一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛及其生产工艺

摘要

本申请涉及化妆工具的技术领域，具体公开了一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛及其生产工艺。种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，由包含以下重量份的原料制成：聚酯树脂60‑70份、纳米珍珠粉3‑6份、钛白粉2‑6份、抗菌剂19‑25份以及润滑剂1‑2份，所述抗菌剂包含以下重量份的原料制成：聚酯树脂5‑10份、氧化石墨烯/银复合物5‑8份、有机膨润土2‑3份、壳寡糖1‑3份以及纳米竹炭粉2‑4份；其制备方法包括混料、熔融纺丝、切丝、制毛峰、后整理步骤。本申请由于采用在化妆刷毛的原料中加入抗菌剂，提高化妆刷毛的抗菌性能。

说明书

技术领域

本申请涉及化妆工具的技术领域，更具体地说，它涉及一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛及其生产工艺。

背景技术

化妆刷是常用的化妆工具，为了画出一个精致的妆容，除了要选对适合自己的化妆品，还要选择适用的上妆工具，尤其是化妆刷，每一个化妆步骤基本都要用到。底妆需要用粉底刷，修容有修容刷与腮红刷，定妆也要用特定的密粉刷，特定的眼妆也需要使用指定的眼影刷。化妆刷从刷毛的种类区分有动物毛化妆刷和人造毛化妆刷，动物毛化妆刷柔软，但是价格比较昂贵，而且难保养，不易打理，每次清洗都会破坏毛鳞片，刷毛受损，从而降低化妆刷的使用寿命，因此，目前普遍使用的是人造毛化妆刷。

相关技术为申请公布号为CN111647971A的中国发明专利公开一种化妆刷毛及其制备方法，该化妆刷毛包括以下重量份数的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯回收料10-40份、聚对苯二甲酸丁二醇酯55-89份、钛白粉0-5粉，按照配比称取各原料，搅拌均匀后熔融纺丝、切毛、磨峰和烘干后即得。

针对上述中的相关技术，发明人认为化妆刷在使用过程中，化妆刷毛与化妆品及皮肤接触，化妆品及皮肤上的油脂等附着在化妆刷毛上，化妆刷不能用完即洗，易导致化妆刷毛上滋生细菌，当化妆刷毛再次接触皮肤时，易导致皮肤过敏、起痘等，上述化妆刷毛存在抗菌性能低的缺陷。

发明内容

为了提高化妆刷毛的抗菌性能，本申请提供一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛及其生产工艺。

第一方面，本申请提供一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，采用如下的技术方案：一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，由包含以下重量份的原料制成：聚酯树脂60-70份、纳米珍珠粉3-6份、钛白粉2-6份、抗菌剂19-25份以及润滑剂1-2份，所述抗菌剂包含以下重量份的原料制成：聚酯树脂5-10份、氧化石墨烯/银复合物5-8份、有机膨润土2-3份、壳寡糖1-3份以及纳米竹炭粉2-4份；所述氧化石墨烯/银复合物的制备方法为：(1)将氧化石墨烯分散在去离子水中，然后调节pH至9.2-10.8，加入乙二胺，搅拌10-15min，向反应容器中通氮气除去反应容器中的氧气，然后在80-120℃下继续搅拌20-40min；(2)反应结束后，抽滤，并用乙醇溶液洗涤3-5次，然后干燥、研磨，得到还原氧化石墨烯；(3)还原氧化石墨烯分散在DMF中，分散均匀后加入十二烷基硫酸钠混合均匀，再加入硝酸银，搅拌20-30min，搅拌结束后，避光放置1-3h；(4)然后加入硼氢化钠，在60-80℃下避光反应1-2h，然后降温至20-30℃后，继续避光反应20-30h；(5)反应结束后，过滤、洗涤、干燥，即得氧化石墨烯/银复合物。

通过采用上述技术方案，由于采用在化妆刷毛的原料中加入抗菌剂，提高化妆刷毛的抗菌性能，抗菌剂中采用聚酯树脂做主体原料，目的是提高抗菌剂与化妆刷毛原料中聚酯树脂的相容性，保证抗菌剂均匀分散。加入的氧化石墨烯/银复合物，由于氧化石墨烯在聚酯树脂中的分散性低，所以利用乙二胺对氧化石墨烯表面进行修饰，乙二胺分子上的氨基亲核取代氧化和石墨烯表面的环氧基，可以显著降低氧化石墨烯片层之间的范德华力，增大氧化和石墨烯在聚酯树脂中的分散程度。氨基对阴离子具有吸附作用，从而将阴离子吸附在氨基官能团上，加入硼氢化钠，硼氢化钠将阴离子还原为银。氧化石墨烯表面的氨基一方面具有抑菌的作用，另一方面能够与聚酯树脂表面的基团形成氢键，提高抗菌剂与聚酯树脂之间的连接强度，从而能够提高化妆刷毛的水洗性能。有机膨润土层间带负电，具有较高的阳离子交换能力，对细菌有较强的吸附固定作用，银进一步使被固定的细菌的细胞膜通透性增加，银稳固吸附在细菌的细胞壁上，并通过库伦吸引力透过细胞壁，与细胞里的巯基发生反应，导致细菌细胞内的蛋白变性，细菌无法继续分裂，最终死亡。由于细菌喜爱潮湿的环境，而纳米竹炭粉中空的物理结构，能够吸附水分，破坏了细菌生存的物理条件，因此能够进一步降低细菌生存的时间，从而提高抗菌效果。

优选的，所述抗菌剂的制备方法为：(1)将聚酯树脂、氧化石墨烯/银复合物、有机膨润土、壳寡糖以及纳米竹炭粉混合均匀，得到混合料；(2)然后将混合料置于挤出机中熔融挤出，造粒，得到抗菌剂。

通过采用上述技术方案，抗菌剂的制备过程只需将各原料混合均匀，熔融挤出即可，制备过程简单。

优选的，所述聚酯树脂至少包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯中的一种。

通过采用上述技术方案，聚芳酯耐油性能好，与化妆品接触时，不易损坏化妆刷毛，从而延长化妆刷的使用寿命。

优选的，所述聚酯树脂中聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯的质量比为5：3：2。

通过采用上述技术方案，在该比例下，化妆刷毛性能最好。

优选的，所述润滑剂至少包括聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。

通过采用上述技术方案，聚乙烯蜡的化学性质稳定，聚乙烯蜡与聚酯树脂的相容性好，能够改善熔融物的流动性，使得化妆刷毛生产过程更易纺丝。氧化聚乙烯蜡粘度低、软化点高、硬度高、热稳定性好、高温挥发性低，既有极优的外部润滑性，又有较强的内部润滑作用。

第二方面，本申请提供一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，采用如下的技术方案：

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，具体包括以下步骤：

S1、混料：各原料经过干燥后，按照配方量称取各原料，然后将原料混合均匀，得到混合料；

S2、熔融纺丝：将混合料加入到纺丝设备中熔融纺丝，得到丝条；

S3、切丝：得到的丝条进行切段、捆扎成束；

S4、制毛峰：将捆扎成束的丝条浸入到碱液中烧出毛峰；

S5、后整理：烧出毛峰的丝条放入酸液中中和多余的碱液，然后用去离子水清洗至滤液pH为6.5-7.5，再经过干燥即得仿动物毛聚酯丝化妆刷毛。

通过采用上述技术方案，各原料经过熔融纺丝，然后根据所需长度进行切丝，再浸泡在碱液中烧出毛峰，丝条经过浸泡，丝条表面会出现凹凸状的结构，制毛峰的步骤是为了提高化妆刷毛的柔软性以及抓粉能力，再经过后整理，制备出性能优异的化妆刷毛。

优选的，所述步骤S2中纺丝设备的料筒温度为180-200℃，机头温度为200-220℃，模头温度为220-250℃。

通过采用上述技术方案，各原料在料筒中熔融后，再经过机头，由模头喷丝，该温度范围内，得到的丝条性能好。

优选的，所述步骤S4中的碱液为质量分数为35-50％的氢氧化钠溶液。

通过采用上述技术方案，氢氧化钠为强碱，有利于提高化妆刷毛的出峰率，提高化妆刷毛的柔软度。

优选的，所述步骤S5中的酸液为弱酸溶液。

通过采用上述技术方案，使用弱酸溶液中和碱液，避免酸液腐蚀化妆刷毛，降低化妆刷毛的质量。

优选的，所述步骤S4制毛峰具体操作为：捆扎成束的丝条一端先浸入碱液中浸泡1-3min，然后再将丝条整体浸入到碱液中浸泡60-120min。

通过采用上述技术方案，丝条一端先浸入碱液中浸泡，丝条端部容易形成不规则凹凸状结构，提高化妆刷毛的抓粉能力，然后再将丝条整体浸入到碱液中，制备出的化妆刷毛端部更加细腻，提高使用过程的舒适性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用氧化石墨烯/银复合物，氧化石墨烯表面的氨基一方面具有抑菌的作用，另一方面能够与聚酯树脂表面的基团形成氢键，提高抗菌剂与聚酯树脂之间的连接强度，从而能够提高化妆刷毛的水洗性能。有机膨润土层间带负电，具有较高的阳离子交换能力，对细菌有较强的吸附固定作用，银进一步使被固定的细菌的细胞膜通透性增加，银稳固吸附在细菌的细胞壁上，并通过库伦吸引力透过细胞壁，与细胞里的巯基发生反应，导致细菌细胞内的蛋白变性，细菌无法继续分裂，最终死亡。

2、本申请中优选采用纳米竹炭粉，由于细菌喜爱潮湿的环境，而纳米竹炭粉中空的物理结构，能够吸附水分，破坏了细菌生存的物理条件，因此能够进一步降低细菌生存的时间，从而提高抗菌效果。

3、本申请的仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，丝条一端先浸入碱液中浸泡，丝条端部容易形成不规则凹凸状结构，提高化妆刷毛的抓粉能力，然后再将丝条整体浸入到碱液中，制备出的化妆刷毛端部更加细腻，提高使用过程的舒适性。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

原料来源

表1为主要原料来源

氧化石墨烯/银复合物的制备例

制备例1

氧化石墨烯/银复合物的制备方法为：

(1)将10kg氧化石墨烯和1000L去离子水加入到搅拌罐中，然后超声促进氧化石墨烯的分散，向去离子水中添加氨水，调节pH至9.2，加入3kg乙二胺，并以2500r/min的转速搅拌10min，向搅拌罐中通入氮气30min，氮气流速为2L/min，除去反应容器中的氧气，然后在80℃下继续搅拌40min；

(2)反应结束后，对搅拌罐中的物料进行真空抽滤，并用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤3次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，80℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，得到还原氧化石墨烯；

(3)还原氧化石墨烯分散在1000L DMF中，分散均匀后加入8kg十二烷基硫酸钠混合均匀，再加入2kg硝酸银，搅拌20min，搅拌结束后，避光放置1h；

(4)然后向搅拌罐中加入1kg硼氢化钠，在60℃下避光反应1h，然后当搅拌罐中物料降温至20℃后，继续避光反应20h；

(5)反应结束后，真空抽滤，用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤3次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，80℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，即得氧化石墨烯/银复合物。

制备例2

(1)将10kg氧化石墨烯和1000L去离子水加入到搅拌罐中，然后超声促进氧化石墨烯的分散，向去离子水中添加氨水，调节pH至10.1，加入2.5kg乙二胺，并以3000r/min的转速搅拌15min，向搅拌罐中通入氮气30min，氮气流速为2L/min，除去反应容器中的氧气，然后在100℃下继续搅拌30min；

(2)反应结束后，对搅拌罐中的物料进行真空抽滤，并用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤4次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，60℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，得到还原氧化石墨烯；

(3)还原氧化石墨烯分散在1000L DMF中，分散均匀后加入10kg十二烷基硫酸钠混合均匀，再加入2.4kg硝酸银，搅拌25min，搅拌结束后，避光放置2h；

(4)然后向搅拌罐中加入1.2kg硼氢化钠，在70℃下避光反应1.5h，然后当搅拌罐中物料降温至25℃后，继续避光反应25h；

(5)反应结束后，真空抽滤，用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤4次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，在60℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，即得氧化石墨烯/银复合物。

制备例3

(1)将10kg氧化石墨烯和1000L去离子水加入到搅拌罐中，然后超声促进氧化石墨烯的分散，向去离子水中添加氨水，调节pH至10.8，加入3kg乙二胺，并以2000r/min的转速搅拌15min，向搅拌罐中通入氮气30min，氮气流速为2L/min，除去反应容器中的氧气，然后在120℃下继续搅拌20min；

(2)反应结束后，对搅拌罐中的物料进行真空抽滤，并用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤5次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，60℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，得到还原氧化石墨烯；

(3)还原氧化石墨烯分散在1000L DMF中，分散均匀后加入10kg十二烷基硫酸钠混合均匀，再加入3kg硝酸银，搅拌30min，搅拌结束后，避光放置3h；

(4)然后向搅拌罐中加入1.5kg硼氢化钠，在80℃下避光反应2h，然后当搅拌罐中物料降温至30℃后，继续避光反应30h；

(5)反应结束后，真空抽滤，用质量分数为50％的乙醇溶液洗涤5次，然后将滤饼置于真空干燥箱中，60℃干燥24h，研磨干燥后的滤饼并过100目筛网，即得氧化石墨烯/银复合物。

实施例

实施例1

表2为实施例1一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例1制备；

抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯树脂、氧化石墨烯/银复合物、有机膨润土、壳寡糖以及纳米竹炭粉加入到密炼机中混合均匀，得到混合料；

(2)然后将混合料加入到挤出机中熔融挤出，造粒，得到抗菌剂，挤出机中料筒温度为190℃，机头温度为210℃，模头温度为230℃。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，具体包括以下步骤：

S1、混料：各原料放入烘箱中，在100℃下干燥2h，按照配方量称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、纳米珍珠粉、钛白粉、聚乙烯蜡以及抗菌剂，然后将原料混合均匀，得到混合料；S2、熔融纺丝：将混合料加入到注塑机中，注塑机模头位置安装喷丝板，喷丝板为300孔，孔径为0.3mm，注塑机料筒温度为180℃，机头温度为200℃，模头温度为220℃，熔融物料经过喷丝板喷出，得到丝条；

S3、切丝：喷出的丝条经过牵引机牵引后进行切段、捆扎成束；

S4、制毛峰：将捆扎成束的丝条端部浸入到质量分数为35％的氢氧化钠溶液中浸泡1min，然后再将丝条整体浸入到质量分数为35％的氢氧化钠溶液中浸泡60min，烧出毛峰；

S5、后整理：烧出毛峰的丝条放入质量分数为30％的醋酸溶液中中和多余的碱液，然后用去离子水清洗3次，滤液pH为6.5，丝条在80℃下烘干10h，即得仿动物毛聚酯丝化妆刷毛。

实施例2

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例1的区别之处在于，氧化石墨烯/银采用的是制备例2制备，其它同实施例1。

实施例3

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例1的区别之处在于，氧化石墨烯/银采用的是制备例3制备，其它同实施例1。

实施例4

表3为实施例4一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例2制备；抗菌剂的制备方法同实施例1。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，具体包括以下步骤：

S1、混料：各原料放入烘箱中，在100℃下干燥2h，按照配方量称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、纳米珍珠粉、钛白粉、聚乙烯蜡以及抗菌剂，然后将原料混合均匀，得到混合料；

S2、熔融纺丝：将混合料加入到注塑机中，注塑机模头位置安装喷丝板，喷丝板为300孔，孔径为0.3mm，注塑机料筒温度为190℃，机头温度为210℃，模头温度为240℃，熔融物料经过喷丝板喷出，得到丝条；

S3、切丝：喷出的丝条经过牵引机牵引后进行切段、捆扎成束；

S4、制毛峰：将捆扎成束的丝条端部浸入到质量分数为45％的氢氧化钠溶液中浸泡2min，然后再将丝条整体浸入到质量分数为45％的氢氧化钠溶液中浸泡90min，烧出毛峰；

S5、后整理：烧出毛峰的丝条放入质量分数为30％的碳酸溶液中中和多余的碱液，然后用去离子水清洗4次，滤液pH为7.1，丝条在80℃下烘干10h，即得仿动物毛聚酯丝化妆刷毛。

实施例5

表4为实施例5一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例2制备；抗菌剂的制备方法同实施例1。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，具体包括以下步骤：

S1、混料：各原料放入烘箱中，在100℃下干燥2h，按照配方量称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、纳米珍珠粉、钛白粉、聚乙烯蜡以及抗菌剂，然后将原料混合均匀，得到混合料；

S2、熔融纺丝：将混合料加入到注塑机中，注塑机模头位置安装喷丝板，喷丝板为300孔，孔径为0.3mm，注塑机料筒温度为200℃，机头温度为220℃，模头温度为250℃，熔融物料经过喷丝板喷出，得到丝条；

S3、切丝：喷出的丝条经过牵引机牵引后进行切段、捆扎成束；

S4、制毛峰：将捆扎成束的丝条端部浸入到质量分数为50％的氢氧化钠溶液中浸泡3min，然后再将丝条整体浸入到质量分数为50％的氢氧化钠溶液中浸泡120min，烧出毛峰；

S5、后整理：烧出毛峰的丝条放入质量分数为30％的碳酸溶液中中和多余的碱液，然后用去离子水清洗5次，滤液pH为7.5，丝条在80℃下烘干10h，即得仿动物毛聚酯丝化妆刷毛。

实施例6

表5为实施例6一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例2制备；抗菌剂的制备方法同实施例1。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，同实施例5。

实施例7

表6为实施例7一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例2制备；抗菌剂的制备方法同实施例1。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，同实施例5。

实施例8

表7为实施例8一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的各原料及质量

其中，氧化石墨烯/银采用制备例2制备；抗菌剂的制备方法同实施例1。

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛的生产工艺，同实施例5。

对比例

对比例1

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中不包括聚酯树脂，其它同实施例8。

对比例2

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中不包括氧化石墨烯/银，其它同实施例8。

对比例3

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中的氧化石墨烯/银换为氧化石墨烯，其它同实施例8。

对比例4

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中的氧化石墨烯/银换为还原氧化石墨烯，其它同实施例8。

对比例5

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中不包括有机膨润土，其它同实施例8。

对比例6

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中不包括壳寡糖，其它同实施例8。

对比例7

一种仿动物毛聚酯丝化妆刷毛，与实施例8的区别在于，抗菌剂中不包括纳米竹炭粉，其它同实施例8。

性能检测试验

抗菌性能测试：选择阴性的大肠杆菌和阳性的金黄色葡萄球菌为目标试验菌种；参照AETM E2149-2013a《测定抗菌剂在动态接触条件下抗菌活性的标准试验方法》进行测试；然后将刷毛浸泡到水中，10min后取出刷毛、烘干，重复测试抑菌性能。

化妆刷毛出峰率：随机抽取100根刷毛，并用40倍放大镜观察，统计未磨峰的刷毛数量记为A，出峰率＝(100-A)/100×100％。

表8性能测试结果

结合实施例1-实施例3并结合表8可以看出，采用制备例2制备的氧化石墨烯/银，抑菌效果最好。

结合实施例1-实施例5并结合表1可以看出，聚酯树脂同时使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚芳酯制备的化妆刷毛出峰率高，出风率高的刷毛，质地柔软，能够提高使用的舒适度。

结合实施例8，对比例1以及表8可以看出，抗菌剂中不加入聚酯树脂，制备的化妆刷毛抑菌率低，说明不加入聚酯树脂，抗菌剂在化妆刷毛的原料中不能均匀分散，从而导致抑菌率降低。

结合实施例8，对比例2-对比例4以及表8可以看出，加入氧化石墨烯/银能够显著提高化妆刷毛的抑菌率，还原后的氧化石墨烯与银之间具有协同作用，提高化妆刷毛的抑菌效率更明显。

结合实施例8，对比例5以及表8可以看出，有机膨润土层间带负电，具有较高的阳离子交换能力，对细菌有较强的吸附固定作用，为加入有机膨润土的化妆刷毛抑菌率降低，说明抗菌剂中没有有效固定细菌的组分。

结合实施例8，对比例6以及表8可以看出，加入壳寡糖能够提高抑菌效果，因为壳寡糖分子中含有-NH

结合实施例8，对比例7以及表8可以看出，加入纳米竹炭粉能够提高抑菌效果，原因是纳米竹炭粉能够吸水，破坏细菌繁殖所需的潮湿的环境，从而提高抑菌效果。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。