CN109943905A - 一种含有植物纳米粉的人造毛丝 - Google Patents
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Abstract
一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其主要成分是PBT、植物纳米粉、电解银离子溶液，其特征在于：其中各成分的重量份数为：PBT 90～94份，植物纳米粉2～6份、电解银离子溶液1～4份。所述植物纳米粉为以下纳米粉中的一种或者一种以上，主要包括西红柿纳米粉、紫薯纳米粉、胡萝卜纳米粉、大麦叶纳米粉、抹茶纳米粉、南瓜纳米粉、马铃薯纳米粉、西兰花纳米粉、辣椒纳米粉。植物纳米粉经预处理形成凹陷表面和纤维素‑Ag复合抗菌基团，将该植物纳米粉与PET混合拉丝后形成人造毛丝，人造毛丝表面分布带有凹陷表面的植物纳米粉，使得人造毛丝吸粉性更强，同时形成的纤维素‑Ag复合抗菌基团使得人造毛丝具有抗菌性能。
Description
技术领域
本发明涉及化妆刷技术领域，更具体地说，特别涉及一种含有植物纳米粉的人造毛丝。
背景技术
通常化妆刷的刷毛颜色可分为白色类、黄色类、红色类、绿色类、蓝色类、棕色类和黑色类等。而制作刷毛的过程中，通常需要添加矿物质颜料，从而使得刷毛呈现不同的色彩。矿物质颜料具有耐光性强、不易褪色和变色、覆盖力强、透明度差、极其稳定等优点。但是，矿物质颜料纯度不高，制成的化妆刷刷毛吸粉效果不佳，并且由于矿物质颜料原料大多取自天然矿石，可能含有铅、硫化物等有毒物质，对皮肤具有刺激性。
发明内容
(1)技术问题
因此，如何解决现有技术中化妆刷采用矿物质染料进行调色，由于矿物质颜料原料大多取自天然矿石，可能含有铅、硫化物等有毒物质，对皮肤具有刺激性等问题，成了本领域技术人员亟待解决的问题。
(2)技术方案
针对上述问题，本发明的内容是提供一种含有植物纳米粉的人造毛丝，以植物纳米粉为添加剂，替代以往人造毛中添加的矿物质，使得人造毛表面增加粗糙感，取得更好的吸粉效果，亲肤效果好，减少矿物质对皮肤的刺激。
一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其主要成分是PBT、植物纳米粉、电解银离子溶液，其中各成分的重量份数为：PBT 90～94份，植物纳米粉2～6份、电解银离子溶液1～4份。
所述PBT采用PBT颗粒原料，颗粒粒径大小不限。
所述电解银离子溶液是不含载体颗粒的，高纯度的无色、无味、无毒性的透明水溶液。
所述植物纳米粉为以下纳米粉中的一种或者一种以上，其选自西红柿纳米粉、紫薯纳米粉、胡萝卜纳米粉、大麦叶纳米粉、抹茶纳米粉、南瓜纳米粉、马铃薯纳米粉、西兰花纳米粉、辣椒纳米粉。
本发明提供的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，是采用以下步骤进行制备的：
步骤S1，植物纳米粉预处理；
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料；
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品；
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。
所述步骤S1包含有以下两个步骤：
步骤S11，利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平。纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.05～0.10％。将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为10～30min。
步骤S22，添加电解银离子溶液，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。所述电解银离子溶液用量与纤维素酶用量相同，均为植物纳米粉重量的0.05～0.10％。
所述步骤S2中，首先将90～94份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌60～180min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
所述步骤S3中，将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至260-280℃，边搅拌，边再将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌10～15min，继续进行60～150min烘干。通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。抽丝设备参数可依据实际需要设置。经过步骤S3得到含有植物纳米粉的人造毛丝半成品。
所述步骤S4中，将拉伸得到的半成品进行自然冷却；将冷却的人造毛半成品采用裁剪设备将其剪切成化妆刷所需要的长度；最后将裁剪后的不同长度的人造毛分类包装。
进一步的，所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的植物纳米粉，采用植物的根、茎、皮、叶、花、果中的一种或几种捣碎，喷雾干燥后，先用传统粉碎机打浆，再用高能球磨机制备纳米植物浆料，再次经过喷雾干燥，即得植物纳米粉。所述球磨机设置有冷却水管降温，所述球磨机采用氧化锆球，所述球磨机的罐体设置有氧化锆内衬，从而降低植物纳米粉的粉末飞散污染。
进一步的，所述植物选自西红柿、紫薯、胡萝卜、大麦叶、抹茶、南瓜、马铃薯、西兰花、辣椒中的一种或几种，但不限于。
本发明的原理为：植物经球磨机制备而成的植物纳米粉呈表面平整状的颗粒，由于植物纳米粉的化学本质包含有蛋白质、多糖等，多糖的主要成分为植物纤维素，因此利用纤维素酶将植物纳米粉进行植物纳米粉消解，即可使得植物纳米粉表面的植物纤维素在纤维素酶的作用下发生分解反应，从而使得植物纳米粉表面形成大小不同、深度不同凹陷处。由于植物纳米粉除了植物纤维物之外，还包含有其他成分，因此植物纳米粉表面形成的凹陷为不连续的，其大小深度均不相同。然后再添加电解银离子溶液，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子形成纤维素-Ag复合抗菌基团。再将消解后的植物纳米粉与PBT初步混合，使得植物纳米粉与PBT混合均匀，在拉丝之前再次添加植物纳米粉，增加植物纳米粉的用量，使得人造毛丝外表面分布着具有凹陷的植物纳米粉，同时由于纤维素-Ag复合抗菌基团的形成，使得制得的人造毛丝同时具有抗菌性能。
(3)有益效果
本发明的有益效果是：植物纳米粉经预处理形成凹陷表面和纤维素-Ag复合抗菌基团，将该植物纳米粉与PET混合拉丝后形成人造毛丝，人造毛丝表面分布带有凹陷表面的植物纳米粉，使得人造毛丝吸粉性更强，同时形成的纤维素-Ag复合抗菌基团使得人造毛丝具有抗菌性能。
附图说明
图1为本发明中含有植物纳米粉的人造毛丝的制备步骤示意图，图2是本发明的含有植物纳米粉的人造毛丝结构示意图，图3是本发明中植物纳米粉的结构示意图。
图中：1是植物纳米粉，2是凹陷，3是纤维素-Ag复合抗菌基团，4是人造毛丝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其主要成分是PBT、植物纳米粉、电解银离子溶液，其中各成分的重量份数为：PBT 90～94份，植物纳米粉2～6份、电解银离子溶液1～4份。
所述PBT采用PBT颗粒原料，所述植物纳米粉为以下纳米粉中的一种或者一种以上，主要包括西红柿纳米粉、紫薯纳米粉、胡萝卜纳米粉、大麦叶纳米粉、抹茶纳米粉、南瓜纳米粉、马铃薯纳米粉、西兰花纳米粉、辣椒纳米粉。
本发明提供的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，是采用以下步骤进行制备的，如图1所示：
步骤S1，植物纳米粉预处理。
利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平。纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.05～0.10％。将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为10～30min。
然后添加电解银离子溶液，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料。
首先将90～94份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌60～180min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品。
将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至260-280℃，边搅拌，边再将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌10～15min，继续进行60～150min烘干。通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。抽丝设备参数可依据实际需要设置。经过步骤S3得到含有植物纳米粉的人造毛丝半成品。
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。
将拉伸得到的半成品进行自然冷却；将冷却的人造毛半成品采用裁剪设备将其剪切成化妆刷所需要的长度；最后将裁剪后的不同长度的人造毛分类包装。
所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的植物纳米粉，采用植物的根、茎、皮、叶、花、果中的一种或几种捣碎，喷雾干燥后，先用传统粉碎机打浆，再用高能球磨机制备纳米植物浆料，再次经过喷雾干燥，即得植物纳米粉。所述球磨机设置有冷却水管降温，所述球磨机采用氧化锆球，所述球磨机的罐体设置有氧化锆内衬，从而降低植物纳米粉的粉末飞散污染。
具体实施例1
步骤S1，植物纳米粉预处理。
利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平。纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.05％。将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为10min。
然后添加电解银离子溶液，电解银离子溶液与纤维素酶用量相同，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料。
首先将90份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将2份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌60min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品。
将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至260℃，边搅拌，边再将2份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌10min，继续进行60min烘干。通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。抽丝设备参数可依据实际需要设置。经过步骤S3得到含有植物纳米粉的人造毛丝半成品。
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。将拉伸得到的半成品进行自然冷却；将冷却的人造毛半成品采用裁剪设备将其剪切成化妆刷所需要的长度；最后将裁剪后的不同长度的人造毛分类包装。
具体实施例2
步骤S1，植物纳米粉预处理。
利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平。纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.08％。将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为20min。
然后添加电解银离子溶液，电解银离子溶液与纤维素酶用量相同，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料。
首先将92份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将3份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌120min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品。
将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至270℃，边搅拌，边再将3份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌12min，继续进行120min烘干。通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。抽丝设备参数可依据实际需要设置。经过步骤S3得到含有植物纳米粉的人造毛丝半成品。
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。将拉伸得到的半成品进行自然冷却；将冷却的人造毛半成品采用裁剪设备将其剪切成化妆刷所需要的长度；最后将裁剪后的不同长度的人造毛分类包装。
具体实施例3
步骤S1，植物纳米粉预处理。
利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平。纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.10％。将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为30min。
然后添加电解银离子溶液，电解银离子溶液与纤维素酶用量相同，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料。
首先将94份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌180min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品。
将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至280℃，边搅拌，边再将4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌15min，继续进行150min烘干。通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。抽丝设备参数可依据实际需要设置。经过步骤S3得到含有植物纳米粉的人造毛丝半成品。
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。将拉伸得到的半成品进行自然冷却；将冷却的人造毛半成品采用裁剪设备将其剪切成化妆刷所需要的长度；最后将裁剪后的不同长度的人造毛分类包装。
本发明的原理为：植物经球磨机制备而成的植物纳米粉呈表面平整状的颗粒，由于植物纳米粉的化学本质包含有蛋白质、多糖等，多糖的主要成分为植物纤维素，因此利用纤维素酶将植物纳米粉进行植物纳米粉消解，即可使得植物纳米粉表面的植物纤维素在纤维素酶的作用下发生分解反应，从而使得植物纳米粉表面形成大小不同、深度不同凹陷处，由于植物纳米粉除了植物纤维物之外，还包含有其他成分，因此植物纳米粉表面形成的凹陷为不连续的，其大小深度均不相同。然后再添加电解银离子溶液，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子形成纤维素-Ag复合抗菌基团。预处理后的植物纳米粉形态如图3所示，其表面分布有凹陷2和纤维素-Ag复合抗菌基团3。再将消解后的植物纳米粉与PBT初步混合，使得植物纳米粉与PBT混合均匀，在拉丝之前再次添加植物纳米粉，增加植物纳米粉的用量，使得人造毛丝外表面分布着具有凹陷的植物纳米粉，同时由于纤维素-Ag复合抗菌基团的形成，使得制得的人造毛丝4同时具有抗菌性能。制得的人造毛丝4示意图如图2所示。
本发明中银离子在植物纳米粉表面形成纤维素-Ag复合抗菌基团的机理为：植物纳米粉表面的纤维素经纤维素酶处理后，能够暴露出更多的末端还原基，有利于Ag+的原位还原。基于纤维素酶对于纤维素的降解作用可以提高其还原性，以植物纳米粉为基体，纤维素为还原剂，在植物纳米粉表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团。
本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的产品。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其主要成分是PBT、植物纳米粉、电解银离子溶液，其特征在于：各成分的重量份数为：PBT90～94份，植物纳米粉2～6份、电解银离子溶液1～4份；
所述PBT采用PBT颗粒原料；
所述植物纳米粉为以下纳米粉中的一种或者一种以上，其选自西红柿纳米粉、紫薯纳米粉、胡萝卜纳米粉、大麦叶纳米粉、抹茶纳米粉、南瓜纳米粉、马铃薯纳米粉、西兰花纳米粉、辣椒纳米粉。
2.根据权利要求1所述的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其特征在于：采用以下步骤制备：
步骤S1，植物纳米粉预处理；
步骤S2，将PBT熔融后与预处理后的植物纳米粉混合得初级浆料；
步骤S3，将初级浆料与预处理后的植物纳米粉再次混合，拉丝制得人造毛丝半成品；
步骤S4，人造毛丝半成品冷却后裁剪分类包装。
3.根据权利要求2所述的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其特征在于：所述步骤S1包含以下两个步骤：
步骤S11，利用纤维素酶对植物纳米粉进行消解，使得植物纳米粉表面呈现凹凸不平；纤维素酶的用量为植物纳米粉重量的0.05～0.10％；将纤维素酶与植物纳米粉混合均匀，消解时间为10～30min；
步骤S22，添加电解银离子溶液，在抑制纤维素酶继续消解植物纳米粉的同时，与植物纳米粉的纤维素纤维表面还原银离子得到纤维素-Ag复合抗菌基团；电解银离子溶液用量与纤维素酶用量相同，均为植物纳米粉重量的0.05～0.10％。
4.根据权利要求2所述的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其特征在于：所述步骤S2中，首先将90～94份重量份数的PBT颗粒在预热罐中程序升温加热至150℃进行熔融，当融成熔融状态时，边搅拌PBT熔融料，边将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中的PBT熔融料，混合后继续搅拌60～180min，使得植物纳米粉中的水分充分去除，并使植物纳米粉与PBT充分混合。
5.根据权利要求2所述的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其特征在于：
所述步骤S3中，将步骤S2制得的初级浆料继续采用程序升温加热至260-280℃，边搅拌，边再将2～4份重量份数的植物纳米粉以一定速率投入预热罐中，植物纳米粉投入完成后继续搅拌10～15min，继续进行60～150min烘干；通过抽丝设备将上述浆料经推进器推进至模板拉丝进行高温熔融拉丝，然后经水槽冷却3段牵伸、5段烤箱成型。
6.根据权利要求2所述的一种含有植物纳米粉的人造毛丝，其特征在于：所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的植物纳米粉，采用植物的根、茎、皮、叶、花、果中的一种或几种捣碎，喷雾干燥后，先用传统粉碎机打浆，再用高能球磨机制备纳米植物浆料，再次经过喷雾干燥，即得植物纳米粉；球磨机设置有冷却水管降温，球磨机采用氧化锆球，球磨机的罐体设置有氧化锆内衬，从而降低植物纳米粉的粉末飞散污染。
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