CN112962151A - 一种可降解丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可降解丝及其制备方法，属于可降解材料技术领域。本发明使用聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯、聚丁二酸‑对苯二甲酸‑丁二醇酯、聚己内酯、聚乙交酯、聚‑3‑羟基丁酸、聚‑3‑羟基丁酸‑3‑羟基戊酸酯、二氧化碳和环氧丙烷共聚物、聚羟基脂肪酸酯中的一种或几种，在一定条件下干燥后，加入相容剂、扩链剂、成核剂、润滑剂、抗水解剂等混合搅拌，加入单螺杆挤出机熔融挤出，经冷却成型，在生产线上进行充分的拉伸和定型后，回收得到耐温、弹性和强度优良的可降解丝。本发明可降解丝的制备方法使用相对简单的加工工艺，制备获得在耐温、弹性和强度方面都可与传统塑料刷丝媲美的可降解丝产品。

Description

一种可降解丝及其制备方法
技术领域
本发明属于可降解材料技术领域，尤其涉及一种可降解丝及其制备方法。
背景技术
以牙刷，油漆刷，奶瓶刷，清洁刷，工业刷等刷丝和以鼻梁条为例的可塑性单丝是人们生活和生产过程中不可或缺的消耗品。目前多使用传统塑料尼龙，聚酯和聚烯烃等，这些塑料在自然界会存在几百年甚至上千年，长期积累下来会对环境产生严重的污染。
降解塑料在生物堆肥条件下180天可降解90％以上，家庭堆肥条件下365 天可降解90％以上，掩埋在土壤中在1-2年内可由土壤中的微生物分解成二氧化碳和水，其中有些降解塑料可由海洋中的微生物降解，不会对环境造成冲击，是未来塑料可持续发展的趋势。
目前一次性餐饮用品、包装等制品开始逐步推广使用降解材料，但是由于降解材料与常规塑料相比，原材料成本高于PET，PP，PBT，PA6和PA66，聚乳酸弹性和耐温性能差；聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯和聚丁二酸-对本二甲酸- 丁二醇酯强度低，难用于刷丝加工；聚己内酯强度低，耐温极差。无法同时满足刷丝对耐温、弹性和强度方面的要求，目前尚未有成熟的可降解丝产品。
发明专利CN109750384-生物降解尖细丝牙刷毛的制备方法，加工工艺需要先将放入高速混合机内混合均匀后，在双螺杆设备共混挤出造粒，在单螺杆挤出机挤出制成单丝后，需要卷绕后放置24小时，将卷绕好的丝，放置在烘箱中，分别在50℃、70℃、90℃、100℃热风加热2小时，冷却后才能进行切断，梳理和包装。加工工艺包含造粒，挤出拉丝，长时间放置和烘烤，生产周期超过32小时，周期长，成本高，难以推广使用。
发明专利CN109467898A-聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共混物的制备方法，将聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和扩链剂或扩链剂与有机蒙脱土共混，可有效改善聚乳酸的韧性，但是因为纯聚乳酸的韧性和回弹性非常差，改善之后可达到一次性薄膜、包装袋的使用要求，仍很难达到刷丝要求的回弹性能。
发明内容
本发明实施例提供一种可降解丝及其制备方法，制备获得的可降解丝可用于牙缝刷、牙刷、化妆刷、油漆刷、奶瓶刷、厨房清洁刷、吸尘器、民用刷、工业刷刷丝及以鼻梁条为例的可塑性单丝。本发明可降解丝的制备方法使用相对简单的加工工艺，制备获得在耐温、弹性和强度方面都可与传统塑料刷丝媲美的可降解丝产品。
本发明实施例是这样实现的，一种可降解丝的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将可降解丝主料使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的可降解丝主料与助剂混合，混合配方：70％～99.5％可降解丝主料、0.5％～30％助剂；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度120～250℃之间；
(3)将挤出的熔融状态树脂冷却成型后拉伸，拉伸倍率1～8倍；
(4)将拉伸后的产品定型，定型温度50～250℃之间；
(5)将定型后的产品回收，得到可降解丝产品；
步骤(1)中所述可降解丝主料为聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸 /己二酸/丁二酯、聚丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯、聚己内酯、聚乙交酯、聚-3- 羟基丁酸、聚-3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯、二氧化碳和环氧丙烷共聚物、聚羟基脂肪酸酯中的一种或几种。
步骤(3)中所述的拉伸，包含在热风箱加热的条件下进行拉伸和在热水箱加热的条件下进行拉伸，包含一次拉伸，二次拉伸和多次拉伸。
步骤(4)中所述的定型，包含在热风箱加热的条件下定型、热水定型和热蒸汽定型。
作为优选的技术方案，步骤(1)所述可降解丝主料为：5-30％聚乳酸、 35-89.5％聚丁二酸丁二酯、5-30％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯；
作为优选的技术方案，步骤(1)所述可降解丝主料为：30-70％聚丁二酸丁二酯、25-69.5％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯；
作为优选的技术方案，步骤(1)所述可降解丝主料为：35-89.5％聚乳酸、 5-30％聚丁二酸丁二酯、5-30％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯；
步骤(1)中所述助剂为色母、润滑剂、成核剂、扩链剂、抗水解剂、相容剂、分散剂中的一种或几种。
作为优选的技术方案，步骤(1)中所述助剂还可包括抗静电剂，石墨烯，备长炭，抗菌剂，竹粉，茶多酚，负离子粉中的一种或几种；增加可降解刷丝的保健功能。
作为优选的技术方案，步骤(1)中所述助剂进一步包括调节降解塑料的助剂，如淀粉，木粉，竹粉，咖啡渣，甘蔗渣，椰丝，黄麻，纸浆，小麦秸秆等，调节可降解丝的降解速率，满足使用和降解的要求，具体根据可降解丝的用途进行选定。
作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品可通过紧张热定型或松弛热定型，包含在在用热风、热水和热蒸汽进行再次定型处理，进一步提升可降解刷丝的耐温、弹性和强度。
作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品，进行波纹处理；波纹处理的方式为：将可降解丝产品通过具有两个转动的齿轮中间，通过齿轮的压力将产品处理为具有纵向波纹或表面花纹的可降解丝；所述齿轮的形状为规则的波纹或不规则波纹形状，根据产品的使用要求设计；所述齿轮在波纹处理过程中为加热或不加热，是否加热的情况根据产品的工艺要求确定。波纹处理后具有纵向波纹的降解丝制刷蓬松丰满，具有较强的抗冲击性，在合适的应用上可减轻刷具的重量，延长使用寿命。波纹处理后具有表面花纹的可降解丝，能提高可降解丝的表面粗糙度，增大表面摩擦力。是否进行波纹处理，可根据可降解丝的使用要求进行选择。
作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品，可通过激光对表面进行处理，在可降解丝表面雕刻形成规则或不规则的花纹，增大可降解丝的表面积，提高对粉体和液体的吸附能力。是否进行激光处理，可根据可降解丝的使用要求进行选择。
作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品，将可降解丝产品的截面加工成圆形，方形，菱形，十字形，工字型，8字形，梅花形，单孔型，多孔型中的一种；加工截面根据可降解丝的使用要求进行选择。
作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品，进行端部磨尖处理，获得端部纤细或圆滑的可降解磨尖丝。
所述的端部磨尖处理，步骤如下：
将步骤(5)制备获得的可降解丝用PE膜、CPP膜、聚四氟乙烯膜中的一种或几种的包装物进行包装后，放入质量分数5％～80％的腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀液由食品级氢氧化钠和水按照质量分数5％～80％的比例配置而成，腐蚀液温度40～120℃，处理时间3min～1440min；对腐蚀完毕的丝束进行清洗和烘干，包装后得到可降解磨尖丝产品。
步骤(5)制备获得的可降解丝产品，产品直径为0.15-0.25mm可降解丝；或者宽度2.0～5.5mm，厚度0.5-1.5mm的可降解鼻梁条丝。
本发明提供了一种由上述制备方法制备获得的可降解丝。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果有：
本发明直接使用单螺杆挤出机，加工工艺简单，可及时得到性能优秀的可降解丝成品，整个工艺加工过程可缩短到30分钟内，相比CN109750384中加工需要32小时以上，大大缩短了加工时间。
本发明生产的可降解丝弹性可达到牙刷国标GB19342-2013对牙刷单丝弯曲衰退率的要求，通过配方的调整强度与常规尼龙产品接近，满足日常常规的热水使用要求。
附图说明
图1为实施例1制备获得可降解丝在80℃恒温水浴中浸泡2min前后的对比图；其中：a为浸泡前的可降解丝，b为恒温水浴浸泡后的可降解丝。
图2为实施例3制备获得可降解丝在80℃恒温水浴中浸泡2min前后的对比图；其中：a为浸泡前的可降解丝，b为恒温水浴浸泡后的可降解丝。
图3为对比实例1制备获得可降解丝在80℃恒温水浴中浸泡2min前后的对比图；其中：a为浸泡前的可降解丝，b为恒温水浴浸泡后的可降解丝。
图4为对比实例2制备获得可降解丝在80℃恒温水浴中浸泡2min前后的对比图；其中：a为浸泡前的可降解丝，b为恒温水浴浸泡后的可降解丝。
图5为实施例3制备获得可降解磨尖丝的产品端部放大图。
图6为实施例制备获得的可降解丝产品的截面示意图。
图7为实施例制备获得的可降解丝产品的波纹处理表面放大图。
图8为波纹处理后具有纵向波纹的可降解丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前，可降解丝的制备成本高、加工时间长，并且单丝弯曲恢复率和热水使用要求无法达标等缺陷。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可降解丝的制备方法。
实施例1
实施例1提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)将原料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(5％)+聚丁二酸丁二酯(89.1％)+聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(5％)+抗水解剂(0.3％)+相容剂(0.5％) +分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热水箱，牵伸机速度15m/min，热水箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度68m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
(6)将步骤(5)的产品经过热水箱后加热后，进入第三延伸机，热水箱温度60～80℃；延伸机速度90m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
(7)将步骤(6)的产品经过热风机定型，热风机温度100℃。
(8)将步骤(7)的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径0.15-0.25mm。
将上述可降解丝产品按照牙刷标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率达到60％以上。
将上述可降解丝产品与同规格尼龙产品对比测试弯曲强度，弯曲强度在90 ±20mN范围内，同规格尼龙612饱和吸水后，弯曲强度在90±20mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，在2(1/m)以内。检测结果图见图1所示。
实施例2
实施例2提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：(1)将原料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(5％)+聚丁二酸丁二酯(89.1％)+聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(5％)+抗水解剂(0.3％)+相容剂(0.5％) +分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热风箱，牵伸机速度15m/min，热风箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度60m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
(6)将步骤(5)的产品经过热风箱后加热后，进入第三延伸机，热风箱温度80～110℃；延伸机速度75m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
(7)将步骤(6)的产品经过热风机定型，热风机温度100℃。
(8)将步骤(7)的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径0.15-0.25mm。
将上述可降解丝产品按照牙刷标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率达到60％以上。
将上述可降解丝产品与同规格尼龙产品对比测试弯曲强度，弯曲强度在70 ±20mN范围内，同规格尼龙66饱和吸水后，弯曲强度在70±20mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，在2(1/m)以内。
实施例3
实施例3提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)将聚丁二酸丁二酯和聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯使用干燥机进行
干燥，干燥温度60-100℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚丁二酸丁二酯(50％)+
聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(49.1％)+抗水解剂(0.3％)+扩链剂(0.5％)
+分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热风箱，牵伸机速度15m/min，热风箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度60m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
(6)将步骤(5)的产品经过热风箱后加热后，进入第三延伸机，热风箱温度80～110℃；延伸机速度75m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
(7)将步骤(6)的产品经过热风机定型，热风机温度100℃。
(8)将步骤(7)的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径0.15-0.25mm。
将上述可降解丝产品按照牙刷标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率达到60％以上。
测试上述可降解丝产品的弯曲强度，弯曲强度在30±10mN范围内，同规格线性低密度聚乙烯，弯曲强度在30±10mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，在2(1/m)以内。检测结果图见图2所示。
实施例4
实施例4提供了一种可降解磨尖丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)将原料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯使用
干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(5％)+聚丁二酸丁二酯(89.1％)+聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(5％)+抗水解剂(0.3％)+相容剂(0.5％) +分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热水箱，牵伸机速度15m/min，热水箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度68m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
(6)将步骤(5)的产品经过热水箱后加热后，进入第三延伸机，热水箱温度60～80℃；延伸机速度90m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
(7)将步骤(6)的产品经过热风机定型，热风机温度100℃；
(8)将步骤(7)的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径0.15-0.25mm；
(9)将上述可降解丝用PE膜、CPP膜和聚四氟乙烯膜进行包装后，放入质量分数20～30％的腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀液由食品级氢氧化钠和水按照质量分数20～30％的比例配置而成，腐蚀液温度60～90℃，处理时间 400～600min；
(10)对腐蚀完毕的丝束进行清洗和烘干，包装后得到可降解磨尖丝产品。
取上述产品在坐标放大器上观察尖端，可见上述可降解磨尖丝产品尖端形状均匀，见图5。
取上述可降解丝产品按照标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率符合标准要求，达到60％以上。
将上述可降解丝产品与同规格尼龙产品对比测试弯曲强度，弯曲强度在90 ±20mN范围内，同规格尼龙612饱和吸水后，弯曲强度在90±20mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，在2(1/m)以内。
实施例5
实施例5提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)将原料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(80％)+聚丁二酸丁二酯(15％)+聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(4.1％)+抗水解剂(0.3％)+相容剂(0.5％) +分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热水箱，牵伸机速度20m/min，热水箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度60m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行拉伸；
(6)将步骤(5)的产品用收卷机进行回收，得到可降解鼻梁条产品，产品宽度3.5～4.5mm，厚度0.7～0.9mm。
将上述产品剪取10cm左右，对折1min后静置2min，量取弯折后回弹角度，角度小于等于10°，可以作为口罩内的鼻梁条固定口罩用，以及医用管，口罩，帽子和人造花的固定材料和用作农业，园艺，食品包装，运输和包装的绑扎材料。
对比实例1
对比实例1提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：
1.将原料聚乳酸使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(99.3％)+扩链剂(0.3％)+抗水解剂(0.3％) +分散剂(0.1％)；
2.将步骤1混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
3.将步骤2挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
4.将步骤3冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热水箱，牵伸机速度 15m/min，热水箱温度60～80℃；
5.将步骤4的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度68m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
6.将步骤5的产品经过热水箱后加热后，进入第三延伸机，热水箱温度 60～80℃；延伸机速度90m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
7.将步骤6的产品经过热风机定型，热风机温度100℃。
8.将步骤7的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径 0.15-0.25mm。
将上述可降解丝产品按照牙刷标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率在2％左右，远低于国标要求。
测试上述可降解丝产品的弯曲强度，弯曲强度在150±20mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，产品已发生无法恢复的热变形(见图3)，无法测试曲率半径。
对比实例2
对比实例2提供了一种可降解丝的制备方法，具体步骤如下：
1.将原料聚乳酸和聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯分别使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的物料与助剂混合，混合配方：聚乳酸(70％)+聚对苯二甲酸/ 己二酸/丁二酯(29.1％)+抗水解剂(0.3％)+相容剂(0.5％)+分散剂(0.1％)；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度150～220℃之间；
(3)将步骤(2)挤出的熔融物通过温度为5～30℃的冷水槽进行冷却成型；
(4)将步骤(3)冷却成型的产品经过第一牵伸机后进入热风箱，牵伸机速度15m/min，热风箱温度60～80℃；
(5)将步骤(4)的产品经过第二牵伸机，牵伸机速度60m/min；利用第二牵伸机和第一牵伸机的速度差对材料进行第一次拉伸；
(6)将步骤(5)的产品经过热风箱后加热后，进入第三延伸机，热风箱温度80～110℃；延伸机速度75m/min，利用第三牵伸机和第二牵伸机的速度差对材料进行第二次拉伸；
(7)将步骤(6)的产品经过热风机定型，热风机温度100℃。
(8)将步骤(7)的产品用收卷机进行回收，得到可降解刷丝产品，产品直径0.15-0.25mm。
将上述可降解丝产品按照牙刷标准GB19342-2013测试单丝弯曲恢复率，产品单丝弯曲恢复率在10％左右，远低于国标要求。
将上述可降解丝产品与同规格尼龙产品对比测试弯曲强度，弯曲强度在60 ±20mN范围内，同规格尼龙6饱和吸水后，弯曲强度在60±20mN范围内。
将上述可降解丝产品，取少量剪成10cm长，放置于80℃恒温水浴中2min，取出测量产品曲率半径，产品已发生无法恢复的热变形(见图4)，无法测试曲率半径。
作为优选的技术方案，制备获得的可降解丝产品，将可降解丝产品的截面加工成圆形，方形，菱形，十字形，工字型，8字形，梅花形，单孔型，多孔型中的一种；加工截面根据可降解丝的使用要求进行选择，截面图举例件图6。
制备获得的可降解丝产品，可进行波纹处理，波纹处理的方式为：将可降解丝产品通过具有两个转动的齿轮中间，通过齿轮的压力将产品处理为具有纵向波纹或表面花纹的可降解丝；所述齿轮的形状为规则的波纹或不规则波纹形状，根据产品的使用要求设计；所述齿轮在波纹处理过程中为加热或不加热，是否加热的情况根据产品的工艺要求确定。波纹处理后具有纵向波纹的降解丝制刷蓬松丰满，具有较强的抗冲击性，在合适的应用上可减轻刷具的重量，延长使用寿命。波纹处理后具有表面花纹的可降解丝，能提高可降解丝的表面粗糙度，增大表面摩擦力。是否进行波纹处理，可根据可降解丝的使用要求进行选择。波纹处理后的具有花纹的表面放大示意图见图7，波纹处理后具有纵向波纹的可降解丝图见图8。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果有：
本发明直接使用单螺杆挤出机，加工工艺简单，可及时得到性能优秀的刷丝成品，整个工艺加工过程可缩短到30分钟内，相比CN109750384中加工需要32小时以上，大大缩短了加工时间。
本发明生产的可降解刷丝弹性可达到牙刷国标GB19342-2013对牙刷单丝弯曲衰退率的要求，通过配方的调整强度与常规尼龙产品接近，满足日常常规的热水使用要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种可降解丝的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)将可降解丝主料使用干燥机进行干燥，干燥温度60-120℃；
将干燥后的可降解丝主料与助剂混合，混合配方：70％～99.5％可降解丝主料、0.5％～30％助剂；
(2)将步骤(1)混合后的物料放置进挤出机挤出，挤出机温度120～250℃之间；
(3)将挤出的熔融状态树脂冷却成型后拉伸，拉伸倍率1～8倍；
(4)将拉伸后的产品通过定型，定型温度50～250℃之间；
(5)将定型后的产品回收，得到可降解丝产品；
步骤(1)中所述可降解丝主料为聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯、聚丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯、聚己内酯、聚乙交酯、聚-3-羟基丁酸、聚-3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯、二氧化碳和环氧丙烷共聚物、聚羟基脂肪酸酯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述可降解丝主料为：5-30％聚乳酸、35-89.5％聚丁二酸丁二酯、5-30％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯。
3.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述可降解丝主料为：30-70％聚丁二酸丁二酯、25-69.5％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯。
4.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述可降解丝主料为：35-89.5％聚乳酸、5-30％聚丁二酸丁二酯、5-30％聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯。
5.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述助剂为色母、润滑剂、成核剂、扩链剂、抗水解剂、相容剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述助剂包括抗静电剂，石墨烯，备长炭，抗菌剂，竹粉，茶多酚，负离子粉，木粉，淀粉，咖啡渣，甘蔗渣，椰丝，黄麻，纸浆，小麦秸秆中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的拉伸，包含在热风箱加热的条件下进行拉伸和在热水箱加热的条件下进行拉伸，包含一次拉伸，二次拉伸和多次拉伸。
8.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的定型，包含在热风箱加热的条件下定型、热水定型和热蒸汽定型。
9.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(5)制备获得的可降解丝产品，进行波纹处理；波纹处理的方式为：将可降解丝产品通过具有两个转动的齿轮中间，通过齿轮的压力将产品处理为具有纵向波纹或表面花纹的可降解丝；所述齿轮的形状为规则的波纹或不规则波纹形状；所述齿轮在波纹处理过程中为加热或不加热。
10.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：作为优选的技术方案，步骤(5)制备获得的可降解丝产品，通过激光对表面进行处理，在可降解丝表面雕刻形成规则或不规则的花纹。
11.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(5)制备获得的可降解丝产品，将可降解丝产品的截面加工成圆形，方形，菱形，十字形，工字型，8字形，梅花形，单孔型，多孔型中的一种。
12.根据权利要求1所述的可降解丝的制备方法，其特征在于：步骤(5)制备获得的可降解丝产品，进行端部磨尖处理，获得端部纤细或圆滑的可降解磨尖丝；
所述的端部磨尖处理，步骤如下：
将步骤(5)制备获得的可降解丝用PE膜、CPP膜、聚四氟乙烯膜中的一种或几种的包装物进行包装后，放入质量分数5％～80％的腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀液由食品级氢氧化钠和水按照质量分数5％～80％的比例配置而成，腐蚀液温度40～120℃，处理时间3min～1440min；对腐蚀完毕的丝束进行清洗和烘干，包装后得到可降解磨尖丝产品。
13.一种由权利要求1～12任意一项所述的制备方法制备获得的可降解丝。
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