一种假发用牛毛纤维及其拉直方法和应用与流程

1.本发明涉及假发生产加工领域，特别是一种假发用牛毛纤维及其拉直方法和应用。


背景技术：

2.假发用的原料主要分为天然纤维和合成纤维，以人发为代表的天然纤维资源有限，无法满足人们对于天然真发制品的需求，且价格高昂，导致假发产品生产成本高，迫使寻求生产成本低廉的其他替代品。
3.牛毛纤维截面由外到内分别是鳞片层、皮质层、髓质层，其化学成分是以双硫键、肽键为主要结构的角蛋白，成分及表面形态与人发具有极大的相似性，可作为假发制品的重要代替原料。但牛毛纤维粗长、多不规则卷曲、在实际生产中用于制作假发制品品质较低，因此需进行改性处理，改善其表面形态与内外部结构，改性其物理化学性能。而且纤维长度越长，制作假发时的利用价值越高，价格也越高，这也为牛毛作为天然假发原料提供现实依据。
4.目前已有对于羊毛纤维的拉伸细化处理的研究，包括其拉伸细化处理剂，如(公开号：cn102561030a)介绍了一种用于羊毛物理细化的化学前处理剂，是通过非表面活性剂、还原剂、润滑剂等配合使用，破坏羊毛纤维分子结构，其次通过利用物理细化羊毛纤维设备，在湿热条件及拉伸力的作用下拉伸细化羊毛纤维，后通过热及化学处理对纤维进行永久定型。大部分羊毛的拉伸细化需辅助拉伸装置，如(公开号：cn111020788a)公开了一种长羊毛条拉伸细化工艺，羊毛经过预处理后通过蒸汽拉伸装置对牛毛纤维进行拉伸细化，后进入蒸汽定型区进行反复运作，实现长羊毛永久定型，最后长羊毛经卷曲烘干后成团，该方法在羊毛拉伸细化后一次定性，避免了二次定性羊毛纤维的损伤。以上方法所采用的化学试剂众多，成分复杂，拉细羊毛损伤较大，手感粗糙，光泽不强，影响纤维性能，并且所采取的的拉伸方法均需要配合拉伸细化装置完成最终操作，整个装置机械复杂、拉伸成本高而且控制要求很严格，实际操作存在一定难度。
5.目前已有一种假发用牛毛纤维及其制备方法(公开号：cn111455657a)，包括氧化鳞片、氨水水解、氢氧化钠水解和漂洗步骤。虽然得到了粗细度、密度、色泽、手感与人发一致的牛毛纤维。但该方法未考虑到牛毛纤维的长期顺直性，牛毛纤维放置于湿度较大的环境下会变弯曲。并且该方法利用强碱(氢氧化钠)水解牛毛，使牛毛的产量低下。
6.目前已有对毛发进行拉直并染色的方法(公开号：cn104768617a)，利用羧酸作为有效成分的拉直组合物来拉直毛发，从而在拉直处理后对毛发直接进行染色处理。在羧酸存在的条件下，拉直组合物呈酸性，从而使得毛发水解，将毛发拉直。然而，该方法拉直的毛发不能维持长期的顺直性，所拉直的毛发被放置于湿度较大的环境下，不能维持顺直性。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种假发用牛毛纤维的
拉直方法，改善假发用牛毛纤维弯曲程度，提高其长期顺直性。
8.本发明提供了一种假发用牛毛纤维和应用，提高假发用牛毛纤维在湿度较大的环境下的顺直性。
9.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种假发用牛毛纤维的拉直方法，包括以下步骤：
10.去除鳞片：去除牛毛纤维的鳞片并烘干，得到去鳞片的牛毛纤维；
11.梳发：对去鳞片的牛毛纤维进行梳理；
12.排发：将梳理后的牛毛纤维制成假发片，并分装成束；
13.预拉直：配制预拉直液，预拉直液由质量比为1～3:5:50～60的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成；将假发片置于预拉直液中反应、反应后进行洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐、平铺、干燥，得到预拉直牛毛纤维；
14.拉直：配制拉直液，拉直液由体积比为1～3:8:20～30的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成；预拉直牛毛纤维利用拉直液浸泡，反应后用清水洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐、平铺、干燥，得到假发用牛毛纤维。
15.本发明对去鳞片的牛毛纤维进行预拉直和拉直，预拉直与拉直步骤缺一不可，是牛毛维持长期顺直性的关键工艺，从而维持牛毛水解后具备的顺直性，并且可以长期保持，即使所拉直的牛毛被放置于湿度较大的环境下，也能维持顺直性。进一步地，预拉直液由质量比为1～3:5:50～60的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。拉直液由体积比为1～3:8:20～30的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
16.进一步地，预拉直步骤中，假发片中牛毛纤维与预拉直液质量比为1:10～15。
17.进一步地，拉直步骤中，预拉直牛毛纤维与拉直液质量比为1:5～10。
18.进一步地，预拉直步骤中，假发片在预拉直液中反应时间为5～10min，洗涤完成后，洗涤溶液的ph值为6～8，干燥的温度为80～100℃。
19.进一步地，拉直步骤中，拉直液浸泡的时间为3～5min，溶液温度35～45℃，洗涤完成后，洗涤溶液的ph值为6～8，干燥的温度为80～100℃。
20.进一步地，去除鳞片步骤具体为：
21.氧化处理：将牛毛纤维用去离子水浸湿、再置于氧化处理液中进行氧化处理，清水洗涤干净，得到氧化处理后的牛毛纤维；
22.氨水水解：将氧化处理后的牛毛纤维置于氨水溶液中进行水解，并用清水洗涤干净、洗涤后进行烘干，得到去鳞片的牛毛纤维。
23.进一步地，氧化处理步骤中，氧化处理液由质量比1～5:1～10:10～20的盐酸、次氯酸钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与处理液质量比1:10～20，氧化处理的时间为10～15min。
24.进一步地，氨水水解步骤中，氨水溶液由体积比为1～3:20～30的浓氨水与去离子水配制而成，牛毛纤维与氨水溶液质量比为1:5～10，氨水溶液水解牛毛纤维时间为5～10min，水解温度为35～45℃。
25.进一步地，梳发步骤中，使牛毛纤维达到一端对齐的单纤维状态，并进行固定。
26.进一步地，排发步骤中，距离牛毛纤维顶端2-3cm的位置进行缝制固定。
27.本发明还公开了利用上述拉直方法制备得到的假发用牛毛纤维。
28.本发明还公开了上述牛毛纤维在假发中的应用。
29.以下对本技术进一步说明：
30.本方法利用由碳酸钠、氯化钠和去离子水组成的预拉直液，以及由次氯酸钠、硫酸钠和去离子水组成的拉直液，分步骤处理牛毛。其中预拉直步骤中的碳酸钠、氯化钠使得预拉直液整体呈碱性，使牛毛在碱性条件下水解、变直；拉直步骤中的次氯酸钠、硫酸钠使得牛毛氧化，从而维持牛毛水解后具备的顺直性，并且可以长期保持，即使所拉直的牛毛被放置于湿度较大的环境下，也能维持顺直性。本方法利用的分步骤处理牛毛方法，其预拉直与拉直步骤缺一不可，是牛毛维持长期顺直性的关键工艺:(1)分步骤处理过程中，预拉直过程使得牛毛的双硫键打开，经过梳齐、平铺、干燥后，牛毛呈拉直状态。但得到的预拉直牛毛的双硫键未重新交联，牛毛结构不稳定，因此，仅预拉直得到的牛毛无法维持长期顺直性；(2)拉直过程使得双硫键重新交联，经过梳齐、平铺、干燥后，牛毛结构固化，得到可以维持长期顺直性的假发用牛毛纤维。
31.本发明所提供的假发用牛毛纤维拉直方法包括去除鳞片、氨水水解、梳发、排发、预拉直、拉直，其中去除鳞片过程中所用到的次氯酸和盐酸目的在于使牛毛皮质层保存的前提下去除毛鳞片将牛毛纤维粗细程度控制在与人发相接近程度，保证所得到的牛毛纤维具有一定的光泽和物理强度，便于后续操作。氨水水解过程去除氧化过程中所产生的残留物。
32.预拉直液中的碳酸钠使得液体整体呈碱性，使得牛毛水解。预拉直液中的氯化钠提升液体中的钠离子的浓度，钠离子吸附在水解的牛毛表面，保护其结构不被碱性液体过度破坏。经过预拉直液处理后，牛毛纤维的二硫键打开，牛毛呈现柔软、顺直效果，将其置于铁板上梳直烘干可显著改善牛毛纤维弯曲度，使其达到与人发相接近程度。
33.拉直液中的次氯酸钠氧化牛毛的双硫键，使得双硫键重新交联，结构固化。拉直液中的硫酸钠提升液体中的钠离子、硫酸根离子的浓度，钠离子、硫酸根吸离子附在牛毛表面，提高双硫键的交联程度。经过拉直液处理后，牛毛纤维变得柔软，且可维持长期顺直性，仿真度得到进一步提高。
34.本发明的优点在于，本发明采用天然纤维作为制作假发用原料，操作流程简单，牛毛纤维经拉直处理后即使被放置于湿度较大的环境下，也可以维持长期顺直性。外观及手感上与人发相当，拉直后的牛毛纤维可达到永久定型，并可反复造型、使用。此发明不但提升假发产品质量，而且提高牛毛应用范围和经济价值，是促进发制品行业发展的优势途径。
附图说明
35.图1为实施例1中拉直的假发用牛毛纤维，在相对湿度80％条件下，30天后的照片。
36.图2为对比例1中拉直的假发用牛毛纤维，在相对湿度80％条件下，30天后的照片。
具体实施方式
37.实施例1
38.步骤一，去除鳞片：将牛毛纤维用去离子水浸湿置于氧化处理液中进行氧化处理，之后用去清水洗涤干净，去除附着于牛毛纤维表面的氧化处理液；
39.步骤二，氨水水解：将氧化处理液处理过后的牛毛纤维置于一定量浓度的氨水溶
液中进行水解，并用清水洗涤干净、洗涤后进行烘干；
40.步骤三，梳发：烘干后的牛毛纤维置于梳发器上进行梳理；
41.步骤四，排发：经梳理后的牛毛纤维用缝纫机制成假发片，并分装成束；
42.步骤五，预拉直：将缝制好的假发片置于预拉直液中进行反应、洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐置于铁板上，挤掉多余水份并干燥，得到预拉直假发用牛毛纤维。
43.步骤六，拉直：将预拉直牛毛纤维进行拉直液浸泡，并用清水洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐置于铁板上，挤掉多余水份并干燥，得到拉直后的假发用牛毛纤维。
44.所述步骤一处理过程中，所用氧化处理液由质量比2:5:15的盐酸、次氯酸钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与处理液质量比1:15，处理时长为12min。
45.所述步骤二处理过程中,氨水溶液由体积比为2:25的浓氨水与去离子水配制而成，牛毛纤维与氨水溶液质量比为1:8，氨水溶液水解牛毛纤维时间为8min，溶液温度40℃。
46.所述步骤三处理过程中，使牛毛纤维达到一端对齐的单纤维状态，并进行固定。
47.所述步骤四处理过程中，距离牛毛纤维顶端2.5cm的位置进行缝制固定。
48.所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为2:5:55的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与预拉直液质量比为1:12，预拉直液处理牛毛纤维的反应时间为8min。洗涤完成后，应该使得洗涤后的液体的ph值为7。干燥在烘箱内进行，烘箱设定温度为90℃。
49.所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为2:8:25的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与拉直液质量比为1:8，反应时间为4min，溶液温度40℃。洗涤完成后，应该使得洗涤后的液体的ph值为7。干燥在烘箱内进行，烘箱设定温度为90℃。
50.实施例2
51.实施例2与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为3:5:60的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
52.实施例3
53.实施例3与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:50的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
54.实施例4
55.实施例4与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为2:5:50的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
56.实施例5
57.实施例5与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:58的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
58.实施例6
59.实施例6与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为1:8:20的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
60.实施例7
61.实施例7与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为3:8:30的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
62.实施例8
63.实施例8与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为2:8:20的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
64.实施例9
65.实施例9与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为3:8:25的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
66.实施例10
67.步骤一，去除鳞片：将牛毛纤维用去离子水浸湿置于氧化处理液中进行氧化处理，之后用去清水洗涤干净，去除附着于牛毛纤维表面的氧化处理液；
68.步骤二，氨水水解：将氧化处理液处理过后的牛毛纤维置于一定量浓度的氨水溶液中进行水解，并用清水洗涤干净、洗涤后进行烘干；
69.步骤三，梳发：烘干后的牛毛纤维置于梳发器上进行梳理；
70.步骤四，排发：经梳理后的牛毛纤维用缝纫机制成假发片，并分装成束；
71.步骤五，预拉直：将缝制好的假发片置于预拉直液中进行反应、洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐置于铁板上，挤掉多余水份并干燥，得到预拉直假发用牛毛纤维。
72.步骤六，拉直：将预拉直牛毛纤维进行拉直液浸泡，并用清水洗涤、梳直、将牛毛纤维梳齐置于铁板上，挤掉多余水份并干燥，得到拉直后的假发用牛毛纤维。
73.所述步骤一处理过程中，所用氧化处理液由质量比1:1:18的盐酸、次氯酸钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与处理液质量比1:10，处理时长为10min。
74.所述步骤二处理过程中,氨水溶液由体积比为1:20的浓氨水与去离子水配制而成，牛毛纤维与氨水溶液质量比为1:5，氨水溶液水解牛毛纤维时间为10min，溶液温度45℃。
75.所述步骤三处理过程中，使牛毛纤维达到一端对齐的单纤维状态，并进行固定。
76.所述步骤四处理过程中，距离牛毛纤维顶端3cm的位置进行缝制固定。
77.所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:60的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与预拉直液质量比为1:15，预拉直液处理牛毛纤维的反应时间为5min。洗涤完成后，应该使得洗涤后的液体的ph值为7。干燥在烘箱内进行，烘箱设定温度为80℃。
78.所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为1:8:20的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成，牛毛纤维与拉直液质量比为1:10，反应时间为5min，溶液温度35℃。洗涤完成后，应该使得洗涤后的液体的ph值为8。干燥在烘箱内进行，烘箱设定温度为100℃。
79.对比例1
80.对比例1与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:100的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
81.对比例2
82.对比例2与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:65的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
83.对比例3
84.对比例3与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为4:5:55的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
85.对比例4
86.对比例4与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为6:5:55的碳酸钠、氯化钠和去离子水配制而成。
87.对比例5
88.对比例5与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为4:8:20的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
89.对比例6
90.对比例6与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为6:8:20的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
91.对比例7
92.对比例7与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为1:8:40的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
93.对比例8
94.对比例8与实施例1的区别在于所述步骤六处理过程中，拉直液由体积比为1:8:45的次氯酸钠、硫酸钠和去离子水配制而成。
95.对比例9
96.对比例9与实施例1的区别在于所述处理过程仅包含步骤一到步骤五(不包含步骤六)，步骤一到步骤五过程均与实施例1相同。
97.对比例10
98.对比例10与实施例1的区别在于所述处理过程包含步骤一到步骤四，以及步骤六(不包含步骤五)，步骤一到步骤四，以及步骤六过程均与实施例1相同。
99.对比例11
100.对比例11与实施例1的区别在于所述步骤五处理过程中，预拉直液由质量比为1:5:58的氢氧化钠、氯化钠和去离子水配制而成。
101.分别对实施例1-10和对比例1-11所得的拉直的假发用牛毛纤维进行性能测试，结果如表1所示：
102.表1顺直性以及其他参数(顺直性评价分值1分到10分，得分越高顺直性越好；仿真人发真实度评价分值1分到10分，得分越高仿真人发真实度越高；拉直后牛毛纤维质量除以原料牛毛质量，为牛毛纤维的产量)
103.[0104][0105]
注：采用感官鉴别法。三位经过培训的鉴定员，每位鉴定员随机选取一种样品中的10根牛毛纤维，评价每一根牛毛纤维的分值，取平均值为得分值；进一步计算三位鉴定员的给出的得分值的平均值，为该样品的得分值。“/”：得到的牛毛纤维在相对湿度40％条件下，1天后的顺直性得分低于8分，牛毛纤维的产量无意义，不记录。
[0106]
由表1可知，实施例1-10中制得的牛毛纤维的顺直性为9-10分，而对比例1-11中顺直性为1-8分。对比例1-11与实施例1-10的区别在于采用不同的预拉直液，拉直液的配比，结果证明制备过程中采用实施例1-10中对应的预拉直液，拉直液的配比，可以制得顺直性为9-10分、仿真人发真实度为9-10分、产量大于60％的牛毛纤维。其中，图1为实施例1中拉直的假发用牛毛纤维，在相对湿度80％条件下，30天后的照片。图2为对比例1中拉直的假发用牛毛纤维，在相对湿度80％条件下，30天后的照片。图1中假发用牛毛纤维的顺直性为10分，仿真人发真实度为10分，产量64％；图2中假发用牛毛纤维的顺直性为3分，仿真人发真实度为3分。