一种通过静电纺丝技术改性纤维基凝胶面膜的制备方法与流程

本发明公开了一种通过静电纺丝技术改性纤维基凝胶面膜的制备方法，属于材料制造领域。

背景技术：

面膜是一种最常见、应用人群最广泛的护肤品；方便使用、形式多样、功效齐全等特点为其在护肤领域拓展了广泛的市场，为研发者与生产者带来了巨大收益；目前市场上的面膜80%以上为基布面膜，这种面膜是以纤维基为载体，通过富含不同功效的精华液以达到不同的美容护肤目的；这种面膜使用简便，是最为基础的面膜形式；随着使用者对于护肤品质追求提升，普通的基布面膜难以满足各项需求，且有着不可规避的缺点，例如:膜布材质较厚，没有粘性不能完全贴合使用者的皮肤；面膜上的精华液易挥发，持水性能差；面膜精华中添加众多防腐剂，导致生物相容性较低，使用者容易过敏等等；于是，高档面膜市场需求不断扩大，水凝胶面膜应运而生，成为新一代面膜的新型基材。

常用作水凝胶面膜基质的是水溶性水凝胶，例如聚乙烯醇聚乙烯醇(pva)、海藻酸钠(sa)等，该材质以三维网络空间形式保水；水凝胶面膜将水作为分散介质，具有强大的聚集水分、吸附精华液的神奇功能；在水凝胶质地的面膜中加入烟酰胺、熊果苷、金盏花、甘草酸二钾等专效护肤成分，在补水保湿的基础上还可以得到美白淡斑、祛痘消炎等众多功能的水凝胶专属面膜；水凝胶面膜原料通常会选用具有高生物相容性的高分子材料，面膜制备流程简单，合成形式多样，水凝胶面膜产品优点众多，例如：1、在水凝胶聚合过程未加入致敏、致痘的交联剂，生物相容性优秀，极大的减少了使用者的过敏反应；2、具有粘性，服帖感极佳，且不会因粘性过高损伤皮肤表皮组织与细胞；3、含水量高且不易挥发，可吸附更多的精华液，润肤效果明显，与普通面膜有很大差距，具有十分显著的补水效果；4、透气透湿性能远超普通面膜，在敷面膜时不会给使用者带来沉闷、厚重感等。

但是在目前水凝胶护肤面膜的市场上，几乎所有水凝胶面膜都具有一个十分明显的缺点，即物理强度不足；在面膜贴附过程中如果使用者指甲较尖或是拉扯力度较大，可能会导致水凝胶面膜的破裂；因此，提高水凝胶面膜的力学强度成为水凝胶面膜市场上存在的一个问题；为了解决该问题，研究者展开了大量的研究工作，主要从直接提高水凝胶材料的物理强度，增加交联密度进行了改性处理；直接提高水凝胶材料的物理强度的方法通常加入了交联剂等致敏致痘成分；在提高交联网络密度的同时，过高的交联程度会使得水凝胶面膜过硬，无法完全贴合人脸形状，极大的降低了使用者的舒适度，所以加入了交联剂提高水凝胶材料的物理强度，增加交联密度并不是一个妥善的处理方法；因此，通过何种办法使得天然水凝胶与纤维基有效结合形成新型的面膜基布，才能既保留了水凝胶面膜优异的使用感以及纤维基较好的力学性能亟待进行进一步的实验研究。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题:针对目前纤维基面膜材质较厚没有粘性不能完全贴合皮肤、持水性能差精华液易挥发、添加众多防腐剂导致生物相容性较低容易过敏，单独利用单纯水凝胶制备的面膜物理强度不足，在水凝胶面膜贴附过程中如果使用者指甲较尖或是拉扯力度较大，可能会导致水凝胶面膜损坏、破裂等问题，提供了通过静电纺丝的技术将水凝胶与天然纤维膜布结合在一起制成凝胶面膜的解决方案，从而开发出了一款绿色环保、性能优异的凝胶面膜及其制备方法；通过静电纺丝技术改性纤维基的凝胶面膜保留水凝胶面膜优异的使用感的同时兼备天然纤维基膜布较好的力学性能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的的技术方案是:（1）选取醇解度为88%的聚乙烯醇(pva)以及β-d-甘露糖醛酸（m）和α-l-古洛糖醛酸（g）比值为1:2或2:1的海藻酸钠(sa)作为原料；用100ml量筒量取90ml去离子水倒入烧杯中，将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发，将封装好的烧杯置于磁力搅拌水浴锅中缓慢升温至70℃～90℃，用电子天平称取6g～9g聚乙烯醇(pva)固体颗粒缓慢倒入装有90ml去离子水的烧杯中，70℃～90℃恒温水浴锅中以500r/min～750r/min的转速搅拌2h～6h，聚乙烯醇(pva)完全溶解后停止加热；冷却至室温后再向装有聚乙烯醇(pva)溶液的烧杯中缓慢加入1g～4g海藻酸钠(sa)粉末，继续将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发；将上述烧杯于室温继续搅拌2h～4h，使海藻酸钠(sa)完全溶解于聚乙烯醇(pva)溶液；制备成聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)质量比为90/10、75/25、60/40的混合溶液；（2）用电子天平称取1g～3g氯化钙(cacl2)粉末倒入装有97ml～99ml去离子水的烧杯中，于室温搅拌至完全溶解；将干燥的天然纤维膜布置于1%～3%氯化钙(cacl2)溶液中静置1h～3h后平铺于静电纺丝机收集板上；（3）将两支装有上述聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)溶液的10ml～20ml注射机分别固定装在静电纺丝机的推注泵上；左右两侧注射器分别接通11kv～15kv的固定电压，调节两只注射器的给液速率为2ml/h，接受筒与针口间距为15cm；参数设置完成后，接通电压，将聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)纤维通过静电纺丝技术纺丝至1%～3%氯化钙(cacl2)溶液完全浸湿的天然纤维基布上；于室温在水平实验台上静置4～6h后，得到干燥的聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)复合天然纤维基布；将聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)复合天然纤维基布常温浸泡在具有特殊功效（例如:美白淡斑、祛痘消炎）的0.3%精华液中1h～2h后，平铺于面膜模型中置于-20℃的冰箱冷冻3～7h，然后在室温下解冻3～7h，循环2～4次，即可得到具有特殊功能的聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)水凝胶复合天然纤维基布的凝胶面膜。

有益效果：

（1）本发明制备出的水凝胶复合纤维基面膜具有水凝胶优异的使用感，生物相容性好、与皮肤服帖度高、富含更多的有效的精华液、透气透湿性优良，为使用者提供了高质量的护肤体验；（2）本发明制备出的水凝胶复合纤维基面膜具有纤维基膜布优良的力学性能，方便使用者的使用；（3）本发明制备出的水凝胶复合纤维基面膜使用原料：聚乙烯醇(pva)、海藻酸钠(sa)、纯棉纤维，莱赛尔纤维均为生物相容性优异的成分，绿色环保废料少，极大地减轻了环境压力。

具体实施方法

实施例1:

通过静电纺丝技术制备具有美白祛斑功能的90聚乙烯醇(pva)/10海藻酸钠(sa)水凝胶复合纯棉纤维基布的凝胶面膜；（1）选取醇解度为88%的聚乙烯醇聚乙烯醇(pva)以及β-d-甘露糖醛酸（m）和α-l-古洛糖醛酸（g）比值为1:2的海藻酸钠(sa)作为原料；用100ml量筒量取90ml去离子水倒入烧杯中，将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发，将封装好的烧杯置于磁力搅拌水浴锅中缓慢升温至90℃，用电子天平称取9g聚乙烯醇(pva)固体颗粒缓慢倒入装有90ml去离子水的烧杯中，90℃恒温水浴锅中以500r/min的转速搅拌2h，聚乙烯醇(pva)完全溶解后停止加热；冷却至室温后再向装有聚乙烯醇(pva)溶液的烧杯中缓慢加入1g海藻酸钠(sa)粉末，继续将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发；将上述烧杯于室温继续搅拌2h，使海藻酸钠(sa)完全溶解于聚乙烯醇(pva)溶液；制备成聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)质量比为90/10的混合溶液；（2）用电子天平称取3g氯化钙(cacl2)粉末倒入装有97ml去离子水的烧杯中，于室温搅拌至完全溶解；将干燥的纯棉纤维膜布置于3%氯化钙(cacl2)溶液中静置1h后平铺于静电纺丝机收集板上；（3）将两支装有上述聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)溶液的20ml注射机分别固定装在静电纺丝机的推注泵上；左右两侧注射器分别接通12kv的固定电压，调节两只注射器的给液速率为2ml/h，接受筒与针口间距为15cm；参数设置完成后，接通电压，将聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)纤维通过静电纺丝技术纺丝至3%氯化钙(cacl2)溶液完全浸湿的纯棉纤维基布上；于室温在水平实验台上静置4h后，得到干燥的90聚乙烯醇(pva)/10海藻酸钠(sa)复合纯棉纤维基布；将90聚乙烯醇(pva)/10海藻酸钠(sa)复合纯棉纤维基布常温浸泡在具有0.3%美白祛斑功效的精华液中1h后，平铺于面膜模型中置于-20℃的冰箱冷冻5h，然后在室温下解冻5h，循环2次，即可得到具有美白祛斑功能的90聚乙烯醇(pva)/10海藻酸钠(sa)水凝胶复合纯棉纤维基布的凝胶面膜。

实施例2:

通过静电纺丝技术制备具有祛痘消炎功能的75聚乙烯醇(pva)/25海藻酸钠(sa)水凝胶复合莱赛尔纤维基布的凝胶面膜；（1）选取醇解度为88%的聚乙烯醇聚乙烯醇(pva)以及β-d-甘露糖醛酸（m）和α-l-古洛糖醛酸（g）比值为1:2的海藻酸钠(sa)作为原料；用100ml量筒量取90ml去离子水倒入烧杯中，将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发，将封装好的烧杯置于磁力搅拌水浴锅中缓慢升温至85℃，用电子天平称取7.5g聚乙烯醇(pva)固体颗粒缓慢倒入装有90ml去离子水的烧杯中，90℃恒温水浴锅中以600r/min的转速搅拌3h，聚乙烯醇(pva)完全溶解后停止加热；冷却至室温后再向装有聚乙烯醇(pva)溶液的烧杯中缓慢加入2.5g海藻酸钠(sa)粉末，继续将烧杯用塑料薄膜密封以防后续过程水分蒸发；将上述烧杯于室温继续搅拌2.5h，使海藻酸钠(sa)完全溶解于聚乙烯醇(pva)溶液；制备成聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)质量比为75/25的混合溶液；（2）用电子天平称取2g氯化钙(cacl2)粉末倒入装有98ml去离子水的烧杯中，于室温搅拌至完全溶解；将干燥的莱赛尔纤维膜布置于2%氯化钙(cacl2)溶液中静置1h后平铺于静电纺丝机收集板上；（3）将两支装有上述聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)溶液的20ml注射机分别固定装在静电纺丝机的推注泵上；左右两侧注射器分别接通15kv的固定电压，调节两只注射器的给液速率为2ml/h，接受筒与针口间距为15cm；参数设置完成后，接通电压，将聚乙烯醇(pva)/海藻酸钠(sa)纤维通过静电纺丝技术纺丝至2%氯化钙(cacl2)溶液完全浸湿的莱赛尔纤维基布上；于室温在水平实验台上静置5h后，得到干燥的75聚乙烯醇(pva)/25海藻酸钠(sa)复合莱赛尔纤维基布；将75聚乙烯醇(pva)/25海藻酸钠(sa)复合纯棉纤维基布常温浸泡在具有0.3%祛痘消炎功效的精华液中1h后，平铺于面膜模型中置于-20℃的冰箱冷冻3h，然后在室温下解冻3h，循环4次，即可得到具有祛痘消炎功能的75聚乙烯醇(pva)/25海藻酸钠(sa)水凝胶复合莱赛尔纤维基布的凝胶面膜。

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