CN1927089A - 单丝的端部化学磨圆方法、刷丝的制造方法及由其制造的刷丝 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单丝的端部化学磨圆方法，所述方法包含以下步骤：将单丝的一端浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学磨圆处理液中，利用所述化学磨圆处理液对所述单丝腐蚀预定时间，从而获得端部磨圆单丝。在优选的实施方案中，本发明制造的单丝的一端经过磨圆，另一端经过磨尖，从而使得由本发明的单丝制成的牙刷丝，既起到对牙龈的按摩功能，又具有防止牙龈损伤的作用。在一个实施方案中，本发明还涉及一种两端形状不同的刷丝的制造方法，以及由该方法制造的刷丝。该刷丝可直接用作牙刷丝。

Description

单丝的端部化学磨圆方法、刷丝的制造方法及由其制造的刷丝

技术领域

本发明涉及一种单丝的端部化学磨圆方法、由该方法制造的单丝以及由该单丝制造的牙刷丝。本发明还涉及一种两端形状不同的刷丝的制造方法，以及由该方法制造的刷丝。该刷丝可直接用作牙刷丝。

背景技术

刷子是常见的生产和生活用品。刷子最主要的部位不是刷柄，也不是刷头，而是植在刷头上的刷丝。刷丝的主要部位又在其端部，因为刷丝端部直接接触需要清洁或处理的表面，比如牙刷的刷丝会直接接触牙齿、牙龈和牙龈沟。

已知的是，刷丝端部的形状会影响刷丝不同功能的发挥。

就牙刷丝而言，传统的牙刷丝植入位于牙刷头上的刷孔后，必须经过机械法对刷丝丝端进行磨圆处理，磨圆后的刷毛在刷牙时对牙龈有按摩保健作用。但是，由于刷丝自身形状的限制，磨圆的刷毛在刷牙时无法深入牙缝，难以清洁牙缝里的牙垢，并且，机械法磨圆后的刷丝头部不可避免地会带有拖尾。为此，出现了一种两端端部均为锥形的单丝。由于这种单丝制成的刷丝可以容易穿插进入牙齿之间，因此能显著提高牙齿的清洁效率，所以受到了人们的普遍欢迎。但是，由于其两端均为尖头，制成的牙刷失去了圆头部分，原先的磨圆刷毛对牙龈的按摩保健作用却失去了。市面上的单头尖丝的一端由于至今无成熟技术而无法进行磨圆处理，这种刷丝的端部未经磨圆，会由于刷丝自身自由端部的粗糙性质，例如切痕、不平整的切割面和切割脊等，而对牙龈产生磨损危害。而且，该种锥形刷丝的另一缺点是由于端部不够圆滑，因而无法发挥对牙龈的按摩功能。因此，如果采用端部磨圆的单丝，可在刷牙时既起到按摩功能，又能防止牙龈损伤的作用。

美国专利6,090,488公开了一种聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二酯制造的锥形刷丝，该刷丝的端部为具有特定直径的钝面。在该专利所公开的方法中，在制造锥形刷丝时，先切割一定长度的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)刷丝，然后将刷丝垂直浸入强碱或强酸溶液中，直到10mm深，通过腐蚀处理而形成直径为0.10mm～0.15mm的锥形端部，然后水洗、干燥该刷丝，接着将其装入牙刷头部，然后任选地修整刷丝端部并使刷丝端部磨圆。该专利需要在将刷丝安装在刷头上之后再采用机械法对刷丝的端部进行磨圆。

EP 1234525中公开了一种锥度很大的聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二酯刷丝的制备方法。该刷丝从一端开始在距离该端部3.5mm或更近处逐渐形成锥形，锥形端部的直径为0.02mm或更小。在该专利所采用的方法中，将刷丝用单丝的两端距离端部3.5mm长的部分浸入到硫酸、氢氧化钠或其它腐蚀性化学物质中，直到完全腐蚀；然后将这些单丝从中间对折，接着清洗和干燥处理后的刷丝；然后将该刷丝固定在牙刷的预定部分；接着在磨圆和修整机上用不同目数的砂纸对刷丝进行研磨。该专利也需要在将刷丝安装在刷头上之后再采用机械法对刷丝的端部进行磨圆。

JP-2001-169829公开了一种由聚酯刷丝构成的、具有不同横截面形状和预定长度的牙刷刷丝。在该专利的刷丝制造方法中，先将切割好的刷丝用纸包绕法进行打包，然后使纤维的轴向垂直于不锈钢容器的底部，接着将包好的刷丝束的端部浸入110℃的40wt％的氢氧化钠溶液中处理一定的时间，然后将刷丝束的另一端同样用上述方法进行碱处理，接着用水清洗并干燥之，从而获得端部锥形的牙刷丝。该专利方法获得的是一种端部锥形的刷丝，并没有提到对刷丝进一步进行磨圆处理。

在Kwon的美国专利6764142中，提到了通过机械研磨法使单丝磨圆的方法。

从以上的专利文献公开内容可知，目前常规的单丝端部磨圆(钝化)方法都涉及机械方法。机械法磨圆的通常步骤是，先将单丝集成簇，固定在刷柄头部的孔上，然后采用机械方法使端部磨圆。在机械法磨圆过程中，产生的磨屑或颗粒等会由于静电作用而吸附在单丝表面上，这对刷的清洁功能而言是有害的。另外，机械法必须要求先将单丝集成簇，固定在刷柄头部的孔之后才能进行磨圆处理，而且，机械磨圆法额外需要特殊的设备来进行磨圆，因此机械法磨圆的工艺步骤复杂，端部磨圆单丝的制造成本变高。

发明内容

本发明就是基于现有技术中存在的以上问题而展开研究的。本发明人通过刻苦而反复的研究，出人意料地发现，通过控制常规化学磨尖技术中的特定工艺参数，不采用机械法，而采用现有的化学磨尖方法，就可以实现单丝的磨圆，从而完成了本发明。

具体而言，在一个实施方案中，本发明涉及一种单丝的端部化学磨圆方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

将单丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学磨圆处理液中，利用所述化学磨圆处理液对所述单丝腐蚀预定时间，从而获得端部磨圆单丝。

在本发明的单丝的端部化学磨圆方法中，化学磨圆处理液的温度一般设定为50至200℃。

在另一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在浸渍单丝之前，将所述化学磨圆处理液加入化学磨圆处理槽中，其中在将该化学磨圆处理液加入化学磨圆处理槽中之前或之后将该化学磨圆处理液的温度升至预定温度；

在单丝浸渍处理结束之后，从化学磨圆处理槽中提起经过处理的端部磨圆单丝，用清水洗涤除去所述单丝所述端部的处理液，然后脱水并干燥，以除去所述端部磨圆单丝表面的水分。

在还一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在浸渍单丝之前，将纺制好的单丝集成簇，用切丝刀切成所需长度的丝束或丝饼，从而以丝束或丝饼的形式进行所述端部化学磨圆处理；

在对单丝的一端进行端部化学磨圆之前或之后，对另一端进行端部化学磨圆处理，或者进行端部化学磨尖处理，从而形成两端均经过磨圆，或者一端经过磨圆而另一端经过磨尖的单丝。

在还一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

对脱水处理后的端部磨圆单丝进行表面润滑剂处理，进一步除水后再干燥之；

将干燥后的端部磨圆单丝理齐，用包装材料包装从而制得成品。

在本发明上下文中，“单丝”不仅包括单根的单丝，而且也包括集成束的，比如由多根单丝组成的丝束或丝饼。

本发明对单丝(单根)的直径没有特别的限制，一般为0.10至0.28mm。

在本发明的端部化学磨圆方法中，所述碱溶液或酸溶液的浓度为20至80重量％，该重量百分数基于所述碱溶液或酸溶液的总重量。

在本发明的端部化学磨圆方法中，一般将所述化学磨圆处理液的温度升至50至200℃(即预定温度)。另外，单丝在化学磨圆处理液中的浸渍时间一般为10秒钟至60分钟(即预定时间)。

在一个优选的实施方案中，所述单丝是由聚酯或聚酰胺构成的，并且所述聚酯是PBT、PET、PTT等或构成这些聚酯的单体的共聚物，所述聚酰胺是尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙611、尼龙613、尼龙614等或构成这些聚酰胺的单体的共聚物。

另外，本发明涉及一种端部磨圆单丝，它是通过本发明的单丝的端部化学磨圆方法获得的。在一个优选的实施方案中，所述端部磨圆单丝的一端经过磨圆，另一端经过磨尖，或者两端均经过磨圆。

本发明还涉及一种牙刷丝，它是采用本发明的端部磨圆单丝通过常规刷丝制造方法制造的。采用本发明的端部磨圆的刷丝，制成牙刷后，可在刷牙时既起到按摩功能，又能防止牙龈损伤的作用。

根据申请人所知，现有技术中并不存在一端经过磨圆而另一端经过磨尖的刷丝，即两端形状不同的刷丝，也不存在这种刷丝的制造方法。因为根据现有技术的制造方法，这种刷丝的制造是很困难的。现有技术一般只能制造两端形状相同的刷丝，并且即使为了制造这种两端形状不同的刷丝，也必须采用复杂的工艺步骤，而且刷丝的每一端必须采用不同的设备来制造。但在本发明中，仅通过改变工艺参数，甚至可以在同一个化学处理液中实现刷丝的磨圆和磨尖，由此使得两端形状不同的刷丝的制造变得可能，同时使制造成本控制在最小的限度内。

因此，在一个实施方案中，本发明涉及一种两端形状不同的刷丝的制造方法，其特征在于，该刷丝的一端经过磨圆而另一端经过磨尖，该刷丝的制造方法包括以任意顺序进行以下步骤：

化学磨圆步骤，将刷丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第一预定时间，从而获得端部磨圆的刷丝；以及

化学磨尖步骤，将刷丝的另一端浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，使浸渍深度为刷丝长度的1/5至2/3，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第二预定时间，从而使该刷丝的端部磨尖。

在本发明的制造方法中，化学处理液的温度一般设定为50至200℃。而且，在化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中，各自的化学处理液的温度彼此可以是相同的，也可以是不同的。

在另一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在进行所述化学磨圆步骤或所述化学磨尖步骤之前，将所述化学处理液加入化学处理槽中，其中在将该化学处理液加入化学处理槽中之前或之后将该化学处理液的温度升至预定温度；

在所述化学磨圆步骤或所述化学磨尖步骤结束之后，从化学处理槽中提起经过处理的刷丝，用清水洗涤除去所述刷丝所述端部的处理液，然后脱水并干燥，以除去所述刷丝表面的水分。

在还一个实施方案中，该方法还任选进一步包括以下步骤之一：

对脱水处理后的刷丝进行表面润滑剂处理，进一步除水后再干燥之；

将所制造的两端形状不同的刷丝在干燥后理齐，用包装材料包装，从而制得成品。

在本发明上下文中，“刷丝”指的是长度为28-65mm的单丝，该刷丝不仅包括单根的，而且也包括集成束的，比如由多根刷丝组成的丝束或丝饼。

本发明对刷丝(单根)的直径没有特别的限制，一般为0.10至0.28mm。

在本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法中，所述碱溶液或酸溶液的浓度为20至80重量％，该重量百分数基于所述碱溶液或酸溶液的总重量。

需要指出的是，化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中各自所用的化学处理液(种类或浓度等)彼此可以是相同的，也可以是不同的。

在本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法中，一般将所述化学处理液的温度升至50至200℃(即预定温度)。而且，在化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中，该预定温度彼此之间可以是相同的，也可以是不同的。

另外，刷丝在化学处理液中的浸渍时间，在化学磨圆步骤中为10秒钟至60分钟(第一预定时间)，在化学磨尖步骤中为1至60分钟(第二预定时间)。

在一个优选的实施方案中，所述刷丝是由聚酯或聚酰胺构成的，并且所述聚酯是PBT、PET、PTT等或构成这些聚酯的单体的共聚物，所述聚酰胺是尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙611、尼龙613、尼龙614等或构成这些聚酰胺的单体的共聚物。

另外，该化学磨圆步骤和化学磨尖步骤的先后顺序没有特别的要求，可以对刷丝先进行化学磨圆步骤，然后再进行化学磨尖步骤，也可以对刷丝先进行化学磨尖步骤，然后再进行化学磨圆步骤。

再者，本发明涉及一种两端形状不同的刷丝，其一端经过磨圆而另一端经过磨尖，其中该刷丝是通过本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法而制造的。

本发明的所述刷丝可以直接用作牙刷丝。采用这种刷丝，可在刷牙时既起到按摩功能，又能防止牙龈损伤的作用。

通过采用本发明的单丝的端部化学磨圆方法制造单丝(尤其是刷丝)时，可以解决现有技术机械法端部磨圆方法中存在的问题。比如，传统的机械法磨圆处理，由于处理过程中会产生粉末，并且因为摩擦过程所导致的静电会将该粉末吸附于刷丝表面难以清除，如果将该刷丝用于牙刷丝，势必会对牙刷的卫生状况产生不良后果，直接影响牙齿的清洁，如果吸入此粉末，还将影响到使用者的身体健康。而使用本发明所述化学方法进行磨圆处理，由于所有过程均是在栽成牙刷之前完成，经过彻底的清洗，可以根本杜绝粉末颗粒吸附在牙刷丝表面，一经栽成牙刷，便可以直接使用，从而可以避免机械法磨圆处理工艺所带来的潜在危害。

而且，本发明的端部化学磨圆法无需预先将集成簇的单丝固定在刷柄头部的孔之后再进行磨圆处理，因此省略了刷丝固定的步骤，从而可以降低刷丝的制造成本。本发明的化学磨圆方法可以直接利用锥形刷丝制造时的化学磨尖设备实现磨圆，而无需额外的特殊磨圆设备，从而进一步降低刷丝的制造成本。而且，本发明涉及的刷丝，可以直接集成簇后固定在刷头部的孔上，无需任何其它的附加修整，从而使得刷丝的制造成本可以再进一步降低。

通过采用本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法，可以制造出同时具有圆形端部和锥形端部的刷丝，从而使得该刷丝兼具圆形端部刷丝和锥形端部刷丝的优点，在制造成牙刷时，达到更好的清洁牙齿和按摩牙龈的效果。

另外，本发明的单丝或刷丝不仅可以用于牙刷刷丝，而且可以用作比如油漆刷、美术刷、化妆刷等的刷丝。

附图说明

图1是表示本发明单丝的端部化学磨圆方法的一例的示意图。

图2例举说明了本发明端部磨圆单丝的端部形状的四种典型情况。

图3表示现有技术机械法磨圆所获得的端部磨圆单丝的端部形状显微照片。

图4是表示本发明的两端形状不同的刷丝的示意形状的一例的正视图。

图5-图18是本发明实施例1-14中获得的端部磨圆单丝的端部形状显微照片，其中图5a-图18a是处理前的单丝的端部照片，图5b-图18b是磨圆处理后的单丝的端部照片。

图19-图21是本发明实施例15-17获得的两端形状不同的刷丝的两端部形状的显微照片。

具体实施方式

以下通过参照附图具体地详细说明本发明的实施方案。

本发明涉及一种单丝的端部化学磨圆方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

将单丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学磨圆处理液中，利用所述化学磨圆处理液对所述单丝腐蚀预定的时间，以获得端部磨圆单丝。

在本发明的端部化学磨圆方法中，化学磨圆处理液的温度一般为50至200℃，优选为50至140℃。

在本发明的端部化学磨圆方法中，所述碱溶液或酸溶液的浓度为20至80重量％，该重量百分数基于所述碱溶液或酸溶液的总重量，优选为46至70重量％。

化学磨圆处理液可以选自能够与单丝的构成成分发生化学反应从而溶解、分解或腐蚀单丝的任何液体，包括在化学磨圆处理液的温度下成为液体的固体，但是优选选自碱溶液、酸溶液或酚。所述酸选自硫酸、盐酸、甲酸或磷酸等酸，所述碱选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂等碱。所述酚选自甲酚和苯酚等。本发明中的溶液指的是水溶液，水可以是任何的水，只要不影响本发明的处理效果即可，比如自来水、去离子水或纯净水等。

单丝在化学磨圆处理液中的浸渍深度一般为0.5-10mm，优选0.5-5mm。

本发明方法中所述预定时间一般为10秒钟至60分钟，优选15秒钟至30分钟。

本发明方法中所用的单丝一般由聚酯或聚酰胺材质构成，该单丝的制造方法没有特别的限定，比如通过各种纺丝方法制造的单丝(包括单根单丝、丝束或丝饼)均可以使用。构成本发明所用的单丝的聚酯选自比如PBT、PET、PTT等或构成这些聚酯的单体的共聚物，而聚酰胺选自比如尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙611、尼龙613、尼龙614等或构成这些聚酰胺的单体的共聚物，但并不限于此。

另外，本发明方法中所用的单丝的长度没有特别的限制，但一般为至少28毫米，特别是28至65毫米，可以通过切丝刀等将该单丝切成该长度。

在另一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在浸渍单丝之前，将所述化学磨圆处理液加入化学磨圆处理槽中，其中在将该化学磨圆处理液加入化学磨圆处理槽中之前或之后将该化学磨圆处理液的温度升至预定温度；

在单丝浸渍处理结束之后，从化学磨圆处理槽中提起经过处理的端部磨圆单丝，用清水洗涤除去所述单丝所述端部的处理液，然后脱水并干燥，以除去所述端部磨圆单丝表面的水分。

图1是表示本发明单丝的端部化学磨圆方法的一例的示意性简图，其中1表示正在处理的单丝、丝束或丝饼，2表示化学磨圆处理液，3表示化学磨圆处理槽。

本发明的化学磨圆处理槽可以是任何的容器，只要它能可容纳并耐化学磨圆处理剂的腐蚀，比如表面涂有杜邦TEFLON^不粘涂层的容器、不锈钢容器或玻璃容器等。

本发明化学磨圆处理液的加热方式可以采用任何的加热方式，只要该加热方式能够使该化学磨圆处理液达到本发明规定的温度即可，比如电炉加热、循环夹套加热、红外线加热等。

本发明中所述预定温度一般为50至200℃，优选为50至140℃。为了控制所述预定温度，本发明方法中可采用常规的温度控制手段，比如温度计、热电偶等。

在本发明的化学磨圆处理槽中，还可以存在常规的搅拌装置、防蒸发装置、液体补充装置等。

从化学磨圆处理液中提起处理好的单丝，用清水洗涤除去该端部磨圆单丝端部的处理液时，洗涤时间根据单丝的腐蚀程度、化学磨圆处理液的浓度等适当决定，一般为2-30分钟，优选2-15分钟。

经过处理的端部磨圆单丝进行脱水时所用的方法可以是任何本领域中常用的常规脱水方法，比如将洗涤后的单丝放入专用滤袋，用脱水机进行脱水等。脱水时间一般为2-10分钟。

干燥可以采用本领域常用的任何方法进行，比如晒干或烘干等，干燥温度一般为50-120℃，干燥时间一般为10-60分钟。

本发明的单丝端部化学磨圆处理方法可针对单根的单丝进行，也可以针对集成簇的丝束或丝饼进行。因此，在另一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在浸渍单丝之前，将纺制好的单丝集成簇，形成丝束或丝饼，然后用切丝刀切成所需的长度，从而以丝束或丝饼的形式进行所述端部化学磨圆处理；

在对单丝的一端进行端部化学磨圆之前或之后，对另一端进行端部化学磨圆处理，或者进行端部化学磨尖处理，从而形成两端均经过磨圆，或者一端经过磨圆而另一端经过磨尖的单丝。

将单丝集簇或切丝的方法并没有特别的限制，可以采用本领域常用的方法，比如可以先将熔融纺丝的丝饼或丝束经热定型后，在丝饼或丝束的外围包上预包装缠绕膜，从而形成由多根单丝构成的丝束或丝饼。该丝束或丝饼的长度没有特别的限制，但一般为至少28毫米，特别是28至65毫米。

通过将单丝集成簇而形成丝束或丝饼，可以提高端部化学磨圆方法的生产率。

在对单丝的一端进行化学磨圆处理之后，可对另一端再进行化学磨圆处理，或者进行端部化学磨尖处理，从而形成两端均经过磨圆或一端经过磨圆一端经过磨尖的单丝。

其中，化学磨圆处理通过本发明的单丝端部化学磨圆方法进行，而所述化学磨尖处理则可以采用本领域公知的技术进行。

比如，作为化学磨尖处理的例子，可举出以下方法：

将单丝浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学磨尖处理液中，使浸渍深度为单丝长度的1/5至2/3，利用所述化学磨尖处理液对所述单丝腐蚀1至60分钟，从而使该单丝的端部磨尖。化学磨尖之后，该处理过的单丝还可以进行本发明中所述的洗涤、脱水和干燥等进一步的处理。

在还一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

对脱水处理后的端部磨圆单丝进行表面润滑剂处理，进一步除水后再干燥之；

将干燥后的端部磨圆单丝理齐，用包装材料包装从而制得成品。

在该实施方案中，所述表面润滑剂可以采用本领域常用的任何表面润滑剂，对其并没有特别的限制。而单丝的理齐和包装方法也没有特别的限制，可以按照本领域常用的方法进行。

单丝的端部磨圆程度可通过显微镜等装置进行观测。

通过采用本发明的端部化学磨圆处理方法，可以获得至少一个端部经过磨圆的单丝。根据化学磨圆处理液的浓度、温度、以及处理时间等，单丝的磨圆程度也不同，从端面边角的部分钝化(或部分变圆滑)、边角全部钝化(或全部变圆滑)、端面呈圆弧形到近似圆弧形等均有(参见图2)。在本发明的上下文中，“磨圆”指的是采用正视图方式观察端部磨圆单丝的端面时，该端面具有端部的边角部分钝化(或部分变圆滑)、边角全部钝化(或全部变圆滑)、或呈现为圆弧形至近似圆弧形等的形状，或者其可能的组合形状，并且该端面形状沿丝中心轴两侧可以是对称的也可以是不对称的。

图3表示机械法磨圆所获得的端部磨圆单丝的端部形状显微照片。从图中可以看出，机械法磨圆所获得的单丝在其末端有拖尾(中心尖尾)，但该拖尾对牙龈有损伤作用。另一方面，从实施例的照片可以看出，本发明化学法磨圆所获得的单丝不存在拖尾现象，端部磨圆良好，达到了保护牙龈并且按摩牙龈的目的。

在一个优选的实施方案中，本发明的单丝一端经过磨圆，另一端经过磨尖，从而使得本发明的单丝综合了磨尖端部和磨圆端部的良好功能，比如，由本发明的单丝制成的牙刷丝既有对牙龈的按摩功能，又具有防止(或降低)牙龈损伤的作用。

在本发明的上下文中，“磨尖”指的是采用正视图方式观察端部磨尖单丝的端面时，该端面从一个端部开始沿单丝的长度方向在距离该端部一定长度范围内逐渐形成锥形(直径渐增)的形状，并且该端面形状沿丝中心轴两侧可以是对称的也可以是不对称的。

本发明方法中所用的单丝可以是切丝后直接获得的平头单丝，也可以是经过各种处理，比如化学磨尖、机械磨圆等处理之后而使端部呈现非平头形状的单丝。

本发明的端部化学磨圆处理方法可以按间歇方式进行，也可以按照连续方式进行，或者是半连续半间歇的方式进行。

在一个实施方案中，本发明涉及一种两端形状不同的刷丝的制造方法，其特征在于，该刷丝的一端经过磨圆而另一端经过磨尖，该刷丝的制造方法包括以任意顺序进行以下步骤：

化学磨圆步骤，将刷丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第一预定时间，从而获得端部磨圆的刷丝；以及

化学磨尖步骤，将刷丝的另一端浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，使浸渍深度为刷丝长度的1/5至2/3，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第二预定时间，从而使该刷丝的端部磨尖。

该方法的优点在于，不增加附加设备，甚至不改变化学处理液，仅通过改变工艺参数，就可以制造出同时具有磨圆端部和磨尖端部的刷丝。

在本发明的制造方法中，化学处理液的温度一般为50至200℃，优选为50至140℃。而且，在化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中，各自的化学处理液的温度彼此可以是相同的，也可以是不同的。

在本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法中，所述碱溶液或酸溶液的浓度为20至80重量％，该重量百分数基于所述碱溶液或酸溶液的总重量，优选为46至70重量％。

所述化学处理液可以选自能够与刷丝的构成成分发生物理作用或化学反应从而溶解、分解或腐蚀刷丝的任何液体，包括在化学处理液的温度下成为液体的固体，但是优选选自碱溶液、酸溶液或酚。所述酸选自硫酸、盐酸、甲酸或磷酸等酸，所述碱选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂等碱。所述酚选自甲酚和苯酚等。本发明中的溶液指的是水溶液，水可以是任何的水，只要不影响本发明的处理效果即可，比如自来水、去离子水或纯净水等。

需要指出的是，化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中各自所用的化学处理液(种类或浓度等)彼此可以是相同的，也可以是不同的。

该刷丝在化学磨圆步骤中的浸渍深度一般为0.5-10mm，优选0.5-5mm，在化学磨尖步骤中的浸渍深度为刷丝长度的1/5至2/3，优选1/5至1/3。

在本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法中，刷丝在化学处理液中的浸渍时间(第一预定时间)，在化学磨圆步骤中为10秒钟至60分钟，优选15秒钟至30分钟，在化学磨尖步骤(第二预定时间)中为1至60分钟，优选15至30分钟。

在本发明上下文中，“刷丝”指的是长度为28-65mm的单丝，该刷丝不仅包括单根的刷丝，而且也包括由多根刷丝经集束而成的丝束或丝饼。所述单丝一般由聚酯或聚酰胺材质构成，对该单丝的制造方法没有特别的限定，比如通过各种纺丝方法制造的单丝均可以使用。构成本发明所用的单丝的聚酯选自比如PBT、PET、PTT等或构成这些聚酯的单体的共聚物，而聚酰胺选自比如尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙611、尼龙613、尼龙614等或构成这些聚酰胺的单体的共聚物，但并不限于此。另外，可以通过切丝刀等将该单丝切成本发明所用长度的刷丝。

本发明对刷丝(单根)的直径没有特别的限制，一般为0.10至0.28mm。

在另一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

在进行所述化学磨圆步骤或所述化学磨尖步骤之前，将所述化学处理液加入化学处理槽中，其中在将该化学处理液加入化学处理槽中之前或之后将该化学处理液的温度升至预定温度；

在所述化学磨圆步骤或所述化学磨尖步骤结束之后，从化学处理槽中提起经过处理的刷丝，用清水洗涤除去所述刷丝所述端部的处理液，然后脱水并干燥，以除去所述刷丝表面的水分。

作为本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法的一例，比如可以按图1所示进行。此时，1表示正在处理的刷丝、刷丝的丝束或丝饼，2表示化学处理液，3表示化学处理槽。

本发明的化学处理槽可以是任何的容器，只要它能可容纳并耐化学处理液的腐蚀，比如表面涂有杜邦TEFLON^不粘涂层的容器、不锈钢容器或玻璃容器等。

本发明化学处理液的加热方式可以采用任何的加热方式，只要该加热方式能够使该化学处理液达到本发明规定的温度即可，比如电炉加热、循环夹套加热、红外线加热等。

本发明中所述预定温度一般为50至200℃，优选为50至140℃。而且，在化学磨圆步骤和化学磨尖步骤中，该预定温度彼此之间可以是相同的，也可以是不同的。

为了控制所述预定温度，本发明方法中可采用常规的温度控制手段，比如温度计、热电偶等。

在本发明的化学处理槽中，还可以存在常规的搅拌装置、防蒸发装置、液体补充装置等。

从化学处理液中提起处理好的刷丝，用清水洗涤除去该处理过的刷丝端部的处理液时，洗涤时间根据刷丝的腐蚀程度、化学处理液的浓度等适当决定，一般为2-30分钟，优选2-15分钟。

经过处理的刷丝进行脱水时所用的方法可以是任何本领域中常用的常规脱水方法，比如将洗涤后的刷丝放入专用滤袋，用脱水机进行脱水等。脱水时间一般为2-10分钟。

干燥可以采用本领域常用的任何方法进行，比如晒干或烘干等，干燥温度一般为50-120℃，干燥时间一般为10-60分钟。

在还一个实施方案中，该方法还任选包括以下步骤之一：

对脱水处理后的刷丝进行表面润滑剂处理，进一步除水后再干燥之；

将所制造的两端形状不同的刷丝在干燥后理齐，用包装材料包装，从而制得成品。

本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法可以按间歇方式进行，也可以按照连续方式进行，或者是半连续半间歇的方式进行。

由本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法所制造的一种刷丝的外观形状示意性地如图4所示。由图中可以看出，该刷丝的一端经过磨尖，呈锥形，而另一端经过磨圆，呈圆形。

由本发明的两端形状不同的刷丝的制造方法所制造的刷丝可以直接用作牙刷丝。

另外，本发明的单丝或刷丝不仅可以用于牙刷的刷丝，而且可以用于比如油漆刷、美术刷、化妆刷等的刷丝。

实施例

本发明以下通过参照实施例进行更为具体的说明，其中％指的是重量百分数。需要指出的是，这些实施例是用来说明本发明的，而不是不适当地限定本发明的。

以下是本发明的单丝的端部化学磨圆方法的实施例。

在以下实施例中，采用不锈钢浅底容器作为化学磨圆处理槽，温度计使用市售的玻璃温度计，测量范围为0-200℃，观察单丝端面时所用的显微镜为53XC正置金相显微镜(所用放大倍数为100倍)，由上海市光学仪器公司制造。

以下实施例中用到的试剂及材料：

1、氢氧化钠，工业级；

2、硫酸，浓度98％；

3、杜邦HEROX^PBT单丝，丝径为0.18mm，长度为30mm；

4、杜邦HEROX^尼龙610单丝，丝径为0.20mm，长度为30mm。

将氢氧化钠和硫酸用纯净水配制成各实施例中规定的浓度，备用。

实施例1

将浓度为40％的氢氧化钠水溶液引入不锈钢浅底容器中。该溶液在引入之后被加热至120℃，其中通过玻璃温度计来控制该加热温度。然后将单根PBT单丝垂直放入该溶液中，使浸渍深度为5mm。浸渍10分钟后，取出单丝，用清水洗涤5分钟，脱水后在50℃下干燥10分钟，获得本发明的端部磨圆单丝。

用显微镜观察该单丝的端部，其结果如图5所示。从图5的对比可以看出，与未处理之前(图5a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图5b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例2

除了将浸渍时间改为20分钟以外，与实施例1同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图6。

从图6的对比可以看出，与未处理之前(图6a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图6b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例3

除了将单根的PBT单丝改为PBT丝饼，氢氧化钠水溶液的浓度改为50％，浸渍深度改为10mm，将洗涤时间改为30分钟，并且将干燥时间改为2小时以外，与实施例1同样进行试验和观察，结果获得了构成该丝饼的每根单丝的端部均呈圆形的丝饼，取其中一根单丝，其端部显微照片见图7。

从图7的对比可以看出，与未处理之前(图7a)相比，该单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图7b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例4

除了将PBT单丝改为尼龙610单丝，氢氧化钠水溶液改为浓度为40％的硫酸水溶液，浸渍温度改为40℃，并且将浸渍时间改为1分钟以外，与实施例1同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图8。

从图8的对比可以看出，与未处理之前(图8a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图8b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例5

除了将浸渍时间改为10秒钟以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图9。

从图9的对比可以看出，与未处理之前(图9a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图9b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例6

除了将浸渍温度改为30℃，硫酸水溶液的浓度改为30％，并且将浸渍时间改为30秒以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图10。

从图10的对比可以看出，与未处理之前(图10a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图10b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例7

除了将硫酸水溶液的浓度改为30％，并且将浸渍温度改为50℃以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图11。

从图11的对比可以看出，与未处理之前(图11a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图11b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例8

除了将硫酸水溶液的浓度改为30％，将浸渍温度改为50℃，并且将浸渍时间改为15秒以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图12。

从图12的对比可以看出，与未处理之前(图12a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图12b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例9

除了将浸渍时间改为20秒以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图13。

从图13的对比可以看出，与未处理之前(图13a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图13b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例10

除了将浸渍时间改为20秒，将浸渍深度改为0.5mm以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图14。

从图14的对比可以看出，与未处理之前(图14a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图14b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例11

除了将浸渍时间改为10秒，将浸渍深度改为1mm以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图15。

从图15的对比可以看出，与未处理之前(图15a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图15b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例12

除了将浸渍时间改为10秒，将浸渍深度改为2mm以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图16。

从图16的对比可以看出，与未处理之前(图16a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图16b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例13

除了将浸渍时间改为10秒，将浸渍深度改为3mm以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图17。

从图17的对比可以看出，与未处理之前(图17a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图17b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

实施例14

除了将浸渍时间改为10秒，将浸渍深度改为4mm以外，与实施例4同样进行试验和观察，结果获得了端部呈圆形的单丝，其端部显微照片见图18。

从图18的对比可以看出，与未处理之前(图18a)相比，单丝在经本发明的端部化学磨圆方法处理之后(图18b)，获得了很好的端部圆滑效果，而且也不存在机械法所不可避免的拖尾。

利用本发明方法制造的端部磨圆单丝可以通过常规方法而用于制造牙刷、油漆刷、美术刷、化妆刷等的刷丝。

以下是本发明两端形状不同的刷丝的制造方法的实施例。

在以下实施例中，采用不锈钢浅底容器作为化学处理槽，温度计使用市售的玻璃温度计，测量范围为0-200℃，观察刷丝两端面时所用的显微镜为53XC正置金相显微镜(所用放大倍数为100倍)，由上海市光学仪器公司制造。

以下实施例中用到的试剂及材料：

1、氢氧化钠，工业级；

2、硫酸，浓度98％；

3、刷丝：杜邦HEROX^PBT单丝，丝径为0.18mm，长度为31mm。

将氢氧化钠和硫酸用纯净水配制成各实施例中规定的浓度，备用。

实施例15

化学磨圆步骤：将浓度为70％的硫酸水溶液引入不锈钢浅底容器中。该溶液在引入之后被加热至100℃，其中通过玻璃温度计来控制该加热温度。然后将单根PBT刷丝的一端垂直放入该溶液中，使浸渍深度为5mm。浸渍10分钟后，取出刷丝，用清水洗涤5分钟，脱水后在50℃下干燥10分钟。

化学磨尖步骤：将浓度为50％的氢氧化钠水溶液引入不锈钢浅底容器中。该溶液在引入之后被加热至120℃，其中通过玻璃温度计来控制该加热温度。然后将该PBT刷丝的另一端垂直放入该溶液中，使浸渍深度为12mm。浸渍20分钟后，取出刷丝，用清水洗涤5分钟，脱水后在50℃下干燥10分钟。

通过以上两个步骤，获得了本发明的两端形状不同的刷丝。

将所获得的两端形状不同的刷丝的两端并拢，放在显微镜的同一视野下进行观察，其两端部的显微照片见图19。从图19可以看出，经过本发明方法的处理之后，获得了一端经过磨圆而另一端经过磨尖的刷丝。

实施例16

在化学磨圆步骤中，将浸渍温度改为120℃，将浸渍时间改为3分钟，除此以外与实施例15同样进行试验和观察，结果获得了本发明的两端形状不同的刷丝，其两端部的显微照片见图20。

从图20可以看出，经过本发明方法的处理之后，获得了一端经过磨圆而另一端经过磨尖的刷丝。

实施例17

在化学磨圆步骤中，将浸渍温度改为150℃，除此以外与实施例15同样进行试验和观察，结果获得了本发明的两端形状不同的刷丝，其两端部的显微照片见图21。

从图21可以看出，经过本发明方法的处理之后，获得了一端经过磨圆而另一端经过磨尖的刷丝。

在以上实施例中，先进行化学磨尖步骤，然后再进行化学磨圆步骤，也可以获得同样的效果。

上述实施例所制造的刷丝可以直接用作牙刷丝。

在不脱离本发明的主旨和精神的范围内，通过改变各种工艺参数，可以对本发明的技术方案做出许多种种类的变更和修改，所获得的这些技术方案都包括在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种单丝的端部化学磨圆方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

将单丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学磨圆处理液中，利用所述化学磨圆处理液对所述单丝腐蚀预定时间，以获得端部磨圆单丝。

2.一种两端形状不同的刷丝的制造方法，其特征在于，该刷丝的一端经过磨圆而另一端经过磨尖，该刷丝的制造方法包括以任意顺序进行以下步骤：

化学磨圆步骤，将刷丝的一端以0.5-10mm的浸渍深度浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第一预定时间，从而获得端部磨圆的刷丝；以及

化学磨尖步骤，将刷丝的另一端浸渍在选自碱溶液、酸溶液或酚的化学处理液中，使浸渍深度为刷丝长度的1/5至2/3，利用所述化学处理液对所述刷丝腐蚀第二预定时间，从而使该刷丝的端部磨尖。

3.权利要求1或2方法，其中所述单丝或刷丝是单根的或经过集束的。

4.权利要求1或2的方法，其中所述碱溶液或酸溶液的浓度为20至80重量％，该重量百分数基于所述碱溶液或酸溶液的总重量。

5.权利要求1的单丝的端部化学磨圆方法，其中所述预定时间为10秒钟至60分钟。

6.权利要求2的两端形状不同的刷丝的制造方法，其中第一预定时间为10秒钟至60分钟，第二预定时间为1至60分钟。

7.权利要求1或2的方法，其中所述酸选自硫酸、盐酸、磷酸或甲酸，所述碱选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂，所述酚选自甲酚和苯酚。

8.权利要求1或2的方法，其中所述化学处理液或化学磨圆处理液的温度为50至200℃。

9.权利要求1或2的方法，其中所述单丝在化学磨圆处理液中的浸渍深度或所述刷丝在化学磨圆步骤的化学处理液中的浸渍深度为0.5-5mm。

10.权利要求1或2的方法，其中所述单丝或刷丝是由聚酯或聚酰胺构成的。

11.权利要求10的方法，其中所述聚酯是PBT、PET、PTT或构成这些聚酯的单体的共聚物，所述聚酰胺是尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙611、尼龙613、尼龙614或构成这些聚酰胺的单体的共聚物。

12.权利要求1的单丝的端部化学磨圆方法，其中该方法还任选包括以下步骤：

在对单丝的一端进行端部化学磨圆之前或之后，对另一端进行端部化学磨圆处理，或者进行端部化学磨尖处理，从而形成两端均经过磨圆，或者一端经过磨圆而另一端经过磨尖的单丝。

13.一种端部磨圆单丝，它是通过权利要求1、3-5、7至12任一项的方法获得的。

14.一种两端形状不同的刷丝，其特征在于，其一端经过磨圆而另一端经过磨尖，其中该刷丝是通过权利要求2、3、4、6、7-11任一项的方法制造的。

15.一种牙刷丝，它是采用权利要求13的端部磨圆单丝制造的，或者是权利要求14的两端形状不同的刷丝。

Images