（材料加工工程专业论文）含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究.pdf

东华大学学位论文原创性声明 伽舢删舢删删舢删j y 2 13 6 4 0 0 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：加年 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 | 不保密。 学位论文作者签名：v 十匀炙 日期：功f f 年f 月 日 指导教师签名： 寻饥 厶， 日期：。珈，1 年f 月fj 日 硕士学位论文 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制各与性能研究 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 摘要 近几年，中国发制品进入快速发展时期，合成纤维制得发制品不 受资源制约，且容易根据市场需求变换花色品种，附加值高，已成为 发制品发展的主流。从全球来看，目前发制品主要用于装饰、特种工 作需求( 律师、演员) 、教学( 美容美发行业) 和弥补生理缺陷等。发制 品更多地视为“头上时装 用于“扮靓 。随着人们生活水平的不断提 高，自然舒适及功能型的发制品更加受到青睐。保温凉爽型发制品纤 维的研制对不同季节穿戴假发的消费者来说将是一种福音。 本课题采用的相变材料为十八烷( c 1 8 h 3 8 ) ，相变温度为2 5 3 2 。c ( 相转变温度范围和人体温度变化范围相似) 。由于低分子量的纯 十八烷，其各方面力学性能较差，本课题的皮芯复合结构发制品纤维 芯层为十八烷和e v a 3 0 3 0 的共混物。在十八烷中添加e v a 3 0 ，3 0 以提高 其力学性能，除了有利于纤维加工成型外，e v a 3 0 3 0 和十八烷包覆体 系的热性能、封装效果及持久稳定性都较好。相变材料十八烷与 e v a 3 0 3 0 的网络状结构相互间有排挤现象，使e v a 3 0 3 0 的网络状结构 被挤压后变得松散。因此十八烷的含量越多，e v a 3 0 3 0 的网络状结构 被挤压松散得越严重：e v a 3 0 3 0 十八烷共混体系在非等温过程中，晶 粒的增长受阻，体系的结晶能力更加地降低；e v a 3 0 3 0 十八烷共混膜 的断裂强度和断裂伸长率都下降；e v a 3 0 3 0 十八烷共混膜样片渗漏测 硕士学位论文 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 结构发制品纤维都具有良好的弹性回复率。随着芯层含量的增加即相 当于十八烷含量的增加，纤维的弹性回复率降低；当皮芯结构完整时， 在e v a 3 0 3 0 共混包覆十八烷比较理想的效果下有了皮层共混物的进一 步包覆，整个皮芯复合结构纤维所含的相变材料可保持不渗漏的，达 到理想状态；按相变材料含量：拦碧计算所得的相交材料十八烷在皮 j 日，l 芯复合结构发制品纤维中的实际含量基本符合理论值；皮芯复合结构 发制品纤维经历5 0 次冻融循环之后，相变特性变化较小，具有较好 的冻融循环稳定性。 本课题解决了常规发制品纤维不能在周围形成温度基本恒定的 微气候，从而实现温度调节功能的问题，弥补了现有技术生产的传统 假发不能智能调温的不足。 关键词：发制品纤维，乙烯醋酸乙烯共聚物( e v a ) ，高密度聚乙烯 ( h d p e ) ，十八烷，相变，皮芯复合结构 硕士学位论文 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 s t u d yo fp r e p a r a t i o na n dp r o p e r t i e s o fc o r e s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r sw i t h p h a s ec h a n g em a t e r l a l s a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，c h i n e s eh a i rp r o d u c t sa r eg o i n gi n t oa nr a p i dd e v e l o p m e n tp e r i o d s y n t h e t i c w i gf i b e r sa r e n ts u b j e c tt or e s o u r c el i m i t ，a n dc h a n g ec o l o r , ag r e a tv a r i e t yo fd e s i g na c c o r d i n gt o m a r k e t ，a n do w nh i g ha d d e d - v a l u e ，a n dt h e r e f o r eb e c o m et h em a i n s t r e a mo fh a i rp r o d u c t s f r o ma g l o b a lp o i n to fv i e w , h a i rp r o d u c t sa r em a i n l yu s e df o rd e c o r a t i o n ，s p e c i a ln e e dw o r k s ( 1 a w y e r s ， a c t o r so ra c t r e s s e s ) ，t e a c h i n g ( b e a u t ys a l o ni n d u s t r y ) ，a n dc o m p e n s a t i o nf o rd e f e c t s h a i rp r o d u c t s a r em o r ea s f a s h i o no fh e a d f o r “d r e s s i n g ”w i t ht h ec o n t i n u o u si m p r o v e m e n to fl i v i n g s t a n d a r d s ，c o m f o r t a b l ea n df u n c t i o n a lh a i rp r o d u c t sa r ef a v o r e dm u c hb e t t e r d e v e l o p m e n to fw i g f i b e r sc o o li ns u m m e ra n dw a r mi nw i n t e rw o u l db e n e f i tc o n s u m e r sw e a r i n gw i g si nd i f f e r e n t s e a s o n s 。 p h a s ec h a n g em a t e r i a lo c t a d e c a n e ( c 1 8 h 3 8 ) i su s e di nt h i ss t u d yw i t hp h a s et r a n s i t i o n t e m p e r a t u r eo f2 5 3 2 c ( p h a s et r a n s i t i o nt e m p e r a t u r er a n g ei ss i m i l a rt ot h et e m p e r a t u r er a n g eo f h u m a nb o d y ) o c t a d e c a n ei sak i n do fl o wm o l e c u l a rw e i g h ta n dp o o rm e c h a n i c a lp r o p e r t y m a t e r i a l s ，a n dt h ec o r eo fc o r e s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r sa r ee v a 3 0 3 0 o c t a d e c a n eb l e n d s t h e r e f o r e ，e v a 3 0 3 0i s a d d e di n t oo c t a d e c a n et oi m p r o v ei t sm e c h a n i c a lp r o p e r t y , p r o c e s s i n g b e h a v i o r , t h e r m a lp r o p e r t y , p a c k a g ee f f e c t a n dl a s t i n gs t a b i l i t y t h ee v a 3 0 3 0n e t w o r k - l i k e s t r u c t u r eb e c o m e sl o o s eb e c a u s eo ft h ec l a s ho fo c t a d e c a n ea n dn e t w o r k - l i k es t r u c t u r e ，i ti sf o u n d t h a tt h em o r et h ec o n t e n to fo c t a d e c a n ei s ，t h el o o s e r t h en e t w o r k l i k es t r u c t u r eo fe v a 3 0 3 0 b e c o m e s ：d u r i n gn o n - i s o t h e r m a lp r o c e s s ，t h eg r a i ng r o w t h i ne v a 3 0 3 0 o c t a d e c a n eb l e n d si s b l o c k e da n dt h ec r y s t a l l i z a t i o na b i l i t yo ft h es y s t e mf u r t h e rd e c l i n e s ；t h et e n s i l es t r e n g t ha n d e l o n g a t i o n a tb r e a k o fe v a 3 0 3 0 o c t a d e c a n eb l e n dm e m b r a n ed e c l i n e ；l e a k i n g t e s to f e v a 3 0 3 0 o c t a d e c a n eb l e n dm e m b r a n ei n d i c a t e st h a tl e a k a g ei sm o r eo b v i o u s ，w h e no c t a d e c a n ei s 6 0 w t ，h o w e v e r , t h em a s sl o s sr a t ei n c r e a s e so b v i o u s l yw i t ht h ei n c r e a s eo f s a m p l i n gt i m e t h e r e f o r e ，t h ea p p r o p r i a t ea m o u n to fc o r ef o rc o r e - s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r s a r ee v a 3 0 3 0 o c t a d e c a n eb l e n d sw i t h5 5 w t o c t a d e c a n e o c | t a d e c a n ei nt h ec o r ei sl o w - t e m p e r a t u r ep h a s ec h a n g em a t e r i a lw i t hl o wm e l t i n gp o i n ta n d d e c o m p o s i t i o nt e m p e r a t u r e ，s ot h es h e a t hm a t e r i a l sm u s th a v eal o wm e l ts p i n n i n gt e m p e r a t u r e t o p r e v e n tp b a s ec h a n g em a t e r i a l f r o md e c o m p o s i n gi nt h es p i n n i n gp r o c e s s t h es h e a t ha r e e v a 2 8 1 5 0 h d p eb l e n d sw i t he v a 2 8 1 5 0 a sb a s e dr a wm a t e r i a l s ，t h er e a s o n sa r el i s t e da sf o l l o w s ： f i r s t ，t h es p i n n i n gt e m p e r a t u r ei sl o we n o u g h ；s e c o n d ，al o to f e v a 2 8 15 0a n de v a 3 0 3 0h a v i n gg o o d c o m p a t i b i l i t yw i t he a c ho t h e ra r eo b t a i n e di nt h es h e a t ha n dc o r er e s p e c t i v e l y , s ot h es h e a t ha n d c o r e 砌en o te a s yt of a l lo f fd u r i n gt h ea p p l i c a t i o n h d p ei nt h es h e a t hc a ni n c r e a s et h es t r e n g t ho f b l e n df i b e r sa n dm a t c ht ot h el o wm e r i n gp o i n to fe v a 2 8 n s o ，i t sf o u n dt h a tw h e n t h eh d p e c o n t e n to fb l e n d si sa b o u t15 ，t h es p i n n a b i l i t yo fb l e n d sa n dt h em e c h a n i c a lp r o p e r t yo fb l e n d f i b e r sa r et h eb e s t t h e r e f o r e ，t h ec o m p o s i t i o nf o rs h e a t ho fc o r e s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r si s e v a 2 8 ，1 5 0 h d p eb l e n d sw i t h15 h d p e b i c o m p o n e n tm e l ts p i n n i n gm a c h i n ei s u s e di nt h i ss t u d y ，f t i rs h o w st h a to c t a d e c a n eh a s b e e np a c k e di n t oc o r e s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r s ；d r a wt e m p e r a t u r ei s5 0 。c ，d r a wr a t i o sa r e 2 5 ，3 ，3 5a n d4r e s p e c t i v e l y t h er e s u l ts h o w st h a tw i t ht h ei n c r e a s eo fd r a wr a t i o ，t h et e n s i l e s t r e n g t ho fb i e o m p o n e n tf i b e r si n c r e a s e sa n de l o n g a t i o na tb r e a kd e c r e a s e s ；t h et e n s i l es t r e n g t h a n de l o n g a t i o na tb r e a kd e c r e a s ew i t ht h ei n c r e a s eo fc o r ec o n t e n t ；w h e nt h eg i v e ne l o n g a t i o ni s 曼 7 5 a n dt h eg i v e nl o a di ss4 0 c n ，w h e t h e ri ti ss t r e t c h e do n et i m eo rf i v et i m e s ，t h ec o r e s h e a t h b i c o m p o n e n tw i gf i b e r sh a v eg o o de l a s t i cr e c o v e r y ；w i t ht h ei n c r e a s eo f c o r ec o n t e n te q u i v a l e n tt o t h ei n c r e a s eo fo c t a d e c a n e ，t h ef i b e re l a s t i cr e c o v e r yd e c r e a s e s ；t h ep h a s ec h a n g em a t e r i a lw i l ln o t l e a ko u tf r o mt h ec o r e s h e a t hb i c o m p o n e n tw i gf i b e r s ；t h ec o n t e n to fp h a s ec h a n g em a t e r i a li nt h e f i b e r sm e a s u r e db yd s cm e e t st h a to ft h e o r e t i c a lc a l c u l a t i o n ；t h ec o r e - s h e a t hb i c o m p o n e n tw i g f i b e r ss h o wg o o df r e e z e - t h a wc y c l es t a b i l i t ya f t e re x p e r i e n c i n g5 0f r e e z e - t h a wc y c l e s m i ny e ( m a t e r i a lp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db y y i m i nw a n g k e yw o r d s ：w i gf i b e r s ，e t h y l e n e v i n y l a c e t a t ec o p o l y m e r ( e v a ) ，h i g hd e n s i t yp o l y e t h y l e n e ( h d p e ) ，o c t a d e c a n e ( c l s h 3 8 ) ，p h a s et r a n s i t i o n ，c o r e s h e a t hc o m p o u n ds t u c t u r e v 硕士学位论文含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 目录 第一章绪论1 1 1 假发用合成纤维1 1 1 1p v c 基纤维1 1 1 2p a n 基纤维2 1 1 3p e t 基纤维2 1 1 4p p 基纤维3 1 1 5 蛋白质基纤维4 1 2 乙烯一醋酸乙烯共聚物4 1 3 相变材料p c m s 6 1 3 1 相变材料的分类6 1 3 2 相变材料的特性7 1 3 3 定形相变材料f s p c m s 1 0 1 4 相变调温纺织品加工方法1 4 1 4 1 织物整理法1 4 1 4 2 微胶囊处理法1 4 1 4 3 纺丝法1 5 1 4 4 中空纤维浸渍填充法15 1 5 本课题的研究目的、意义和内容1 6 1 5 1 本课题的研究目的1 6 1 5 2 本课题的研究意义1 6 1 5 3 本课题的研究内容1 6 第二章皮层材料性能的研究1 8 2 1 实验部分1 8 2 1 1 实验原料18 2 1 。2 实验设备与仪器18 2 1 3 试样制备1 8 2 1 4 样品测试2 0 2 2 结果与讨论2 4 2 2 1e v a h d p e 原料及共混物的热性能及相容性研究2 4 2 2 2e v a h d p e 原料及共混物的热分解性能分析2 5 2 2 3e v a h d p e 共混膜截面的扫描电子显微镜观察2 6 2 2 4e v a h d p e 共混物的流变性能分析2 7 v l 硕士学位论文 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制各与性能研究 2 2 。5e v a h d p e 共混物的结晶过程及结晶形态3 0 2 2 6e v a h d p e 共混纤维的可纺性研究31 2 2 7e v a h d p e 共混纤维的力学性能测试31 2 3 本章小结3 2 第三章芯层材料性能的研究3 4 3 1 实验部分3 4 3 1 1 实验原料3 4 3 1 。2 实验设备与仪器3 4 3 1 3 试样制备3 4 3 1 4 样品测试3 6 3 2 结果与讨论3 7 3 2 1e v a 、十八烷的熔融温度测定3 7 3 2 2e v a 、十八烷的热分解性能分析3 8 3 2 3e v 十八烷共混物的结晶过程及结晶形态3 9 3 。2 。4e v 十八烷共混膜的力学性能测试4 0 3 2 5e v 刖十八烷共混膜的渗漏测试结果分析4 0 3 2 6e v 十八烷共混膜的恒温水浴测试结果分析4 1 3 2 7e v 十八烷共混膜的耐久性测试结果分析4 2 3 3 本章小结4 3 第四章含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究4 4 4 1 实验部分4 4 4 1 1 实验原料4 4 4 1 2 实验设备与仪器4 4 4 ，1 3 试样制备4 4 4 1 4 样品测试一4 6 4 2 结果与讨论，4 9 4 2 1 皮芯复合结构相变纤维的傅立】叶变换红外光谱分析4 9 4 2 2e v a 2 s 1 5 0 e v a 3 0 3 0 共混膜截面的扫描电子显微镜观察5 0 4 2 3 皮芯复合结构相变纤维截面的光学显微镜观察5 l 4 2 4 皮芯复合结构相变纤维的力学性能测试5 l 4 ，2 5 皮芯复合结构相变纤维的弹性回复率测试5 3 4 2 6 皮芯复合结构相变纤维的耐久性测试5 6 4 2 7 皮芯复合结构相变纤维的相变性能的测定5 6 4 2 8 皮芯复合结构相变纤维的相转变温度与吸放热性能的测定5 7 4 3 本章小结6 1 第五章结论6 3 v i i 硕士学位论文 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 参考文献6 5 攻读学位期间的研究成果目录7 1 致谢7 2 v i i i 硕士学位论文含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 第一章绪论 近几年，中国发制品进入快速发展时期，合成纤维制得发制品不受资源制约， 且容易根据市场需求变换花色品种，附加值高，已成为发制品发展的主流。从全 球来看，目前发制品主要用于装饰、特种工作需求( 律师、演员) 、教学( 美容美发 行业) 和弥补生理缺陷等。发制品更多地视为“头上时装”用于“扮靓”。随着人们 生活水平的不断提高，自然舒适及功能型的发制品更加受到青睐。保温凉爽型发 制品纤维的研制对不同季节穿戴假发的消费者来说将是一种福音。 1 1 假发用合成纤维 目前的专利文献报道及市售的合成发制品纤维主要有聚氯乙烯( p v c ) 基纤 维、聚丙烯腈( p a n ) 基纤维、聚酯( 以p e t 为主) 基纤维、聚丙烯( p p ) 基纤维及蛋 白质基纤维等【n 。 1 1 1p v c 基纤维 由p v c 树脂纺丝而成的纤维，强度、延伸性等方面接近天然毛发，具有良 好的阻燃性、卷曲性及修饰性等特点，因此在波浪型卷发方面具有一定的优势【2 】。 但p v c 基纤维的热收缩率大，1 0 0 进行湿热或干热处理时收缩率达2 0 以上。 p v c 基人造毛发蓬松性差，外观不自然。 工业上生产p v c 基纤维的方法有溶液纺丝和熔融纺丝，熔融纺丝法不使用 有机溶剂且生产效率高。p v c 属热敏性树脂，熔融黏度高、纺丝性能差、纺丝 时还存在初期着色性差、纤维容易发黄等问题。目前p v c 基人造毛发研究的焦 点是如何提高p v c 类树脂的热稳定性、降低热收缩率、增加蓬松感等。 钟渊化学工业株式会社i ) j 在1 9 9 8 年申请的专利中提出p v c 树脂与氯化聚氯 乙烯( c p v c ) 共混的方法。c p v c 是p v c 氯化反应的产物，具有耐热性好、自熄 阻燃性能好、燃烧时生成的有毒烟气量小等优点。通过共混少量的c p v c ，再添 加适量的热稳定剂( 如锡类、水滑石类等) 及润滑剂( 金属皂类、高级脂肪酸类等) ， 可增加p v c 树脂的热稳定性，使其可顺利熔融纺丝生产人造毛发用纤维。但要 求p v c 的黏均聚合度控制在6 5 0 1 4 5 0 ，并且熔纺中需要小孔径的喷丝孔和较小 的拉伸比( 喷嘴截面积 o 5 m m 2 ，拉伸比s 2 5 ) ，若拉伸比过大，纤维表面将呈现 塑料光泽。添加c p v c 树脂可以改善p v c 基纤维的收缩性【4 j ，而c p v c 与p v c 树脂的相容性较差，单一增加c p v c 树脂含量会造成熔纺中纤维发生相分离， 纺丝性能变差。为改善它们的相容性，加入乙烯醋酸乙烯酯( e v a ) 与p v c 的接 枝共聚物，然而e v a 与p v c 接枝共聚物本身热收缩与p v c 树脂的热收缩类似， 因此即使相容性提高，树脂共混物的热收缩仍然会增加。日本电气化学工业株式 会社【5 j 在2 0 0 4 年申请的专利中提出了解决该问题的方法，即选用1 0 0 质量份p v c 堡主兰篁堡茎 鱼塑奎塑型壁查墨鱼墨兰堕兰些堂登型堑塑墨皇壁堕婴墨 树脂、3 - 2 0 质量份相容性c p v c 树脂、1 0 - - 3 0 质量份耐热性c p v c 和0 1 1 0 质量份热稳定剂。其中相容性c p v c 的氯质量分数为5 6 6 4 ，平均聚合度 为4 5 0 - - - 8 0 0 ：耐热性c p v c 的氯质量分数为6 5 - - 7 1 ，平均聚合度为4 5 0 - 1 1 0 0 。这种混合物熔融纺丝后制得的人造毛发，即使在1 0 0 或更高温度气氛下 处理，热收缩比也小于7 。 电气化学工业株式会社烈用马来酸酐共聚物改善p v c 树脂的耐热性进而熔 纺制得发制品纤维。钟渊化学工业株式会社7 1 在美国申请的专利是通过共混醋酸 乙烯酯以降低p v c 熔点，并添加适量热稳定剂及润滑剂，实现了p v c 的熔融纺 幺幺。 1 1 2p a n 基纤维 p a n 基纤维有“人造羊毛之称。p a n 基纤维本身不具有阻燃性，通常应用 含阻燃元素( 氯、溴或磷) 的乙烯基单体，如氯乙烯( v c ) 、偏氯乙烯( v d c ) 、溴乙 烯及乙烯基磷酸酯等与丙烯腈( a n ) 共聚而实现p a n 阻燃改性。阻燃a n 纤维产 品大部分是采用共聚法制造的，共聚法的优点是具有较好的阻燃效果与耐久性。 共聚单体质量分数为3 3 3 6 ，专利f j ；】认为卤代单体质量分数至少为1 5 时， 才能使共聚纤维具有自熄性。 纤维的截面形态对其感官性能有较大影响。通常，断面为圆形的纤维用来获 得柔软感的头发或用于直发，但不适合用于蓬松性头发。专利一i 提出一种使合成 纤维的断面为三叉型的纺丝技术，其断面包括一个中心连接部和由中心连接部沿 3 个方向伸出的突起部，具有这种断面形态的纤维柔软感和蓬松性较好。 钟渊化学工业株式会社【l ( i l 在研究p a n 基纤维时发现，通过限定纤维表面的 凹凸程度( 纤维断面的外圆中心线平均粗糙度0 0 1 o 1 3 1 t m ) ，再用聚硅氧烷处理 剂处理，能获得兽毛样手感的纤维。利用凝固浴的溶剂浓度、温度、添加剂的作 用，配合合适的喷嘴形状( 圆孔喷嘴或者长轴短轴比 。 1 1 3p e t 基纤维 从卷发或直发的外观形态、阻燃性等方面考虑，多以改性p a n 基或p v c 基 纤维为原料，但因其耐热性不良，一般只能在8 0 , - - , 1 2 0 。c - f f j j h 5 二。以聚酯或聚酯 为主要原料的纤维，如p e t 或其共聚物等，因其高熔点、高模量而具有优异的 耐热性和强度，也用于生产发制品纤维。p e t 基纤维易燃，增加p e t 阻燃性常 用的方法是通过物理或化学方法在p e t 中引入阻燃剂。 2 堡主堂篁墼 一 含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的铡备与性能研究 二二二三二一二二二= 二= ：= ：! ：! ：! ：! p e t 基纤维表面光滑平整，其轴向折光指数高达l 。7 2 ，径向折光指数为l 。5 4 ， 使纤维表面引起强烈的光反射，呈现塑料光泽，不适合发制品纤维用。为了对 p e t 基纤维表两进行消光，可在其表面形成大量的磨蚀划痕以增加表面粗糙度， 这样会降低纤维强度。通过碱水溶液处理含有s i 0 2 微粒的p e t 基纤维，从而可 在纤维表面形成特定微细凸起丽获得用于人造毛发的p e t 基纤维。健裘面凸起 太微细均匀，不能充分消光，在接收斜射光时强烈反射，因此应用还是会受到限 制。 钟渊化学工业株式会社在人造毛发用飙燃p e t 基纤维方丽申请了系列专利， 如专利h 土1 4 l 将p e t 威p e t 为基的共聚树脂( a ) 、聚芳酯( b 和亚磷酸酯化合物( c ) 共混物熔纺成纤维，在熔融共混条件下，组分c 对酯交换反应有抑制作用，防 止组分a 和b 发生酗交换反应，纤维的耐热性和物理性能没有降低。另外，共 混过程中利用组分a 与组分b 的部分相容性傻共混物形成精细的海岛结构，其 中b 为分散相，在纤维表面形成凸起而带来消光效果。 l 。1 。4 p p 基纤维 聚丙烯( p p ) 纤维，具有原料来源丰富、生产工艺简单、产品价格相对比其他 合成纤维低廉、纤维的机械强度高、湿强度和干强度基本相同、比重小、耐磨损、 耐腐蚀等优异的性栽。聚雨烯纤维由于其优隧的强度、翳梳理性的纤维特性和良 好的性价比，因此适合作为制造假发的原料。但是聚丽烯纤维满于易燃材料，极 限氧指数只有1 8 ，因此聚丙烯纤维作为假发的原料必须对其进行阻燃处理。 提高聚丽烯纤维阻燃性的办法通常为：l 、聚丙烯与阻燃剂熔融共混后纺丝 制成纤缝；2 、聚丙烯与隰燃母粒一起熔融纺丝制成阻燃聚孱烯纤维。专铡i ”j 使 用六溴环十二烷、二异丙苯齐聚物和三氧化二锑复配阻燃剂方法，可纺长丝、短 纤等，纤维强度和伸长等与普通聚丙烯纤维接近。专利1 1 引介绍了共混改性阻燃 聚丙烯长丝的生产方法。通过八滇醚，氧化锑和过化物的复配、捏合，鼗后注射 纺丝得到阻燃聚两烯纤维，氧指数达到2 7 。专利1 1 7 1 介缁了一种高浓度n n n 纤 维阻燃母粒及其铺备方法。通过八溴醚、氧化锑、有机锡和磷酸酯为热稳定剂、 热熔胶为载体，在高速混合后挤出机挤出造糨。l o o 份p p 切片添加6 份该阻燃 母粒，氧指数可达2 7 。 以上方法制备阻燃聚丙烯纤维的方法都存在作为人造假发纤维陨燃性、强 度、耐温性或是梳理性不足，成本价格高和操作实施方法复杂的问题，因此都存 在一定的缺陷，特别是阻燃性都很难达到u l 一9 4 v - 0 级别。专利 t g l 采用含有均聚 n n 燃n n n 烯为主体n n n 烯a ( 含量为8 0 m o l 以上) 与晒种或两种以上 溴类阻燃剂b ( 可选用十滇联苯醚、溴化环氧乙烷和溴化聚苯乙烯等) 、锑类化合 物c ( 可以是锑酸钠、三氧化二锑等) 、纳米材料d ( 可以是选自纳米蒙脱土、纳米 裔蛉、纳米分子筛、纳米二氧化硅等纳米材料中的一种或者两种的组合) 、热 硕士学位论文 含粕变槠料皮芯复合结构发锚麓纤维豹翻器与性髓研究 稳定剂e 和降温母粒f 一起熔融纺丝。得到的纤维隧燃性高、强度高、藏理性 和悬夔性好、外观帮手感与真发搂近等优点。 l 。l 。5 装岛溪墓纤维 用化学纤维制选发制晶纤维存在很多缺点，容易产生静电刺激皮肤，引起皮 肤瘙痒、过敏等；燃烧时熔化为炙热的熔体，粘在皮肤上烧伤皮蕨。近年来，随 着蛋白质基纤维的出现，以爵生胶原纤维为基础的发制品纤维也得到了发展。髯 生胶艨纤维是一种具有胶厩特性分子结构的蛋白质基纤维，其悬垂性、光泽与手 感均与具有复杂精细结构| l 勺天然蛋白质基纤维的人发接近。通常，涛动物皮或嚣 头瘸碱或酶处理后获得水溶性胶原，然后蒋在无机盐的水溶液中挤出纺丝并适当 交联后制备辩生胶原纤维，只是这种纤维耐热性差，容易受热损伤收缩或发硬。 钟渊化学工业株式会社【l 嘲采用来源于动物皮或骨的可溶性胶源，进一步增 容后制备葬生胶蹶纤维，通过酰胺化反应将硫基或二硫基引入刘再生胶原纤维 中，使之能够进行永久波纹处理，并熊保持波纹形状，然而纤维的耐热性仍然无 明盟改善。后来，钟渊化学工业株式会社1 2 嘲用小粒度的热塑性树脂( 如聚藤烯酸 酯类、p v c 类等) 与再生胶威溶液混合，使热塑性树脂颗粒均匀分数在羧原水溶 液中后纺丝，可增加荐生胶原纤维的耐热性，潮烫发器或干燥器进行造型也不易 发生热损伤。具体原霞尚不清楚，可能霆热塑性树脂颗粒在纤维内部形成了某种 结构，抑制了胶原分子的受热收缩现象。 僳利源( 南通) 实业有簸公司矾i 申请的专利中叙述了将蛋清和可溶性角质蛋 自溶于z n c l 2 溶液中，加入质量分数4 0 5 0 的a n 及少量翁烯酸醵类单体， 鲻氧化。还麒引发裁引发聚合怒纺丝原渡，经涵法纺丝、拉伸处理后的丝絮崩水 合肼水溶液再作化学交联处理，可克服同类发丝产品存在的皮硬、芯疏空的缺陷。 1 。2 乙烯。醋酸琶烯蒸聚鞫 乙烯一醋酸乙烯共聚物( e t h y l e n e v i n y l a c e t a t ec o p o l y m e r ，简称e v a ) 是豳乙烯 和醋酸乙烯单体无飙共豢而成，根据醋酸乙烯( v a ) 含量的不同，其采用的聚合方 法也有所不同。当v a 含量低于4 0 w t 时，采用高压本体聚合；当v a 含薰大于 4 0 w t 4 、于8 0 w t 时，多采用中压溶液蒙合；当v a 含量高于8 0 w t 时，一般采 震中压巍滚聚合1 2 2 - 2 5 j 。 乙烯。醋酸乙烯共聚物根据v a 含量的不阊可分为三大类： ( t ) v a 含量小于4 0 w t 时为热塑性弹性体，简称e v a ； ( 2 ) v a 含量大于4 0 w t d 、于8 0 w t 时在室温下成橡胶态，简称e v m ； ( 3 ) v a 含量大于8 0 w t 时，其”i 瘩接近室温，髑称p v a c 黧料。 硕士学位论文 含相变材科皮芯复合结构发制品纤维的制各与性能研究 = 好 衅 三n 2 hc h 謇1 是 ci l e t l w l e n e 拶们婚 o 0 da c t i v ec e n t e r b 张p o l a rc r o u p 图1 - i 乙烯一醋酸乙烯共聚物的分子链结构 e v a 是由无极性、结晶性的乙烯单体与强极性、非结晶性的醋酸乙烯单体 共聚面成的带有侧基的半结晶性聚合物。由于在乙烯主链中引入由极性的醋酸基 团所组成的侧基，降低了e v a 分子链的规整性，打乱了原来的结晶状态，使e v a 趋向“塑化效应”而降低了主链上的乙烯的结晶度，同时还增加了聚合物链之间的 距离。这就使e v a 比聚乙烯( p e ) 更富有柔软性和弹性。而e v a 共聚物中固有的 c h 3 c o o 基团形成的空间障碍这一极其重要的因素，使其结晶度和玻璃化温度 与低密度聚乙烯( l d p e ) 比，有着较大的差别，并且影响其热稳定性、老化性能 及其他物理力学性能。【2 q e v a 具有优良的柔韧性、弹性、透明性、黏着性、耐候性、耐化学药品性、 与填料和色母粒的相容性，可以通过注塑、挤塑、吹塑、涂覆、热封等成型加工， 广泛应用于制鞋、农膜、共混改性、汽车工业和造纸等方面1 2 7 - 2 9 】。e v a 主要有 以下特性： 2 5 1 ( 1 ) 具有橡胶弹性，柔软、可挠、耐低温； ( 2 ) 机械强度适中，撕裂强度大，耐刺穿，耐应力开裂性，回弹性好； ( 3 ) 醋酸根的极性使e v a 的弹性和粘度增大，结晶性和电性能下降，能溶于 烃类溶剂，耐老化，耐臭氧。 r i v a a 等1 3 0 j 研究了处理过的层状硅酸盐改性v a 含量为1 9 的e v a 的热降 解性能和流变性能，当硅酸盐含量为1 0 时，纳米复合材料在热氧化过程中氧气 的影响显著下降。纳米复合材料的损耗模量和储能模量与纯e v a 相比，都有大 幅度的增加。q i ul o n g z h e n 等 3 1 3 2 制备了m g ( o h ) 2 纳米粉体，并采用熔融共混 的方法制备了e v a m g ( o h 1 2 ( 1 ：1 ) 纳米复合材料，纳米复合体系极限氧指数( l o i ) 为3 8 3 ，与e v a m g ( o h ) 2 微米复合体系相比，提高了5 9 6 。e v a 虽然已经广 硕士学位论文含相变材料皮芯复合结构发制品纤维的制备与性能研究 泛用于注塑、挤塑、吹塑、涂覆、热封等成型加工，但是用于纺制纤维产品仍然 很少，因为e v a 纤维的强度等指标很低，目前基本只有利用e v a 聚合物制成的 中空纤维膜已广泛用于医疗目的的各种分离膜，其在生物相容性和化学稳定性上 极佳，并且洗脱物质