NO861587L - Fremgangsmaate til kroelling av haar av syntetiske monofilfibrer. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

til krølling av hår av syntetiske monofilfibrer for fremstilling av hårerstatningsdeler, hvor kunsthåret behandles ved en temperatur over dets formingstemperatur.

Anvendelse av monofile syntesefibrer som erstatning for hår er avhengig av følgende faktorer:

1. De må ligne, eler helst være lik naturlig hår.

2. De bør være formstabile, for å tilfredsstille de for-skjellige krav ved bæring også under ekstreme betingelser, f.eks. i badstue. 3. De må ved berøring være lik eller tilpasset til naturlig hår. 4. De må kunne modelleres, altså krølles eller per-manentbehandles i overensstemmelse med ønskene til bæreren av hårerstatningsdelene.

I tysk patentsøknad P 34 31 886.0 er det angitt en måte hvorved termisk bestandige monofile syntetiske fibrer i sitt ytre utseende, altså når det gjelder glans, kan tilpasses til naturlig hår. Dette behandlede hårerstatningsmateriale kan imidlertid bare på utilstrekkelig måte bearbeides til frisyrer ved de vanlige krøllingsmetoder.

Ved varmluftsbehandlinger ved hjelp av føhn var be-arbeidingstidene altfor lange, og dessuten ble materialet hardt og sprøtt. Ved en behandling med kokende vann blir formen på bølgene og krøllene ikke tilstrekkelig stabilisert.

Særlig hår av polyestermonofilfibrer må dekomponeres sterkt før farging for å oppnå et hårlignende utseende. Dette oppnås ved dekomponering av mer enn 3 0% av fibersubstansen, fortrinnsvis ved hydrolyse. En sådan sterk forandring av fibrene gir grunn til å tro at fibrene vedvarende påvirkes sterkt negativt i sin formstabilitet. Således henvises det i GB-patentskrift 664.921 til at en sterk dekomponering av fibrene også fører til stort tap i styrke. Man må derfor utgå fra at det bare ved en etterfølgende termofiksering, som for polyesterfibrer er optimal, ved temperaturer på 185°C og mer, og under i det minste lett spenning, etter overflatebehand-ling, blir mulig å oppnå en forming som permanent motstår mekaniske påvirkninger, slik de foreligger ved f.eks. vasking og kjemming av kunsthår. Hittil går man ifølge teknikkens stand ut fra at varig forming av polyesterfibrer bare kan oppnås ved varmlufttemperaturer på over 185°C. Det måtte man anta at også ville gjelde for polyester-monofilfibrer som er blitt dekomponert mer enn 30%.

Som teknikkens stand gjelder videre at ved termofik-seringen med varmluft blir polyesterfilament sprødere med økende temperatur, og sublimering av fargestoffene øker med stigende temperatur, slik at fargen blir lidende.

Som følge av at bare få fargestoffer tåler temperatur på over 180°C uten å sublimere, hvorved

a) vaskeektheten forringes,

b) utvalget av fargestoffer reduseres i en slik grad at

kravene til kunsthårerstatningsdeler med fargeriktige natur-hårnyanser praktisk talt blir umulig, og som følge av be-grensningen i fargestoffer vil den nødvendige lysekthet ikke alltid kunne oppnås,

var veien over vaskeekte varmluftsforming av kunsthår av farget polyester-monofilmateriale å betrakte som håpløs.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å krølle monofile fibrer varig uten at de blir sprøe eller fargestoffene som anvendes til fargingen sublimerer.

Dette formål oppnås ved at kunsthåret ved temperaturer fra 130°C behandles a) med vanndampmettet varmluft eller b) med et fuktighetsholdig middel og krølles med varmluft.

Omfattende forsøk har vist at vedkommende kunsthår-materiales grep blir smidigere og langt på vei blir tilpasset til det naturlige hår når varmluften tilsettes en mengde væske som tilsvarer dens vanndampmetningsgrad, hvorved uttørking unngås. Særlig fordelaktig det å anvende mettet trykkdamp-atmosfære.

Årsakene til denne krølling av de syntetiske monofilfibrer som anvendes for kunsthåret, særlig kunsthår av poly-estermonofilament med mettet damp, ligger i at a) i mettet dampatmosfære blir materialets grep mykere, og b) det fargete materiale får ikke redusert vaskeekthet som følge av termo-sublimering, idet mettet damp, som har en nødvendig temperatur på 132,8°C (2 atm. overtrykk) er tilstrekkelig. Derved kan det dannes vaskeekte krølling som under bibehold av den nødvendige naturhårlignende glans også gir kunsthårmaterialet av varmebe-standige syntetiske fibrer det ønskede grep.

En særlig foretrukket utførelse består i at kunsthåret av syntetiske monofilfibrer, særlig polyester-monofilfibrer, ved temperaturer på fra 130-180°C tilføres et fuktighetsholdig middel og krølles med varmluft.

Særlig har det vist seg at kunsthår av polyester-mono-filament kan krølles formbestandig ved temperaturer under 180°C. Dersom man f.eks. behandler en polyester-filamenttråd, som på forhånd er blitt dekomponert ca. 4 0% ved hydrolyse, er det med varmluft av 170°C mulig å oppnå en vaskeekte krølling som tåler kjemming. Dette betyr at krøller eller frisyrer med krøller, som er fremstilt av disse fibrer kan vaskes og kjemmes opptil 100 ganger uten nevneverdige forandringer, også når de bæres i badstue og den atmosfære som hersker der.

Det har vist seg at man ved hjelp av hygroskopiske for-bindelser som på forhånd er påført på hårerstatningsmaterialet kan holde materialets grep tilstrekkelig mykt og smidig ved krølling under 180°C. Fuktighetsinnhold under 4% av material-vekten er tilstrekkelig til å sikre et tilsvarende godt, smidig grep hos polyester-monofilmaterialet som skal krølles.

Som kunsthår foretrekkes monofilfibrer av nylon, polyuretan, polypropylen og, særlig, polyester.

Ved anvendelse av PVC-fibrer og Modaryl-hår er formingstemperaturen på 115°C og høyere, temperaturer som ødelegger fiberkarakteren fullstendig, og derved gjør dem helt uegnet som hårerstatning. Av den grunn er disse fibrer uegnet for en dampbeharidling ifølge oppfinnelsen. Dersom man derimot an-vender syntetisk hår på basis av f.eks. polyester, nylon, polyuretan, polypropylen eller andre egnete fibrer fører anvendelse av de ovennevnte behandlingsbetingelser til en varig omforming av hårfibrene. Ved krølling av syntetisk hår i en atmosfære av mettet damp av 1-4 ato ved en temperatur på 118-148°C oppnår man et mykt grep hos håret som ligner meget på hår, og en permanent bølging. Håret som er omformet på denne måte formes ikke ved de vesentlig lavere dusj- og bad-stutemperaturer.

Særlig ved behandling i autoklaver blir det derved mulig å tilsette alkalihydroksyd, tysk patentsøknad P 34 31 886.0-26, for å bibringe den således behandlede fiber bestemte lysegenskaper. Også ved behandlingen med vanndampmettet varmluft er det mulig å tilsette alkalihydroksyd. I tillegg til det ovennevnte kjemikalie foretrekkes det dessuten å tilsette, samtidig eller etter hverandre, ytterligere kjemikalier, f.eks. permanentkjemikalier og/eller myknere og/eller filmdannende silikoner.

Videre foretrekkes det foran behandlingen av kunsthåret med vanndampmettet varmluft eller med fuktig til mettet damp å behandle det med kjemikalier som innvirker på kunsthåret i den etterfølgende dampbehandling.

I en ytterligere utførelsesform omformes kunsthåret med varmluft uten vanndamptilsetning før behandlingen av kunsthåret med vanndampmettet varmluft eller med fuktig til mettet damp, for å fiksere kunsthåret varig i den etterfølgende dampbehandling .

Det skal fremheves at dampbehandlingen av håret kan ut-føres i alle mulige trykk- og temperaturområder. Det som er vesentlig er bare at det avhengig av materialet i håret som skal formes, frembringes en trykk-damp-atmosfære som gir en varig omforming (på riktig side av formingstemperaturen).

Tilsetningen av vanndamp hindrer en forsprødning av den derved behandlete hårfiber, hvorav det tydelig fremgår, at både behandling med tørr, mettet damp og en behandling med fuktig damp er aktuell. I sistnevnte tilfelle fører den mettede damp med seg partikler av kokende væske som når de treffer kunstfibrene fører til en fuktingseffekt.

Behandling med overhetet damp er også mulig, men fører på grunn av det lave fuktighetsinnhold i dampen med økning av temperaturen til at fibrene blir sprøe.

Når det gjelder dampenes tilstandsdiagram finnes det altså et ytterligere anvendelsesområde. Et slikt tilstandsdiagram for damper er kjennetegnet av grensekurver og av kurver for konstant dampinnhold i våtdampområdet. På kokepunktlinjen ligger alle kokepunkter og på den øvre duggpunktlinje alle punkter for mettet damp. De to grensekurver går over i hverandre i det kritiske punkt. Kokepunktlinjen atskiller væskeom-rådet fra våtdampområdet, duggpunktslinjen våtdampområdet fra området for den overhetede damp. I området mellom kokepunktlinjen og duggpunktlinjen befinner samtlige damptilstander for de foretrukne behandlingsmidler for hårfibrene som skal omformes, seg.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etter-følgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk behandlingen av kunsthåret i en

autoklav.

Fig. 2 viser skjematisk behandlingen av kunsthåret med

vanndampmettet varmluft.

Ifølge fig. 1 består en autoklav til behandling av kunsthår 15 av en beholder 2 i hvis nedre del det munner ut en damptilførselsledning 7, hvorigjennom det tilføres damp fra en ikke nærmere omtalt dampprodusent 1. Damptilførselsledningen 7 munner ut i et rør 19, som er anordnet i beholderen 2 og som er utformet med radiale boringer og hvorpå kunsthåret er anbrakt i form av en vikling. Dampen som strømmer ut gjennom boringene 14 strømmer både radialt ut gjennom håret i pilens 3 retning og behandler samtidig kunsthåret fra utsiden.

På beholderen 2 er det anbrakt et lokk 3 ved hjelp av skruer 4, og i beholderen munner det ut et vanninntak 5, og i dens underside er det anordnet et vannutløp 6. På beholder-veggen er det dessuten anordnet utluftningstusser 8, et termo-meter 11 samt et manometer 12.

Lokket er utstyrt med en dampkran 9 og en sikkerhets-ventil 10.

Fig. 2 viser som et mulig utførelseseksempel behandlingen av kunsthåret 15, som er anbrakt som en vikling på røret 19, med en vanndampmettet varmluftstrøm. På ikke nærmere vist måte danner en vifte 16 en varmluftstrøm som blandes med en dampstrøm fra en dampprodusent 17.

For å opprettholde dampatmosfæren foretrekkes det å omgi kunsthåret 15 og røret 19 utad med et luft- og vanndampgjennomtrengelig hylster 18, slik at den produserte damp strømmer langsomt ut i omgivelsene. Kunsthåret 15 kan også være fuktet på forhånd med en vann-kjemikalieblanding.

På den ovenfor beskrevne måte kan de ovennevnte kjemikalier innføres i dampprodusentene 1, 17 for i tillegg til dampbehandlingen å oppnå en kjemisk blanding. Derved oppnås det i tillegg til en permanent også en overflateforedling og eventuelt en farging.

De ovenfor beskrevne utførelseseksempler gjør det tydelig at dampbehandlingen av håret er mulig både i åpen og i lukket atmosfære.

Mens spesiell apparatur er nødvendig for den ovenfor beskrevne utførelsesform av fremgangsmåten under anvendelse av vanndampmettet varmluft, unngås slike anlegg ved gjennomføring av fremgangsmåten ved utførelsesformen b) under anvendelse av et fuktighetsholdig middel og varmluft.

Særlig anvendes det et kunsthår som er minst 30% dekomponert mekanisk eller kjemisk, hvorved det spesielt anvendes polyester-monofilfibrer. Dekomponeringen foregår fortrinnsvis hydrolytisk, særlig med alkalilut, som anvendes i høykonsen-trert form, f.eks. ca. 100g alkalihydroksyd per liter vann. Alkaliseringen foregår hensiktsmessig i et lukket kammer ved overtrykk ved en varighet på 0,5-1 time og lufttemperatur på ca. 100°C.

Ved anvendelsen av fuktighetsholdige midler på hår-materialet blir det mulig å utføre krøllingen med varmluft ved lave temperaturer.

F.eks. kan det etter den hydrolytiske dekomponering følgende materialer påføres på monofilmaterialet:

a) paraffinhydrokarboner

b) fettsyre-polyglykolester

c) fosforsyreestrer, f.eks. mono- og diester på kokus-fettbasis

d) fettsyre-glykoleter

e) aminosyrederivater

De fuktighetsholdige preparater kan fremstilles både som

dispersjon og som emulsjon, hvorved disse midler binder 0,1-4% vann, regnet av fibervekten.

Det er viktig at det blir værende en restfuktighet av

emulsjonen, fortrinnsvis i intervallet 0,1-2 vekt%.

Det er vesentlig at kunstfibrenes hygroskopiske egen-skaper bibeholdes nettopp under omformingen.

Omformingen foregår ved varmluftstemperaturer på fra

130°C, fortrinnsvis ved 150-180°C, helst 150-160°C.

Ved anvendelsen av de fuktighetsholdige midler, som også ved varmluftstemperaturer opp til 180°C binder tilstrekkelig mye vann til i tilstrekkelig grad å hindre at polyester-monofilmaterialet blir sprøtt, blir antallet fargestoffer som kan anvendes til farging uten fare for sublimering sterkt utvidet.

F.eks. kan de nedenfor oppførte fargestoffer anvendes til farging av kunsthårfibrer, hvorved fargingen ikke skades under den etterfølgende krøllebehandling under anvendelse av fuktighetsholdige midler med varmluft inn til 180°C:

Det betyr at de angitte fargestoffer ved temperaturer under 180°C sublimerer så lite at en tilstrekkelig vaskeekthet for hårdelene sikres. Når det gjelder lysekthet, fargelikhet i forskjellig lys, f.eks. dagslys, standardisert lys og kvelds-lys, er de angitte fargestoffer fremfor alt også i kombinasjon særlig godt egnet til farging av hårdeler av polyester-monofilmateriale. Dette har omfattende fargeforsøk og prøver vist. Dersom man behandler de samme fargestoffer med varmluft ved temperaturer over 180°C opptrer det store fargetoneforskyv-ninger, og ved kraftige fargetoner betydelig blødning ved den etterfølgende vasking, noe som gjør det umulig å anvende materialet for hårdeler.

F.eks. dekomponeres kunstfiberutgangsmaterialet ved alkalisering med alkalihydroksyd 30-40%, slik at det opptrer en oppruing av fibrene, hvoretter de vaskes, skylles, tørkes og farges. Fargingen foregår fortrinnsvis ved 130-135°C ved overtrykk. Kunsthåret som kommer ut av fargebadet skylles og behandles med et fuktighetsholdig middel i dispersjon eller

emulsjon. Fortrinnsvis er midlet filmdannende og kan påføres ved spyling i badet, ved påsprøyting eller ved andre på-føringsmetoder. Den således behandlete fiber tørkes slik at det blir værende en restfuktighet på 0,1-4 vekt%, fortrinnsvis 0,1-2 vekt%, på fibrene. Deretter følger krøllingen ved varme-omforming med varmluft ved temperaturer på opptil 180°C.

Til dette vikles hårene hensiktsmessig opp på tempera-turbestandige metall- eller plastruller, eventuelt med et varmluftgjennomtrengelig hylster, f.eks. et nett eller gass eller perforert papirpose, og i denne anordning ledes det inn varmluft ved de angitte temperaturer.

Behandlingen med varmluft foregår i et tidsrom på fra 10

til 60 minutter. Deretter avkjøles håret i hylsteret.

Det er derved viktig og fordelaktig at varmluftsbehand-lingen utføres ved forholdsvis lave temperaturer, idet håret på forhånd er blitt oppvett kjemisk ved alkalibehandlingen og derved er blitt særlig godt tilgjengelig for omformingen, og ved anvendelsen av det fuktighetsholdige middel unngås at

håret blir sprøtt.

Det' ferdig krøllete hår kan etterpå viderebehandles, f.eks. ved påføring av myknere og/eller varmebeskyttelses-midler, f.eks. aluminium.

Fordelene med oppfinnelsen ligger altså i at det er mulig å foreta en krølling av kunsthåret uten at dette blir sprøtt, og at det oppnås en utmerket fargebarhet og farge-stabilitet, som følge av at de dekomponerte, særlig alkalibe-handlede, fibrer opptar og beholder fargestoffene meget godt og det benyttes lave omformingstemperaturer.

Ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen anvendes det bærere. Ved å anvende bærerne oppnås den fordel at fargingen og omformingen av polyestermaterialet også kan ut-føres ved lave temperaturer, nemlig ved koketemperaturer. Eksempler på slike bærere er ortofenylfenol, oksykarbonsyre-metylester samt klorbenzenforbindelser og lignende for-bindelser av de ovenfor angitte stoffer.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte til krølling av kunsthår av syntetiske monofilfibrer, for fremstilling av hårerstatningsdeler, hvor kunsthåret behandles ved en temperatur over dets plastiske formingstemperatur, karakterisert ved at kunsthåret ved temperaturer på fra 130°C a) krølles med vanndampmettet varmluft, eller b) tilsettes et fuktighetsholdig middel og krølles med varmluft.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det som kunsthår anvendes monofilfibrer av nylon, polyuretan, polypropylen eller, særlig, polyester.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kunsthåret anbringes i et luft- og vanndampgjennomtrengelig hylsetre.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at kunsthåret ved behandlingen ifølge a) behandles i en autoklav med damp, nemlig i området mellom mettet damp og fuktig damp.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at den vanndampmettede varmluft eller fuktige damp tilsettes alkalihydroksyd.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at varmluften, den vanndampmettede varmluft eller den fuktige damp tilsettes permanentkjemikalier og/eller mykner og/eller filmdannende silikoner.

7.F rémgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert -«ved at for behandlingen av kunsthåret med vanndampmettet varmluft eller med mettet eller fuktet damp behandles kunsthåret med kjemikalier som innvirker på kunsthåret under den etterfølgende dampbehandling.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at kunsthåret før behandlingen med vanndampmettet varmluft eller med fuktig damp omformes med varmluft uten tilsetning av vanndamp.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at kunsthåret før behandlingen i autoklaven eller med vanndampmettet varmluft fuktes med vann eller med en blanding av vann og kjemikalier.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-9, karakterisert ved at det anvendes et kunsthår av polyester-monofilfibrer som er dekomponert mekanisk eller kjemisk minst 30%.

11. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 10, karakterisert ved at polyester-monofil-fibrene dekomponeres hydrolytisk, fortrinnsvis med alkaliluft.

12. Fremgangsmåte i samsvar med kravene 10 eller 11, karakterisert ved at det benyttes varmluftstemperaturer på 150-180°C, fortrinnsvis 150-160°C.

13. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3 og 10-12, karakterisert ved at det fuktighetsholdige middel anvende si form av en dispersjon eller emulsjon, hvorved midlet binder 0,1-4% vann, regnet av fibervekten.