假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维及其制造方法技术

假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维及其制造方法属于假发原料领域，是一种以天然蛋白质和聚丙烯腈为主要原料的假发用纤维(发丝)，其成品发丝与真人发十分相似，是一种制作假发的中高档原料。纤维的平均直径40～100um，截面形状为近似圆形、腰圆形、三角形或多角形。其主要生产工艺过程为：原液制备→纺丝→第一凝固浴凝固成型→二浴凝固→三浴凝固→温水牵伸→水洗→沸水牵伸→蒸汽牵伸→干燥致密化→蒸汽定型→上油→干燥→包装→成品。

【技术实现步骤摘要】

专利专利技术属于假发制造原料领域，是一种包含天然蛋白质和聚丙烯腈为主要原料制造的假发用原料发丝。
技术介绍
目前市场上制作假发用的原料发丝，多为合成高分子材料生产的，如聚酯类、脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚氯乙烯等高分子材料及其两种或两种以上复合材料制成。使用天然蛋白质为主要原料生产的假发发丝市场上还很少，高质量的产品更少。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造一种以天然蛋白质和聚丙烯腈为主要原料的假发用纤维(发丝)，其成品发丝与真人发十分相似，是一种制作假发的中高档原料。本专利技术的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，包含以下成分构成:天然蛋白质5 40 %、聚丙烯腈45 95 %、阻燃剂O 25 %，染色剂O 5 %，纤维的平均直径40 lOOum，截面形状为近似圆形、腰圆形、三角形或多角形。1、天然蛋白质原料包括:植物蛋白质，如大豆分离蛋白、花生蛋白、菜籽柏分离蛋白、棉籽蛋白；动物蛋白质，如牛奶蛋白(又称乳酪素或干酪素)、胶原蛋白；毛发角蛋白，如人发提取蛋白、动物毛提取蛋白、禽类羽毛提取蛋白。蛋白质原料使用上述一种或两种以上的组合，其加入量占假发纤维总重量的5% 40%，优选的加入量为20 30%。蛋白质原料优选大豆分离蛋白、干酪素、人发提取蛋白的一种或两种以上组合。更优选人发提取蛋白，人发提取蛋白是以人发发渣为原料，在提取的过程中保护角蛋白中的二硫键，并尽可能保留人发中的黑色素，用它制成的纤维与人发的近似度高，性能优良。2、聚丙烯腈:由蛋白质和纯聚丙烯腈制成的纤维，其断裂伸长小，手感差，做为假发用纤维需要改进其性能，在合成聚丙烯腈时应加入5 10%的第二单体丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯改进纤维的延伸性、手感、强度性能；同时可根据需要加入0.5 2%的第三单体提高纤维的染色性能，一类是对阳离子染料有亲和力，含羧基或磺酸基的单体，如丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、衣康酸、对位乙烯基苯磺酸钠、甲基丙烯苯磺酸钠，另一类是对酸性染料有亲和力，含有氨基、酰胺基、吡啶基的单体，如乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸二甲替氨基乙酯；适当提高聚丙烯腈的分子量，可提高纤维的强度，一般控制其分子量5万 9万。3、阻燃剂:对于阻燃型产品，可以选用卤系阻燃剂、无机物类阻燃剂、含氮磷类阻燃剂的不同组合，可以使假发纤维的燃烧性能近似真人发，或者达到阻燃的效果。卤系阻燃剂优先选用十溴二苯醚、十溴二苯乙烷；无机物类阻燃剂优先选用三氧化二锑、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅微粉或其纳米级粉体的一种或两种以上组合，阻燃的同时可以改善假发纤维的密度，并具有消光作用，纳米级粉体还有杀菌、抗污性能；含氮磷类阻燃剂优先选用聚磷酸铵、密胺、三聚氰胺尿氰酸盐、磷酸三(丁氧基乙基)酯。阻燃剂的加入量占假发纤维总重量的5% 25%。4、染色剂:可以选用颜料、酸性染料进行原液染色，颜料或酸性染料的加入量为I 5% ;也可以选用酸性染料、阳离子染料、氧化染料(染发剂)对成品纤维进行后期染色。本专利技术的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维的制造方法，其具体步骤如下:1、纺丝原液的制备(I)、蛋白质的溶解:A、毛发蛋白质的溶解方法:毛发经清洗、除杂、干燥，得到杂质含量小、含水率小于10%的清洁毛发(若毛发中含有较长的纤维，溶解时容易缠绕，可将毛发切断为5 20mm的短纤维，以利于溶解操作)；在毛发溶解釜中加入浓度55 65%的氯化锌水溶液，加入量为毛发重量8 12倍，再加入毛发重量0.2 I倍的巯基乙酸，加热到90 95°C，加入需要量的毛发，保持温度，缓慢搅拌，溶解100 150分钟，至毛发全部溶解；冷却降温至50 60°C，搅拌并缓慢加入20%的氢氧化钠溶液，加入氢氧化钠的量为巯基乙酸重量的30 35% ;先用20 50目滤网进行粗滤，再用400 500目的过滤机过滤除去杂质，滤液送入聚丙烯腈溶解釜。B、大豆分离蛋白或牛奶蛋白的溶解方法:在溶解釜中加入浓度55 65%的氯化锌水溶液，加入量为蛋白质重量的8 12倍，加热到90 95°C，加入需要量的大豆分离蛋白或牛奶蛋白，保持温度，缓慢搅拌，溶解60 120分钟，至蛋白质全部溶解成澄清透明的棕黄色溶液；用400 500目的过滤机过滤，滤液送入聚丙烯腈溶解釜。(2)、阻燃剂、颜料粉体原料的研磨分散:阻燃剂、颜料粉体中加入其重量10 50%的分散剂，再加入粉体重量2 4倍的水，使用高速研磨机进行研磨分散，使粉体粒径D95 ( 30um、D50 ( 5um。分散剂为水溶性表面活性剂，纤维在水洗的过程中分散剂会从纤维中洗脱，成品纤维中不含有分散剂成分。(3)、聚丙烯腈的预溶解(溶胀):向聚丙烯腈溶解釜中加入30 45%的氯化锌水溶液，加入量为聚丙烯腈用量的2 5倍，升温至40 50°C，搅拌，加入聚丙烯腈粉末，保温浸泡60分钟，然后在60 120分钟内降温至30 35°C，使聚丙烯腈溶胀。(4)、聚丙烯腈的溶解:向溶胀后的聚丙烯腈中，边搅拌边缓慢加入氯化锌粉末，使氯化锌水溶液的浓度达到55 65%，溶液升温控制在60°C以下，再加入步骤(I) A或B中制得的蛋白质溶液和步骤(2)中制得的阻燃剂混合液，用55 65%的氯化锌水溶液调整聚丙烯腈的浓度为5 10%，聚丙烯腈、蛋白质和阻燃剂的总浓度为6 15%，保持温度55 65°C，搅拌溶解120 240分钟。(5)、纺丝原液的过滤与脱泡:采用腈纶生产所使用的工艺及设备，经头道过滤、脱泡、储存、二道过滤、压力控制，送至纺丝机纺丝。2、纺丝纺制假发用纤维使用喷丝孔直径0.2 0.5mm的喷丝板，初生纤维粗，凝固困难，为使纤维凝固良好，需使用多级凝固浴进行凝固成型，其工艺流程为:纺丝一第一凝固浴凝固成型一第二凝固浴一第三凝固浴一温水牵伸一水洗一沸水牵伸一蒸汽牵伸(或热板牵伸)一干燥致密化一蒸汽收缩定型一上油一干燥一包装一成品。(I)、纺丝:纺丝过程使用的喷丝板孔径为直径0.2 0.5mm的圆形孔喷丝板，或截面积相当于直径0.2 0.5mm圆形孔的三角形孔、多角形孔喷丝板,原液从喷丝孔的喷出速度为5 20m/min ;使用圆形孔喷丝板，纺成的纤维截面为近似圆形，使用三角形孔喷丝板，纺成的纤维截面为近似三角形。(2)、第一凝固浴凝固成型:第一凝固浴使用25 30%氯化锌水溶液，温度5 15°C，浴槽长度1.5 3米，第一导丝盘速度为喷丝速度的0.15 0.5倍。(3)、第二凝固浴:第二凝固浴使用15 20%氯化锌水溶液、温度15 25°C，浴槽长度2 5米，导丝盘速度与第一导丝盘速度相同。(4)、第三凝固浴:第三凝固浴使用5 10%氯化锌水溶液、温度25 35°C，浴槽长度2 5米，导丝盘速度与第一导丝盘速度相同。(5)、温水牵伸:浴液使用I 3%的氯化锌水溶液、温度50 80°C，浴槽长度1.5 2米，导丝盘速度为第一导丝盘速度的1.5 3倍(即牵伸倍数为1.5 2.5倍)；由于丝束从第三凝固浴带入氯化锌溶液，可使用温水做为补充液，控制浴液中氯化锌含量稳定在I 3% ;补充水中加入适量盐酸，控制温水浴PH = 3 5，阻止氯化锌水解生成沉淀。(6)、水洗、沸水牵伸、蒸汽牵伸、干燥致密化、蒸汽收缩定型、上油、干燥工艺，使用腈纶生产相同的工艺和设备；沸水牵伸倍数为2 4倍，蒸汽牵伸倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于包含以下成分构成：天然蛋白质5～40％、聚丙烯腈45～95％、阻燃剂0～25％、染色剂0～5％；纤维的平均直径40～100um，截面形状为近似圆形、腰圆形、三角形或多角形。

【技术特征摘要】
1.本发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于包含以下成分构成:天然蛋白质5 40%、聚丙烯腈45 95%、阻燃剂O 25%、染色剂O 5% ;纤维的平均直径40 lOOum，截面形状为近似圆形、腰圆形、三角形或多角形。2.根据权利要求1所述的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于天然蛋白质原料包括:植物蛋白质，如大豆分离蛋白、花生蛋白、菜籽柏分离蛋白、棉籽蛋白；动物蛋白质，如牛奶蛋白(又称乳酪素或干酪素)、胶原蛋白；毛发角蛋白，如人发提取蛋白、动物毛提取蛋白、禽类羽毛提取蛋白。3.根据权利要求1、2所述的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于蛋白质原料使用植物蛋白质、动物蛋白质、毛发角蛋白中的一种或两种以上的组合，其加入量占假发纤维总重量的5% 40%，优选的加入量为20 30% ;蛋白质原料优选大豆分离蛋白、干酪素、人发提取蛋白的一种或两种以上组合，更优选人发提取蛋白，在提取的过程中保护角蛋白中的二硫键，用它制成的纤维与人发的近似度高，性能优良。4.根据权利要求1所述的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于聚丙烯腈应选择分子量5万 9万；合成聚丙烯腈时应加入5 10%的第二单体丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯改进纤维的延伸性、 手感、强度性能，同时可根据需要加入0.5 2%的第三单体提高纤维的染色性能。5.根据权利要求1所述的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于阻燃剂可以选用卤系阻燃剂、无机物类阻燃剂、含氮磷类阻燃剂的不同组合，可以使假发纤维的燃烧性能近似真人发或者达到阻燃的效果；卤系阻燃剂优先选用十溴二苯醚、十溴二苯乙烷，无机物类阻燃剂优先选用三氧化二锑、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅微粉或其纳米级粉体的一种或两种以上组合，含氮磷类阻燃剂优先选用聚磷酸铵、密胺、三聚氰胺尿氰酸盐、磷酸三(丁氧基乙基)酷。6.根据权利要求1所述的假发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维，其特征在于染色剂可以选用颜料、酸性染料进行原液染色，也可以选用酸性染料、阳离子染料、氧化染料(染发剂)对成品纤维进行后期染色。7.本发用蛋白质与聚丙烯腈复合纤维的制造方法，其特征在于包括以下步骤: (1)、纺丝原液的制备； (2)、纺丝及后加工。8.根据权利要求7所述的假发用蛋白质复合纤维的制造方法，其特征在于纺丝原液的制备包括以下步骤: A、蛋白质的溶解: a、毛发蛋白质的溶解方法:在毛发溶解釜中加入浓度55 65%的氯化锌水溶液，加入量为毛发重量8 12倍，再加入毛发重量0.2 I倍的巯基乙酸，加热到90 95°C，加入需要量的清洗干燥的毛发，保持温度，缓慢搅拌，溶解100 150分钟，至毛发全部溶解；冷却降温至50 60°C，搅拌并缓慢加入20%的氢氧化钠溶液，加入氢氧化钠的量为巯基乙酸重量的30 35% ;先用20 50目滤网进行粗滤，再用400 500目的过滤机过滤除去杂质，滤液送入聚丙烯腈溶解釜； b、大豆分离蛋白或牛奶蛋白的溶解方法:在溶解釜中加入浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福库，祖志东，陈辰，
申请(专利权)人：陈福库，祖志东，
类型：发明
国别省市：