| 摘要 | 隨著人們對美的追求,麵膜除了種類日趨多樣外,麵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麵膜(mó)基材的(de)高舒適度要求。基於不(bú)同的加(jiā)工工藝,各類麵膜基材帶給人的舒適程度(dù)略有(yǒu)差異,這主要取決於其拉伸性能和對氣體(tǐ)、水(shuǐ)蒸氣的滲透性(xìng)能。試驗(yàn)表明(míng),麵膜基材的加工方法、致密性、孔徑、結(jié)構、成分配比都會對上(shàng)述性能產生影響,因此建議製造企業加強相(xiàng)關研(yán)究和質(zhì)量(liàng)控製。 |
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| 關鍵字 | 麵膜基材、舒適性、抗(kàng)拉強(qiáng)度、氣體透過率、水蒸(zhēng)氣透過率 |
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自2012年起,麵膜逐(zhú)漸成(chéng)為繼乳霜、化(huà)妝水和(hé)護(hù)手霜之後(hòu)的第四大基本護膚品,成為個人日常護膚步驟的一(yī)部分。麵膜分為以乳、膏、凝膠狀的塗抹型和載體型麵膜。後者是指以(yǐ)麵膜基布(bù)承載營養成分,敷於麵部的麵膜種類,相(xiàng)較前者,載體型麵(miàn)膜采用獨立包裝幹淨衛生,浸泡式敷麵大大提高了護膚成分(fèn)對皮膚的滲透量和滲(shèn)透深度,護膚效果顯著。
麵膜基材的加工工(gōng)藝
目前,麵膜基材以非織(zhī)造布和生物纖維為主,二者在加工(gōng)工藝方麵存在較大的差異。非織造布麵膜基材采用一種或幾種不同纖維或聚合物(wù),經準備-成網-粘合-烘燥-後整理-成卷包裝製成非織造材料(liào)[1],詳細如圖1,使用的原料多為(wéi)棉、粘膠(jiāo)、天絲、聚乙烯、木漿纖維等。諸工藝中機(jī)械(xiè)成網、紡粘法成網、水(shuǐ)刺加(jiā)固法等應(yīng)用最廣。水刺法是利用高壓多股微細水(shuǐ)流噴射纖網,使(shǐ)纖網中(zhōng)的纖維發生運動、位移(yí)、穿插、纏結和抱合(hé),繼而重新排(pái)列,使纖網(wǎng)得以加(jiā)固[2]。紡粘法(fǎ)是(shì)利用化纖紡絲的方法,將高聚物紡絲、牽(qiān)伸(shēn)、鋪疊成網,最後(hòu)經針刺、水刺、熱軋或者(zhě)自身粘合(hé)等方法加固形成非織造材料。
生物(wù)纖維是近年來新興(xìng)的麵膜基(jī)材,是由某種微生物自然發酵的纖維素製成,其中比較典型的是葡糖醋杆(gǎn)菌,具有最(zuì)高的纖維素生產能(néng)力,能在靜(jìng)態培養的環境(jìng)下(xià)高效的把葡萄糖分子(zǐ)聚合起來,形成生物纖維凝膠膜[3]。該麵膜基材(cái)呈3D立體交錯結構,遠小於皮膚毛(máo)孔的千萬納(nà)米級別的纖維既可以促進營(yíng)養成分的迅(xùn)速導入,又(yòu)能緊(jǐn)貼於麵部深淺紋理(lǐ),使敷(fū)麵效果(guǒ)大幅提升,如今已經成功(gōng)應用於諸多知名麵膜製(zhì)造企業。
圖1 麵膜(mó)基材相關加工(gōng)工藝
麵膜基材的舒適度
理想(xiǎng)的麵膜基(jī)材應具備良好的持水性、優異的貼合度和極佳的舒適度(dù),但因加工工藝(yì)的不同,不同麵膜基(jī)材通常在上述方麵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(qiáng)度和靈活性,及透(tòu)氣透濕性。麵膜加工過(guò)程中,基材需由完整的卷材(cái)拉伸裁(cái)切為麵部模型,而在使用過程中,又需根據(jù)麵部輪廓做靈活的拉伸調整,使之與麵部緊密貼合並保持完整無損,故要求麵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(yǒu)合適的尺寸形變。
另外,良好的透(tòu)氣不透濕性也(yě)是麵膜基材舒適度的重(chóng)要指標。皮膚基底層的母細胞不斷的(de)從細(xì)胞間質中吸收營(yíng)養和氧氣,複製分裂分(fèn)子,形成角質蛋白至成為死皮(pí)脫落,構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,其餘主要通過皮膚的自身呼吸獲得。因(yīn)此,透氣良好的麵膜基材才(cái)能保持皮膚與氧氣正常接觸,獲得舒適(shì)的體驗。
於此同(tóng)時,為了獲得更好敷麵效果,麵膜(mó)基(jī)材應最大限(xiàn)度的吸收(shōu)、承載精華液,這一性能(néng)除了與麵膜(mó)基材自身帶液性有關(guān),還受到基材水(shuǐ)蒸氣透過率的影響。麵膜的使(shǐ)用時間一般在15-20分鍾,期間不可避免(miǎn)的發生精(jīng)華液蒸發、麵膜基材(cái)變幹的情況,此時(shí)具有較強(qiáng)水(shuǐ)蒸氣阻(zǔ)隔的麵膜基材能有效的鎖住精華液,降低其蒸發速率,從而提高護膚效果。
不同加工工藝對麵膜基材舒適度的影響
為了進行麵膜基材影響因(yīn)素分析,筆(bǐ)者選取了6種麵膜基(jī)材(cái),每種3個試樣共18個(gè)試樣分別進行抗拉強度(dù)、氣體透過率和水蒸氣透過率的測試。測試儀(yí)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(tòu)過率測(cè)試係統。參照GB/T 24218.3-2010 《紡織品非織造布試(shì)驗(yàn)方法 第3部分:斷(duàn)裂強力和斷裂伸長率(lǜ)的(de)測定》、GB/T5453-1997《紡織品 織物透氣性測試》、YY/T 0471.2-2004《接觸性創麵敷料試驗方法第2 部分:透氣膜敷料水(shuǐ)蒸氣透過率》進行試驗。結果(guǒ)如表1。
表1 6種麵膜基材測試結果
| 編號 | 試樣 | 抗拉強度(dù) MPa | 氣體透過率L/(s·m2) | 水蒸氣透(tòu)過率(lǜ)g/(m2·24h) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 生物纖維(wéi)素麵膜(mó)基材 | 1.954 | 13.63 | 2365.68 |
| 2 | 滌綸/粘膠混紡水刺非(fēi)織造麵膜基材(60/40) | 0.567 | 17.03 | 4819.68 |
| 3 | 滌綸/粘膠混紡水刺(cì)非織造麵(miàn)膜基材(50/50) | 0.695 | 16.25 | 4303.44 |
| 4 | 滌綸/粘膠混紡水刺非(fēi)織造麵膜基材(30/70) | 1.021 | 11.65 | 3956.16 |
| 5 | 銅氨纖維(wéi)紡粘水(shuǐ)刺(cì)非織造麵膜基材 | 0.331 | 20.96 | 3590.88 |
| 6 | 木漿紙纖維麵膜(mó)基材 | 0.209 | 29.37 | 3186.72 |
1、拉伸(shēn)性能(néng)
拉伸(shēn)性能,細分了諸多性能指標,如抗拉強度、斷裂伸長率、應力(lì)-應變曲線(xiàn)等,分別從不同的層麵上對拉伸性能進行細致表征。相對(duì)而言,抗拉強度在描述材料的拉伸性能方麵更具實際意義,它表(biǎo)示了材料(liào)在拉(lā)斷前單位麵積承受的最大應力值,能直(zhí)觀的展示出被測材料耐拉斷的能力,通常(cháng)用MPa表示。
試驗結果表明:
抗拉強度方麵,無(wú)紡布麵膜基材均低於生(shēng)物纖維素(sù)麵膜基材。這(zhè)是(shì)由於生物纖維(wéi)素麵膜基材表麵是由粗細均勻的納米纖維交織的三維網狀(zhuàng)結構(gòu),結晶性較(jiào)高,不易拉斷(duàn)。相比之下(xià),無紡布麵膜基材的纖維直徑較大,孔徑大且分布不均,纖維采(cǎi)用(yòng)平(píng)鋪或交鋪工藝,質地疏鬆,因此強度較低,更易拉斷。
就無紡布麵(miàn)膜基材來說(shuō),工(gōng)藝的不同也會對其拉伸性能有所(suǒ)影響。試驗顯(xiǎn)示,抗拉強度從高到低依次(cì)為滌(dí)綸/粘膠混紡水刺麵膜基材、銅氨纖維紡粘水刺(cì)麵膜基材、木漿紙麵膜基材。這是由於滌綸/粘膠混紡水刺麵膜基材的(de)纖維均為短纖維,經交叉鋪網工藝成網,水刺加固時,短纖維(wéi)充分開鬆,利於彼此纏結和加固,故抗拉強度最高。2#試樣其銅氨纖維為長(zhǎng)纖維,經紡(fǎng)絲、牽伸、鋪疊成(chéng)網,呈現長絲束粘合(hé)的狀態,彼此之間(jiān)牽引力較強且纏結點較少,造成(chéng)水刺加(jiā)固時長纖維纏結不充分,抗拉強度(dù)有所降低。3#采(cǎi)用的木漿纖維依靠化學粘合(hé)劑(jì)成型,纖維間不存在纏結狀態,因而抗拉強度最低。
2、氣(qì)體和(hé)水蒸氣透過性
考慮到(dào)皮膚的呼吸需求和(hé)麵膜精華液水分的蒸發速率,麵膜基材在(zài)透氣性和透濕性方麵應具備合適的參數,總體上應保持(chí)較(jiào)低的水蒸氣透(tòu)過率和較(jiào)高的(de)氣體透過率,實(shí)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(xiàng)分別為(wéi)氣體和(hé)水蒸氣,因此相(xiàng)應的微觀透(tòu)過機理也有所不同。透氣性是指基材兩側為(wéi)一定壓力(lì)條件下,單位時間內通過單位麵(miàn)積基材的空氣量;而透濕性則反映了受控溫(wēn)濕度條件下,24小時內每平(píng)方米基材透過(guò)的水蒸氣質量。
試驗(yàn)結果表明(míng),在透氣性方麵,無紡布麵膜(mó)基材(cái)優於生物纖維素麵膜基材(cái),在透濕性方麵,二者性能(néng)截然相(xiàng)反。兩(liǎng)種性能都會受到纖維密度、直徑和(hé)加工工(gōng)藝的影響對於生物纖維素麵膜基材來說,其3D複合網狀結構和約為無(wú)紡布纖維直徑0.32%的納米(mǐ)纖維(wéi)共同形成了其(qí)相對較(jiào)低的透濕和透氣特性。相反,無紡布(bù)疏鬆的二維結構中布滿了大量的微孔,非常(cháng)利於水蒸氣和氣體的透過。孔隙的稀疏情況和孔徑大小在(zài)基材透氣透濕性的影響方麵占有較大的比重,一般(bān)來說,結(jié)構越致密,孔徑越小,氣體和水蒸氣的滲透阻力越大。對於某些麵膜基材,還存在特殊的影響因素。如應用較廣泛的滌綸/粘膠混紡水刺(cì)麵膜基(jī)材,其纖維成分配比也會(huì)導致透氣和透濕性能的變(biàn)化。表中可以看出,隨著粘膠纖維(wéi)配比(bǐ)的提升,透氣和透濕性能逐漸降低。這是因為粘膠纖(xiān)維含(hán)有大量的親水基團[—羥基(—OH)],纖網水刺後纏結點增多,質地更為緊密,氣體或水蒸氣的透過受阻。
總結
隨(suí)著人們對美的追求,麵膜除了(le)種(zhǒng)類日趨多樣外,麵(miàn)膜基材也逐漸升級(jí)換代,以滿(mǎn)足(zú)人們對精華液的高吸(xī)收度和對麵(miàn)膜基材的高(gāo)舒適度要求。基於不同的加工工藝,各類麵膜基材(cái)帶給人的舒適程度(dù)略有差異,這主要取決於其拉伸性能和對氣體、水蒸氣的滲透性能。試驗表(biǎo)明,麵膜基材(cái)的加工方(fāng)法、致密性、孔徑、結構、成分配比都會對上述性能產(chǎn)生影響,因此建議製造企業加強相關研究和(hé)質量控製。
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