CN114232328A - 一种化妆刷仿生刷毛的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请一种化妆刷仿生刷毛的处理方法。由包括以下步骤：S1:有机硅和聚醚多元醇，加热反应，得混合物A；氨水和乙醇钠混合均匀，得到碱液A；氢氧化钠溶液和氢氧化钾混合均匀，得到碱液B；S2:对苯二甲酸、丁二醇及催化剂，加入混合物A，混合均匀，加热真空反应，得到改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；S3：天然纤维粉末、无机填料及增塑剂，加入改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，混合均匀，熔融拉丝，得到初级拉丝；S4：将S3得到的初级拉丝浸泡碱液A中进行加热预处理；再放入碱液B中，加热浸泡，得到鳞片刷毛；S5：柠檬酸溶液中，加入S4中得到的鳞片刷毛，混合均匀，过水干燥，得到仿生刷毛。本申请具有抓粉能力和粘粉能力好。
Description
技术领域
本申请涉及化妆刷的技术领域，更具体地说，它涉及一种化妆刷仿生刷毛的处理方法。
背景技术
化妆刷是一种化妆用具，美容行业的发展，美容越来越受到大多数女性的青睐，同时对化妆品及化妆用具的要求也越来越高。
目前有采用天然羊毛材质制备化妆刷毛，其中天然羊毛的表面并非光滑，具有天然的鳞片结构，能够很好的抓粉、粘粉，使用者用以化妆时使用感较好，妆感较好，因此广受欢迎。但是天然羊毛的资源有限，且价格昂贵，较难匹配市面对化妆刷的需求量。对此，有采用仿羊毛材料制备化妆刷，但是人造制得的仿生毛表面光滑，化妆时对化妆粉质材料的抓粉能力、粘粉能力不足，化妆粉质材料容易从仿生毛的表面滑落，使用感较差。
发明内容
为了使刷毛得到具有与天然羊毛相似的鳞片结构，提高刷毛的抓粉能力和粘粉能力，本申请提供一种化妆刷仿生刷毛的处理方法。
本申请提供的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法采用如下的技术方案：
一种化妆刷仿生刷毛，由以下方法制得：
S1：称取重量份之比为1:5-10的有机硅和聚醚多元醇，加热反应，得混合物A；称取氨水和乙醇钠以重量份之比为100-150:1混合均匀，得到碱液A；称取氢氧化钠溶液和氢氧化钾以重量份之比为50-75:1混合均匀，得到碱液B；
S2:称取重量份之比为42-45:22-25:0.1的对苯二甲酸、丁二醇以及催化剂，加入S1得到的混合物A，混合均匀，加热，真空下，反应2-3h，得到改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；
S3：称取重量份之比为1:2-3:1-1.5的天然纤维粉末、无机填料以及增塑剂，加入S2得到的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，混合均匀，熔融拉丝，得到初级拉丝；
S4：将S3得到的初级拉丝浸泡S1得到的碱液A中进行加热预处理；再放入碱液B中，加热浸泡，得到鳞片刷毛；
S5：称取100-200重量份质量分数为10-15％的柠檬酸溶液，加入S4中得到的鳞片刷毛，混合均匀，取出，过水，干燥，得到仿生刷毛。
本申请的处理方法具有操作简单，聚醚多元醇是底分子量的聚醚，主要用于生产氨纶、聚氨酯弹性体和酯醚共聚弹性体；而有机硅具有较好的柔软性，通过有机硅和聚醚多元醇共混改性，使得到的混合物A具有较好的柔软性；S2中，在催化剂的催化作用下，使通过苯二甲酸和丁二醇进行反应得到聚对苯二甲酸丁二酯，由于在苯二甲酸和丁二醇的中加入混合物A，使得混合物A能够均匀分散于得到的聚苯二甲酸丁二醇中，使得混合A与聚苯二甲酸丁二醇充分反应，通过在反应中引入混合物A，使得聚苯二甲酸丁二醇的柔性链段增加，进而使得到改性聚苯二甲酸丁二醇具有较好的柔软性(聚对苯二甲酸丁二醇酯本身含有柔性脂肪醇结构，具有一定柔软性，但是与天然的羊毛相比，其断裂伸长较差，因此，通过加入具有较好柔软性的混合A，使改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的柔软性好)。
该S3中加入天然纤维粉末、填充料以及增塑剂与改性聚苯二甲酸丁二醇混合，再通过加热熔融拉丝，得到初级拉丝，其中，天然纤维粉末采用的是椰子皮制得，椰子皮是椰子树的果实外壳的皮，是由外层为纤维的壳组成的，提供椰子皮纤维和内含可食厚肉质的大坚果；该椰子皮含有大量的纤维、价格便宜以及容易回收加工的优点，该天然纤维粉末的制备方法为将新鲜废弃后的椰子壳进行打浆后，过滤，将得到的滤渣在无水乙醇中潜泡2天，再过滤，再将得到的滤渣自然晾干，再进行研磨成粒径为5μm，得到天然纤维粉末。
由于天然纤维粉末和填充料的协同作用，能够增强提高仿生刷毛的韧性，而增塑剂具有增塑作用，便于各组分原料的进行混合加工，提高制备各原料的混合加工效率。
由于初级拉丝中含有高分子聚合物(该初级拉丝是通过改性聚苯二甲酸丁二醇其他原来混合得到)，使得初级拉丝具有耐腐蚀的特点，若该初级拉丝只是直接进行只是用一步法碱蚀，当碱性过弱时，碱蚀速率慢影响加工效率，当碱性过强时，碱蚀程度过大时，会严重腐蚀初级拉丝，影响鳞片生成的碱蚀效果。
因此先采用碱液A进行预处理，且该碱液A中的氨水具有弱碱性，且碱性温和，而加入的乙醇钠具有较强的碱性，使碱液A的碱性增加，便于对初级拉丝进行碱蚀预处理，使得初级拉丝的表面出现微腐蚀的状态；再将预处理后的初级拉丝放入碱液B中，该碱液B氢氧化钠溶液的碱性比氨水强，加入的氢氧化钾进一步增强碱性，可以促进碱蚀反应，再通过加热的方式，进一步促进碱蚀速率，使初级拉丝的表面进一步快速碱蚀，形成含有鳞片的刷毛。
通过柠檬酸溶液的作用，使残留在鳞片刷毛上的碱液进行中和，从而得到仿生刷毛。本申请采用分段碱蚀的方法进行，使初级拉丝进行预处理，再通过加温快速碱蚀，得到鳞片刷毛，得到仿生刷毛的带有鳞片且柔软性好，进而使得仿生刷毛提高刷毛的抓粉能力和粘粉能力。
优选的，所述催化剂为二氧化钛。
该二氧化钛俗称钛白粉，具有催化作用，能够促进对苯二甲酸和丁二醇聚合形成聚对苯二甲酸丁二醇酯，提高聚对苯二甲酸丁二醇酯的生产效率。
优选的，所述氨水的质量分数为25-30％；所述氢氧化钠溶液的质量分数为20-25％。
该质量分数范围为本请较佳的氨水质量分数范围和氢氧化钠溶液的质量分数范围，便于初级拉丝进行预处理和碱蚀，使初级拉丝形成带鳞片的刷毛。
优选的，所述S4中，预处理的浸泡时间为60-120min，反应温度55-65℃。
该浸泡时间范围为本请较佳范围，在该浸泡时间范围时间内，便于初级拉丝进行表面的腐蚀预处理。
优选的，碱蚀的温度为70-85℃，反应时间5-10min。
碱蚀的温度范围和反应时间范围均为本请较佳范围，通过在该碱蚀温度内和该反应时间内，使初级拉丝形成带鳞片的刷毛。
优选的，所述步骤S2中的加热温度为250-260℃，真空度1-3mbar。
该加热温度范围和真空度范围为本请较佳范围，在以上范围内，能够促进聚对苯二甲酸和丁二醇的反应，提高聚对苯二甲酸丁二醇酯的生产效率。
优选的，聚醚多元醇的羟值为178-197KgKOH/Kg，分子量900-1100，该羟值范围和分子量范围为本请较佳范围，在该范围值下能够使。
优选的，所述S3中的熔融温度为210℃-230℃，该熔融温度为本申请较佳的熔融温度范围，在该熔融温度范围下，原料形成熔融态，便于进行拉丝，形成初级拉丝。
优选的，填充料为云母和滑石粉。
上述云母具有非常高的绝缘性，能够减少仿生刷毛使用时产生静电，而滑石粉具有绝缘性、柔软等优点，能够进一步增强仿生刷毛的柔软性和绝缘性。
优选的，所述增塑剂为合成植物酯。
该合成植物酯是一种环保的增塑剂，且具有增塑效率高和相溶性好的优点，使得合成植物酯能够很好混合于原料中，便于原料进行加工，提高仿生毛刷的加工效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
本申请采用先通过有机硅对聚醚多元醇进行改性，使得到的混合物A中含有柔性基团，因而具有较好的柔软性，通过在对苯二甲酸和丁二醇的聚合溶液中加混合物A，使混合物A生成的聚对苯二甲酸丁二醇酯接枝改性，使得到的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯具有较好的柔软性和底初始膜量，再通过改性聚对苯二甲酸丁二醇酯与天然纤维粉末、填充料以及增塑剂，熔融拉丝，使得的初级拉丝具有较好的柔软性和底初始膜量，本申请在该初级拉丝的基础下，使初级拉丝预处理，再进行碱蚀处理，形成带鳞片的刷毛，进而使得仿生刷毛具有柔软性好和底初始模量的优点，且带有鳞片，进而使仿生刷毛更容易抓粉和粘粉。
具体实施方式
以下实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的部分原料的来源；
合成植物酯，生产厂家：苏州伊格特化工有限公司，型号：YKgT-1；
双封端乙烯基硅油，生产厂家：黄山市强力化工有限公司，货号：QL-2311VDV250，乙烯基含量：0.50-0.54，型号：QL-2311VDV；
实施例
实施例1
一种化妆刷仿生刷毛，由以下方法制得：
S1：称取1Kg双封端乙烯基硅油和8Kg聚醚多元醇，加入至反应釜中，加热至120℃，搅拌反应3h，出料得混合物A，备用；称取120Kg质量分数为28％的氨水和1Kg乙醇钠，混合均匀，得到碱液A，备用；称取60Kg质量分数为27％氢氧化钠溶液和1Kg氢氧化钾，混合均匀，得到碱液B，备用；
S2:称取43Kg对苯二甲酸、24Kg丁二醇以及0.1Kg二氧化钛，与S1得到的混合物A，一并加入至反应釜中，混合均匀，抽真空至真空度2mbar，加热至255℃，反应2h，得到改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；
S3：称取1Kg天然纤维粉末、1Kg云母、2Kg炭纤维以及1.5合成植物酯，与S2得到的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，放入高速混合机中，混合5min，并通过抽丝设备在220℃下熔融拉丝，得到初级拉丝；
S4：将S3得到的初级拉丝浸泡S1得到的碱液A中进行加热至60℃，进行预处理90min，取出，再放入碱液B中，加热至80℃，浸泡75min，最后放入去离子水中进行过水，得到鳞片刷毛；
S5：称取150Kg质量分数为10-15％的柠檬酸溶液，加入S4中得到的鳞片刷毛，混合均匀，取出，放入去离子水中进行过水，再放入50℃的烘箱中干燥2h，得到仿生刷毛。
实施例2-5
实施例2-5与实施例1的不同之处在于，各原料中的用量、反应的温度以及反应时间不同；
表1实施例1-5的各原料中的用量、浓度、反应的温度以及反应时间
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，S2：称取62.2Kg聚对苯二甲酸丁二醇酯，与S1得到的混合物A，一并加入至混合均匀，加热至225℃，反应2h，得到改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；其余的步骤与实施例1的相同(该市售的聚对苯二甲酸丁二醇酯生产厂家：武汉浩荣生物科技有限公司，CAS编号：26062-94-2)。
对比例2
对比例2与实施例2的不同之处在于，S1：称取1Kg双封端乙烯基硅油和8Kg聚醚多元醇，加入至反应釜中，抽真空至真空度为2mbar，加热至120℃，搅拌反应3h，出料得混合物A，备用；称取120Kg质量分数为28％的氨水和1Kg乙醇钠，混合均匀，得到碱液A，备用；S4：将S3得到的初级拉丝浸泡S1得到的碱液A中，加热至60℃，浸泡155min，放入去离子水中进行过水，得到鳞片刷毛；其余的步骤与实施例2的相同。
对比例3
对比例1与实施例2的不同之处在于，S1：称取1Kg双封端乙烯基硅油和8Kg聚醚多元醇，加入至反应釜中，加热至120℃，搅拌反应3h，出料得混合物A，备用；称取60Kg质量分数为13％氢氧化钠溶液和1Kg氢氧化钾，混合均匀，得到碱液B，备用；
将S3得到的初级拉丝泡于S1得到的碱液B中，加热至80℃，浸泡155min，放入去离子水中进行过水，得到鳞片刷毛；其余的步骤与实施例3的相同。
对比例4
对比例4与实施1－10的不同之处在于，对比例4的仿生刷毛为市售仿生刷毛，该仿生刷毛在民创优品购买。
性能检测试验
检测方法
1、粘粉效果和抓粉效果
将实施例1-10和对比例1-4制得的腮红刷，进行试验测；
称取15g的腮红(颜色为红色)，划直线过程：用仿生刷毛在一定的高度下，竖直蘸取腮红，并将蘸有腮红的仿生刷毛，竖直向下划直线在猪皮上至仿生刷毛上的腮红完全掉落(猪皮上设置有两条限位线，限位线之间的宽度为3cm，当仿生刷毛下压划线时，其仿生刷毛的宽度刚好落入两条限位线中间，且不得超出两个限位线直间的间距)，用槽尺子量取直线的长度，该划直线过程重复十次，计算划直线的长度的平均值，同时称量剩余腮红的重量。
2、断裂伸长率
分别取50根实施例1-10和对比例1－4中的刷毛，进行测试，分别将刷毛的两端部用胶水(水性丙烯酸树脂，生产厂家:佛山市隽途新材料有限公司，型号:JT-207A)粘合，固化30min，量取刷毛的厚度和宽度，将刷毛放入万能试验机进行测试，当夹持刷毛时，中间预留4cm，记录测试的断裂伸出率数据。
3、出峰率
生产鳞片的出峰率：随机抽取100根刷毛，并用40倍放大镜观察，记录刷毛是否有鳞片生成的情况，并统计未磨峰的刷毛数量记为A，出峰率＝(100-A)/100*100％；
表2实施例1-10和对比例1-4的试验数据
结合实施例1和对比例1并结合表2可以看出，实施例1的划线长度比对比例1的长，剩余腮红的重量比对比例1少，并且断裂伸长率和出峰率均比对比例1高，说明实施例1的刷毛粘粉能力、抓粉能力以及柔软性均比对比例1的好，进而说明实施例1通过本申请制备方法得到聚对苯二甲酸丁二醇酯用于制备刷毛的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性，均比对比例1采用市售的聚对苯二甲酸丁二醇酯制备的刷毛的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性的好。
结合实施例2和对比例2并结合表2可以看出，实施例2的划线长度比对比例2的长，且剩余腮红的重量比对比例2少，出峰率比对比例2高，说明实施例2的刷毛粘粉能力和抓粉能力均比对比例2的好，进而说明实施例2通过本申请制先进行预处理再进行碱蚀得到制备的刷毛的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性，比对比例2直接采用碱液A进行碱蚀的得到的刷毛的的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性的好。
结合实施例2和对比例3并结合表2可以看出，实施例2的划线长度比对比例2的长，剩余腮红的重量比对比例3少，并且对比例3的刷毛出现断层、腐蚀形成的鳞片面积大，说明实施例2的刷毛粘粉能力和抓粉能力均比对比例3的好，进而说明实施例2通过本申请制先进行预处理再进行碱蚀得到制备的刷毛的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性，比对比例3直接采用碱液B进行碱蚀得到的刷毛的抓粉能力、粘粉能力以及柔软性好，同时直接采用碱液B进行碱蚀会使刷毛出现断层和腐蚀形成的鳞片的面积大，说明单独采用强碱直接处理对刷毛造成一定的损坏。
实施例1－10与对比例4结合表2，实施例1－10均有鳞片产生，对比例4无鳞片产生，且对比例4的划线长对实施例1－10的短，剩余的腮红的重量比实施例1－10的多，出峰率比实施例1－10的低，进而说明，实施例1－10产生的鳞片较多，进而更容易进行抓粉和粘粉，同时实施例1－10的断裂伸出长率均比对比例4的高，进而说明实施例1－10得到的刷毛的柔软性比对比例1市售的刷毛的柔软性好。
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 (10)
1.一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于，该化妆刷仿生刷毛，由以下方法制得：
S1：称取重量份之比为1:5-10的有机硅和聚醚多元醇，加热反应，得混合物A；称取氨水和乙醇钠以重量份之比为100-150:1混合均匀，得到碱液A；称取氢氧化钠溶液和氢氧化钾以重量份之比为50-75:1混合均匀，得到碱液B；
S2:称取重量份之比为42-45:22-25:0.1的对苯二甲酸、丁二醇以及催化剂，加入S1得到的混合物A，混合均匀，加热，真空下，反应2-3h，得到改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；
S3：称取重量份之比为1:2-3:1-1.5的天然纤维粉末、无机填料以及增塑剂，加入S2得到的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，混合均匀，熔融拉丝，得到初级拉丝；
S4：将S3得到的初级拉丝浸泡S1得到的碱液A中进行加热预处理；再放入碱液B中，加热浸泡，得到鳞片刷毛；
S5：称取100-200重量份质量分数为10-15%的柠檬酸溶液，加入S4中得到的鳞片刷毛，混合均匀，取出，过水，干燥，得到仿生刷毛。
2.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：所述催化剂为二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：所述氨水的质量分数为25-30%；所述氢氧化钠溶液的质量分数为20-25%。
4.根据权利要求1或3所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：预处理的浸泡时间为60-120min，反应温度55-65℃。
5.根据权利要求1或3所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：碱蚀的温度为70-85℃，反应时间50-100min。
6.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：所述步骤S2中的加热温度为250-260℃，真空度1-3mbar。
7.根据权利要求1或3所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：聚醚多元醇的羟值为178-197KgKOH/Kg，分子量为900-1100。
8.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：所述S3中的熔融温度为210℃-230℃。
9.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：填充料为云母和滑石粉。
10.根据权利要求1所述的一种化妆刷仿生刷毛的处理方法，其特征在于：所述增塑剂为合成植物酯。
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