高仿真人发假发用耐高温聚酰胺类纤维及其制备方法与流程

文档序号:16991340发布日期:2019-03-02 00:59阅读:348来源:国知局
本发明涉及聚酰胺类纤维,具体涉及一种高仿真人发假发用耐高温聚酰胺类纤维及其制备方法。[
背景技术
:]天然人发一直以来都是发制品的主要原料,随着消费需求的日益高涨,其资源日益紧缺,价格不断上涨。从而化学纤维逐渐被人们研究开发,用来替代天然人发作为发制品的原料,如改性聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯及聚酰胺纤维已经被用于头发制品。但由于消费者对于发制品的要求日益提高,用来作为人造毛发的化学纤维,不仅需要有合适的光感与触感,还要考虑加工难易程度、耐候性等性能。然而对于耐热性和定型保持性较好的纤维,比如聚酯纤维,其加工造型需要在150℃~180℃的高温下进行,触感与其他材质纤维相比会硬许多,且会产生刺手感及塑料感,触感及光泽不自然。易定型加工的纤维,如聚丙烯及聚氯乙烯纤维,又不具有良好的耐热及耐候性,梳理性差,与天然人发之间存在差距。普通的尼龙纤维过于柔软定型保持度差,且纺丝后初级阶段手感过于油腻,而放置一段时间后手感则会变得干燥粗糙,这种手感上的不稳定性也严重影响着尼龙作为假发纤维的使用。因此人们不断地在纤维生产上进行创新,以便生产出性能更接近于天然人发的纤维。[技术实现要素:]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高仿真人发假发用聚酰胺类纤维及其制备方法。为了实现上述目的,本发明提出一种发用耐高温聚酰胺类纤维的制备方法,其特征在于包括以下步骤:将所需聚酰胺树脂重量的20~40%与其他原料经制备形成色母切片,将剩余的聚酰胺树脂与得到的色母切片经制备形成纺丝熔融液,采用上述纺丝熔融液纺丝制备所述的发用耐高温聚酰胺类纤维。上述制备方法还具有如下优化工艺:所述的制备形成色母切片的步骤包括聚酰胺树脂与其他原料混合后干燥至水分在80ppm以下,干燥温度为90-120℃;干燥后的混合料通过双螺杆造粒机在210-280℃下形成带条,在冷却水中快速冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片。制备形成纺丝熔融液的步骤包括:剩余的聚酰胺树脂与色母切片混合后干燥至水分在80ppm以下,干燥温度为90-120℃;干燥后的混合料下料至螺杆挤出机,进行熔融挤压,熔融温度为220-280℃,使各组分刚刚熔融,形成纺丝熔融液。采用上述纺丝熔融液纺丝制备所述的发用耐高温聚酰胺类纤维的步骤包括:纺丝熔融液以60-120kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由侧吹风或环吹风缓冷;经一次上油、卷绕形成初生纤维,卷绕速度为130-170m/min;初生纤维经预热,一次拉伸2.0-5.5倍,二次上油,再经过紧张热定型及冷却处理,紧张热定型的温度为110-190℃。拉伸倍数优选为2.5-4.0倍。本发明还提供另一种发用耐高温聚酰胺类纤维的制备方法,包括以下步骤:将聚酰胺树脂、色母粒及辅助剂混合后在90-120℃下干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,干燥后的混合料通过双螺杆造粒机形成带条,在冷却水中快速冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片,将色母切片在90-120℃下干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,将色母切片进行熔融挤压,使各组分刚刚熔融,形成纺丝熔融液,纺丝熔融液以60-120kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由侧吹风或环吹风缓冷,缓冷后经一次上油、卷绕形成初生纤维;的初生纤维经预热、一次拉伸2.0-5.5倍、二次上油;再经过紧张热定型及冷却处理。进一步的,上述两种制备方法中的聚酰胺树脂优选采用pa6、pa66、pa610、pa1010、pa12及芳香族聚酰胺等均聚物、共聚物中的一种或多种混合。上述两种制备方法中的聚酰胺树脂粘度优选在2.60-3.60之间,更优选在2.80-3.40之间。上述两种制备方法中的其他原料包括色母粒和助剂。本发明还包括采用上述制备方法制备得到的发用耐高温聚酰胺类纤维。本发明的优点是:1、本发明所生产的纤维手感柔软、触感清凉且如丝绸顺滑,产品初期不油腻,长期放置后不干硬粗糙,手感保持性良好,通梳性好且易定型,轻质耐磨酷似天然人发,生产成本低,便于工业化生产;2、生产的高仿人发纤维燃烧气味与人发(蛋白质)一致,并具有优良化学稳定性、热稳定性、强度、耐磨性、定型持久性等,不花色且具有天然人发的光泽和优良的弹性、悬垂性、梳理性,易染色不易褪色、易造型、易整理;3、可进行水烫成型、拉直重缠,具有良好的应用前景和经济效益。[具体实施方式]下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,下述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在本
发明内容说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里不对所有的实施方式予以例举。本实施例的目的在于提供一种高仿真人发假发用聚酰胺类纤维及其制备方法,以克服现有技术的不足。其主要包括两种制备方法:聚酰胺树脂总用量为100份,将20-40份的聚酰胺树脂、全部色母粒及辅助剂进行混合干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,更优选为40ppm以下,90-120℃干燥6-12h,其中100-110℃是优选的。聚酰胺树脂可以是pa6、pa66、pa610、pa1010、pa12及芳香族聚酰胺等均聚物、共聚物或者其中一种或多种混合,其中pa6粘度优选在2.60-3.60之间,更优选为2.80-3.40之间,色母为同种类色母,0.1-25份的无机填料(钛白粉、碳酸钙、滑石粉等)、内滑剂分散腊(聚乙烯蜡等)、增塑剂等一些辅助剂。试验发现,聚酰胺纤维相比聚酯加工温度稍低些,该纤维通梳性好且柔软易定型,点燃后与羊毛气味相近,不仅克服了油腻感而且保持优异手感的时间得到了有效延长,手感保持良好。聚酰胺树脂的粘度优选在2.60-3.60之间;粘度小于2.6时,流动性好张力不易控制,纤度波动大且可纺性差,纤维强度低、手感过于柔软,支撑性、定型持久性较差;粘度大于3.6时,流动性差、能耗高,纤维手感较粗糙且过于死板,弹性差无人发的活力感;粘度在更优选为2.80-3.40之间时,纤维的纤度为50-70dtex,断裂强度在2.5-3.5cn/dtex,断裂伸长率为80%-100%,模量在4-9cn/dtex,手感与天然人发接近。将干燥后的混合料通过双螺杆造粒机形成带条,在冷却水中快速冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片。将剩余60-80份的聚酰胺树脂与稀释好的色母切片分别进行干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,更优选为40ppm以下,干燥温度为90-120℃,其中100-110℃是优选的,所述剩余部分的聚酰胺树脂也可以是pa6、pa66、pa610、pa1010、pa12及芳香族聚酰胺等均聚物、共聚物或者其中一种或多种混合。将干燥后的混合树脂经过失重计量秤以相应的比例下料至螺杆挤出机,进行熔融挤压,使各组分刚刚熔融,形成纺丝熔融液。纺丝熔融液以60-120kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由侧吹风或环吹风缓冷。经一次上油、卷绕形成初生纤维。初生纤维经预热、一次拉伸2.0-5.5倍、二次上油;再经过紧张热定型及冷却处理后,即得到一种聚酰胺类仿人发纤维。这是一种“半造粒”的制备方法,半造粒生产成本是较低的,可以减少60%到80%的造粒时间与消耗,从经济性上来考虑,如果质量在能够达到一致的均匀的前提下,会优先考虑半造粒。另一方面,pa6、pa66、pa610、pa1010等尼龙之间熔点及各加工温度下的流动性(粘度)差距较大,对于纺丝来讲,熔点差距大、掺和不均匀同样会造成质量问题,通过半造粒可以使以上两种或更多种尼龙在纺丝前达到较好的共混效果,可以缩小以上两种或更多种尼龙之间的物性差距,更有益于后面纺丝成型及质量的稳定,否则该混合熔体难以纺丝。另一种发用耐高温聚酰胺类纤维的制备方法包括以下步骤:将聚酰胺树脂、色母粒及辅助剂混合后在90-120℃下干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,干燥后的混合料通过双螺杆造粒机形成带条,在冷却水中快速冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片,将色母切片在90-120℃下干燥去除水分,干燥后的水分控制在80ppm以下,将色母切片进行熔融挤压,使各组分刚刚熔融,形成纺丝熔融液,纺丝熔融液以60-120kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由侧吹风或环吹风缓冷,缓冷后经一次上油、卷绕形成初生纤维;初生纤维经预热、一次拉伸2.0-5.5倍、二次上油;再经过紧张热定型及冷却处理。这是一种“全造粒”的制备方法,全造粒按照生产成本上来说是较高的,但是纤维性质一致性高,颜色均匀,一般不会出现纤维花色,或者说随着生产时间的推移及计量、下料量的正常波动,纤维颜色及质量的波动不会随之变化过大,更容易质量一致性的把控。上述方法制备的纤维直径介于70-90μm之间,手感柔软、触感清凉且如丝绸顺滑,通梳性好且易定型,轻质耐磨酷似天然人发,可以用于发制品行业替代天然人发;生产成本低,便于工业化生产,生产的仿人发纤维具有优良化学稳定性、热稳定性、强度、刚度、耐磨性等,且具有天然人发的光泽和优良的弹性、悬垂性,不易褪色,易造型、易整理,可以进行水烫成型甚至拉直重缠,具有良好的应用前景和经济效益。以下,结合具体实施例予以说明。实施例1a.将20份、粘度2.60的pa6与一定配比的色母粒及0.1份钛白粉及0.1份碳酸钙高速混合器内均匀混合;b.将步骤a中混合料通过双螺杆造粒机形成带条,在冷却水中冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片;c.将80份干燥好的pa6和步骤b中的色母切片分别在110℃下进行干燥6h,干燥后的水分控制在40ppm以下;d.将步骤c中干燥后的混合切片,与增塑剂经过失重计量秤,通过螺杆挤出机,在230-245℃下进行熔融挤压,形成纺丝熔融液;e.步骤d中的纺丝熔融液以80-110kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由环吹风缓冷;f.将步骤e所制得的,经一次上油、140m/min卷绕形成初生纤维;g.将步骤f制得的初生纤维经预热、一次拉伸2.5倍;h.将步骤g中拉伸后的纤维再经过紧张热定型、二次上油、烘干、冷却处理后,即得到一种聚酰胺类仿人发纤维;热定型温度为150℃。实施例2a.将占20份粘度3.0的pa66与一定份数的色母粒高速混合器内均匀混合后,在120℃下进行干燥8h,干燥后的水分控制在80ppm以下;b.将步骤a中混合料通过双螺杆造粒机形成带条,在冷却水中冷却成型,经切粒机后形成稀释的色母切片;c.将提前干燥好的80份粘度为2.8的pa6和步骤b中的色母切片分别在120℃及110℃下进行干燥6h,干燥后的水分控制在40ppm以下;d.将步骤c中干燥后的混合切片,与一定比例的增塑剂经过失重计量秤按比例下料至螺杆挤出机,在240-250℃下进行熔融挤压,形成纺丝熔融液;e.步骤d中的纺丝熔融液以80-110kg/cm2的压力由螺杆机头经过弯管而进入纺丝箱体内原料管道,经过计量泵增压后通过纺丝组件挤出,再经过纺丝甬道由侧吹风缓冷;f.将步骤e所制得的,经一次上油、150m/min卷绕形成初生纤维;g.将步骤f制得的初生纤维经预热、一次拉伸2.5倍;h.将步骤g中拉伸后的纤维再经过紧张热定型、二次上油、烘干、冷却处理后,即得到一种聚酰胺类仿人发纤维;热定型温度为150℃。实施例1、2所制得的一种聚酰胺类仿人发纤维,其性能测评方法如下:梳理性:最终毛发,长30cm,用梳子梳100次,观测毛发纠缠程度。手感:最终毛发,长30cm,手摸。弹性:最终毛发,长30cm,用卷发器在相同的温度下进行卷曲,观测卷曲程度。成型度:最终毛发,长30cm,在相同的温度下定型,观测曲度及长度变化。聚合性:最终毛发,长30cm,目测,观测毛发松散程度。纤度:最终毛发,长30cm,称重,计算毛发纤度大小。实施例1、2所制得的一种酰胺类仿人发纤维,其性能测试结果如表1:测试项目梳理性手感弹性成型度聚合性直径(μm)实施例1●●△●△85-95实施例2●●●△●65-75表1,其中,●,好;△,一般;○,较差。当前第1页12
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