤维素加入到热熔炉中，并加入去离子水，在100-110℃的温度下加热3-6min，使淀粉和纤维素混合并且呈糊状，然后将炉温降至80-90℃，再向热熔炉中依次加入相应重量比份的丙烯酸、引发剂和稳定剂，通过搅拌设备以转速为400-500r/min的条件下，搅拌反应30-40min，从而得到反应物料；

s2、高吸水性基料的制备：将步骤s1得到的高吸水性基料、光缆粉和交联剂分别投入混合搅拌设备中，并以500-600r/min的转速，温度为70-80℃的条件下搅拌40-50min，使光缆粉在基料中进行充分混合，从而得到高吸水性基料；

s3、基料的发泡处理：向步骤s2制得的高吸水性基料中加入相应重量比份的防霉剂，先以转速为300-400r/min搅拌20-25min，然后加入相应重量比份的发泡剂，以700-800r/min的转速，搅拌混合1-2h进行发泡处理；

s4、热成型处理：将步骤s3发泡后的基料加入到高温挤出设备的进料仓内，以温度为150-160℃进行加热熔融，熔融完成后通过挤出设备的螺旋挤出机构将熔融基料从成丝模具中挤出，然后对挤出的刷丝分别进行冷却干燥处理，之后对冷却干燥后的刷丝热风拉伸热定型处理；

s5、刷毛后处理：将步骤s4热定型处理后的刷丝通过切割设备根据所加工毛刷的尺寸进行机加工，然后再进行质量检测，检测合格后，就可通过包装设备进行包装出售或入库保存。

光缆粉，即高吸水性树脂(sap)，其是用于电缆阻水的高吸水性树脂粉体，是一种高分子材料，具有很好的吸水性能和保水能力，吸水可达自身重量的数百倍甚至上千倍，并可在数秒内生成凝胶，且保水性强，在受热，加压条件下也不易失水，对光、热和酸碱的稳定性好，具有良好的生物降解性能，同时又具备高分子材料的优点。

(三)有益效果

本发明提供了一种可降解民用刷刷丝及其生产方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该可降解民用刷刷丝及其生产方法，其原料按重量比份包括：纯化淀粉30-40份、羧甲基纤维素20-30份、丙烯酸5-10份、光缆粉3-5份、引发剂1-3份、发泡剂1-3份、稳定剂1-3份、防霉剂3-5份和交联剂1-3份，可实现在保证毛刷可降解环保的基础上，提升毛刷的吸水性，实现了通过采用淀粉和纤维素分别与丙烯酸进行共聚反应生成高吸水性聚合材料，来进行刷丝的制备，很好的达到了通过直接在混料中加入高吸水性的光缆粉，来使材料的吸水性得到更高提升的目的，大大增强了毛刷材料的吸水性，十分有利于毛刷的洗刷使用。

(2)、该可降解民用刷刷丝及其生产方法，通过在防霉剂为山梨糖醇硬脂酸单酯、山梨糖醇月桂酸单酯或三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种的组合，可很好的避免可降解刷丝在长期使用过程中，有发霉断毛或脱毛的情况发生，很好的保证了刷毛的正常使用，从而大大方便了人们毛刷使用毛刷。

附图说明

图1为本发明生产方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种可降解民用刷刷丝及其生产方法，具体包括以下实施例：

实施例1

s1、原料的共聚反应：首先选取相应重量比份的35份纯化淀粉和25份羧甲基纤维素加入到热熔炉中，并加入去离子水，在105℃的温度下加热5min，使淀粉和纤维素混合并且呈糊状，然后将炉温降至85℃，再向热熔炉中依次加入相应重量比份的7份丙烯酸、2份引发剂和2份稳定剂，通过搅拌设备以转速为450r/min的条件下，搅拌反应35min，从而得到反应物料，引发剂为过硫酸铵和硝酸铈铵的组合物，且稳定剂为聚氧化乙烯；

s2、高吸水性基料的制备：将步骤s1得到的高吸水性基料、4份光缆粉和2份交联剂分别投入混合搅拌设备中，并以550r/min的转速，温度为75℃的条件下搅拌45min，使光缆粉在基料中进行充分混合，从而得到高吸水性基料，交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和二亚乙基三胺中的组合物；

s3、基料的发泡处理：向步骤s2制得的高吸水性基料中加入相应重量比份的4份防霉剂，先以转速为350r/min搅拌23min，然后加入相应重量比份的2份发泡剂，以750r/min的转速，搅拌混合1.5h进行发泡处理，防霉剂为山梨糖醇硬脂酸单酯、山梨糖醇月桂酸单酯和三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯的组合物，发泡剂为碳酸氢钠；

s4、热成型处理：将步骤s3发泡后的基料加入到高温挤出设备的进料仓内，以温度为155℃进行加热熔融，熔融完成后通过挤出设备的螺旋挤出机构将熔融基料从成丝模具中挤出，然后对挤出的刷丝分别进行冷却干燥处理，之后对冷却干燥后的刷丝热风拉伸热定型处理；

s5、刷毛后处理：将步骤s4热定型处理后的刷丝通过切割设备根据所加工毛刷的尺寸进行机加工，然后再进行质量检测，检测合格后，就可通过包装设备进行包装出售或入库保存。

实施例2

s1、原料的共聚反应：首先选取相应重量比份的30份纯化淀粉和30份羧甲基纤维素加入到热熔炉中，并加入去离子水，在100℃的温度下加热3min，使淀粉和纤维素混合并且呈糊状，然后将炉温降至80℃，再向热熔炉中依次加入相应重量比份的10份丙烯酸、3份引发剂和3份稳定剂，通过搅拌设备以转速为400r/min的条件下，搅拌反应30min，从而得到反应物料，引发剂为过硫酸铵，且稳定剂为聚氧化丙烯；

s2、高吸水性基料的制备：将步骤s1得到的高吸水性基料、5份光缆粉和3份交联剂分别投入混合搅拌设备中，并以500r/min的转速，温度为70℃的条件下搅拌40min，使光缆粉在基料中进行充分混合，从而得到高吸水性基料，交联剂为过氧化二异丙苯；

s3、基料的发泡处理：向步骤s2制得的高吸水性基料中加入相应重量比份的5份防霉剂，先以转速为300r/min搅拌20min，然后加入相应重量比份的3份发泡剂，以700r/min的转速，搅拌混合1h进行发泡处理，防霉剂为山梨糖醇硬脂酸单酯，发泡剂为碳酸氢钠；

s4、热成型处理：将步骤s3发泡后的基料加入到高温挤出设备的进料仓内，以温度为150℃进行加热熔融，熔融完成后通过挤出设备的螺旋挤出机构将熔融基料从成丝模具中挤出，然后对挤出的刷丝分别进行冷却干燥处理，之后对冷却干燥后的刷丝热风拉伸热定型处理；

s5、刷毛后处理：将步骤s4热定型处理后的刷丝通过切割设备根据所加工毛刷的尺寸进行机加工，然后再进行质量检测，检测合格后，就可通过包装设备进行包装出售或入库保存。

实施例3

s1、原料的共聚反应：首先选取相应重量比份的40份纯化淀粉和20份羧甲基纤维素加入到热熔炉中，并加入去离子水，在110℃的温度下加热6min，使淀粉和纤维素混合并且呈糊状，然后将炉温降至90℃，再向热熔炉中依次加入相应重量比份的10份丙烯酸、3份引发剂和3份稳定剂，通过搅拌设备以转速为500r/min的条件下，搅拌反应40min，从而得到反应物料，引发剂为硝酸铈铵，且稳定剂为聚氧化乙烯；

s2、高吸水性基料的制备：将步骤s1得到的高吸水性基料、5份光缆粉和3份交联剂分别投入混合搅拌设备中，并以600r/min的转速，温度为80℃的条件下搅拌50min，使光缆粉在基料中进行充分混合，从而得到高吸水性基料，交联剂为二亚乙基三胺；

s3、基料的发泡处理：向步骤s2制得的高吸水性基料中加入相应重量比份的5份防霉剂，先以转速为400r/min搅拌25min，然后加入相应重量比份的3份发泡剂，以800r/min的转速，搅拌混合2h进行发泡处理，防霉剂为三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯，发泡剂为碳酸氢钠；

s4、热成型处理：将步骤s3发泡后的基料加入到高温挤出设备的进料仓内，以温度为160℃进行加热熔融，熔融完成后通过挤出设备的螺旋挤出机构将熔融基料从成丝模具中挤出，然后对挤出的刷丝分别进行冷却干燥处理，之后对冷却干燥后的刷丝热风拉伸热定型处理；

s5、刷毛后处理：将步骤s4热定型处理后的刷丝通过切割设备根据所加工毛刷的尺寸进行机加工，然后再进行质量检测，检测合格后，就可通过包装设备进行包装出售或入库保存。

综上所述

本发明可实现在保证毛刷可降解环保的基础上，提升毛刷的吸水性，实现了通过采用淀粉和纤维素分别与丙烯酸进行共聚反应生成高吸水性聚合材料，来进行刷丝的制备，很好的达到了通过直接在混料中加入高吸水性的光缆粉，来使材料的吸水性得到更高提升的目的，大大增强了毛刷材料的吸水性，十分有利于毛刷的洗刷使用，同时，通过在防霉剂为山梨糖醇硬脂酸单酯、山梨糖醇月桂酸单酯或三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种的组合，可很好的避免可降解刷丝在长期使用过程中，有发霉断毛或脱毛的情况发生，很好的保证了刷毛的正常使用，从而大大方便了人们毛刷使用毛刷。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。