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　　(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号2.1(22)申请日2020.07.28(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN112048781A(43)申请公布日2020.12.08(73)专利权人许昌鸿洋生化实业发展有限公司地址461000河南省郑州市经济技术开发区阳光大道(72)发明人朱文统朱镕豪(74)专利代理机构河南豫龙律师事务所41177代理人游国战(51)Int.Cl.D01F6/92(2006.01)D01F1/07(2006.01)D01F1/10(2006.01)A41G3/00(2006.01)D01D5/08(2006.01)D01D5/088(2006.01)D01D5/092(2006.01)D01D10/02(2006.01)D01D5/16(2006.01)D01D5/096(2006.01)(56)对比文件CN102926024A,2013.02.13CN106245156A,2016.12.21CN107022804A,2017.08.08JP2011058139A,2011.03.24KRA,2009.12.30JP2007211355A,2007.08.23审查员刘丽君(54)发明名称一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备方法(57)摘要本发明提供一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，涉及仿真假发技术领域。本发明假发纤维包括以下重量百分比组分：PLA 80‑90%，复合阻燃剂5‑8%，复合抗菌剂3‑6%，染色剂0.5‑1%，添加剂0.6‑2.2%，分散剂0.4‑1.8%，增塑剂0.5‑1%。其中复合阻燃剂是由APP、HPCP和DOPO‑HQ三种磷系阻燃剂组成，并添加少量的阻燃添加剂DCP，在显著提高本发明的阻燃性能的同时，保证了本发明的力学性能；复合抗菌剂是由具有良好生物相容性的壳聚糖、茶多酚和三氯卡班组成，可使本发明对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率均达到95%以上，表现出优异的抗菌性能。本发明假发纤维具备良好柔滑性和光泽、极好弹性、强的耐磨性、绿色环保可降解、抗菌阻燃等诸多优点。权利要求书1页说明书10页CN112048781B2022.02.01CN112048781B1.一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，其特征在于：由下述重量百分比的组分制成：PLA80‑90%，复合阻燃剂5‑8%，复合抗菌剂3‑6%，染色剂0.5‑1%，添加剂0.6‑2.2%，分散剂0.4‑1.8%，增塑剂0.5‑1%；所述PLA 的特性粘度为1.65‑1 .85dl/g；所述复合阻燃剂由重量比为（4~5）：（2.5~3）：（1.5~2）：（0.5~1）的聚磷酸铵（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）、10‑(2,5‑二羟基苯基)‑10‑氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物（DOPO‑HQ）、过氧化二异丙苯（DCP）组成；所述复合抗菌剂由重量比为（3~6）：（2.5~4）：（1.5~3）的壳聚糖、茶多酚、三氯卡班组成。2.根据权利要求1所述一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，其特征在于：所述染色剂为色粉、颜料或色母粒；所述添加剂为纳米碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种；所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺或分子量为2400‑3200的聚乙烯蜡；所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。3.如权利要求1所述的一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量配比取原材料，PLA 80‑90%，复合阻燃剂5‑8%，复合抗菌剂3‑6%，染色剂0.5‑1%，添加剂0.6‑2.2%，分散剂0.4‑1.8%，增塑剂0.5‑1%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；（2）将原料投入到单螺旋杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.4‑0.8mm，挤出机温度为220‑235℃；（3）采用1‑5米的冷却环吹风或侧吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为5‑10℃；（4）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过牵伸机进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为90‑95℃，转速为600m/min‑650m/min；牵伸机的辊数为6‑10辊，牵伸比为2.4‑6.3倍；上油采用的油剂为聚醚系聚合物、脂肪酸系聚合物、有机胺盐系化合物、有机硅中的一种或多种；（5）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为2‑18米，热定型机的工作温度为165‑175℃，丝束的进给速度为2m/min‑5m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10‑15分钟；（6）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到所述的可降解抗菌阻燃PLA假发纤维。权利要求书1/1页2CN112048781B2一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及仿真假发技术领域，具体涉及一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备方法。背景技术[0002]随着经济的快速发展和人们生活习惯的改变，假发已经成为人们追求个性化的必备装饰品，也为一些有头发问题困扰的人群提供了极大的便利，同时随着影视、戏剧等文化产业的发展，假发的需求量日益增加。假发的原料一般来源于天然人发和人造仿真假发纤维，由于天然人发资源的稀缺，人造仿真假发纤维作为天然人发的替代品在国内外得到广泛的应用。目前，现有的人造仿真假发纤维主要是以聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等为原料制成，其制备工艺复杂，该类原料制备得到的假发纤维在使用者遗弃后不能自然降解，长时间会造成大量的堆积。现有的处理方法是焚烧活化，但该方法会释放出温室气体和有毒气体，不利于人体健康和环境发展。[0003]可生物降解材料一般指在自然条件或是其他特定的处理条件下最终能分解成小分子或含水和二氧化碳的高分子材料。对它的开发应用可以减少工业对石油极产品的依赖，同时避免对环境破坏。聚乳酸纤维( Polylacticacid Fiber)简称PLA纤维，属 100% 生物基合成纤维，是可再生、绿色、可100% 生物降解的合成纤维材料。聚乳酸纤维的基本原料 为淀粉，主要从农作物（如玉米）中提取，提取出的淀粉，经酶或催化剂作用，转化为葡萄糖， 葡萄糖经过菌种或微生物发酵（主要为乳酸菌）形成高纯度乳酸，再经缩聚、熔融纺丝制成 聚乳酸纤维。因其来源易栽植，无需使用石油、木材，同时可经微生物作用，分解成  CO 2 和 水，使用过程无毒产生，不会对自然界带来严重的破坏。聚乳酸是一种无毒、无刺激性、可塑 性加工成型的热塑性聚酯，具有透明度好，强度高的优点，其物理力学性能与聚苯乙烯是同 一个水平，成为21世纪极具发展前景的纤维材料。目前，聚乳酸纤维多用于纺织织物，体育 用品和卫生用品等，鲜有研究报道其用于制备假发纤维。 [0004] 由于假发的佩戴和使用过程中会与人体直接接触或间接接触，因此假发需要具备 良好的阻燃性能和抗菌性能以保证其安全性能。专利CN102926024A公开了可降解假发聚乳 酸纤维及其生产工艺，该专利涉及假发纤维并没有抗菌阻燃效果。PLA的阻燃性能较差，其 极限氧指数（LOI）仅为20%左右，垂直燃烧测试  UL‑94  只能达到  V‑2  等级，其降解产物大 多为可燃性气体。此外，PLA在燃烧后会发生快速熔化现象，产生熔体滴落，造成二次伤害， 增加人员伤亡和经济损失。为使PLA可以用于假发纤维的制造，因此有必要对PLA进行阻燃 改性，提高其阻燃性能、抗滴落性能。近年来，卤系阻燃剂因其原料相对便宜、阻燃效率较 高，始终在阻燃剂市场中处于主导地位。但由于卤系阻燃剂在阻燃的同时还释放出大量卤 化氢气体，具有较高腐蚀性，往往会造成二次危害，因此无卤阻燃剂越来越受到人们的重 视。磷系阻燃剂是目前最环保的阻燃剂，也是在PLA阻燃研究中常用的阻燃剂类型。此外，人 类生存环境中存在各种各样细菌和霉菌，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等；在高温高湿的环 境下，这些微生物易大量繁殖，而套戴假发后因热量不容易散发而使得头皮温度比较高，假 说明书 1/10 页 3 CN 112048781 B 3 发纤维容易受到其酸性或碱性代谢物的作用而发生降解、变色，并滋生细菌等，易引发人体 某些皮肤病。因此，生产出抗菌能力强且健康的假发具有实际意义。 发明内容 [0005] （一）解决的技术问题 [0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备 方法，使得该假发纤维在具备环境友好型可自然分解的同时能够实现阻燃、、抗滴落、抗菌 的效果，增强该假发纤维的安全性能。 [0007] （二）技术方案 [0008] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现： [0009] 一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，由下述重量百分比的组分制成：PLA  80‑90%， 复合阻燃剂5‑8%，复合抗菌剂3‑6%，染色剂0.5‑1%，添加剂0.6‑2.2%，分散剂0.4‑1.8%，增塑 剂0.5‑1%。 [0010] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述PAL的特性粘度 为1.65‑1.85dl/g。 [0011] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述复合阻燃剂由 重量比为（4 ~ 5）：（2.5 ~ 3）：（1.5 ~ 2）：（0.5 ~ 1）的聚磷酸按（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）、10‑ (2 ,5‑二羟基苯基)‑10‑氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物（DOPO‑HQ）、过氧化二异丙苯 （DCP）组成。 [0012] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述复合抗菌剂由 重量比为（3 ~ 6）：（2.5 ~ 4）：（1.5 ~ 3）的壳聚糖、茶多酚、三氯卡班组成。 [0013] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述染色剂为色粉、 颜料或色母粒。 [0014] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述添加剂为纳米 碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种。 [0015] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述分散剂为乙烯 基双硬脂酰胺或分子量为2400‑3200的聚乙烯蜡。 [0016] 作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述增塑剂为乙酰 柠檬酸三丁酯。 [0017] 一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的制备方法，包括以下步骤： [0018] （1）按照重量配比取原材料，PLA  80‑90%，复合阻燃剂5‑8%，复合抗菌剂3‑6%，染色 剂0.5‑1%，添加剂0.6‑2.2%，分散剂0.4‑1.8%，增塑剂0.5‑1%，将原料在80℃温度下除湿干 燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内； [0019] （2）将原料投入到单螺旋杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔 径为0.4‑0.8mm，挤出机温度为220‑235℃； [0020] （3）采用1‑5米及以上的环吹风或测吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为5‑10 ℃； [0021] （4）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过牵伸机进行牵 伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸 说明书 2/10 页 4 CN 112048781 B 4 温度为90‑95℃，转速为600m/min‑650m/min； [0022] （5）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内 进行热定型工艺，热定型箱的长度为2‑18米，热定型机的工作温度为165‑175℃，丝束的进 给速度为2m/min‑5m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10‑15分钟； [0023] （6）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到所述的降解抗菌阻