不同加工工藝對面膜基材舒適性的影響分析

范珺

（濟南蘭光機電技術有限公司，山東濟南250031）

不同加工工藝對面膜基材舒適性的影響分析

范珺

（濟南蘭光機電技術有限公司，山東濟南250031）

不同的加工工藝，生產出的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氣體、水蒸氣的滲透性能。試驗表明，面膜基材的加工方法、致密性、孔徑、結構、成分配比均會對上述性能產生影響。

面膜基材；舒適性；抗拉強度；氣體透過率；水蒸氣透過率

近年來，面膜逐漸成為繼乳霜、化妝水和護手霜之后的第四大基本護膚品，成為個人日常護膚步驟的一部分。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成分，敷于面部的面膜種類，相較前者，載體型面膜采用獨立包裝干凈衛生，浸泡式敷面大大提高了護膚成分對皮膚的滲透量和滲透深度，護膚效果顯著。

1　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，經準備-成網-粘合-烘燥-后整理-成卷包裝制成非織造材料［1］，詳細如圖1。使用的原料多為棉、黏膠、天絲、聚乙烯、木漿纖維等。諸工藝中機械成網、紡粘法成網、水刺加固法等應用最廣。水刺法是利用高壓多股微細水流噴射纖網，使纖網中的纖維發生運動、位移、穿插、纏結和抱合，繼而重新排列，使纖網得以加固［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，最后經針刺、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能力，能在靜態培養的環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立體交錯結構，遠小于皮膚毛孔的千萬納米級別的纖維既可以促進營養成分的迅速導入，又能緊貼于面部深淺紋理，使敷面效果大幅提升，如今已經成功應用于諸多知名面膜制造企業。

圖1　面膜基材相關加工工藝

2　面膜基材的舒適度

理想的面膜基材應具備良好的持水性、優異的貼合度和極佳的舒適度，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，又需根據面部輪廓做靈活的拉伸調整，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，即在一定的拉力下擁有合適的尺寸形變。

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。皮膚基底層的母細胞不斷的從細胞間質中吸收營養和氧氣，復制分裂分子，形成角質蛋白至成為死皮脫落，構成了皮膚日常的新陳代謝。期間，供基底母細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。

與此同時，為了獲得更好敷面效果，面膜基材應最大限度地吸收、承載精華液，這一性能除了與面膜基材自身帶液性有關，還受到基材水蒸氣透過率的影響。面膜的使用時間一般在15～20 min，期間不可避免地發生精華液蒸發、面膜基材變干的情況，此時具有較強水蒸氣阻隔的面膜基材能有效地鎖住精華液，降低其蒸發速率，從而提高護膚效果。

3　不同加工工藝對面膜基材舒適度的影響

為了進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個試樣共18個試樣分別進行抗拉強度、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、TQD-G1透氣度測試儀和W3/060水蒸氣透過率測試系統。參照GB/T 24218.3-2010《紡織品非織造布試驗方法第3部分:斷裂強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《接觸性創面敷料試驗方法第2部分:透氣膜敷料水蒸氣透過率》進行試驗。結果如表1。

表16　種面膜基材測試結果

3.1拉伸性能

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

從表1中可知:抗拉強度方面，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均勻的納米纖維交織的三維網狀結構，結晶性較高，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，質地疏松，因此強度較低，更易拉斷。

就無紡布面膜基材來說，工藝的不同也會對其拉伸性能有所影響。試驗顯示，抗拉強度從高到低依次為滌綸/黏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/黏膠混紡水刺面膜基材的纖維均為短纖維，經交叉鋪網工藝成網，水刺加固時，短纖維充分開松，利于彼此纏結和加固，故抗拉強度最高。2#試樣其銅氨纖維為長纖維，經紡絲、牽伸、鋪疊成網，呈現長絲束粘合的狀態，彼此之間牽引力較強且纏結點較少，造成水刺加固時長纖維纏結不充分，抗拉強度有所降低。3#采用的木漿纖維依靠化學黏合劑成型，纖維間不存在纏結狀態，因而抗拉強度最低。

3.2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速率，面膜基材在透氣性和透濕性方面應具備合適的參數，總體上應保持較低的水蒸氣透過率和較高的氣體透過率，實現透氣的同時降低精華液的蒸發量。從宏觀來看，兩項性能的透過對象分別為氣體和水蒸氣，因此相應的微觀透過機理也有所不同。透氣性是指基材兩側為一定壓力條件下，單位時間內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 h內每平方米基材透過的水蒸氣質量。

從表1可知，在透氣性和透濕性方面，大部分無紡布面膜基材優于生物纖維素面膜基材。兩種性能都會受到纖維密度、直徑和加工工藝的影響，對于生物纖維素面膜基材來說，其3D復合網狀結構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較低的透濕和透氣特性。相反，無紡布疏松的二維結構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，結構越致密，孔徑越小，氣體和水蒸氣的滲透阻力越大。對于某些面膜基材，還存在特殊的影響因素。如應用較廣泛的滌綸/黏膠混紡水刺面膜基材，其纖維成分配比也會導致透氣和透濕性能的變化。從表1中可以看出，隨著黏膠纖維配比的提升，透氣和透濕性能逐漸降低。這是因為黏膠纖維含有大量的親水基團—OH，纖網水刺后纏結點增多，質地更為緊密，氣體或水蒸氣的透過受阻。

4　總結

隨著人們對美的追求，面膜除了種類日趨多樣外，面膜基材也逐漸升級換代，以滿足人們對精華液的高吸收度和對面膜基材的高舒適度要求。基于不同的加工工藝，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氣體、水蒸氣的滲透性能。試驗表明，面膜基材的加工方法、致密性、孔徑、結構、成分配比都會對上述性能產生影響，因此建議制造企業加強相關研究和質量控制。

［1］彭富兵，焦曉寧，莎仁.新型水刺美容面膜基布［J］.紡織學報，2007，28（12）：51-53.

［2］蘇婷婷.纖維面膜材料結構與性能分析及主客觀評價相關性研究［D］.上海：東華大學，2015.

［3］吳旭君.生物纖維素面膜的制備及其功能化產品開發［D］.上海：東華大學，2014.

ANALYSIS ON THE COMFORTABILITY OF FACIAL MASK SUBSTRATE WITH DIFFERENT PROCESSING TECHNOLOGY

FAN Jun
（Labthink Instruments Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250031，China）

To meet the various requirements of consumers，different kinds of facial masks come into the market，with upgraded substrate materials to meet the requirements for essence absorption and wearing comfortability.The wearing comfortability of facial mask substrate by different processing technology varies depending on tensile property，gas permeability and water vapor permeability.It has been proved that processing technology，compactness，pore diameter，structure and composition proportion are all factors that can influence the performance of facial mask substrate.Therefore，it is necessary for facial mask manufacturers to study on how to control those factors.

facial mask substrate，comfortability，tensile strength，gas transmission rate，water vapor transmission rate

TS176

B

10.3969/j.issn.1672-500x.2016.03.008

1672-500X（2016）03-0030-04

2016-07-04

范珺（1986-），女，山東濟南人，本科，從事檢測技術研究。