仿真合成毛发纤维的工艺设计

【摘要】仿真合成毛发纤维相比于天然毛发,可以有效降低生产成本、解决资源短缺等问题。目前,仿真合成毛发纤维还存在的问题是：颜料高温跑色或褪色、色牢度差、点燃过程中成碳性低,纤维耐热性差等。因此,我们在分析市场上假发产品结构性能的基础上,设计了原液着色、共混阻燃等实验方案,并在试验纺丝线上进行了工艺探索,制备高仿真毛发纤维。首先,我们收集了不同的假发样品,通过傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电镜等对其进行形态结构、力学性能、热稳定性等表征。结果发现假发样品的截面多为椭圆形、直径大小为40-80μm,表面凹凸不光滑,力学性能满足国标所要求的单丝强力大于25cN、伸长率在25%-90%之间。空气气氛下,假发热失重温度高于250℃,均满足高温160℃下的热定型和热处理条件,点燃时能达到离火即熄的效果。在了解合成毛发纤维基本要求的情况下,为明确纤维着色稳定性问题,重点研究了纳米炭黑在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的分散性和稳定性,发现添加DP80-8660型号分散剂色浆的稳定性最好。根据制备的炭黑/腈氯纶薄膜断面可知炭黑在腈氯纶基体内分散性好,符合纺丝要求,而流变测试表明炭黑含量增加,以DMAc为溶剂的腈氯纶纺丝液粘度有所下降。采用实验湿法纺丝机制备了系列假发样品,通过分析其表面形态、截面形态、力学性能和热稳性,发现所制备纤维能够满足假发所要求的单丝强力大于25cN的力学性能。炭黑均匀的分散在基体中。热重分析发现其热稳定性良好,空气气氛下230℃开始失重,颜料在160℃下处理不变色,点燃测试可知其成碳性、阻燃性均能满足假发的需要。最后,结合试验总结的工艺条件,主要从喷丝帽、反应釜、计量泵、拉伸工艺等方面来进行湿法纺丝工艺的设计和计算,为假发样品的规模化生产提供一定的技术参考。
【作者】程海明；
【导师】张玉梅；
【作者基本信息】东华大学，材料工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】毛发；腈氯纶；炭黑；工艺设计；

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