一种来自可再生生物基原料的尖头刷丝及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种来自可再生生物基原料的尖头刷丝及制备方法。本发明专利技术主要提供了一种尖头刷丝的制备方法，所述方法包括以下步骤：ａ）提供刷丝；ｂ）在尖头刷丝处理槽中加入处理液；ｃ）将步骤ａ）所得刷丝浸入处理液中处理，处理的同时通过辅助装置包括机械搅拌和／或循环处理液提高削尖效果；其中，步骤ｃ）中所述刷丝浸入处理液的深度随时间变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尖头刷丝及其制备方法，更具体地说，本专利技术涉及一种基于 可再生生物来源的尖头刷丝及多步化学削尖和机械辅助削尖制备方法。
技术介绍
通常，用于各种刷子的刷丝都是由合成材料和动物毛制成的，例如，尼龙612， 610常用于制造牙刷的刷丝，此外一些石油来源的聚酯如PBT， PET, PTT也被用于 制备一些用于一次性牙刷的牙刷丝。在现有技术中，牙刷丝的头部通常为平头，这 种牙刷丝在刷牙过程中，不容易将嵌在牙缝内的牙垢清除，难以有效的清洁牙齿周 围的每个角落，同时丝头比较硬，会对牙龈造成损害。同时，由于目前用于刷丝的 合成材料主要来源于石油产品，属不可再生资源，面临日愈严峻的能源和环境问题。 而油漆刷，画笔、化妆刷和毛笔常采用猪鬃，羊毛，松鼠毛，狼毫等动物毛制备， 这些动物毛末端具有天然的尖头形状，但其成本和售价往往很高，并可能导致一些 动物疾病的传播和交叉感染，同时也越来越受到国际上各种动物保护组织的抗议。美国专利6673444公开了一种刷子的刷丝，它由通常石油来源的聚酯例如聚 对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或者聚酯与其它材料的混合物制成。但是，由聚酯或 聚酯与其它材料的混合物制成的刷丝也不能满足所有要求。例如，相对于尼龙来说， 聚酯的硬度较高，从而适用性较差。所以聚酯做成的刷丝一般只能用于便宜的一次 性牙刷等。为了解决上述问题，美国专利申请US2006/0088711公开了一种尖头聚酯刷丝， 其一端或两端通过化学削尖工艺处理形成尖头。所述化学削尖工艺包括将刷丝浸入 温度为120-18(TC的强酸或强碱溶液中处理。化学削尖的机理是通过化学毛细管作 用逐渐腐蚀所述聚酯(例如PTT或PBT等)。但是，现有的化学削尖工艺并不能得 到均匀的削尖刷丝，而且其处理条件非常苛刻，其对人有害，且设备维护成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于寻求一种可再生生物原料制备的尖头刷丝和新的化学削尖 工艺，其处理条件相对温和，且所得的刷丝由生物原料制备，具有生物再生性，更 好的适用性，例如柔软性更好。专利技术人经过大量研究，成功的对由可再生生物原料 制备的聚酯索罗那⑧(Sorona ,主要成分PTT)进行化学削尖处理，并通过将一步化 学处理分成多步化学处理并在削尖处理过程引入机械辅助措施可使处理条件相对 温和，且所得刷丝具有更好的适用性，削尖长度更加均一。本专利技术一方面提供了一种尖头刷丝的制备方法，所述方法包括以下步骤a) 提供刷丝；b) 在尖头刷丝处理槽中加入处理液；c) 将步骤a)所得刷丝浸入处理液中处理，处理的同时施加辅助装置，所 述辅助装置使处理液在整个处理过程中保持均匀浓度；其中，步骤c)中所述刷丝浸入处理液的深度随时间变化。 在本专利技术的一个优选实例中，所述刷丝包括索罗那⑧或其混合物。 在本专利技术的一个优选实例中，在所述步骤c)中，所述刷丝浸入处理液的初始深度为2-20毫米，最终深度为0-10毫米，总共处理时间为5-60分钟；或者所述刷丝浸入所述处理液的初始深度为0-10毫米，最终深度为2-20毫米，总共处理时间为5-60分钟。在本专利技术的一个优选实例中，所述刷丝的长度为16-65毫米。 在本专利技术的一个优选实例中，所述处理液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液、硫酸、盐酸、磷酸溶液或其混合物。在本专利技术的一个优选实例中，所述步骤c)中进行处理的温度为60-140°C。 在本专利技术的一个优选实例中，所述辅助装置包括机械搅拌和/或循环处理液。本专利技术另一方面提供了一种用本专利技术方法制得的刷丝。 在本专利技术的一个优选实例中，所述刷丝包括可生物再生的索罗那⑧或其混 合物组成。在本专利技术的一个优选实例中，所述刷丝可用于牙刷、油漆刷、化妆刷、画 笔和毛笔。4本专利技术的优点是提供了一种可再生生物原料制备的尖头刷丝及其制备方 法，该刷丝由可再生生物材料组成，头部呈圆滑的针尖状或较粗燥的针尖状， 且削尖长度相对均一。该尖头刷丝可用于牙刷，油漆刷，画笔、化妆刷和毛笔。 当用于生产牙刷时，这种尖头刷丝就能将位于牙缝内牙垢有效清除干净；当用 于油漆刷，画笔、化妆刷和毛笔，这种尖头刷丝可大大降低成本，延长刷了的 使用寿命并避免由动物毛刷所引起的疾病传播和交叉感染。附图简述附图说明图1是本专利技术实施例1所得丝饼刷丝单丝的显微照片。图2是本专利技术实施例1所得丝饼单丝局部放大图。 图3是实施例2所得丝饼中间部位刷丝单丝的显微照片。 图4是实施例2所得丝饼周围区域刷丝单丝的显微照片。 图5是实施例3所得丝饼中间部位刷丝单丝的显微照片。 图6是实施例3所得丝饼周围区域刷丝单丝局部放大图。具体实施例方式本专利技术一方面提供了一种尖头刷丝的制备方法，所述方法包括以下步骤a) 提供刷丝；b) 在尖头刷丝处理槽中加入处理液；c) 将步骤a)所得刷丝浸入处理液中处理，处理的同时施加辅助装置，所 述辅助装置使处理液在整个处理过程中保持均匀浓度；其中，步骤c)中所述刷丝浸入处理液的深度随时间变化。 在本专利技术中，所述刷丝单丝在本领域中是常规的，本领域的普通技术人员 可以直接知道哪些刷丝可用于本专利技术。在本专利技术的一个优选实例中，所述刷丝 单丝可由聚酯(例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)及其共聚酯)或其混合物制成。在本专利技术 的另一个优选实例中，所述刷丝可由索罗那(Sorona )或其与前述物质的共混 物形成。索罗那(Sorona )是杜邦公司开发的一种生物基高分子材料(主要成分为5聚对苯二甲酸丙二醇酯，PTT)，其关键组分由农作物如玉米发酵而来，具有生物可再生性。在本专利技术中，形成所述刷丝单丝的方法是常规的，本领域的普通技术人员 可以直接知道哪些成丝方法可用于本专利技术。在本专利技术的一个优选实例中，所述 成丝方法包括溶液纺丝、熔体纺丝、干法纺丝、湿法纺丝等。在本专利技术的步骤(a)中，所述刷丝单丝可以单独提供，也可以单丝束(丝 饼)的形式提供。在本专利技术中，所述刷丝单丝的长度是常规的，本领域的普通技术人员根据 实际用途可调整其长度。通常，所述刷丝单丝的长度16-65毫米，较好为20-60 毫米，更好为30-50毫米，最好为40毫米。在本专利技术中，对于刷丝单丝的截面形状并没有具体限制，只要能用于牙刷、 画笔、化妆刷、毛笔和油漆刷等具体用具即可。通常，所述刷丝单丝的截面形 状为圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、菱形等。在本专利技术中，所述处理液是常规的，本领域的普通技术人员根据其专业知 识可以知道哪些处理液可用于本专利技术。在本专利技术的一个优选实例中，所述处理 液包括处理液为碱性处理液或酸性处理液。在本专利技术的另一个优选实例中，所 述碱性处理液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液，所述酸性处 理液包括硫酸溶液、盐酸、溶液或磷酸溶液。在本专利技术中，用处理液处理刷丝单丝一端或两端的条件是常规的，本领域 的普通技术人员根据其专业知识可以知道哪些条件(例如处理温度和处理时 间)可用于本专利技术中，并根据实际情况调节。在本专利技术的一个优选实例中，所 述处理温度为60-140°C，较好为80-140°C，更好为100-140°C，最好为120°C。 在本专利技术的另一个优选实例中，所述处理时间为10分钟-4小时，较好为30分 钟-3小时，更好为30分钟一2小时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尖头刷丝的制备方法，所述方法包括以下步骤：　ａ）提供刷丝；　ｂ）在尖头刷丝处理槽中加入处理液；　ｃ）将步骤ａ）所得刷丝浸入处理液中处理，处理的同时施加辅助装置，所述辅助装置使处理液在整个处理过程中保持均匀浓度；　 其中，步骤ｃ）中所述刷丝浸入处理液的深度随时间变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘先桥，王铭松，孙难见，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]