CN114687006B - 一种速干纤丝及其制备方法和牙刷 - Google Patents

一种速干纤丝及其制备方法和牙刷 Download PDF

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Abstract

本申请涉及纤丝技术领域，更具体地说，涉及一种速干纤丝及其制备方法和牙刷。一种速干纤丝，所述速干纤包括以下重量份的原料制备而得：PET、PA、添加物、疏水二氧化硅、硬脂酸丁酯、聚氧硅烷、有机溶剂、增塑剂和抗菌剂；每份所述相容剂由PP接枝共聚物和PP按照重量份比为1：(5~10)组成。本申请中通过上述原料制备成的速干纤丝，吸水量低，能够在短时间内快速干燥，从而减少纤丝的细菌滋生，用该纤丝做成的牙刷刷毛，在使用后，能够快速干燥，减少牙刷刷毛上的细菌滋生。

Description

一种速干纤丝及其制备方法和牙刷
技术领域
本申请涉及纤丝技术领域，更具体地说，涉及一种速干纤丝及其制备方法和牙刷。
背景技术
牙刷是我们每天都要使用的口腔清洁工具，其中牙刷的刷毛主要起到清洁的作用。刷完牙后，牙刷一般都是随便放在洗漱杯中，如果刷毛中的水分不能及时排除，刷毛处于潮湿状态，潮湿状态下的刷毛容易自滋生细菌，同时牙刷通常是自然风干，且牙刷自然风干的时间较长，故再次刷牙的时候，刷毛上的细菌就会随着刷毛进入口腔，会导致慢性蛀牙及牙周炎等口腔疾病。
发明内容
为了改善牙刷在潮湿状态下容易滋生细菌的问题，本申请提供一种速干纤丝及其制备方法和牙刷。
第一方面，本申请提供一种速干纤丝，采用如下的技术方案：
一种速干纤丝，所述速干纤包括以下重量份的原料制备而得：
PET 40～60份
PA20～30份
相容剂5～10份
疏水二氧化硅20～30份
硬脂酸丁酯15～25份
聚氧硅烷5～10份
有机溶剂30～40份
增塑剂0.2～0.5份
抗菌剂1～2份；
每份所述添加物由PP接枝共聚物和PP按照重量份比为1：(5～10)组成。
通过上述原料制备成的速干纤丝，吸水量低，能够在短时间内快速干燥，从而减少纤丝的细菌滋生，用该纤丝做成的牙刷刷毛，在使用后，能够快速干燥，减少牙刷刷毛上的细菌滋生。PET是一种高度结晶性的聚合物，表面光滑，用于制备速干纤丝，可减少水分附着于纤丝的表面，从而提高纤丝的防水性能，缩短纤丝的干燥时间，用该纤丝制备牙刷刷毛，可减少水分附着于牙刷刷毛表面，从而达到牙刷刷毛能够快速干燥的目的，减少牙刷刷毛滋生细菌。
另外PET的抗蠕变性、耐摩擦性和稳定性较好，用于制备速干纤丝，可以提高纤丝的耐磨性能，牙刷是每天都需要用到的清洁工具，每天都在与牙齿接触摩擦，用该纤丝制备的牙刷刷毛耐磨性好，不易损坏。但是PET的弹性差，用于制备纤丝，使得纤丝的弹性差，容易导致纤丝断裂。对此，本申请中添加PA，PA的弹性好柔软性较好，与PET混合制备纤丝，可提高纤丝的弹性和柔软度，从而提高牙刷刷毛的弹性和柔软度，使得牙刷刷毛在使用过程中不易变形且使用舒适。
但是，PA与PET是两种不相容的物质，如果直接混合制备纤丝，会导致PA与PET在纤丝中分布不均匀，进一步使得纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度变差，同时还使得纤丝易断裂。故本申请添加相容剂，使得PA与PET在熔融状态下能混合均匀，从而能均匀地分布纤丝中，提高纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性能和柔软度，使得纤丝不易断裂。
添加物可提高PET和PA界面层粘结力，促进PET和PA分散，使得PET和PA能混合均匀。添加物中含有PP接枝共聚物，PP接枝共聚物可提高PP与PET的相容性，添加物与PET混合密炼得到PP-PET混合物，同时，PP接枝共聚物使PP与PA相容性提高，添加物与PA混合密炼得到PP-PA混合物，再将PP-PET混合物和PP-PA混合物进行密炼，通过相似相容的原理，可增加PA与PET的相容性。
疏水二氧化硅和聚氧硅烷可提高纤丝的防水性能，从而提高牙刷刷毛的防水性能，同时疏水二氧化硅还有补强作用，可提高纤丝的强度，使得纤丝的耐摩擦性能提高，进一提高牙刷刷毛的耐摩擦性能。
硬脂酸丁酯可提高PET和PA的流动性能，进而使得PET和PA混合更均匀，使得纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度均能提高，从而提高牙刷刷毛的纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度。
有机溶剂在最开始时，与PET、PA、硬脂酸丁酯、增塑剂和疏水二氧化硅混合，可增加PET、PA、硬脂酸丁酯和疏水二氧化硅的流动性能，随着加工的进行温度升高，有机溶剂蒸发，不会残留于纤丝中，起到一个媒介的作用，使得PET、PA、硬脂酸丁酯和疏水二氧化硅混合更均匀，得到防水性能、耐磨性能和弹性更好的纤丝。
增塑剂可增加纤丝的延展性和柔韧性，增塑剂通过降低PET和PA分子间的作用力，使得PET和PA粘度下降，提高纤丝的柔韧性，使纤丝不易折断。
抗菌剂可提高纤丝的抗菌能力，从而减少细菌的滋生，抗菌剂和PET、PA、硬脂酸丁酯、增塑剂和疏水二氧化硅共用，使得纤丝能够快速干燥且抗菌效果好，同时具有良好的弹性和耐摩擦性能。
优选的，所述PP接枝共聚物为PP-g-MI、PP-g-AA、PP-g-GMA和PP-g-HI中的任一种。
上述PP接枝共聚物均能提高PP与PET的相容性，使PP与PET混合均匀，得到PP-PET混合物，同时也能提高PP与PA的相容性，使PP与PA混合均匀，得到PP-PA混合物，根据相似相容原理，进一步使PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，提高增加PA与PET的相容性，PA与PET能均匀地分布纤丝中，提高纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性能和柔软度，使得纤丝不易断裂，进一步提高牙刷刷毛的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度。
优选的，所述疏水二氧化硅为改性疏水二氧化硅，每份改性疏水二氧化硅由以下重量份的组分制备而得：
二氧化硅40～60份
有机硅烷偶联剂10～15份
甲醇10～15份
质量分数为10～25％的硫酸溶液20～30份
助流剂10～20份。
二氧化硅的表面有较多的活羟基，使得二氧化硅的吸水性较好，因此需要对二氧化硅进行改造，使其表面活羟基被除去，从而提高二氧化硅的疏水性，提高纤丝的防水性能。
有机硅烷偶联剂在硫酸溶液存在的情况下，与二氧化硅表面的活羟基发生反应，进而减少活羟基的数量，提高二氧化硅的疏水性能，进一步提高纤丝的防水性能，减少纤丝的细菌滋生。助流剂可提高二氧化硅的流动性，使得疏水二氧化硅能够与PET和PA混合均匀，提高纤丝的防水性能、耐磨性能和强度，从而使牙刷刷毛能够快速干燥不易滋生细菌，且具有良好的强度和耐摩擦性能。
本申请中的助流剂可以是滑石粉、硬脂酸锌或硬脂酸钠等。
优选的，所述改性疏水二氧化硅由以下方法制备而得：
S1、按照重量份计，称取二氧化硅，在200～250℃的条件下，进行烘干，烘干时间为2～3h，得到烘干品；
S2、按照重量份计，称取甲醇加热至50～60℃，加入S1中烘干品，搅拌，加入有机硅烷偶联剂，反应30～60mim，加入质量分数为10～25％的硫酸溶液，搅拌10～20min,过滤，用丙二醇清洗，干燥，得到中间产品；
S3：按照重量份计，称取助流剂与S2中得到的中间产品进行混合，得到改性疏水二氧化硅，混合速度为1000～1500r/min。
步骤S1通过高温加热的方式，使二氧化硅表面以氢键缔合的相邻羟基发生脱水而形成稳定键合，从而使二氧化硅吸水性降低。但是高温加热过程并不能使得二氧化硅的表面活羟基完全被消耗掉。
因此，在S2中将烘干品加入至质量分数为10～25％的硫酸溶液，在加热的条件下，与有机硅烷偶联剂反应，使得未在步骤S中消耗的活羟基，在S2中消耗，进一步使得二氧化硅表面的活羟基被消耗，从而提高二氧化硅的疏水性能。
另外，有机硅烷偶联剂还可使疏水二氧化硅与PET、天然橡胶PA混合更加均匀。
优选的，所述有机溶剂为丙酮、甲醇、丁酮、异丙醇、庚烷和辛烷中的任一种。
上述有机溶剂中的沸点在50～150℃之间，在PET、PA、硬脂酸丁酯、疏水二氧化硅、增塑剂和抗菌剂在进行熔融混合之前，提高整个体系的流动性，使整个体系更快地混合均匀，进行熔融时，会随着温度的升高蒸发，不残留于体系中，充当一个媒介的作用。
优选的，所述有机硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙基硅烷和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷中的任一种。
上述有机硅烷中含有氨基，氨基会与二氧化硅表面的羟基反应，从而减少二氧化硅表面羟基数量，降低二氧化硅的吸水性能，进而提高纤丝的防水性能。
第二方面，本申请提供一种速干纤丝的制备方法，采用如下技术方案：
一种速干纤丝的制备方法，包括以下步骤：
A)按照重量份计，称取PET和2/3添加物混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)按照重量份计，称取PA和1/3添加物混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)按照重量份计，将疏水二氧化硅、聚氧硅烷、硬脂酸丁酯、抗菌剂、有机溶剂、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
PA与PET是两种不相容的物质，比较难相容，将PA与PET直接与疏水二氧化硅混合，使得PA与PET相容更困难，对此，本申请中先将PA、PET分别与添加物进行熔融制粒，得到PP-PET混合物和PP-PA混合物，再将PP-PET混合物和PP-PA混合物混合，使PA与PET相容，从而能均匀地分布纤丝中，提高纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性能和柔软度，使得纤丝不易断裂，进一步提高牙刷刷毛的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度。
有机溶剂和硬脂酸丁酯可提高PP-PET混合物、PP-PA混合物和疏水二氧化硅的流动性，使疏水二氧化硅和PP-PET混合物、PP-PA混合物能混合均匀，均匀分布于纤丝中，提高纤丝的防水性能、弹性、耐摩擦性能和柔软度，使得纤丝不易断裂，进一步提高牙刷刷毛的防水性能、弹性、耐摩擦性和柔软度。
优选的，步骤A)中的熔融温度为260～300℃,步骤B)中的熔融温度为250～280℃。
通过采用上述技术方案，使得PP和PET相容性更好，PP和PA相容性更好，进一步使得PP-PET混合物和PP-PA混合物相容性更好，混合更均匀。
优选的，所述步骤D)中熔融挤出的温度为260～270℃。
通过采用上述技术方案，使得PP-PET混合物、PP-PA混合物、疏水二氧化硅、聚氧硅烷、硬脂酸丁酯和抗菌剂能混合均匀，且能将有机溶剂除去。
第三方面，本申请提供一种牙刷，采用如下技术方案：
一种牙刷，所述牙刷由刷柄和刷头组成，所述刷头设置有刷毛，所述刷毛是由上述第一方面的速干纤丝制成，所述速干纤丝是由第二方面所述速干纤丝制备方法制备而得。
通过采用上述技术方案制得牙刷，牙刷刷毛吸水量低，能够在短时间内快速干燥，从而减少细菌滋生，同时该牙刷刷毛具有良好的防水性能、耐摩擦性能、弹性和柔韧性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过将PET、PA、添加物、疏水二氧化硅、硬脂酸丁酯、聚氧硅烷、有机溶剂、增塑剂和抗菌剂复配使用，使制得的速干纤丝，吸水量低，能够在短时间内快速干燥，从而减少纤丝的细菌滋生，用该纤丝做成的牙刷刷毛，在使用后，能够快速干燥，减少牙刷刷毛上的细菌滋生；疏水二氧化硅、硬脂酸丁酯和聚氧硅烷可以增加纤丝的防水性能，降低纤丝的吸水性能。添加物中含有PP接枝共聚物，PP接枝共聚物可提高PP与PET的相容性；添加物与PET混合密炼得到PP-PET混合物，同时，PP接枝共聚物使PP与PA相容性提高，添加物与PA混合密炼得到PP-PA混合物，再将PP-PET混合物和PP-PA混合物进行密炼，可增加PA与PET的相容性,提高纤丝的弹性、耐摩擦性能和柔软度，使得纤丝不易断裂。
2、本申请通过将有机硅烷偶联剂和二氧化硅在硫酸溶液存在的情况下进行反应，使二氧化硅表面的活羟基数量减少，提高二氧化硅的疏水性能，进一步提高纤丝的防水性能，减少纤丝的细菌滋生。同时添加助流剂可提高二氧化硅的流动性，使得疏水二氧化硅能够与PET和天然橡胶PA混合均匀，提高纤丝的防水性能、耐磨性能和强度，从而使牙刷刷毛能够快速干燥不易滋生细菌，且具有良好的强度和耐摩擦性能。
3、本申请还提供一种牙刷，牙刷刷毛是由纤丝制备而成，使牙刷刷毛吸水量低，能够在短时间内快速干燥，从而减少细菌滋生，同时该牙刷刷毛具有良好的防水性能、耐摩擦性能、弹性和柔韧性。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
本申请中使用到的PET分子量为2.5～10万、PA的分子量为1.5～3万、PP的分子量为8～15万；聚氧硅烷为甲基硅油，甲基硅油为二甲基硅油，分子量为1～10万。
本申请中使用到的原料均可市售获得，部分原料的来源和型号，如表1所示：
表1为部分原料的来源和型号
Figure BDA0003592750760000061
改性疏水二氧化硅制备例1～3
制备例1
一种改性疏水二氧化硅，由以下方法制得：
S1、称取二氧化硅0.4Kg，在200℃的条件下，进行烘干，烘干时间为2h，得到烘干品；
S2、称取甲醇0.1Kg加热至50℃，加入S1中烘干品，搅拌，加入有机硅烷偶联剂0.1Kg，反应30mim，加入质量分数为10％的硫酸溶液0.2Kg，搅拌10min,过滤，用丙二醇清洗，干燥，得到中间产品；
S3：称取滑石粉0.1Kg与S2中得到的中间产品进行混合，得到改性疏水二氧化硅，混合速度为1000r/min。
制备例2
一种改性疏水二氧化硅，由以下方法制得：
S1、称取二氧化硅0.5Kg，在225℃的条件下，进行烘干，烘干时间为2.5h，得到烘干品；
S2、称取甲醇0.13Kg加热至55℃，加入S1中烘干品，搅拌，加入有机硅烷偶联剂0.13Kg，反应40mim，加入质量分数为18％的硫酸溶液0.25Kg，搅拌15min,过滤，用丙二醇清洗，干燥，得到中间产品；
S3：称取硬脂酸钠0.15Kg与S2中得到的中间产品进行混合，得到改性疏水二氧化硅，混合速度为1300r/min。
制备例3
一种改性疏水二氧化硅，由以下方法制得：
S1、称取二氧化硅0.6Kg，在250℃的条件下，进行烘干，烘干时间为3h，得到烘干品；
S2、称取甲醇0.15Kg加热至55℃，加入S1中烘干品，搅拌，加入有机硅烷偶联剂0.13Kg，反应60mim，加入质量分数为25％的硫酸溶液0.3Kg，搅拌20min,过滤，用丙二醇清洗，干燥，得到中间产品；
S3：称取硬脂酸锌0.2Kg与S2中得到的中间产品进行混合，得到改性疏水二氧化硅，混合速度为1500r/min。
制备例1～3中各种组分的种类和用量，如表2所示：
表2制备例1～3中各种组分的种类和用量
Figure BDA0003592750760000071
实施例
实施例1
一种速干纤丝，由以下方法制备而得：
A)称取PET0.4Kg和添加物0.2Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)称取PA0.2Kg和添加物0.1Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)称取未改性疏水二氧化硅0.2Kg(购买于济南宝达染料化工有限公司，级别为工业级)、硬脂酸丁酯0.15Kg、聚氧硅烷0.05Kg、抗菌剂0.01Kg、丙酮0.3Kg、邻苯二甲酸酯0.002Kg、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.05Kg和PP为0.25Kg(1:5)，增塑剂为邻苯二甲酸酯。
实施例2
一种速干纤丝，由以下方法制备而得：
A)称取PET0.4Kg和添加物0.2Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)称取PA0.2Kg和添加物0.1Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)称取来自制备例1的改性疏水二氧化硅0.2Kg、硬脂酸丁酯0.15Kg、聚氧硅烷0.05Kg、抗菌剂0.01Kg、丙酮0.3Kg、邻苯二甲酸酯0.002Kg、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.05Kg和PP为0.25Kg(1:5)，增塑剂为邻苯二甲酸酯。
实施例3
一种速干纤丝，由以下方法制备而得：
A)称取PET0.5Kg和添加物0.24Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)称取PA0.3Kg和添加物0.11Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)称取制备例2的改性疏水二氧化硅0.25Kg、硬脂酸丁酯0.18Kg、聚氧硅烷0.075Kg、抗菌剂0.015Kg、甲醇0.35Kg、均苯四酸酯0.004Kg、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.04Kg和PP为0.31Kg(1:8)，增塑剂为苯多酸酯中的均苯四酸酯。
实施例4
一种速干纤丝，由以下方法制备而得：
A)称取PET0.6Kg和添加物0.27Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)称取PA0.4Kg和添加物0.13Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)称取制备例3的改性疏水二氧化硅0.3Kg、硬脂酸丁酯0.25Kg、聚氧硅烷0.01Kg、抗菌剂0.02Kg、丁酮0.4Kg、均苯四酸酯0.005Kg、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.04Kg和PP为0.36Kg(1:10)，增塑剂为苯多酸酯中的均苯四酸酯。
实施例5
一种速干纤丝，由以下方法制备而得：
A)称取PET0.45Kg和添加物0.22Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)称取PA0.24Kg和添加物0.11Kg混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)称取制备例1疏水二氧化硅0.27Kg、硬脂酸丁酯0.17Kg、聚氧硅烷0.08Kg、抗菌剂0.016Kg、异丙醇0.36Kg、均苯四酸酯0.003Kg、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.06Kg和PP为0.34Kg(1:6)，增塑剂为苯多酸酯中的均苯四酸酯。
实施例1～5中各种组分的种类和用量，如表3所示：
表3实施例1～5中各种组分的种类和用量
Figure BDA0003592750760000091
对比例
对比例1
一种速干纤丝，本对比例与实施例2的不同之处在于：使用等量的聚乙烯代替添加物，其余原料种类和用量均与实施例2相同。
对比例2
一种速干纤丝，本对比例与实施例2的不同之处在于：使用等量的聚乙烯代替PET，其余原料种类和用量均与实施例2相同。
对比例3
一种速干纤丝，本对比例与实施例2的不同之处在于：使用等量的聚乙烯代替PA，其余原料种类和用量均与实施例2相同。
对比例4
一种速干纤丝，本对比例与实施例2的不同之处在于：使用等量的石蜡替换硬脂酸丁酯，其余原料种类和用量均与实施例2相同，石蜡的分子量为500～1000。
对比例5
一种速干纤丝，由以下方法制备而得:
A)称取PET0.4Kg、PA0.2Kg、添加物0.05Kg和丙酮0.3Kg来自制备例1中的疏水二氧化硅0.2Kg、硬脂酸丁酯0.15Kg、抗菌剂0.01Kg、和邻苯二甲酸酯0.002Kg混合均匀，再通过螺杆挤出机制粒，螺杆挤出机的熔融温度为260℃，得到PP-PA混合物；
C)将步骤B)中制得PP-PA混合物经过螺杆挤出机熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝，螺杆挤出机熔融温度为260℃。
本实施例中添加物中PP接枝共聚物为0.05Kg和PP为0.25Kg(1:5)，增塑剂为邻苯二甲酸酯。
应用例
应用例1
一种牙刷，该由刷柄和刷头组成，刷头连接有刷毛，刷毛由实施例1中的纤丝制得。
应用例2～10与应用例1的不同之处在于：纤丝的来源不同，如表4所示：
表4应用例1～10中纤丝的来源
Figure BDA0003592750760000101
Figure BDA0003592750760000111
性能检测试验对上述应用例1～10制得牙刷进行测试吸水测试、干燥试验、耐磨损试验和抗菌测试。
检测方法/试验方法
(1)吸水率测试，在恒温恒湿箱中，温度为30℃，湿度40％，先将应用例1～10中牙刷分别进行称重，并记录，再取10个大小型号一样的水杯，分别加入相同量的蒸馏水，再分别将应用例1～10中制得牙刷分别浸泡于水杯中3min，取出，悬空晾2min，再分别进行称重，并计算前后牙刷重量变化，并用计算吸水率，m表式重量。
吸水率(％)＝(m牙刷吸水后-m牙刷吸水前)/m牙刷吸水前*100％
(2)干燥测试：先将应用例1～10中牙刷分别进行称重，并记录，再取10个大小型号一样的水杯，分别加入相同量的蒸馏水，再分别将应用例1～10中制得牙刷分别浸泡于水杯中3min，取出，再将牙刷放入温度为50℃，风速5m/min的烘干箱进行干燥，干燥至无水分，记录每份牙刷干燥的时间。
(3)耐摩擦试验：先将应用例1～10中牙刷分别进行称重，再将应用例1～10中牙刷以10m/s的速度，在同一材质的磨砂纸表面来回移动1000次，再分别进行称重，并计算前后牙刷重量变化，并用计算磨损率，m表式重量。
磨损率(％)＝(m牙刷耐摩擦试验后-m牙刷耐磨试验前)/m牙刷耐摩擦试验后*100％
(4)抗菌测试：准备应用例1～10的牙刷，120℃高温灭菌后，加入107cfu/mL的菌液1mL，于25℃作用10小时后，吸取液体做倾注培养进行活菌计数，计算杀菌率。
注每个试验中每一个应用例中有5个牙刷，对5个牙刷进行测试，去平均值。试验数据如表5和6所示：
表5吸水率、干燥和耐磨擦测试检测实验数据
Figure BDA0003592750760000112
表6抗菌测试实验数据
Figure BDA0003592750760000121
从应用例1～10中并结合表5可知，应用例1～5中的吸水率和磨损率均远低于应用例1～5，应用例1～5中的干燥时间少于应用例1～5，说明使用本申请中的原料并且采用本申请的制备方法，制得纤丝用于制备牙刷刷毛，可提高牙刷刷毛的疏水性能，且干燥速度快，可减少细菌的滋生，同时还提高牙刷刷毛的耐磨性能。
应用例6和应用例2相比较，说明使用添加物可以提高PET和PA的相容性，从而提高纤丝的疏水性能和耐磨性能，还能缩短纤丝的干燥时间。
应用例7和8和应用例2相比较，说明PET和PA搭配使用，从而提高纤丝的疏水性能和耐磨性能，还能缩短纤丝的干燥时间。
应用例9和应用例2相比较，说明硬脂酸丁酯可提高纤丝的耐摩擦性能。
应用例10与应用例2相比较，说明使用本申请中的制备方法制备纤丝，可提高纤丝的疏水性能和耐磨性能，还能缩短纤丝的干燥时间。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种速干纤丝，其特征在于，所述速干纤包括以下重量份的原料制备而得：
PET 40～60份
PA 20～30份
添加物30～40份
疏水二氧化硅20～30份
硬脂酸丁酯15～25份
聚氧硅烷5～10份
有机溶剂30～40份
增塑剂0.2～0.5份
抗菌剂1～2份；
每份所述添加物由PP接枝共聚物和PP按照重量份比为1：(5～10)组成；
所述PP接枝共聚物为PP-g-MI、PP-g-AA、PP-g-GMA和PP-g-HI中的任一种；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯或均苯四酸酯；
所述速干纤丝的制备方法，包括以下步骤：
A)按照重量份计，称取PET和2/3添加物混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PET混合物；
B)按照重量份计，称取PA和1/3添加物混合，再通过熔融挤出制粒，制得PP-PA混合物；
C)按照重量份计，将疏水二氧化硅、硬脂酸丁酯、聚氧硅烷、抗菌剂、有机溶剂、邻苯二甲酸酯或均苯四酸酯、PP-PET混合物和PP-PA混合物混合均匀，熔融，挤出，制粒，得到母粒；
D)将步骤B)中制得母粒B经过熔融挤出-过滤-纺丝-冷却-上油-卷绕过程，制得速干纤丝；
所述疏水二氧化硅为改性疏水二氧化硅，所述改性疏水二氧化硅由以下重量份的组分制备而得：
二氧化硅40～60份
有机硅烷偶联剂10～15份
甲醇10～15份
质量分数为10～25％的硫酸溶液20～30份
助流剂10～20份。
2.根据权利要求1所述的一种速干纤丝，其特征在于：所述改性疏水二氧化硅由以下方法制备而得：
S1、按照重量份计，称取二氧化硅，在200～250℃的条件下，进行烘干，烘干时间为2～3h，得到烘干品；
S2、按照重量份计，称取甲醇加热至50～60℃，加入S1中烘干品，搅拌，加入有机硅烷偶联剂，反应30～60mim，加入质量分数为10～25％的硫酸溶液，搅拌10～20min,过滤，用丙二醇清洗，干燥，得到中间产品；
S3：按照重量份计，称取助流剂与S2中得到的中间产品进行混合，得到改性疏水二氧化硅，混合速度为1000～1500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种速干纤丝，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、甲醇、丁酮、异丙醇、庚烷和辛烷中的任一种。
4.根据权利要求3所述的一种速干纤丝，其特征在于：所述有机硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙基硅烷和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种速干纤丝，其特征在于：步骤A)和步骤B)中的熔融温度均为260～300℃。
6.根据权利要求1所述的一种速干纤丝，其特征在于：所述步骤C)中熔融挤出的温度为260～270℃。
7.一种牙刷，其特征在于：所述牙刷由刷柄和刷头组成，所述刷头设置有刷毛，所述刷毛是由权利要求1-6任一项所述的速干纤丝制成。
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