不同加工工藝對(duì)面膜基材舒適性的影響分析

　　摘要：隨著人們對(duì)美的追求，面膜除了種類日趨多樣外，面膜基材也逐漸升級(jí)換代，以滿足人們對(duì)精華液的高吸收度和對(duì)面膜基材的高舒適度要求?；诓煌募庸すに?，各類面膜基材帶給人的舒適程度略有差異，這主要取決于其拉伸性能和對(duì)氣體、水蒸氣的滲透性能。試驗(yàn)表明，面膜基材的加工方法、致密性、孔徑、結(jié)構(gòu)、成分配比都會(huì)對(duì)上述性能產(chǎn)生影響，因此建議制造企業(yè)加強(qiáng)相關(guān)研究和質(zhì)量控制。

　　關(guān)鍵詞：面膜基材、舒適性、抗拉強(qiáng)度、氣體透過率、水蒸氣透過率

　　自2012年起，面膜逐漸成為繼乳霜、化妝水和護(hù)手霜之后的第四大基本護(hù)膚品，成為個(gè)人日常護(hù)膚步驟的一部分。面膜分為以乳、膏、凝膠狀的涂抹型和載體型面膜。后者是指以面膜基布承載營養(yǎng)成分，敷于面部的面膜種類，相較前者，載體型面膜采用獨(dú)立包裝干凈衛(wèi)生，浸泡式敷面大大提高了護(hù)膚成分對(duì)皮膚的滲透量和滲透深度，護(hù)膚效果顯著。

面膜基材的加工工藝

　　目前，面膜基材以非織造布和生物纖維為主，二者在加工工藝方面存在較大的差異。非織造布面膜基材采用一種或幾種不同纖維或聚合物，經(jīng)準(zhǔn)備-成網(wǎng)-粘合-烘燥-后整理-成卷包裝制成非織造材料^[1]，詳細(xì)如圖1，使用的原料多為棉、粘膠、天絲、聚乙烯、木漿纖維等。諸工藝中機(jī)械成網(wǎng)、紡粘法成網(wǎng)、水刺加固法等應(yīng)用最廣。水刺法是利用高壓多股微細(xì)水流噴射纖網(wǎng)，使纖網(wǎng)中的纖維發(fā)生運(yùn)動(dòng)、位移、穿插、纏結(jié)和抱合，繼而重新排列，使纖網(wǎng)得以加固^[2]。紡粘法是利用化纖紡絲的方法，將高聚物紡絲、牽伸、鋪疊成網(wǎng)，最后經(jīng)針刺、水刺、熱軋或者自身粘合等方法加固形成非織造材料。

　　生物纖維是近年來新興的面膜基材，是由某種微生物自然發(fā)酵的纖維素制成，其中比較典型的是葡糖醋桿菌，具有最高的纖維素生產(chǎn)能力，能在靜態(tài)培養(yǎng)的環(huán)境下高效的把葡萄糖分子聚合起來，形成生物纖維凝膠膜^[3]。該面膜基材呈3D立體交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)小于皮膚毛孔的千萬納米級(jí)別的纖維既可以促進(jìn)營養(yǎng)成分的迅速導(dǎo)入，又能緊貼于面部深淺紋理，使敷面效果大幅提升，如今已經(jīng)成功應(yīng)用于諸多知名面膜制造企業(yè)。

圖1　面膜基材相關(guān)加工工藝

面膜基材的舒適度

　　理想的面膜基材應(yīng)具備良好的持水性、優(yōu)異的貼合度和ｊｉ佳的舒適度，但因加工工藝的不同，不同面膜基材通常在上述方面表現(xiàn)出較大的差異化，其中舒適度的影響最甚。舒適度涉及到基材的拉伸強(qiáng)度和靈活性，及透氣透濕性。面膜加工過程中，基材需由完整的卷材拉伸裁切為面部模型，而在使用過程中，又需根據(jù)面部輪廓做靈活的拉伸調(diào)整，使之與面部緊密貼合并保持完整無損，故要求面膜基材縱橫向具有一定的拉伸性能，即在一定的拉力下?lián)碛泻线m的尺寸形變。

　　另外，良好的透氣不透濕性也是面膜基材舒適度的重要指標(biāo)。皮膚基底層的母細(xì)胞不斷的從細(xì)胞間質(zhì)中吸收營養(yǎng)和氧氣，復(fù)制分裂分子，形成角質(zhì)蛋白至成為死皮脫落，構(gòu)成了皮膚日常的新陳代謝。期間，供基底母細(xì)胞吸收的氧氣一小部分來自血液，其余主要通過皮膚的自身呼吸獲得。因此，透氣良好的面膜基材才能保持皮膚與氧氣正常接觸，獲得舒適的體驗(yàn)。

　　于此同時(shí)，為了獲得更好敷面效果，面膜基材應(yīng)最大限度的吸收、承載精華液，這一性能除了與面膜基材自身帶液性有關(guān)，還受到基材水蒸氣透過率的影響。面膜的使用時(shí)間一般在15-20分鐘，期間不可避免的發(fā)生精華液蒸發(fā)、面膜基材變干的情況，此時(shí)具有較強(qiáng)水蒸氣阻隔的面膜基材能有效的鎖住精華液，降低其蒸發(fā)速率，從而提高護(hù)膚效果。

不同加工工藝對(duì)面膜基材舒適度的影響

　　為了進(jìn)行面膜基材影響因素分析，筆者選取了6種面膜基材，每種3個(gè)試樣共18個(gè)試樣分別進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、氣體透過率和水蒸氣透過率的測試。測試儀器為XLW(PC)智能電子拉力機(jī)、TQD-G1透氣度測試儀和W3/060水蒸氣透過率測試系統(tǒng)。參照GB/T 24218.3-2010 《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第3部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定》、GB/T 5453-1997《紡織品 織物透氣性測試》、YY/T 0471.2-2004《接觸性創(chuàng)面敷料試驗(yàn)方法第2 部分：透氣膜敷料水蒸氣透過率》進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果如表1。

表1  6種面膜基材測試結(jié)果

1、拉伸性能

　　拉伸性能，細(xì)分了諸多性能指標(biāo)，如抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率、應(yīng)力-應(yīng)變曲線等，分別從不同的層面上對(duì)拉伸性能進(jìn)行細(xì)致表征。相對(duì)而言，抗拉強(qiáng)度在描述材料的拉伸性能方面更具實(shí)際意義，它表示了材料在拉斷前單位面積承受的最大應(yīng)力值，能直觀的展示出被測材料耐拉斷的能力，通常用MPa表示。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明：

　　抗拉強(qiáng)度方面，無紡布面膜基材均低于生物纖維素面膜基材。這是由于生物纖維素面膜基材表面是由粗細(xì)均勻的納米纖維交織的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶性較高，不易拉斷。相比之下，無紡布面膜基材的纖維直徑較大，孔徑大且分布不均，纖維采用平鋪或交鋪工藝，質(zhì)地疏松，因此強(qiáng)度較低，更易拉斷。

　　就無紡布面膜基材來說，工藝的不同也會(huì)對(duì)其拉伸性能有所影響。試驗(yàn)顯示，抗拉強(qiáng)度從高到低依次為滌綸/粘膠混紡水刺面膜基材、銅氨纖維紡粘水刺面膜基材、木漿紙面膜基材。這是由于滌綸/粘膠混紡水刺面膜基材的纖維均為短纖維，經(jīng)交叉鋪網(wǎng)工藝成網(wǎng)，水刺加固時(shí)，短纖維充分開松，利于彼此纏結(jié)和加固，故抗拉強(qiáng)度最高。2#試樣其銅氨纖維為長纖維，經(jīng)紡絲、牽伸、鋪疊成網(wǎng)，呈現(xiàn)長絲束粘合的狀態(tài)，彼此之間牽引力較強(qiáng)且纏結(jié)點(diǎn)較少，造成水刺加固時(shí)長纖維纏結(jié)不充分，抗拉強(qiáng)度有所降低。3#采用的木漿纖維依靠化學(xué)粘合劑成型，纖維間不存在纏結(jié)狀態(tài)，因而抗拉強(qiáng)度最低。

2、氣體和水蒸氣透過性

　　考慮到皮膚的呼吸需求和面膜精華液水分的蒸發(fā)速率，面膜基材在透氣性和透濕性方面應(yīng)具備合適的參數(shù)，總體上應(yīng)保持較低的水蒸氣透過率和較高的氣體透過率，實(shí)現(xiàn)透氣的同時(shí)降低精華液的蒸發(fā)量。從宏觀來看，兩項(xiàng)性能的透過對(duì)象分別為氣體和水蒸氣，因此相應(yīng)的微觀透過機(jī)理也有所不同。透氣性是指基材兩側(cè)為一定壓力條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積基材的空氣量；而透濕性則反映了受控溫濕度條件下，24小時(shí)內(nèi)每平方米基材透過的水蒸氣質(zhì)量。  

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，在透氣性方面，無紡布面膜基材優(yōu)于生物纖維素面膜基材，在透濕性方面， 二者性能截然相反。兩種性能都會(huì)受到纖維密度、直徑和加工工藝的影響對(duì)于生物纖維素面膜基材來說，其3D復(fù)合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和約為無紡布纖維直徑0.32%的納米纖維共同形成了其相對(duì)較低的透濕和透氣特性。相反，無紡布疏松的二維結(jié)構(gòu)中布滿了大量的微孔，非常利于水蒸氣和氣體的透過。孔隙的稀疏情況和孔徑大小在基材透氣透濕性的影響方面占有較大的比重，一般來說，結(jié)構(gòu)越致密，孔徑越小，氣體和水蒸氣的滲透阻力越大。對(duì)于某些面膜基材，還存在特殊的影響因素。如應(yīng)用較廣泛的滌綸/粘膠混紡水刺面膜基材，其纖維成分配比也會(huì)導(dǎo)致透氣和透濕性能的變化。表中可以看出，隨著粘膠纖維配比的提升，透氣和透濕性能逐漸降低。這是因?yàn)檎衬z纖維含有大量的親水基團(tuán)[—羥基（—OH）]，纖網(wǎng)水刺后纏結(jié)點(diǎn)增多，質(zhì)地更為緊密，氣體或水蒸氣的透過受阻。

總結(jié)

　　隨著人們對(duì)美的追求，面膜除了種類日趨多樣外，面膜基材也逐漸升級(jí)換代，以滿足人們對(duì)精華液的高吸收度和對(duì)面膜基材的高舒適度要求?；诓煌募庸すに嚕黝惷婺せ膸Ыo人的舒適程度略有差異，這主要取決于其拉伸性能和對(duì)氣體、水蒸氣的滲透性能。試驗(yàn)表明，面膜基材的加工方法、致密性、孔徑、結(jié)構(gòu)、成分配比都會(huì)對(duì)上述性能產(chǎn)生影響，因此建議制造企業(yè)加強(qiáng)相關(guān)研究和質(zhì)量控制。

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