一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，涉及假发制造原料领域。本发明专利技术公开的一种假发用阻燃复合纤维材料由以下原料制备：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、埃洛石改性海藻酸钠溶液、毛发角蛋白溶液、交联剂、磷酸三甲苯酯、硅烷偶联剂、非离子表面活性剂和凝固浴适量；其制备方法为：接枝PBAT的制备；阻燃PBAT的制备；改性角蛋白的制备；将阻燃PBAT溶液、改性角蛋白、非离子表面活性剂和水混合进行纺丝；复合纤维后处理后制得假发用阻燃复合纤维材料。本发明专利技术提供的一种假发用阻燃复合纤维材料，原料来源广且环保，成本较低，具有优良的强度、韧性、透气性和亲肤性，手感柔顺，着色效果好，并且具有优异的阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法
本专利技术属于假发制造原料领域，尤其涉及一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法。
技术介绍
随着人们的生活水平的提高，假发产品日益流行，而目前市场上制作假发用的原料发丝多为化学合成纤维，因其不受资源的制约，已经工业化生成，成本低，价格便宜，成为发制品市场的主流。假发中常用的合成纤维有PVC纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、聚丙烯基纤维和蛋白质纤维等，这些合成纤维虽然具有较好的弹性、平滑性与鲜艳的色泽，但其亲肤性、透气性与吸湿性较差，与天然人发还是存在较大的差距。再加上，合成纤维大部分为石油化工制品，为非可再生资源，并且丢弃到环境中难降解，污染环境，无法满足人们对绿色环保的要求，因此，现在假发原料的研究方向主要是从可再生资源中提取纤维制取，并使制得的假发具有与真发相似的质感和质量。角蛋白是一种自然界储量丰富的可再生生物蛋白，广泛存在于鸟、禽类的毛羽和人、畜的毛发之中，在生物医药、纺织印染、食品加工、环境保护等领域也具有潜在应用。然而，我国每年家禽加工业以及羽绒制品生产企业所产生的高达百万吨的毛羽副产物大都以废弃物的形式被处理掉，如果能够将这些富含角蛋白的废弃物加以开发利用，不但可以带来经济利益，同时也为废弃材料变废为宝提供了新途径。但是纯角蛋白纤维的强度低、脆性大、阻燃性差，实际应用价值不高。为此出现了一系列的角蛋白的复合纤维，即将角蛋白与其它成纤高聚物在共溶剂下溶解，经湿法、干喷湿法等纺丝工艺制得具有一定机械性能和断裂伸长率的、具有实用价值的复合纤维。但目前研究的高聚物主要是PVC、聚丙烯腈等合成纤维，其纺制的复合纤维的断裂强度和伸长率不太理想，并且亲肤性、透气性、阻燃性与吸湿性较差。中国专利技术专利CN104862818A公开一种角蛋白复合纤维的制备方法，其将干燥的角蛋白粉末、成纤高聚物、离子液体等混合，在一定温度下机械搅拌溶解制得角蛋白复合溶液，通过纺丝工艺制得角蛋白复合纤维，该复合纤维比纯角蛋白纤维的强度和断裂伸长率有大幅提高，但该成纤高聚物为化学合成纤维，污染环境，并且透气性和亲肤性效果不佳，阻燃性差，弹性一般。中国专利技术专利CN105002591B公开了一种用鹌鹑羽毛制备发用复合纤维的方法，该方法以鹌鹑羽毛蛋白、海藻酸钠和聚乙烯醇为原料，通过湿法纺丝制备人造假发，该人造假发纤维具有优异的阻燃性、耐热性，以及高强度，且手感柔顺，光泽度好，但是该人造假发的韧性差、易断且着色效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种假发用阻燃复合纤维材料，原料来源广且环保，成本较低，具有优良的强度、韧性、透气性和亲肤性，手感柔顺，着色效果好，并且具有优异的阻燃性；该复合纤维材料可在一定的生物条件下降解，不污染环境，符合绿色环保的要求。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，所述复合纤维材料由以下重量份数的原料制备：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯40-60份、埃洛石改性海藻酸钠溶液40-60份、毛发角蛋白溶液20-30份、交联剂2-3份、磷酸三甲苯酯2-4份、硅烷偶联剂3-5份、非离子表面活性剂5-8份和凝固浴适量；所述复合纤维材料的制备方法具体包括以下步骤：(1)接枝PBAT的制备：将PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升温至40-50℃，搅拌至溶解，然后加入过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑，升温至80-90℃，搅拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；所述PBAT与所述苯酚/三氯甲烷溶液的质量比为1：(3-5)，所述PBAT、过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑的质量比为1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；(2)阻燃PBAT的制备：将上述接枝PBAT溶液和磷酸酯三甲苯酯在反应釜中混合均匀，升温至75-85℃，然后加入硅烷偶联剂，搅拌2h，制得阻燃PBAT溶液；(3)改性角蛋白的制备：将埃洛石改性海藻酸钠溶液、毛发角蛋白溶液和交联剂投入到反应釜中，升温至50-70℃，搅拌2-3h，得改性角蛋白；(4)纺丝：将上述阻燃PBAT溶液、改性角蛋白、非离子表面活性剂和水混合制成纺丝液，将纺丝液加压过滤，脱泡，于温度50-80℃经计量泵挤出，在凝固浴中用喷丝板进行喷丝，即，凝固浴中的停留时间为30-50s，凝固浴的温度为30-40℃；(5)复合纤维后处理：经喷丝板出来的丝束，经40℃温水洗涤，然后经80-100℃热水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥热处理，回缩处理5-10min，上油、脱水、烘干，制得假发用阻燃复合纤维材料。进一步的，所述埃洛石改性海藻酸钠溶液的制备方法具体包括以下步骤：S1.将埃洛石加入到90％乙醇溶液中，超声30min，然后加入乙烯基三甲氧基硅烷，用稀酸调节PH至4-6，在45℃搅拌2h，经抽滤、洗涤、烘干、研磨过200目筛网，得到改性埃洛石；S2.将海藻酸钠加入到盛有NaOH溶液的反应釜中，升温至80℃，搅拌1h，再加入改性埃洛石，搅拌2-3h，制得所述埃洛石改性海藻酸钠溶液。进一步的，所述NaOH溶液的浓度为1.5mol/L，所述NaOH溶液与所述海藻酸钠的质量比为(50-80):1，所述改性埃洛石与所述海藻酸钠的质量比为(0.3-0.6):1，所述埃洛石与所述乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(0.06-0.08)。进一步的，所述毛发角蛋白溶液是由猪毛角蛋白溶液和羊毛角蛋白溶液以质量比为1.5:1的比例复配而成。进一步的，所述猪毛角蛋白溶液的制备方法为：将猪毛清洗、除杂、烘干后进行粉碎，加入0.5mol/L的三丁基磷化氢溶液混合均匀，升温至60-70℃，搅拌反应2-3h，然后滴入NaOH溶液调节PH值至7.5-8.5，再进行离心分离，除去固体杂质，获得纯净的猪毛蛋白质溶液，选用渗析袋截留分子量为5000-10000的蛋白质，使猪毛蛋白质溶液中蛋白质含量达到8-12％，得到所需的猪毛角蛋白溶液；所述三丁基磷化氢溶液的溶质质量为粉碎后猪毛干重的5-8％。进一步的，所述羊毛角蛋白溶液的制备方法为：将羊毛清洗、除杂、烘干后进行粉碎，加入0.5mol/L的三丁基磷化氢溶液混合均匀，升温至60-70℃，搅拌反应2-3h，然后滴入NaOH溶液调节PH值至7.5-8.5，再进行离心分离，除去固体杂质，获得纯净的羊毛蛋白质溶液，选用渗析袋截留分子量为5000-10000的蛋白质，使羊毛蛋白质溶液中蛋白质含量达到8-12％，得到所需的羊毛角蛋白溶液；所述三丁基磷化氢溶液的溶质质量为粉碎后羊毛干重的5-8％。进一步的，所述交联剂为过碘酸钠或二环己基碳二亚胺(DCC)中的一种。进一步的，所述非离子表面活性剂为聚氧乙稀酰胺。进一步的，所述凝固浴是由氯化锌、氯化钙和水溶液复配而成，所述氯化锌在凝固浴中的含量为10-15％，所述氯化钙在凝固浴中的含量为15-20％。进一步的，所述苯酚/三氯甲烷溶液是由质量比为3：1的苯酚和三氯甲烷复配而成。本专利技术取得了以下有益效果：1、本专利技术采用聚己二酸/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，其特征在于，所述复合纤维材料由以下重量份数的原料制备：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯40-60份、埃洛石改性海藻酸钠溶液40-60份、毛发角蛋白溶液20-30份、交联剂2-3份、磷酸三甲苯酯2-4份、硅烷偶联剂3-5份、非离子表面活性剂5-8份和凝固浴适量；/n所述复合纤维材料的制备方法具体包括以下步骤：/n(1)接枝PBAT的制备：将PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升温至40-50℃，搅拌至溶解，然后加入过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑，升温至80-90℃，搅拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；/n所述PBAT与所述苯酚/三氯甲烷溶液的质量比为1：(3-5)，所述PBAT、过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑的质量比为1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；/n(2)阻燃PBAT的制备：将上述接枝PBAT溶液和磷酸酯三甲苯酯在反应釜中混合均匀，升温至75-85℃，然后加入硅烷偶联剂，搅拌2h，制得阻燃PBAT溶液；/n(3)改性角蛋白的制备：将埃洛石改性海藻酸钠溶液、毛发角蛋白溶液和交联剂投入到反应釜中，升温至50-70℃，搅拌2-3h，得改性角蛋白；/n(4)纺丝：将上述阻燃PBAT溶液、改性角蛋白、非离子表面活性剂和水混合制成纺丝液，将纺丝液加压过滤，脱泡，于温度50-80℃经计量泵挤出，在凝固浴中用喷丝板进行喷丝，即，凝固浴中的停留时间为30-50s，凝固浴的温度为30-40℃；/n(5)复合纤维后处理：经喷丝板出来的丝束，经40℃温水洗涤，然后经80-100℃热水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥热处理，回缩处理5-10min，上油、脱水、烘干，制得假发用阻燃复合纤维材料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，其特征在于，所述复合纤维材料由以下重量份数的原料制备：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯40-60份、埃洛石改性海藻酸钠溶液40-60份、毛发角蛋白溶液20-30份、交联剂2-3份、磷酸三甲苯酯2-4份、硅烷偶联剂3-5份、非离子表面活性剂5-8份和凝固浴适量；
所述复合纤维材料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)接枝PBAT的制备：将PBAT投入到苯酚/三氯甲烷溶液中，升温至40-50℃，搅拌至溶解，然后加入过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑，升温至80-90℃，搅拌3-5h，制得接枝PBAT溶液；
所述PBAT与所述苯酚/三氯甲烷溶液的质量比为1：(3-5)，所述PBAT、过硫酸钾和1,2,4-1H-三唑的质量比为1：(0.01-0.03)：(0.2-0.5)；
(2)阻燃PBAT的制备：将上述接枝PBAT溶液和磷酸酯三甲苯酯在反应釜中混合均匀，升温至75-85℃，然后加入硅烷偶联剂，搅拌2h，制得阻燃PBAT溶液；
(3)改性角蛋白的制备：将埃洛石改性海藻酸钠溶液、毛发角蛋白溶液和交联剂投入到反应釜中，升温至50-70℃，搅拌2-3h，得改性角蛋白；
(4)纺丝：将上述阻燃PBAT溶液、改性角蛋白、非离子表面活性剂和水混合制成纺丝液，将纺丝液加压过滤，脱泡，于温度50-80℃经计量泵挤出，在凝固浴中用喷丝板进行喷丝，即，凝固浴中的停留时间为30-50s，凝固浴的温度为30-40℃；
(5)复合纤维后处理：经喷丝板出来的丝束，经40℃温水洗涤，然后经80-100℃热水拉伸3-4次，每次拉伸1-2倍，再于110-120℃干燥热处理，回缩处理5-10min，上油、脱水、烘干，制得假发用阻燃复合纤维材料。


2.根据权利要求1所述的假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，其特征在于，所述埃洛石改性海藻酸钠溶液的制备方法具体包括以下步骤：
S1.将埃洛石加入到90％乙醇溶液中，超声30min，然后加入乙烯基三甲氧基硅烷，用稀酸调节PH至4-6，在45℃搅拌2h，经抽滤、洗涤、烘干、研磨过200目筛网，得到改性埃洛石；
S2.将海藻酸钠加入到盛有NaOH溶液的反应釜中，升温至80℃，搅拌1h，再加入改性埃洛石，搅拌2-3h，制得所述埃洛石改性海藻酸钠溶液。


3.根据权利要求2所述的假发用阻燃复合纤维材料及其制备方法，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为1.5mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永祥，黄小云，唐泳，王士喜，
申请(专利权)人：邵阳阳光发品有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43