CN102860650B - 一种吸水抗菌干发帽及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸水抗菌干发帽及其制备方法。一种吸水抗菌干发帽的制备方法，包括魔芋凝胶溶液配制、脱气、镀膜和干燥、磁铁细屑与魔芋粉末混合、第二次镀膜干燥、吸水抗菌干发帽成形。通过上述步骤得到的干发帽由内到外的结构为：魔芋凝胶溶液Ⅰ形成的魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜—铁丝网及吸附着的混合粉末—魔芋凝胶溶液Ⅱ形成的二次膜—纺布。本发明的吸水抗菌干发帽，以魔芋葡甘聚糖为载体并辅以其他助剂，具有优良的成膜性、吸水性、抗菌性并且拉伸强度大，柔韧性好；用魔芋葡甘聚糖作为干发帽的主材料，与普通纺布、布巾材料相比，其抗拉伸强度高、穿戴效果好、抗菌效力高，吸水性强、透气性好；并且取材方便、价格低廉；生产工艺简单，并且对外加色素有一定的保留效果。

Description

一种吸水抗菌干发帽及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种干发帽及其制备方法，具体涉及一种吸水抗菌干发帽及其制备方法。

背景技术

申请号为200821084202.6的专利“浴帽的结构”（申请日：2008.12.19）以吸水性佳的布巾材料制成浴帽本体，并在本体两端各设有一个可相互扣接的扣具。利用这种工艺得到的布巾浴帽，可以将头发完全包覆在浴帽内，防止水滴到衣服上。但利用这种工艺制得的浴帽吸水性一般，如想完全干燥头发需长时间穿戴，且其透气性不是很好，进而容易产生闷湿，这就造成了细菌、病菌、真菌等微生物在头发上的增生，且头发上的水汽容易对头部产生影响。

申请号为201010202493.9的专利“快速干发帽”（申请日：2010.06.17）与物理结合，在帽体内嵌入电阻丝，加热开关设置在帽子外侧，使用时闭合加热开关，通过电阻丝接通电源来烘干头发。这种快速干发帽虽然节省时间、使用简单，但这种浴帽生产成本高、工艺复杂，且在使用时有一定的危险性。

申请号为200720158764.9的专利“一种吸水浴帽”（申请日：2007.12.19）提供了一种海绵吸水浴帽，其是用海绵作为帽体部分的吸水材料来吸收头发的水分。虽然海绵具有很强的吸水性，但是这种浴帽在使用过程中，当海绵吸水到一定程度时需要将其拿下来将海绵中的水分挤出再重新戴到头上直到头发干爽为止，其使用过程较为烦琐。在现在快节奏的生活中，如果由于人们过于繁忙而没有及时将其拿下来挤干水分，同样容易造成产生细菌，水汽进入头部等问题。

随着经济的发展，生活质量的不断提高，人们对日用品的要求从实用方便发展到了健康舒适、绿色环保的层面。在环境问题突出，科技不断创新的当代，环境友好型的材料呼之欲出。在这样的背景下，我们只有寻找、创新，制作出实用新型的环保型日用品才能适应时代的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种区别于传统干发帽的吸水抗菌干发帽及其制备方法。本发明以魔芋葡甘聚糖为主要材料，利用其成膜性、吸水性、抗菌性并辅以其他增效剂制成拉伸强度大，柔韧性好，易穿戴的吸水抗菌干发帽。

本发明一种吸水抗菌干发帽的制备方法，包括魔芋凝胶溶液配制、脱气、镀膜和干燥、磁铁细屑与魔芋粉末混合、第二次镀膜干燥、吸水抗菌干发帽成形。通过上述步骤得到的干发帽由内到外的结构为：魔芋凝胶溶液Ⅰ形成的魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜——铁丝网及吸附着的混合粉末——魔芋凝胶溶液Ⅱ形成的二次膜——纺布；其特征在于操作步骤如下：

    （1）魔芋凝胶溶液配制：将重量比为1:10的魔芋粉和预先以氢氧化钠中和的中和度为75%-85%丙烯酸溶液混合均匀，30-35℃下2500r/min的电动搅拌器搅拌并通氮10-15min，使魔芋粉溶胀；然后加入4.5%-5%的引发剂过硫酸钾和1.0%-1.5%的交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀后,转入55-60℃水浴温度下进行接枝聚合反应3-3.5h，得改性魔芋凝胶溶液；然后加入羧甲基纤维素钠0.25%-0.3%，石蜡4.5%-5.0%在75-80℃下加热，用转速为1000r/min的磁力搅拌器搅拌10-15min，得魔芋凝胶溶液Ⅰ；按魔芋葡甘聚糖氧化改性产物:水的重量比为1:100的比例，在50-55℃水浴中溶胀2-2.5h，加入黄原胶0.1%-0.15%、卡拉胶0.7%-0.75%、甘油0.4%-0.5%，在转速为2500r/min的电动搅拌器中搅拌1.5-2h，得魔芋凝胶溶液Ⅱ；

所述过硫酸钾、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、石蜡、黄原胶、卡拉胶、甘油均为化学纯；在魔芋凝胶溶液中过硫酸钾、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺所占的百分比为各原料与魔芋粉的重量百分比（下同）；羧甲基纤维素钠、石蜡、黄原胶、卡拉胶、甘油所占的百分比为各原料与水的重量百分比（下同）；

    所述魔芋葡甘聚糖氧化改性产物是将重量比为1:4的魔芋葡甘聚糖和水溶液混合均匀，使魔芋葡甘聚糖充分溶胀后用10%的NaOH调节酸碱度为PH10-11，再用H₂O₂ 滴定30min并在50℃水浴下反应2.5-3h，以亚硫酸钠终止反应，而后超速离心，取上清液，然后以相同体积的95％（V/V)乙醇沉淀，真空冷冻干燥得到魔芋葡甘聚糖氧化改性产物（固体）；

（2）脱气：将步骤（1）中的魔芋凝胶溶液Ⅰ和魔芋凝胶溶液Ⅱ分别置于离心机中3000r/min离心脱气15-25min，得到魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ和魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ，备用；

（3）镀膜和干燥：采用镀膜的方式将预热到38-45^oC的干发帽铁丝网模型镀上魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ均匀粘附于干发帽铁丝网模型的内表面，然后置于烘箱中50-60 ^oC干燥至魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜的含水率为20%-30%；自然冷却至室温；所述干发帽铁丝网模型为正常头部大小和形状的内凹式铁丝网模型，由市场购得； 

（4）磁铁细屑与魔芋粉末混合：按步骤（1）的方法配制改性魔芋凝胶溶液，并按改性魔芋凝胶溶液与磁铁细屑的重量比为1:5的比例，加入直径不大于25nm的磁铁细屑，搅拌使二者混合均匀后，置于60℃烘箱中直至干燥，得混合粉末；然后将混合粉末均匀喷洒在步骤（3）的干发帽铁丝网模型未镀膜的一面，并均匀吸附在铁丝网上，成为干发帽吸附水分的夹层；磁铁细屑由市场购得；

（5）第二次镀膜干燥：再次采用镀膜的方式将魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ镀在步骤（4）得到的干发帽的夹层外侧，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ均匀覆盖在干发帽丝网模型外表面上，得二次膜；然后，置于50-60℃的烘箱中干燥至二次膜的含水率为8%-9%，得干发帽初产品； 

（6）吸水抗菌干发帽成形：将步骤（5）的干发帽初产品冷却至室温后，沿干发帽铁丝网模型的帽沿缝合纺布，即可获得吸水抗菌干发帽。

本发明还保护利用上述方法制备的吸水抗菌干发帽。

本发明具有以下优点：本发明的吸水抗菌干发帽，以魔芋葡甘聚糖为载体并辅以其他助剂，具有优良的成膜性、吸水性、抗菌性并且拉伸强度大，柔韧性好；用魔芋葡甘聚糖作为干发帽的主材料，与普通纺布、布巾材料相比，其抗拉伸强度高、穿戴效果好、抗菌效力高，吸水性强、透气性好，可保持较长时间的穿戴，而不影响人体；以大概正常头部大小模型的铁丝网作为干发帽的主要框架，方便进行调整大小，可以满足不同年龄阶段、不同头部大小的人群需求。取材方便、价格低廉；对外加色素有一定的保留效果；并且其生产工艺简单。

本发明采取两次镀膜干燥和一次吸附夹层制作工艺。第一次镀膜干燥形成干发帽的内层。引发剂和交联剂的添加大大提高了吸水率；羧甲基纤维素钠的加入有利于成膜，防止干发帽表面网孔的出现；石蜡的添加增强了干发帽拉伸强度。在第一次镀膜干燥后，制作吸附夹层，用磁铁细屑和魔芋葡甘聚糖混合粉末填充夹层，提高干发帽的吸水能力以及透气性；第二次镀膜干燥形成干发帽的外层，黄原胶、卡拉胶与魔芋葡甘聚糖氧化改性产物共混使干发帽吸水、透气性、抗菌等性能得到了明显的提高和改善，且甘油具有良好的增塑效果。因此，干发帽内层吸水性、透气性、抗菌性强。将制得的干发帽作如下性能测试：

    （1）吸水性

将魔芋葡甘聚糖干发帽与普通干发帽（纺布干发帽、布巾干发帽）置于清水中，作10分钟吸水率比较。

    （2）穿戴性

穿戴前将头发洗净，比较魔芋葡甘聚糖干发帽与普通干发帽的可穿戴性。

    （3）抗菌性

结合QB/T 2591-2003的标准选择供试菌。

本发明的吸水抗菌干发帽与普通干发帽的对比试验结果如表1所示：

表1    本发明的吸水抗菌干发帽与普通干发帽的对比试验结果

                                                

经过以上对比测试，用本发明的吸水抗菌干发帽各项性能优异，其指标均超过市售普通干发帽，可替代现有干发帽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1 一种吸水抗菌干发帽的制备方法

一种吸水抗菌干发帽的制备方法，包括以下步骤：

（1）魔芋凝胶溶液配制：将重量比为1:10的魔芋粉和预先以氢氧化钠中和的中和度为80%丙烯酸溶液混合均匀，30℃下2500r/min的电动搅拌器搅拌并通氮10min，使魔芋粉溶胀；然后加入4.5%的引发剂过硫酸钾和1.0%的交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后,转入55℃水浴温度下进行接枝聚合反应3h，再加入羧甲基纤维素钠0.25%，石蜡4.5%在75℃下加热，在转速为1000r/min的磁力搅拌器搅拌10min，得魔芋凝胶溶液Ⅰ；按魔芋葡甘聚糖氧化改性产物:水的重量比为1:100的比例，在50℃水浴中溶胀2h，再加入黄原胶0.15%、卡拉胶0.7%、甘油0.4%，在转速为2500r/min的电动搅拌器中搅拌1.5h，得魔芋凝胶溶液Ⅱ；

（2）脱气：将步骤（1）得到的魔芋凝胶溶液Ⅰ和魔芋凝胶溶液Ⅱ，分别置于离心机中3000r/min离心，脱气15min，得到魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ和魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ； 

（3）镀膜和干燥：采用镀膜的方式将预热到40^oC的干发帽铁丝网模型镀上魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ均匀粘附于干发帽铁丝网模型的内表面，然后置于烘箱中，50^oC干燥至魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜含水率为20%，自然冷却至室温；

（4）磁铁细屑与魔芋粉末混合：按步骤（1）的方法制备改性魔芋凝胶溶液，并按改性魔芋凝胶溶液与磁铁细屑的重量比为1:5的比例，加入直径不大于25nm的磁铁细屑，搅拌使二者混合均匀后，置于60℃烘箱中直至干燥，得混合粉末；将混合粉末均匀喷洒在步骤（3）的干发帽铁丝网模型未镀膜的一面，并均匀吸附在铁丝网上，成为吸附水分的夹层；

（5）第二次镀膜：再次采用镀膜的方式将魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ镀在步骤（4）得到的干发帽的夹层外侧，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ均匀覆盖在干发帽丝网模型外表面上，得二次膜；然后置于烘箱中，50 ^oC干燥至二次膜的含水率为8%，得干发帽初产品； 

（6）吸水抗菌干发帽成形：将步骤（5）的干发帽初产品冷却至室温后，沿干发帽铁丝网模型的帽沿缝合纺布，即可获得吸水抗菌干发帽。

本实施例制备的一种吸水抗菌干发帽可作为家居型吸水抗菌干发帽使用。

实施例2 一种吸水抗菌干发帽的制备方法

一种吸水抗菌干发帽的制备方法，包括以下步骤：

（1）魔芋凝胶溶液配制：将重量比为1:10的魔芋粉和预先以氢氧化钠中和的中和度为80%丙烯酸溶液混合均匀，35℃下2500r/min的电动搅拌器搅拌并通氮15min，使魔芋粉溶胀；然后加入5%的引发剂过硫酸钾和1.5%的交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀后,转入60℃水浴温度下进行接枝聚合反应3.5h，再加入羧甲基纤维素钠0.3%，石蜡5.0%在80℃下加热，在转速为1000r/min的磁力搅拌器搅拌15min，得魔芋凝胶溶液Ⅰ；按魔芋葡甘聚糖氧化改性产物:水的重量比为1:100的比例，在55℃水浴中溶胀2.5h，再加入黄原胶0.1%、卡拉胶0.75%、甘油0.5%，在转速为2500r/min的电动搅拌器中搅拌2h，得魔芋凝胶溶液Ⅱ；

（2）脱气：将步骤（1）得到的魔芋凝胶溶液Ⅰ和魔芋凝胶溶液Ⅱ，分别置于离心机中3000r/min离心，脱气25min，得到魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ和魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ； 

（3）镀膜和干燥：采用镀膜的方式将预热到38^oC的干发帽铁丝网模型镀上魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ均匀粘附于干发帽铁丝网模型的内表面，置于烘箱中60 ^oC干燥至魔芋葡甘聚糖膜含水率为25%；自然冷却至室温；

（4）磁铁细屑与魔芋粉末混合：按步骤（1）的方法制备改性魔芋凝胶溶液，并按改性魔芋凝胶溶液与磁铁细屑的重量比为1:5的比例，加入直径不大于25nm的磁铁细屑，搅拌使二者混合均匀后，置于60℃烘箱中直至干燥，得混合粉末；将混合粉末均匀喷洒在步骤（3）的干发帽铁丝网模型未镀膜的一面，并均匀吸附在铁丝网上，成为吸附水分的夹层；

（5）第二次镀膜：再次采用镀膜的方式将魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ镀在步骤（4）得到的干发帽的夹层外侧，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ均匀覆盖在干发帽丝网模型外表面上，得二次膜；然后置于烘箱中，60 ^oC干燥至二次膜的含水率为9%，得干发帽初产品；

（6）吸水抗菌干发帽成形：将步骤（5）的干发帽初产品冷却至室温后，沿干发帽铁丝网模型的帽沿缝合纺布，即可获得吸水抗菌干发帽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种吸水抗菌干发帽的制备方法，其特征在于操作步骤如下：

    （1）魔芋凝胶溶液配制：将重量比为1:10的魔芋粉和预先以氢氧化钠中和的中和度为75%-85%丙烯酸溶液混合均匀，30-35℃下2500r/min的电动搅拌器搅拌并通氮10-15min，使魔芋粉溶胀；然后加入4.5%-5%的引发剂过硫酸钾和1.0%-1.5%的交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀后,转入55-60℃水浴温度下进行接枝聚合反应3-3.5h，得改性魔芋凝胶溶液；然后加入羧甲基纤维素钠0.25%-0.3%，石蜡4.5%-5.0%在75-80℃下加热，用转速为1000r/min的磁力搅拌器搅拌10-15min，得魔芋凝胶溶液Ⅰ；按魔芋葡甘聚糖氧化改性产物:水的重量比为1:100的比例，在50-55℃水浴中溶胀2-2.5h，加入黄原胶0.1%-0.15%、卡拉胶0.7%-0.75%、甘油0.4%-0.5%，在转速为2500r/min的电动搅拌器中搅拌1.5-2h，得魔芋凝胶溶液Ⅱ；

所述魔芋凝胶溶液中过硫酸钾、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺所占的百分比为各原料与魔芋粉的重量百分比；羧甲基纤维素钠、石蜡、黄原胶、卡拉胶、甘油所占的百分比为各原料与水的重量百分比；

    （2）脱气：将步骤（1）中的魔芋凝胶溶液Ⅰ和魔芋凝胶溶液Ⅱ分别置于离心机中3000r/min离心脱气15-25min，得到魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ和魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ，备用；

（3）镀膜和干燥：采用镀膜的方式将预热到38-45℃的干发帽铁丝网模型镀上魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ均匀粘附于干发帽铁丝网模型的内表面，然后置于烘箱中50-60℃干燥至魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜的含水率为20%-30%；自然冷却至室温；

（4）磁铁细屑与魔芋粉末混合：按步骤（1）的方法配制改性魔芋凝胶溶液，并按改性魔芋凝胶溶液与磁铁细屑的重量比为1:5的比例，加入直径不大于25nm的磁铁细屑，搅拌使二者混合均匀后，置于60℃烘箱中直至干燥，得混合粉末；然后将混合粉末均匀喷洒在步骤（3）的干发帽铁丝网模型未镀膜的一面，并均匀吸附在铁丝网上，成为干发帽吸附水分的夹层；

（5）第二次镀膜干燥：再次采用镀膜的方式将魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ镀在步骤（4）得到的干发帽的夹层外侧，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ均匀覆盖在干发帽丝网模型外表面上，得二次膜；然后，置于50-60℃的烘箱中干燥至二次膜的含水率为8%-9%，得干发帽初产品； 

（6）吸水抗菌干发帽成形：将步骤（5）的干发帽初产品冷却至室温后，沿干发帽铁丝网模型的帽沿缝合纺布，即可获得吸水抗菌干发帽。

2.根据权利要求1所述的一种吸水抗菌干发帽的制备方法，其特征在于操作步骤如下：

（1）魔芋凝胶溶液配制：将重量比为1:10的魔芋粉和预先以氢氧化钠中和的中和度为80%丙烯酸溶液混合均匀，30℃下2500r/min的电动搅拌器搅拌并通氮10min，使魔芋粉溶胀；然后加入4.5%的引发剂过硫酸钾和1.0%的交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后,转入55℃水浴温度下进行接枝聚合反应3h，再加入羧甲基纤维素钠0.25%，石蜡4.5%在75℃下加热，在转速为1000r/min的磁力搅拌器搅拌10min，得魔芋凝胶溶液Ⅰ；按魔芋葡甘聚糖氧化改性产物:水的重量比为1:100的比例，在50℃水浴中溶胀2h，再加入黄原胶0.15%、卡拉胶0.7%、甘油0.4%，在转速为2500r/min的电动搅拌器中搅拌1.5h，得魔芋凝胶溶液Ⅱ；

（2）脱气：将步骤（1）得到的魔芋凝胶溶液Ⅰ和魔芋凝胶溶液Ⅱ，分别置于离心机中3000r/min离心，脱气15min，得到魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ和魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ； 

（3）镀膜和干燥：采用镀膜的方式将预热到40^oC的干发帽铁丝网模型镀上魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅰ均匀粘附于干发帽铁丝网模型的内表面，然后置于烘箱中，50^oC干燥至魔芋葡甘聚糖混合凝胶膜含水率为20%，自然冷却至室温；

（4）磁铁细屑与魔芋粉末混合：按步骤（1）的方法制备改性魔芋凝胶溶液，并按改性魔芋凝胶溶液与磁铁细屑的重量比为1:5的比例，加入直径不大于25nm的磁铁细屑，搅拌使二者混合均匀后，置于60℃烘箱中直至干燥，得混合粉末；将混合粉末均匀喷洒在步骤（3）的干发帽铁丝网模型未镀膜的一面，并均匀吸附在铁丝网上，成为吸附水分的夹层；

（5）第二次镀膜：再次采用镀膜的方式将魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ镀在步骤（4）得到的干发帽的夹层外侧，并不断转动，至魔芋葡甘聚糖混合凝胶液Ⅱ均匀覆盖在干发帽丝网模型外表面上，得二次膜；然后置于烘箱中，50 ^oC干燥至二次膜的含水率为8%，得干发帽初产品； 

（6）吸水抗菌干发帽成形：将步骤（5）的干发帽初产品冷却至室温后，沿干发帽铁丝网模型的帽沿缝合纺布，即可获得吸水抗菌干发帽。

3.由权利要求1或2的方法制备的吸水抗菌干发帽。