CN110331590A - 一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，具体包括如下步骤：1）聚醚砜的磺化改性、2）聚多巴胺改性聚醚砜、3）N，N‑二甲基乙二胺的接枝改性以及4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备。本发明制备的易清洗亲水抗污假发，通过在假发纤维的表面形成一层改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜，从而提高假发的亲水性以及表面的平整性和光滑性，从而减少污染物在假发表面的截留和聚集现象，从而提高假发的抗污染性能，具有广泛的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于假发加工技术领域，具体涉及一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，以及更多对个性化与是时尚化的追求，对人发的外观视觉效果提出了更高的要求，体现在对头发进行日常护理的增多，假发是通过人造技术制造而成的头发，用于装饰的饰品。假发属于轻工业制造业中发制品行业，发制品行业中分：工艺发条、男士快发、女装假发、教习发、化纤发等，假发从用料上分为人发，化纤，人发掺化纤。按材料分为化纤丝和真人发。化纤丝的假发是用化纤制成，逼真度差，佩戴后有痒的感觉，容易与头皮起反应。不过价钱便宜、定型效果持久；真人发做的假发是选用经过处理的纯真人头发制作而成的，其逼真度高、不易打结、可以焗、染、烫，方便变换发型，价格较高、定性效果并不是太好。按制作方法分机织发和手勾发，机织发是机器做出来的，一般批量生产，价格低廉，但是真实性并不理想，较沉，透气性差容易使毛囊受阻，容易打结。假发在日常佩戴过程中会沾染水、油等很多污渍，并且在清洗时候污渍不易去除，严重影响了假发佩戴的美观性。
针对现有假发中存在的问题，为了解决假发易沾染污渍并且不易清洗，现提供以下方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，具体制备方法如下：
1）聚醚砜的磺化改性
取聚醚砜5-7份，加入到30-40份浓度为90-97%的硫酸溶液中，搅拌使之溶解均匀，然后缓慢滴加氯磺酸2-3份，在10-20℃下以300-400r/min搅拌反应1-2h，将反应后的产物抽滤后用蒸馏水冲洗至中性，然后在80-100℃下干燥1-2h，即可制得磺化聚醚砜；
2）聚多巴胺改性聚醚砜
取多巴胺5-8份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0-3.0mg/ml的多巴胺溶液，然后将经过覆膜处理的假发纤维加入其中，在室温下反应20-25h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次，在50-60℃条件下烘干10-15h即可；
3）N，N-二甲基乙二胺的接枝改性
取N，N-二甲基乙二胺3-5份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0-3.0mg/ml的混合液，在室温下，将步骤2）中的假发纤维浸泡在混合液中18-23h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次，在50-60℃条件下烘干18-24h即可；
4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备
S1、类水滑石的制备
取氢氧化铝3-5份、氢氧化钠2-3份，混合后加入到容器中，再加入蒸馏水50-70份，加热至溶液沸腾，再加入碳酸钠1-2份，氧化镁烟气脱硫废渣2-3份，搅拌均匀后再加入少量的氢氧化钠溶液调节pH至11-12，升温至60-80℃，在转速为80-100r/min下回流冷凝5-8h，抽滤后将产物水洗至中性，在60-70℃下干燥10-20h，粉碎研磨后制得平均粒径为0.5-1.5um的类水滑石粉末；
S2、改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜的制备
将类水滑石粉末加入到30-40份N，N-二甲基乙酰胺溶液中，再加入聚乙烯吡咯烷酮10-15份，在200-300W超声波下振荡分散20-30min，制得类水滑石分散液，然后将经过接枝改性的聚醚砜加入到分散液中，在转速为100-200r/min下搅拌5-10h使其完全溶解，真空静置脱泡8-12h制得涂膜液，然后将假发纤维浸泡在涂膜液中，在转速为80-130r/min下搅拌20-30min，取出后在70-90℃下预蒸发10-30s后将其浸入20-30℃的纯水浴中，浸泡处理2-3h，取出后在50-60℃下烘干即可；
5）假发纤维的后处理
将经过处理的假发在40-50℃温水中洗涤后在110-130℃的热空气中进行干热处理10-15min，然后在表面均匀的喷涂硅油后在50-60℃下烘干即可。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤1)中，所述聚醚砜的特性粘度为0.4-0.6dL/g。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤2)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液是由20-30份0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和15-25份0.1mol/L的盐酸混匀后，再加入40-60份蒸馏水制备而成的。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤3)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液与步骤2)中的缓冲液制备方法相同。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤4)中的S1中，所述氧化镁烟气脱硫废渣的含水率为30-40%；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2-0.5mol/L。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤4)中的S2中，所述涂膜液的重量为假发纤维重量的2-3倍。
优选地，一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其中步骤5)中，所述硅油选择甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油中任意一种。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明制备的易清洗亲水抗污假发，通过在假发纤维的表面形成一层改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜，首先对聚醚砜进行磺化改性，在聚醚砜中引入磺酸基团，在假发清洗过程中，基膜表面的磺酸基团在水中易电离形成亚硫酸根离子，使得杂化基膜的膜电位降低，从而增强了基膜与表面污渍分子之间的静电排斥力，使得污渍易脱除，从而使得假发易清洗；其次对聚醚砜进行聚多巴胺改性，通过在聚醚砜中引入胺基，提高杂化基膜的亲水性并且可以阻碍污渍与杂化基膜的直接接触，可以缓解吸附污染，减少假发表面污渍的吸附，从而提高假发的抗污性；再对聚醚砜进行N，N-二甲基乙二胺的接枝改性，可以提高杂化基膜表面的平整性，使得污渍难以沉积在光滑的杂化基膜表面，从而提高假发的抗污性，并且N，N-二甲基乙二胺的接枝改性，可以进一步提高杂化基膜的亲水性，有助于水分子和杂化基膜中的亲水基团之间通过静电相互作用和氢键形成强烈的水合层，亲水层的形成可以避免带电荷和不带电荷的污染物的吸附，从而进一步提高假发的抗污染性能；最后通过快速共沉淀法制得类水滑石，然后将类水滑石作用亲水性无机填料，在假发纤维表面形成改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜，杂化基膜的形成一方面可以提高假发的强度以及耐磨性，提高假发的使用寿命，另一方面，杂化基膜中，类水滑石的添加可以使杂化膜孔数量增加，且模孔分布更加均匀整齐，从而增大杂化基膜与水分子的接触比表面积，从而提高杂化基膜的亲水性能，同时，由于杂化基膜表面分布的膜孔均匀并且断面呈现整齐均匀的指状结构，从而增加了杂化基膜表面的光滑性，可以有效的减少污染物在杂化基膜表面的截留和聚集现象，从而提高假发的抗污染性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，具体制备方法如下：
1）聚醚砜的磺化改性
取聚醚砜5份，加入到30份浓度为90%的硫酸溶液中，搅拌使之溶解均匀，然后缓慢滴加氯磺酸2份，在10℃下以300r/min搅拌反应2h，将反应后的产物抽滤后用蒸馏水冲洗至中性，然后在80℃下干燥2h，即可制得磺化聚醚砜；
2）聚多巴胺改性聚醚砜
取多巴胺5份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0mg/ml的多巴胺溶液，然后将经过覆膜处理的假发纤维加入其中，在室温下反应20h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3次，在50℃条件下烘干15h即可；
3）N，N-二甲基乙二胺的接枝改性
取N，N-二甲基乙二胺3份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0mg/ml的混合液，在室温下，将步骤2）中的假发纤维浸泡在混合液中18h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3次，在50℃条件下烘干24h即可；
4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备
S1、类水滑石的制备
取氢氧化铝3份、氢氧化钠2份，混合后加入到容器中，再加入蒸馏水50份，加热至溶液沸腾，再加入碳酸钠1份，氧化镁烟气脱硫废渣2份，搅拌均匀后再加入少量的氢氧化钠溶液调节pH至11，升温至60℃，在转速为80r/min下回流冷凝8h，抽滤后将产物水洗至中性，在60℃下干燥20h，粉碎研磨后制得平均粒径为0.5um的类水滑石粉末；
S2、改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜的制备
将类水滑石粉末加入到30份N，N-二甲基乙酰胺溶液中，再加入聚乙烯吡咯烷酮10份，在200W超声波下振荡分散30min，制得类水滑石分散液，然后将经过接枝改性的聚醚砜加入到分散液中，在转速为100r/min下搅拌10h使其完全溶解，真空静置脱泡8h制得涂膜液，然后将假发纤维浸泡在涂膜液中，在转速为80r/min下搅拌30min，取出后在70℃下预蒸发30s后将其浸入20℃的纯水浴中，浸泡处理3h，取出后在50℃下烘干即可；
5）假发纤维的后处理
将经过处理的假发在40℃温水中洗涤后在110℃的热空气中进行干热处理15min，然后在表面均匀的喷涂硅油后在50℃下烘干即可。
作为优选，其中步骤1)中，所述聚醚砜的特性粘度为0.4dL/g。
作为优选，其中步骤2)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液是由20份0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和15份0.1mol/L的盐酸混匀后，再加入40份蒸馏水制备而成的。
作为优选，其中步骤3)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液与步骤2)中的缓冲液制备方法相同。
作为优选，其中步骤4)中的S1中，所述氧化镁烟气脱硫废渣的含水率为30%；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2mol/L。
作为优选，其中步骤4)中的S2中，所述涂膜液的重量为假发纤维重量的2倍。
作为优选，其中步骤5)中，所述硅油选择甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油中任意一种。
实施例2
一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，具体制备方法如下：
1）聚醚砜的磺化改性
取聚醚砜6份，加入到35份浓度为95%的硫酸溶液中，搅拌使之溶解均匀，然后缓慢滴加氯磺酸2.5份，在15℃下以350r/min搅拌反应1.5h，将反应后的产物抽滤后用蒸馏水冲洗至中性，然后在90℃下干燥1.5h，即可制得磺化聚醚砜；
2）聚多巴胺改性聚醚砜
取多巴胺7份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.5mg/ml的多巴胺溶液，然后将经过覆膜处理的假发纤维加入其中，在室温下反应23h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤4次，在55℃条件下烘干12h即可；
3）N，N-二甲基乙二胺的接枝改性
取N，N-二甲基乙二胺4份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.5mg/ml的混合液，在室温下，将步骤2）中的假发纤维浸泡在混合液中20h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤4次，在55℃条件下烘干22h即可；
4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备
S1、类水滑石的制备
取氢氧化铝4份、氢氧化钠2.5份，混合后加入到容器中，再加入蒸馏水60份，加热至溶液沸腾，再加入碳酸钠1.5份，氧化镁烟气脱硫废渣2.5份，搅拌均匀后再加入少量的氢氧化钠溶液调节pH至11.5，升温至70℃，在转速为90r/min下回流冷凝7h，抽滤后将产物水洗至中性，在65℃下干燥15h，粉碎研磨后制得平均粒径为1.0um的类水滑石粉末；
S2、改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜的制备
将类水滑石粉末加入到35份N，N-二甲基乙酰胺溶液中，再加入聚乙烯吡咯烷酮13份，在250W超声波下振荡分散25min，制得类水滑石分散液，然后将经过接枝改性的聚醚砜加入到分散液中，在转速为150r/min下搅拌7h使其完全溶解，真空静置脱泡10h制得涂膜液，然后将假发纤维浸泡在涂膜液中，在转速为100r/min下搅拌25min，取出后在80℃下预蒸发20s后将其浸入25℃的纯水浴中，浸泡处理2.5h，取出后在55℃下烘干即可；
5）假发纤维的后处理
将经过处理的假发在45℃温水中洗涤后在120℃的热空气中进行干热处理12min，然后在表面均匀的喷涂硅油后在55℃下烘干即可。
作为优选，其中步骤1)中，所述聚醚砜的特性粘度为0.5dL/g。
作为优选，其中步骤2)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液是由25份0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和20份0.1mol/L的盐酸混匀后，再加入50份蒸馏水制备而成的。
作为优选，其中步骤3)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液与步骤2)中的缓冲液制备方法相同。
作为优选，其中步骤4)中的S1中，所述氧化镁烟气脱硫废渣的含水率为35%；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.3mol/L。
作为优选，其中步骤4)中的S2中，所述涂膜液的重量为假发纤维重量的2.5倍。
作为优选，其中步骤5)中，所述硅油选择甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油中任意一种。
实施例3
一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，具体制备方法如下：
1）聚醚砜的磺化改性
取聚醚砜7份，加入到40份浓度为97%的硫酸溶液中，搅拌使之溶解均匀，然后缓慢滴加氯磺酸3份，在20℃下以400r/min搅拌反应1h，将反应后的产物抽滤后用蒸馏水冲洗至中性，然后在100℃下干燥1h，即可制得磺化聚醚砜；
2）聚多巴胺改性聚醚砜
取多巴胺8份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得3.0mg/ml的多巴胺溶液，然后将经过覆膜处理的假发纤维加入其中，在室温下反应25h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤5次，在60℃条件下烘干10h即可；
3）N，N-二甲基乙二胺的接枝改性
取N，N-二甲基乙二胺5份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得3.0mg/ml的混合液，在室温下，将步骤2）中的假发纤维浸泡在混合液中23h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤5次，在60℃条件下烘干18h即可；
4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备
S1、类水滑石的制备
取氢氧化铝5份、氢氧化钠3份，混合后加入到容器中，再加入蒸馏水70份，加热至溶液沸腾，再加入碳酸钠2份，氧化镁烟气脱硫废渣3份，搅拌均匀后再加入少量的氢氧化钠溶液调节pH至12，升温至80℃，在转速为100r/min下回流冷凝5h，抽滤后将产物水洗至中性，在70℃下干燥10h，粉碎研磨后制得平均粒径为1.5um的类水滑石粉末；
S2、改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜的制备
将类水滑石粉末加入到40份N，N-二甲基乙酰胺溶液中，再加入聚乙烯吡咯烷酮15份，在300W超声波下振荡分散20min，制得类水滑石分散液，然后将经过接枝改性的聚醚砜加入到分散液中，在转速为200r/min下搅拌5h使其完全溶解，真空静置脱泡12h制得涂膜液，然后将假发纤维浸泡在涂膜液中，在转速为130r/min下搅拌20min，取出后在90℃下预蒸发10s后将其浸入30℃的纯水浴中，浸泡处理2h，取出后在60℃下烘干即可；
5）假发纤维的后处理
将经过处理的假发在50℃温水中洗涤后在130℃的热空气中进行干热处理10min，然后在表面均匀的喷涂硅油后在60℃下烘干即可。
作为优选，其中步骤1)中，所述聚醚砜的特性粘度为0.6dL/g。
作为优选，其中步骤2)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液是由30份0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和25份0.1mol/L的盐酸混匀后，再加入60份蒸馏水制备而成的。
作为优选，其中步骤3)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液与步骤2)中的缓冲液制备方法相同。
作为优选，其中步骤4)中的S1中，所述氧化镁烟气脱硫废渣的含水率为40%；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L。
作为优选，其中步骤4)中的S2中，所述涂膜液的重量为假发纤维重量的3倍。
作为优选，其中步骤5)中，所述硅油选择甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油中任意一种。
对比例1：去除步骤1），其余与实施例1相同。
对比例2：去除步骤2），其余与实施例1相同。
对比例3：去除步骤3），其余与是实力1相同。
对比例4：去除步骤4）中的类水滑石，其余与实施例1相同。
试验例1：易清洗测试：将实施例1-3和对比例1-4制备的假发表面沾上灰尘和油渍，灰尘和油渍的沾染面积相同，然后加入温水中，加入洗发水后进行揉搓，测其污渍去除时间；
试验例2：抗污染性：将实施例1-3和对比例1-4制备的假发在室温下放入PM2.5达到60的房间内，房间为40立方米，试验时间为60天，观察假发上沾染灰尘的时间以及60天后假发上沾染灰尘的面积百分比；
从上表可以看出，本发明制备的假发，表面沾染的污渍容易清洗干净，并且在正常佩戴过程中，可以有效的减少污染物在表面的吸附，具有很好的抗污性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
1）聚醚砜的磺化改性
取聚醚砜5-7份，加入到30-40份浓度为90-97%的硫酸溶液中，搅拌使之溶解均匀，然后缓慢滴加氯磺酸2-3份，在10-20℃下以300-400r/min搅拌反应1-2h，将反应后的产物抽滤后用蒸馏水冲洗至中性，然后在80-100℃下干燥1-2h，即可制得磺化聚醚砜；
2）聚多巴胺改性聚醚砜
取多巴胺5-8份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0-3.0mg/ml的多巴胺溶液，然后将经过覆膜处理的假发纤维加入其中，在室温下反应20-25h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次，在50-60℃条件下烘干10-15h即可；
3）N，N-二甲基乙二胺的接枝改性
取N，N-二甲基乙二胺3-5份，加入到三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，搅拌溶解后制得2.0-3.0mg/ml的混合液，在室温下，将步骤2）中的假发纤维浸泡在混合液中18-23h，取出后用乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次，在50-60℃条件下烘干18-24h即可；
4）假发纤维表面改性聚醚砜杂化基膜的制备
S1、类水滑石的制备
取氢氧化铝3-5份、氢氧化钠2-3份，混合后加入到容器中，再加入蒸馏水50-70份，加热至溶液沸腾，再加入碳酸钠1-2份，氧化镁烟气脱硫废渣2-3份，搅拌均匀后再加入少量的氢氧化钠溶液调节pH至11-12，升温至60-80℃，在转速为80-100r/min下回流冷凝5-8h，抽滤后将产物水洗至中性，在60-70℃下干燥10-20h，粉碎研磨后制得平均粒径为0.5-1.5um的类水滑石粉末；
S2、改性聚醚砜/类水滑石杂化基膜的制备
将类水滑石粉末加入到30-40份N，N-二甲基乙酰胺溶液中，再加入聚乙烯吡咯烷酮10-15份，在200-300W超声波下振荡分散20-30min，制得类水滑石分散液，然后将经过接枝改性的聚醚砜加入到分散液中，在转速为100-200r/min下搅拌5-10h使其完全溶解，真空静置脱泡8-12h制得涂膜液，然后将假发纤维浸泡在涂膜液中，在转速为80-130r/min下搅拌20-30min，取出后在70-90℃下预蒸发10-30s后将其浸入20-30℃的纯水浴中，浸泡处理2-3h，取出后在50-60℃下烘干即可；
5）假发纤维的后处理
将经过处理的假发在40-50℃温水中洗涤后在110-130℃的热空气中进行干热处理10-15min，然后在表面均匀的喷涂硅油后在50-60℃下烘干即可。
2.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚醚砜的特性粘度为0.4-0.6dL/g。
3.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液是由20-30份0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和15-25份0.1mol/L的盐酸混匀后，再加入40-60份蒸馏水制备而成的。
4.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液与步骤2)中的缓冲液制备方法相同。
5.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤4)中的S1中，所述氧化镁烟气脱硫废渣的含水率为30-40%；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2-0.5mol/L。
6.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤4)中的S2中，所述涂膜液的重量为假发纤维重量的2-3倍。
7.如权利要求1所述的一种易清洗的亲水抗污假发的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述硅油选择甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油中任意一种。
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