一种强韧可降解艺术帽舌及其成型方法与流程

1.本发明涉及帽饰材料技术领域，具体是指一种强韧可降解艺术帽舌及其成型方法。


背景技术：

2.目前帽舌用材均以聚丙烯材料为主，因其轻质、力学性能优异、硬度低可进行缝纫加工而被广泛选用。然而，聚丙烯塑料和其他塑料一样，难以在自然条件下降解，难以符合可持续发展以及环境保护的需求。随着近年来禁塑令的大力推进，寻求可降解的帽舌替代品已经是帽饰领域未来的发展的必然选择。
3.申请号200520063814.6，公布了一种草编效果帽子，帽身及帽舌部分缝有草编饰物，使得帽子具有原质、天然的感官效果；申请号201220196536.1，公布了一种葵叶太阳帽，其帽筒、帽顶、帽舌部分由天然葵叶编制而成；申请号202022491372.2，公布了一种原生态木质帽，其帽舌部分采用木质材料制成，增加了自然的灵活和文化艺术气息。可见，天然材料的使用不仅能够实现外观风格以及艺术气息的提升，还可降解达到保护环境目的。然而，受草、葵叶、树木等原材料限制，此类产品的力学性能较低，产品耐用性较差；此外，此类工艺需要编织、外形再加工等工序，产品生产效率偏低。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供了一种强韧可降解艺术帽舌及其成型方法。
5.本方案采取的技术方案如下：一种强韧可降解艺术帽舌，包括如下重量份的组分：左旋聚乳酸5-10份、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物10-30份、立构聚乳酸纤维0.015-0.3份、加工助剂1.5-5份、装饰物0.3-3份。
6.作为本方案的一种优选，所述立构聚乳酸纤维为立构聚乳酸短纤维，所述立构聚乳酸短纤维长径比高于1000，所述聚乳酸短纤维长度服从威布尔分布，所述聚乳酸短纤维长度为1-10mm，平均长度为5-6mm，所述立构聚乳酸短纤维熔点范围为200-240℃；所述左旋聚乳酸熔点范围为160-170℃。
7.作为本方案的一种优选，所述加工助剂包括如下重量份的组分：扩链剂0.3-1份、增容剂0.2-1份、增塑剂0.2-1份、润滑剂0.1-1份、抗老化剂0.2-1.5份、紫外线吸收剂0.5-2份。
8.作为本方案的一种优选，所述装饰物包括织物、羽毛和画片。
9.作为本方案的一种优选，所述织物由天然纤维或可降解纤维通过纺织工艺制成。
10.作为本方案的一种优选，所述羽毛形式包含正羽、绒羽、半绒羽、纤羽中的至少一种，羽毛优选鸡、鸭、鹅、孔雀、鹦鹉、野雉的正羽。
11.作为本方案的一种优选，所述画片包括真皮画片、木材画片、塑料画片、金属画片中的至少一种，所述画片厚度小于1mm，所述画片需经1000目以上砂纸进行磨平、抛光，所述
真皮画片优选牛皮，所述木材画片为榆木、柳木、红木、柚木、香椿木、樱桃木、花梨木、红松木、白松木、泡桐木中的一种，所述塑料画片为左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯中的一种或一种以上的混合物，所述金属画片为不锈钢、钛合金、铝、铝合金、铁、铜中的至少一种。
12.作为本方案的一种优选，所述画片通过印刷制得或通过切割镂空形成镂空画片。
13.本方案还公开了一种强韧可降解艺术帽舌的成型方法，包括如下步骤：
14.s1、制备强韧可降解树脂粒子，所述强韧可降解树脂粒子制备具体步骤包括：
15.s11、将左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、立构聚乳酸短纤维、加工助剂按比例称重并进行物理预混，经高速混合机混合5-10min，获得树脂预混料；
16.s12、将所述树脂预混料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，所述双螺杆挤出机的加工成型温度控制在120-200℃，双螺杆挤出机加热区分为四个区域，从后往前温度区间分别控制为120-150℃、150-170℃、170-180℃、180-200℃，所述双螺杆挤出机工作时螺杆转速为350-450rpm；树脂混料经双螺杆挤出机熔融从出料孔挤出后经自然冷却固化为混合树脂棒，后通过切粒机将所述混合树脂棒切粒，获得强韧可降解树脂粒子；
17.s2、将步骤s1制备的强韧可降解树脂粒子与装饰物进行复合加工，获得强韧可降解的板材，所述复合加工的方法为注塑成型法或模压成型法中的一种。
18.作为本方案的一种优选，所述注塑成型法包括如下步骤：
19.101、将步骤s12制备的可降解树脂粒子喂入注塑成型机中，通过加热熔融、螺杆挤压工序形成熔体；
20.102、将装饰物移至所述注塑成型机的模腔内；
21.103、关闭模腔并通过熔体注塑，完成注塑成型；
22.104、打开模腔并冷却，获得成品。
23.作为本方案的一种优选，所述模压成型法包括以下步骤：
24.201、将步骤s12制备的可降解树脂粒子通过加热加压制备成厚度为0.5-1mm的强韧可降解树脂薄片；
25.202、在平板模具上铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜，在所述塑料薄膜表面铺设1-2层强韧可降解树脂薄片，在所述强韧可降解树脂薄片上放置所述装饰物，然后继续铺设强韧可降解树脂薄片至所需厚度，在最上层再铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜；
26.203、将铺设好的可降解树脂薄片连同聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜一起转移至热压机进行热压成型，热压温度180-200℃、时间30-120s，压强0.1-0.5mpa；
27.204、取出样品在室温下降温即获得成品。
28.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
29.(1)本方案利用左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、立构聚乳酸短纤维及可降解装饰物制备的帽舌，具有生物可降解性，本方案帽舌可有效替代传统pp塑料帽舌，可有效减少环境污染；
30.(2)本方案利用左旋聚乳酸与己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物进行共混，改善了聚乳酸的脆性，提升了聚乳酸的韧性，同时利用熔点较聚乳酸更高的立构聚乳
酸纤维作为增强体，增强聚乳酸与己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物共混物的强度及断裂韧性，从而使得最终产品强度高、韧性好。
31.(3)本方案利用己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物降低了聚乳酸的表面硬度，使得所制帽舌具有良好的可缝纫性，使用家用缝纫机16号针皆可对可缝纫可降解复合材料进行缝纫加工；
32.(4)通过嵌入具有艺术效果的装饰物，使得帽舌美观、具有艺术感，无需缝合帽舌外衬织物。
具体实施方式
33.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1，一种强韧可降解艺术帽舌，包括如下重量份的组分：左旋聚乳酸5份、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物10份、立构聚乳酸短纤维0.015份、加工助剂1.5-5份、装饰物0.3份。
35.立构聚乳酸短纤维长径比高于1000，聚乳酸短纤维长度为1-1mm，所述聚乳酸短纤维长度服从威布尔分布，且平均长度为5-6mm，，立构聚乳酸短纤维熔点范围为200-240℃。
36.加工助剂包括如下重量份的组分：扩链剂0.3份、增容剂0.2份、增塑剂0.2份、润滑剂0.1份、抗老化剂0.2份、紫外线吸收剂0.5份；
37.扩链剂为basf adr扩链剂、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；
38.增容剂优选甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸；
39.增塑剂优选柠檬酸酯；
40.润滑剂优选乙撑双硬脂酰胺；
41.抗老化剂优选受阻酚类抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为主剂，硫代二丙酸双酯为辅剂；
42.紫外线吸收剂优选肉桂酸酯类紫外线吸收剂。
43.装饰物包括织物、羽毛和画片。
44.织物由天然纤维通过纺织工艺制成，天然纤维优选棉、毛、丝中的至少一种，天然纤维的细度为0.1-10tex，织物的组织形式为机织物、针织物、编织物中的一种，单层织物的厚度小于1mm，织物的外观优选由织物组织结构显示出规律的组织花纹图案、色纱组成的织物图案、花式纱线组成的织物图案、印刷图案中的至少一种。
45.羽毛形式包含分正羽、绒羽、半绒羽、纤羽中的至少一种，羽毛优选鸡、鸭、鹅、孔雀、鹦鹉、野雉的正羽。
46.画片包括真皮画片、木材画片、塑料画片、金属画片中的至少一种，画片厚度小于1mm，画片需经1000目以上砂纸进行磨平、抛光，真皮优选牛皮，木材为榆木、柳木、红木、柚木、香椿木、樱桃木、花梨木、红松木、白松木、泡桐木中的一种，塑料为左旋聚乳酸、己二酸
丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯中的一种或一种以上的混合物，金属为不锈钢、钛合金、铝、铝合金、铁、铜中的至少一种。
47.画片通过印刷制得或通过切割镂空形成镂空画片。
48.本方案还公开了一种强韧可降解艺术帽舌的成型方法，包括如下步骤：
49.s1、制备强韧可降解树脂粒子，强韧可降解树脂粒子制备具体步骤包括：
50.s11、将左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、立构聚乳酸短纤维、加工助剂按比例称重并进行物理预混，经高速混合机混合5-10min，获得树脂预混料；
51.s12、将树脂预混料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机的加工成型温度控制在120-200℃，双螺杆挤出机加热区分为四个区域，从后往前温度区间分别控制为120-150℃、150-170℃、170-180℃、180-200℃，双螺杆挤出机工作时螺杆转速为350-450rpm；树脂混料经双螺杆挤出机熔融从出料孔挤出后经自然冷却固化为混合树脂棒，后通过切粒机将混合树脂棒切粒，获得强韧可降解树脂粒子；
52.s2、将步骤s1制备的强韧可降解树脂粒子与装饰物进行复合加工，获得强韧可降解的板材，复合加工的方法为注塑成型法或模压成型法中的一种。
53.注塑成型法包括如下步骤：
54.101、将步骤s12制备的可降解树脂粒子喂入注塑成型机中，通过加热熔融、螺杆挤压工序形成熔体；
55.102、将装饰物移至注塑成型机的模腔内；
56.103、关闭模腔并通过熔体注塑，完成注塑成型；
57.104、打开模腔并冷却，获得成品。
58.作为本方案的一种优选，模压成型法包括以下步骤：
59.201、将步骤s12制备的可降解树脂粒子通过加热加压制备成厚度为0.5-1mm的强韧可降解树脂薄片；
60.202、在平板模具上铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜，在塑料薄膜表面铺设1-2层强韧可降解树脂薄片，在强韧可降解树脂薄片上放置装饰物，然后继续铺设强韧可降解树脂薄片至所需厚度，在最上层再铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜；
61.203、将铺设好的可降解树脂薄片连同聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜一起转移至热压机进行热压成型，热压温度180-200℃、时间30-120s，压强0.1-0.5mpa；
62.204、取出样品在室温下降温即获得成品。
63.实施例2，一种强韧可降解艺术帽舌，包括如下重量份的组分：左旋聚乳酸7.5份、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物20份、立构聚乳酸短纤维0.158份、加工助剂3.3份、装饰物1.7份。
64.立构聚乳酸短纤维长径比高于1000，聚乳酸短纤维长度为1-10mm，所述聚乳酸短纤维长度服从威布尔分布，且平均长度为5-6mm，立构聚乳酸短纤维熔点范围为200-240℃。
65.加工助剂包括如下重量份的组分：扩链剂0.7份、增容剂0.6份、增塑剂0.6份、润滑剂0.6份、抗老化剂0.9份、紫外线吸收剂1.3份；
66.扩链剂为basf adr扩链剂、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基
二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；
67.增容剂优选甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸；
68.增塑剂优选柠檬酸酯；
69.润滑剂优选乙撑双硬脂酰胺；
70.抗老化剂优选受阻酚类抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为主剂，硫代二丙酸双酯为辅剂；
71.紫外线吸收剂优选肉桂酸酯类紫外线吸收剂。
72.装饰物包括织物、羽毛和画片。
73.织物由天然纤维通过纺织工艺制成，天然纤维优选棉、毛、丝中的至少一种，天然纤维的细度为0.1-10tex，织物的组织形式为机织物、针织物、编织物中的一种，单层织物的厚度小于1mm，织物的外观优选由织物组织结构显示出规律的组织花纹图案、色纱组成的织物图案、花式纱线组成的织物图案、印刷图案中的至少一种。
74.羽毛形式包含分正羽、绒羽、半绒羽、纤羽中的至少一种，羽毛优选鸡、鸭、鹅、孔雀、鹦鹉、野雉的正羽。
75.画片包括真皮画片、木材画片、塑料画片、金属画片中的至少一种，画片厚度小于1mm，画片需经1000目以上砂纸进行磨平、抛光，真皮优选牛皮，木材为榆木、柳木、红木、柚木、香椿木、樱桃木、花梨木、红松木、白松木、泡桐木中的一种，塑料为左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯中的一种或一种以上的混合物，金属为不锈钢、钛合金、铝、铝合金、铁、铜中的至少一种。
76.画片通过印刷制得或通过切割镂空形成镂空画片。
77.本方案还公开了一种强韧可降解艺术帽舌的成型方法，包括如下步骤：
78.s1、制备强韧可降解树脂粒子，强韧可降解树脂粒子制备具体步骤包括：
79.s11、将左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、立构聚乳酸短纤维、加工助剂按比例称重并进行物理预混，经高速混合机混合5-10min，获得树脂预混料；
80.s12、将树脂预混料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机的加工成型温度控制在120-200℃，双螺杆挤出机加热区分为四个区域，从后往前温度区间分别控制为120-150℃、150-170℃、170-180℃、180-200℃，双螺杆挤出机工作时螺杆转速为350-450rpm；树脂混料经双螺杆挤出机熔融从出料孔挤出后经自然冷却固化为混合树脂棒，后通过切粒机将混合树脂棒切粒，获得强韧可降解树脂粒子；
81.s2、将步骤s1制备的强韧可降解树脂粒子与装饰物进行复合加工，获得强韧可降解的板材，复合加工的方法为注塑成型法或模压成型法中的一种。
82.作为本方案的一种优选，注塑成型法包括如下步骤：
83.101、将步骤s12制备的可降解树脂粒子喂入注塑成型机中，通过加热熔融、螺杆挤压工序形成熔体；
84.102、将装饰物移至注塑成型机的模腔内；
85.103、关闭模腔并通过熔体注塑，完成注塑成型；
86.104、打开模腔并冷却，获得成品。
87.模压成型法包括以下步骤：
88.201、将步骤s12制备的可降解树脂粒子通过加热加压制备成厚度为0.5-1mm的强韧可降解树脂薄片；
89.202、在平板模具上铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜，在塑料薄膜表面铺设1-2层强韧可降解树脂薄片，在强韧可降解树脂薄片上放置装饰物，然后继续铺设强韧可降解树脂薄片至所需厚度，在最上层再铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜；
90.203、将铺设好的可降解树脂薄片连同聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜一起转移至热压机进行热压成型，热压温度180-200℃、时间30-120s，压强0.1-0.5mpa；
91.204、取出样品在室温下降温即获得成品。
92.实施例3，一种强韧可降解艺术帽舌，包括如下重量份的组分：左旋聚乳酸10份、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物30份、立构聚乳酸短纤维0.3份、加工助剂5份、装饰物3份。
93.立构聚乳酸短纤维长径比高于1000，聚乳酸短纤维长度为1-10mm，所述聚乳酸短纤维长度服从威布尔分布，且平均长度为5-6mm，，立构聚乳酸短纤维熔点范围为200-240℃。
94.加工助剂包括如下重量份的组分：扩链剂1份、增容剂1份、增塑剂1份、润滑剂1份、抗老化剂1.5份、紫外线吸收剂2份；
95.扩链剂为basf adr扩链剂、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；
96.增容剂优选甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸；
97.增塑剂优选柠檬酸酯；
98.润滑剂优选乙撑双硬脂酰胺；
99.抗老化剂优选受阻酚类抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为主剂，硫代二丙酸双酯为辅剂；
100.紫外线吸收剂优选肉桂酸酯类紫外线吸收剂。
101.装饰物包括织物、羽毛和画片。
102.织物由天然纤维通过纺织工艺制成，天然纤维优选棉、毛、丝中的至少一种，天然纤维的细度为0.1-10tex，织物的组织形式为机织物、针织物、编织物中的一种，单层织物的厚度小于1mm，织物的外观优选由织物组织结构显示出规律的组织花纹图案、色纱组成的织物图案、花式纱线组成的织物图案、印刷图案中的至少一种。
103.羽毛形式包含分正羽、绒羽、半绒羽、纤羽中的至少一种，羽毛优选鸡、鸭、鹅、孔雀、鹦鹉、野雉的正羽。
104.画片包括真皮画片、木材画片、塑料画片、金属画片中的至少一种，画片厚度小于1mm，画片需经1000目以上砂纸进行磨平、抛光，真皮优选牛皮，木材为榆木、柳木、红木、柚木、香椿木、樱桃木、花梨木、红松木、白松木、泡桐木中的一种，塑料为左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯中的一种或一种以上的混合物，金属为
不锈钢、钛合金、铝、铝合金、铁、铜中的至少一种。
105.画片通过印刷制得或通过切割镂空形成镂空画片。
106.本方案还公开了一种强韧可降解艺术帽舌的成型方法，包括如下步骤：
107.s1、制备强韧可降解树脂粒子，强韧可降解树脂粒子制备具体步骤包括：
108.s11、将左旋聚乳酸、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、立构聚乳酸短纤维、加工助剂按比例称重并进行物理预混，经高速混合机混合5-10min，获得树脂预混料；
109.s12、将树脂预混料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机的加工成型温度控制在120-200℃，双螺杆挤出机加热区分为四个区域，从后往前温度区间分别控制为120-150℃、150-170℃、170-180℃、180-200℃，双螺杆挤出机工作时螺杆转速为350-450rpm；树脂混料经双螺杆挤出机熔融从出料孔挤出后经自然冷却固化为混合树脂棒，后通过切粒机将混合树脂棒切粒，获得强韧可降解树脂粒子；
110.s2、将步骤s1制备的强韧可降解树脂粒子与装饰物进行复合加工，获得强韧可降解的板材，复合加工的方法为注塑成型法或模压成型法中的一种。
111.注塑成型法包括如下步骤：
112.101、将步骤s12制备的可降解树脂粒子喂入注塑成型机中，通过加热熔融、螺杆挤压工序形成熔体；
113.102、将装饰物移至注塑成型机的模腔内；
114.103、关闭模腔并通过熔体注塑，完成注塑成型；
115.104、打开模腔并冷却，获得成品。
116.作为本方案的一种优选，模压成型法包括以下步骤：
117.201、将步骤s12制备的可降解树脂粒子通过加热加压制备成厚度为0.5-1mm的强韧可降解树脂薄片；
118.202、在平板模具上铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜，在塑料薄膜表面铺设1-2层强韧可降解树脂薄片，在强韧可降解树脂薄片上放置装饰物，然后继续铺设强韧可降解树脂薄片至所需厚度，在最上层再铺设高熔点易脱模的聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜；
119.203、将铺设好的可降解树脂薄片连同聚四氟乙烯或聚酰亚胺塑料薄膜一起转移至热压机进行热压成型，热压温度180-200℃、时间30-120s，压强0.1-0.5mpa；
120.204、取出样品在室温下降温即获得成品。
121.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
122.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。