用於人造毛髮的聚氯乙烯纖維及其生產的製作方法

2023-10-05 08:19:39 5

專利名稱：用於人造毛髮的聚氯乙烯纖維及其生產的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於人造毛髮的聚氯乙烯纖維及一種生產該聚氯乙烯纖維的方法，更具體地說，本發明涉及用於假髮、毛髮附件和詳娃娃毛髮時具有良好加工性能、功能和諸如良好手感等外觀美感性質的聚氯乙烯纖維。
作為人造毛髮纖維、改性丙烯腈系纖維(例如包括50%(重量)丙烯腈和50%(重量)氯乙烯的一種共聚物纖維)、聚氯乙烯纖維、聚偏二氯乙烯纖維和聚酯纖維都有市售品。
由於常用纖維中沒有一種能滿足用於毛髮纖維所要求的所有性質如耐熱性、捲曲性，手感等，在毛髮製品中例如能滿足各種要求的假髮已不能用一種纖維來製備，因此要生產和使用具有特定性質的毛髮製品就要生產與之相對應的那種纖維。
人造毛髮纖維所要求的典型的美感性質如下關於捲曲性(1)適於梳刷的性質毛髮捲曲方向易隨梳刷和捲曲改變，並且不會鬆散。
(2)捲曲的保持多根毛髮的盤旋形髮捲(例如有100根毛髮)受其自身重量時能保持其髮型而不下垂。
(3)向上捲曲的保持扎捲起的多根毛髮髮捲(例如有100根毛髮)，即由其髮根從下向上地盤旋形地捲曲毛髮，當向上捲曲的髮捲搖動的，在捲曲部分的毛髮束並不會鬆開且能保持向上捲曲的形狀。
(4)盤旋形髮捲的回彈力當將盤旋形髮捲懸掛並向上和向下拉動時，髮捲作有規律地彈動而其方向不會向右和向左偏移。
感官性質(5)毛髮蓬鬆性梳理時，毛髮根部或皮膚不會暴露出來，能保持適用於各種髮型的自然蓬鬆。
(6)手感(接近天然毛髮)將該毛髮握在手中時，有軟而蓬鬆的感覺，在手指間拉伸時有光滑的感覺。
(7)光澤該毛髮具有類似於天然毛髮的光澤。
(8)梳理性梳理時在毛髮中部沒有阻力，或梳子在發梢部位不會被鉤住，能順滑地梳過毛髮。
如上所述，已有的人造毛髮纖維各具有其優點和缺點。
例如改性丙烯腈系纖維就具有髮捲蓬鬆，類似於天然毛髮的手感和光澤及良好的梳理性等優點，但並不知道具有這些性質的原因，然而改性丙烯腈系纖維的捲曲性卻很差，致使捲髮時其發束趨向於交錯(保持向上捲曲性差)，時間久了其捲曲會鬆開(保持捲曲性差)或者回彈力差。由於這些原因，改性丙烯腈系纖維主要用於生產自然髮型的毛髮製品(即略有波浪或無波浪的毛髮)。
聚氯乙烯纖維具有良好的捲曲性，例如它容易捲曲，但尚不知其原因，並且捲曲的毛髮不因時間流逝而逐漸失去髮型。當毛髮以盤旋形捲曲時，具有回彈力的手感，然而它的感官性質差，即毛髮的蓬鬆性差或接近於合成纖維的手感和光澤，因此，它主要用於生產波浪型或直髮型(該髮型僅在發梢部位捲曲)的毛髮製品。
鑑於上述情況，毛髮製品製造商試驗了用兩種或多種合成纖維組合以生產各種毛髮製品，以滿足所有美感性要求。但由於上述各種纖維具有不同的耐熱性，因此難以選用適合的加工條件。此外，該等纖維具有不同的色彩和光澤，使毛髮製品的外觀不自然，因而使用者要使用不完美的毛髮製品。
本發明的一個目的是提供一種合成纖維，由這種合成纖維可生產出能滿足各種美感要求的毛髮製品。
本發明的的另一個目的還包括提供一種合成纖維，該合成纖維可製作多種髮型。
按照本發明，提供了一種用於人造毛髮的氯乙烯基纖維，該纖維為一種共聚物，該共聚物包括85%-70%(重量)來自氯乙烯的重複單元、15%-30%(重量)來自丙烯腈的重複單元和0%-5%(重量)來自至少一種可與其共聚的烯類不飽和單體的重複單元。


圖1是本發明纖維的H形橫截面，圖2是本發明纖維的啞鈴形橫截面。
本發明共聚物中的氯乙烯單元為人造毛髮纖維提供一種良好編結的髮捲形，它不因時間流逝而鬆開，當毛髮盤旋形捲曲時具有回彈力。丙烯腈單元提供接近於天然毛髮的手感和毛髮蓬鬆度及良好的梳理性。
當氯乙烯單元的含量小於70%(重量)時，該人造毛髮纖維就不具有滿意的捲曲性，諸如編結的髮捲形、保持捲曲、有回彈力等，當氯乙烯含量超過85%或丙烯腈單元含量小於15%(重量)時，該纖維就不具有丙烯腈單元所帶來的滿意的感官性質，諸如接近天然毛髮的手感和蓬鬆或梳理性等。
任選含有的烯類不飽和單體能改進該纖維的染色性質或易加工性。這類單體的實例有丙烯酸和甲基丙烯酸或其鹽或酯、1，1-二氯乙烯、乙烯基溴、1，1-二溴乙烯、甲代烯丙基磺酸和苯乙烯磺酸或其鹽、丙烯醯胺、乙酸乙烯酯等。
雖然該共聚物可與少量的至少一種其它樹脂組合使用，但最好單獨使用該共聚物。
其它聚合物的實例有氯乙烯樹脂、聚丙烯腈、氯乙烯-丙烯腈共聚物、1，1-二氯乙烯-丙烯腈共聚物等。其它樹脂的用量取決於該纖維的最後用途，按該聚合物總重量計通常不超過30%(重量)，最好不超過20%(重量)。
本發明纖維的橫截面形狀並不是很嚴格的，雖然用圓形、馬蹄形、星形或Y形的橫截面可達到本發明的目的，但是本發明的纖維最好是具有分別如圖1和圖2所示的H形或啞鈴形截面，因為具有H形或啞鈴形截面的纖維有光澤、顏色深和接近天然毛髮的揉曲性。
H形和啞鈴形之間的區別如下截面的立向寬度和水平向寬度(以圖紙面為準分別為「a」和「b」時，如圖1所示的H形截的b/a比率＜1.5，最好不小於0.5，如圖2所示啞鈴形截面的b/a比率不小於1.5，最好不大於3。
本發明纖維對細度的要求並不嚴格，任何適用於人造毛髮的細度均可採用，該纖維的細度最好為40-70旦，纖維細度小於40旦時，該纖維作為毛髮纖維可能太細，致使捲曲的保持性變差，纖維細度大於70旦時，該纖維作為人造毛髮可能太粗並且可能太硬挺。
現在對本發明人造毛髮纖維的生產說明如下。
本發明所用共聚物可通過在含水體系中用任何常規聚合法如懸浮聚合或乳液聚合來製備。
如有需要，可將其它樹脂加入共聚物中，將該共聚物或該共聚物和其它樹脂的混合物溶於一種溶劑中，以形成一種濃度為25-35%的溶液。該溶劑的實例有二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、丙酮、乙腈等。
雖然聚合物溶液已可作為一種紡絲溶液，但可將任何常用的添加劑如二氧化鈦、膠態二氧化矽、硫酸鈣、氫氧化鋁等加入紡絲溶液中以改進紡成纖維的性質。
該紡絲溶液用常規溼或幹紡絲法紡絲、乾燥和拉伸，接著於100-140℃乾熱條件下加熱或於80-110℃溼熱條件下加熱。
拉伸後加熱可鬆弛拉伸時所引起的纖維應變，通常進行0.5-5分鐘。在低於100℃應用乾熱或低於80℃應用溼熱後，所生產的毛髮纖維在將該纖維固定成所要髮型的溫度條件下很容易收縮，例如由該纖維生產毛髮製品時，採用80-110℃。當在高於140℃應用乾熱或高於110℃應用溼熱後，這些纖維在如此高的溫度進行熱處理時會熔合到一起。
本發明通過下面實施例加以說明，除非另有說明，其中「%」係指重量百分率。
在下面各實施例中，對本發明纖維進行了如下的美感鑑定。
將纖維切成預定長度或將切成預定長度的纖維彼此平行排列，根據髮型不同將其卷繞在直徑為10-40mm的鋁管上，在溫度為80-110℃(或在用聚脂纖維時，約180℃)的烘箱內進行熱處理。然後，把捲曲的纖維用縫紉機或填縫針固定縫在一個帽基上以製成頭上的人造毛髮，並對說明書開頭所列各種性質進行鑑定。
用掃描電子顯微鏡觀察該纖維的橫截面。
實施例1用一種氧化還原催化劑，將73%氯乙烯和27%丙烯腈以乳液聚合法進行共聚，將該共聚物溶於丙酮以製得樹脂濃度為30%的紡絲溶液，然後將該紡絲溶液通過H形噴絲孔紡絲、凝結、用水洗滌、乾燥和拉伸，隨後於125℃進行乾熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為H形的纖維。
對該纖維的美感性進行鑑定，鑑定結果示於表1。
從表1所示的鑑定結果看，可以認為該纖維具有極好的性質。
表2是將該纖維製成各種髮型的適應性鑑定，鑑定結果表明本發明纖維適合於製成各種髮型。
實施例2用如實施例1的相同方法製備紡絲溶液，並將該紡絲溶液通過啞鈴形噴絲孔紡絲、凝結、用水洗滌、乾燥並拉伸，隨後於125℃進行乾熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為啞鈐形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
由表1所示的鑑定結果看，可以認為該纖維具有極好的性質。
表2是將該纖維製成各種髮型的適應性鑑定，其鑑定結果表明本發明纖維適合於製成各種髮型。
實施例3用如實施例1的相同方法，製備紡絲溶液，並將該紡絲溶液通過圓孔形的噴絲孔紡絲、凝結，用水洗滌、乾燥並拉伸，隨後於125℃進行乾熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為馬蹄形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
由表1所示鑑定結果看，可以認為，雖然這些纖維的手感和光澤比具有H形或啞鈴形橫截面的纖維要略微差些，但該纖維仍具有非常好的性質。
實施例4用一種氧化還原催化劑，將80%氯乙烯、19%丙烯腈和1%苯乙烯磺酸鈉以乳液聚合法進行共聚，將該共聚物溶於丙酮和苯的混合溶劑(丙酮和苯的重量比率為80∶20)中，製得一種樹脂濃度為28%的紡絲溶液。然後將該紡絲溶液通過圓孔形噴絲孔紡絲、凝結、用水洗滌、乾燥和拉伸，隨後於90℃進行溼熱法熱處理，製得一種細度為60旦且橫截面為馬蹄形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
由表1所示鑑定結果看，可以認為該纖維具有如實施例3一樣極好的性質。
實施例5將實施例1所製備的共聚物(85%)和50%氯乙烯、49%丙烯腈和1%苯乙烯磺酸鈉的的共聚物(15%)混合，並將其溶於丙酮以製得一種紡絲溶液，然後將這種紡絲溶液通過啞鈴形噴絲孔紡絲、凝結、用水洗滌、乾燥和拉伸，隨後於130℃進行乾熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為馬蹄形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
由表1所示鑑定結果看，可以認為該纖維具有如實施例3和4一樣極好的性質。
比較例1用一種氧化還原催化劑，將60%氯乙烯和40%丙烯腈以乳液聚合法進行共聚，將該共聚物溶於丙酮製得一種樹脂濃度為28%的紡絲溶液，然後將該紡絲溶液通過圓孔形噴絲孔紡絲、凝結、用水洗滌、乾燥和拉伸，隨後於135℃進行乾熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為馬蹄形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
比較例2用一種氧化還原催化劑，將90%氯乙烯和10%丙烯腈以乳液聚合法進行共聚，將該共聚物溶於一種丙酮和苯的混合溶劑中，製得一種樹脂濃度為26%的紡絲溶液，然後將該紡絲溶液通過圓孔形噴絲孔紡絲，凝結、用水洗滌、乾燥和拉伸，隨後於90℃進行溼熱法熱處理，製得一種細度為55旦且橫截面為馬蹄形的纖維。
鑑定該纖維的美感性，鑑定結果示於表1。
比較例3-5用市售的改性丙烯腈系纖維(50%氯乙烯和49%丙烯腈)(比較例3)、聚氯乙烯纖維(比較例4)或聚酯纖維(比較例5)，鑑定其美感性，鑑定結果示於表1，表2是上述纖維對製成各種髮型的適應性鑑定。
注A非常適合B適合C不很適合D不適合
權利要求
1.一種用於人造毛髮的氯乙烯基纖維，該纖維是一種共聚物，該共聚物包括85%-70%(重量)來自氯乙烯的重複單元、15%-30%(重量)來自丙烯腈的重複單元和0%-5%(重量)來自至少一種可與其共聚的烯類不飽和單體的重複單元。
2.按權利要求1的用於人造毛髮的氯乙烯基纖維，該纖維具有H形橫截面且細度為40-70旦。
3.按權利要求1的用於人造毛髮的氯乙烯基纖維，該纖維具有啞鈴形橫截面且細度40-70旦。
4.一種製備用於人造毛髮的氯乙烯基纖維的方法，該方法包括如下步驟將一種包括85-70%(重量)來自氯乙烯的重複單元、15-30%(重量)來自丙烯腈的重複單元和0%-5%(重量)來自至少一種可與其共聚的烯類不飽和單體的重複單元的共聚物溶於一種溶劑，以形成一種紡絲溶液，將該紡絲溶液經溼法或幹法紡絲，乾燥並拉伸該紡成纖維，將該纖維於100-140℃進行乾熱法熱處理或於80-110℃進行溼熱法熱處理。
5.按照權利要求4的方法，其中該紡絲溶液的濃度為25-35%(重量)。
全文摘要
一種用於人造毛髮的氯乙烯基纖維，該纖維是由一種共聚物製成，該共聚物包括85-70％(重量)來自氯乙烯的重複單元、15-30％(重量)來自丙烯腈的重複單元和0％-5％(重量)來自至少一種可與其共聚的烯類不飽和單體的重複單元，該纖維具有良好的美感性質。
文檔編號D01F6/40GK1040402SQ8910657
公開日1990年3月14日 申請日期1989年8月18日 優先權日1988年8月18日
發明者高田雅彥, 藤井正晴, 坦田直彥, 芝山逹雄, 神原洋一 申請人:鍾淵化學工業株式會社