貼式面膜基布的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢

張子薇 張淑潔 羌培華 伏立松 張亞婷 趙學(xué)成

1. 天津工業(yè)大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院(中國)

2. 南通醋酸纖維有限公司(中國)

在“美麗經(jīng)濟(jì)”的推動下，護(hù)膚養(yǎng)顏已成為當(dāng)代適齡女性的日常行為。敷貼方便、效果顯著、使用范圍廣[1]的貼式面膜已占據(jù)護(hù)膚品市場的核心地位，面膜市場目前已成為中國日化行業(yè)增長最快的細(xì)分市場之一[2]。自2002年起，中國面膜市場飛速發(fā)展。2017年，面膜市場銷售總額高達(dá)200億元。與此同時，隨著護(hù)膚產(chǎn)品消費(fèi)群體年輕化，消費(fèi)者的消費(fèi)觀念、消費(fèi)方式、消費(fèi)習(xí)慣發(fā)生轉(zhuǎn)變，品質(zhì)與舒適成為消費(fèi)主題[3]，面膜市場迎來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

貼式面膜由按臉型切割的面膜基布和調(diào)配好的高濃度保養(yǎng)精華液構(gòu)成。敷貼時，面膜基布作為吸附精華液的載體，在皮膚表面形成封閉層，暫時將使用者的面部肌膚與外界環(huán)境分離，使肌膚表面的溫度升高，毛孔張開，從而提高護(hù)膚成分在皮膚中的滲透量及滲透深度，促進(jìn)肌膚對精華液的吸收[4]。面膜中的營養(yǎng)成分被皮膚表皮細(xì)胞吸收，皮膚變得柔軟，充滿光澤和彈性。

當(dāng)前市場上，不同種類、材料、功能和制備工藝的貼式面膜眾多，但卻無完善、明確的標(biāo)準(zhǔn)對其性能進(jìn)行評價。此外，關(guān)于貼式面膜發(fā)展近況的文獻(xiàn)報道較少。本文對貼式面膜的發(fā)展進(jìn)行梳理，具體介紹其種類、基布材料、制備方法、性能參數(shù)，舉例分析各參數(shù)對基布性能的影響，并展望貼式面膜基布的發(fā)展趨勢，以期為貼式面膜基布的研發(fā)工作提供參考。

1 貼式面膜的種類

根據(jù)面膜載體，貼式面膜分為帶塑料紙貼式面膜(圖1)和不帶塑料紙貼式面膜(圖2)。其中，帶塑料紙貼式面膜約占貼式面膜市場的85%。大部分貼式面膜基布較薄，容易變形，塑料紙有助于固定貼式面膜形狀，減緩精華液的流失，同時亦可使貼式面膜與其作用部位貼合得更加緊密。

圖1 帶塑料貼紙貼式面膜

圖2 不帶塑料紙貼式面膜

根據(jù)面膜作用部位，貼式面膜又分為整體貼式面膜和部位貼式面膜。

1.1 整體貼式面膜

整體貼式面膜即根據(jù)人體面部輪廓裁剪制成的貼式面膜。按照結(jié)構(gòu)分為全臉覆蓋式貼式面膜和上下分離式貼式面膜。全臉覆蓋式貼式面膜(圖3)包含眼孔、呼吸孔、鼻子切線，并在眼部兩邊、顴骨和下巴兩邊留有縫隙，便于貼合面部。其缺點是不能因人而異，不能滿足不同臉型消費(fèi)者的需求。上下分離式貼式面膜(圖4)采用分片裁剪法，在眼、口、鼻部對應(yīng)位置采用立體開口式裁剪，并以鼻尖對應(yīng)位置處為分界線，分為上下兩節(jié)，可適應(yīng)更多臉型的需求。

圖3 全臉覆蓋式貼式面膜

圖4 上下分離式貼式面膜

1.2 局部貼式面膜

部位貼式面膜是針對面部某一器官，按照器官輪廓裁剪制得的貼式面膜，使用過程中可與作用部位貼合得更加緊密，達(dá)到最優(yōu)的敷貼效果。按照作用部位分為眼貼式面膜(圖5)、唇貼式面膜(圖6)和鼻貼式面膜(圖7)。眼貼式面膜形狀各異，有雙眼連膜無口型、雙眼連膜有口型、銅錢型、月牙型、鳳眼型、橢圓型及U型。鼻貼式面膜分為三角形鼻貼式面膜和長形鼻貼式面膜。

圖5 不同類型的眼貼式面膜

圖6 唇貼式面膜

a) 三角形鼻貼式面膜

2 貼式面膜基布發(fā)展現(xiàn)狀

市面上的貼式面膜基布以棉纖維、再生纖維素纖維、蠶絲纖維為主要原料。這些纖維不僅來源廣泛，且綠色環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展的理念[5]60。采用水刺工藝將其加工成型，可提高面膜基布強(qiáng)度，增加面膜基布的柔軟度，符合消費(fèi)者需求。

2.1 棉纖維基布及其混合纖維基布

棉纖維因其純天然、不刺激的特性，成為最早被用來制作貼膜基布的原料。尹月煊等[6]借助靈敏度較高的雞胚絨毛尿囊膜模型，測試包括棉纖維基布在內(nèi)的7種常用面膜基布的刺激性，通過比較添加基布前后血管變化情況給基布評分，評分結(jié)果表明棉纖維基布對雞胚的刺激最小。此外，經(jīng)梳理機(jī)梳理、交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)、高壓水刺針?biāo)讨瞥傻拿蘩w維基布不僅拉伸性好，且吸水后不易變形，但棉纖維基布制得的貼式面膜與面部貼合度不高，面膜上的精華液易滴落。為了解決棉纖維基布因彈性低而與臉部貼合度低的問題，林世達(dá)[7]以復(fù)合超細(xì)纖維與標(biāo)準(zhǔn)脫脂棉為原料，把經(jīng)梳理得到的兩層單向纖維網(wǎng)疊加，再經(jīng)水刺得到結(jié)構(gòu)緊密的立體網(wǎng)狀彈性面膜基布，所得基布與臉部貼合度提高。與棉纖維同屬植物纖維的木棉纖維細(xì)小柔軟，不易成網(wǎng)。黏膠纖維可有效改善木棉纖維不易成網(wǎng)的問題，且易于梳理，比木棉纖維價廉。以木棉纖維和黏膠纖維為原料制備面膜基布可大幅降低生產(chǎn)成本。使用氣流成網(wǎng)工藝將木棉纖維梳理成木棉纖維層，利用機(jī)械設(shè)備將黏膠纖維梳理成面密度為43～53 g/m2，厚度為0.48～0.51 mm的黏膠纖維層，再采用氣流成網(wǎng)，使黏膠纖維層粘附在木棉纖維層頂面，經(jīng)水刺加固即可得到物美價廉的面膜基布(圖8)。

1——黏膠纖維層；2——木棉纖維層。

2.2 再生纖維素混合纖維基布

2.2.1 黏膠混合纖維基布

黏膠纖維是以棉或其他天然纖維中提取的纖維素為原料制成的。黏膠纖維基布的主要優(yōu)點是含濕率較高，光滑涼爽，消除了可能引起的過敏風(fēng)險。

可樂麗(Kuraray)株式會社為提高基布的保濕性和精華液的滲透性，研制出了復(fù)合膜KURAFLEXNM 65(以下簡稱“NM 65”)，該基布分為兩層：直徑為4 μm超細(xì)纖維構(gòu)成的親膚層、適當(dāng)疏松結(jié)構(gòu)的非織造布保水層。劉亞娟等[9]對天絲、銅氨纖維、普通非織造布和NM 65制成的基布進(jìn)行飽和吸液量測定，發(fā)現(xiàn)NM 65 的飽和吸液量最?。焕肅orneometer CM 825型皮膚水分測試探頭，測試手臂內(nèi)側(cè)皮膚水分含量在敷面膜后一定時間內(nèi)的變化時，發(fā)現(xiàn)90 min后NM 65的皮膚水分處于較高水平。受雙層復(fù)合膜的啟發(fā)，以黏膠纖維為主體的復(fù)合基布越來越多，復(fù)合的纖維也不僅局限于天然纖維。例如，以聚丙烯非織造布和黏膠纖維網(wǎng)為原料，經(jīng)過復(fù)合疊加可制成透氣性好、力學(xué)性能好、成本低的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)面膜基布[10]；以質(zhì)量比為1∶1的珍珠纖維與黏膠纖維為原料，經(jīng)開松、梳理、纖維網(wǎng)疊加、水刺后可制得具有嫩膚養(yǎng)顏功效的面膜基布[11]；利用納米噴霧技術(shù)把膠原蛋白/殼聚糖微球噴灑到黏膠纖維上，可制備出保濕率高達(dá)85.3%且鎖水性強(qiáng)的含膠原蛋白/殼聚糖微球的保濕面膜[5]62。

為了提升原有纖維的性能，可利用物理或化學(xué)方法對纖維進(jìn)行處理。魏路平[12]將苧麻切成小段用水浸漬，經(jīng)蒸汽爆破后進(jìn)行超聲浸洗并除雜，再浸入殼聚糖乙酸水溶液中得到改性苧麻纖維，再與黏膠纖維進(jìn)行混合，經(jīng)開松、梳理、交叉鋪網(wǎng)、水刺加固、脫水、干燥即可得到面膜基布。該面膜基布不僅持液能力強(qiáng)，而且能承受三維立體剪裁，為基布三維裁剪的實現(xiàn)提供了條件。

2.2.2 銅氨纖維混合纖維基布

銅氨纖維是一種再生的纖維素纖維，是將棉短絨等天然纖維素溶解在銅氨溶液中制成的。以其為原料制得的基布輕薄服貼、有彈性，但會有化學(xué)物質(zhì)殘留，持液率較低。李楊等[13]以銅氨纖維、莫代爾纖維和殼聚糖纖維為原料，通過混紡、水刺開發(fā)出了一款“隱形面膜”，并測試了基布的各項性能。由測試結(jié)果可知，通過改變不同成分的比例開發(fā)出的面膜基布與進(jìn)口面膜基布無明顯差異，達(dá)到了隱形的效果。對海藻/銅氨纖維面膜基布進(jìn)行凝膠化處理[14]可在改善基布的保水性、提高持液率的同時，增強(qiáng)基布對重金屬離子的吸附能力，經(jīng)測試，處理后基布對金屬鎘離子的吸附量可達(dá)1.352 mg/cm2，相較于市場上普通的面膜具有特殊的功能性。

2.2.3 萊賽爾纖維混合纖維基布

萊賽爾纖維是經(jīng)N-甲基嗎琳-N-氧化物(NMMO)處理植物纖維后得到的纖維素纖維。由萊塞爾纖維制成的面膜基布毒性極低，綠色環(huán)保[15]，缺點是生產(chǎn)成本高，產(chǎn)率低。采用水刺技術(shù)可制備出具有良好吸液性、保水性、通透性、柔軟性及優(yōu)異貼膚效果的竹萊賽爾纖維基布[16]。將竹萊賽爾纖維基布與銅氨纖維基布比較，發(fā)現(xiàn)其貼膚效果更好，但其生產(chǎn)工藝較為繁瑣。鑒于萊賽爾纖維自身吸附性能優(yōu)越，服貼效果好，鄭鐘喆等[17]以長度為36～40 mm，線密度為1.11～1.56 dtex的萊賽爾纖維為原料制備面膜貼片基布。對含纖維素漿料及NMMO的萊賽爾紡絲原液進(jìn)行紡絲、復(fù)絲、水洗、油劑處理、卷曲、干燥、切割、梳理、水刺得到萊賽爾短纖集合體，再將其加工成面膜貼片基布。通過對基布各項性能指標(biāo)進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其不僅不易變形，服貼性提高，而且基布接近膚色，從外觀上減小了與肌膚顏色的差異感。選用質(zhì)量比為1∶1的1.00 dtex和1.67 dtex萊賽爾纖維，經(jīng)喂入、開松、混合、梳理成網(wǎng)、復(fù)合鋪網(wǎng)、水刺后可制得輕薄、柔軟貼膚微孔面膜基布，改善傳統(tǒng)面膜不透明而被視為“鬼臉”的尷尬[18]。

在綠色環(huán)保的大趨勢下，環(huán)?；吉?dú)樹一幟。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為75%、20%和5%的木長纖維、木短纖維和濕強(qiáng)劑為原料，經(jīng)混合水刺后可制得親膚型綠色環(huán)保的木纖維面膜基布[19]，不僅操作方便，而且節(jié)能低碳。

構(gòu)樹為耐旱、耐熱的桑科野生植物，其韌皮部纖維質(zhì)量占比達(dá)59.2%。枝條橫切面的纖維呈束分布，與麻類的纖維分布相同。構(gòu)樹纖維的強(qiáng)度較高，既抗菌又可天然降解，與現(xiàn)行的低碳環(huán)保理念十分相符。楊永興等[20]選用線密度為5～8.5 dtex、長度為38～51 mm的竹原纖維，線密度為0.2～0.28 tex、長度為16～18 mm的構(gòu)樹纖維及線密度為0.9～2.2 dtex、長度為38 mm的天絲纖維為原料，將其分別進(jìn)行交叉鋪網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)、平行鋪網(wǎng)，最后經(jīng)水刺加固制得3層復(fù)合基布，該基布融合了竹原纖維、構(gòu)樹纖維及天絲纖維的特點，既有抗菌功能又低碳環(huán)保，且生產(chǎn)簡單易行。

2.3 蠶絲混合纖維基布

蠶絲面膜主要的原材料是蠶絲纖維和活性蠶絲蛋白。蠶絲蛋白[21]是一種性能優(yōu)良的天然蛋白，與人體肌膚組成成分十分接近，因而對肌膚更具親和力。制成貼式面膜使用時，可疏通毛孔，增強(qiáng)毛孔的通透性，從而將有效成分運(yùn)輸?shù)郊〉准?xì)胞中。醫(yī)學(xué)研究表明：蠶絲蛋白中含有18種氨基酸。這些氨基酸能迅速滲入皮膚肌底，給肌膚供給能量，促進(jìn)肌膚的新陳代謝。蠶絲纖維中孔隙較多，親油基團(tuán)和親水基團(tuán)同時存在，賦予了蠶絲纖維對精華液中有效成分的高吸附力和高持液率。此外，蠶絲中的絲膠還具有保濕、抗氧化、抗炎等特性。然而，蠶絲貼式面膜的拉伸性差，容易撕破。實際生產(chǎn)時，可將蠶絲纖維與其他纖維混紡，這樣不僅可保持其原有特性，還能提升面膜基布的力學(xué)性能。李東進(jìn)[22]以蠶絲纖維、Lenzing FR纖維、天絲及丙烯基彈性體混合物為原料，制得具有優(yōu)異鎖水保濕性的彈性面膜基布。

3 貼式面膜基布的性能參數(shù)

面膜作為一種美容護(hù)膚產(chǎn)品，除了要達(dá)到滋養(yǎng)潤膚的效果外，給消費(fèi)者帶來舒適體驗也至關(guān)重要。貼式面膜在使用過程中的膚感是由基布和精華液的相互配合實現(xiàn)的。在貼式面膜的使用過程中，基布在面部肌膚與外界環(huán)境之間起到“屏障”作用，肌底溫度迅速升高，促使毛孔張開，精華液滲透，細(xì)胞的新陳代謝加快[23]。根據(jù)貼式面膜功能及消費(fèi)者的體驗需求，貼式面膜基布的性能參數(shù)包含3類：基本性能參數(shù)、舒適性能參數(shù)和功能性參數(shù)。

3.1 基本性能參數(shù)

3.1.1 面密度

基布面密度是指基布單位面積的質(zhì)量，是影響基布性能的重要參數(shù)指標(biāo)。參照GB/T 24218.1—2010《紡織品 非織造布測試方法第1部分：單位面積質(zhì)量的測定》進(jìn)行測試。

隨著“隱形面膜”的興起，基布厚重的傳統(tǒng)面膜面臨淘汰?；嫉拿婷芏却笮≈苯佑绊懨婺さ摹半[形”程度。這是因為基布纖維較細(xì)或排列較為稀疏時，纖維之間的孔隙增加，部分光線直接穿過孔隙，減少光線損失，從而提高基布的透明性，實現(xiàn)“隱形”。

3.1.2 厚度

基布厚度是指在規(guī)定壓力下基布兩表面間的距離。參照GB/T 24218.2—2010《紡織品 非織造布測試方法 第2部分：厚度的測定》進(jìn)行測試。

實現(xiàn)“隱形”的另一個關(guān)鍵是減小面膜基布的厚度，基布較薄時，不僅看起來通透美觀，而且因為厚度小，可加快精華液滲透到面部皮膚的速度，提升護(hù)膚效率。

3.1.3 纖維表觀形態(tài)

目前通常采用電子顯微鏡對纖維表觀形態(tài)進(jìn)行觀察。纖維的截面形狀及表面形態(tài)會對光線的透射、折射等產(chǎn)生影響。李楊[24]分別以銅氨纖維、殼聚糖纖維、海藻纖維、黏膠纖維為原料采用水刺工藝制備面膜基布，研究發(fā)現(xiàn)在所選的纖維中，黏膠纖維的雙折射率最大，且在精華液中對光的反射率較大，這是黏膠纖維面膜基布透明度低，顏色與膚色相差較大的主要原因。

3.1.4 回潮率

基布的回潮率指基布中水分質(zhì)量占干燥基布質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。參照GB/T 6503—2008《化學(xué)纖維回潮率試驗方法》進(jìn)行測試。基布的回潮率與基布纖維材料密切相關(guān)。其中，纖維素纖維的回潮率較大，約為13%。

3.1.5 斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長率

在一定測試條件下拉伸基布，基布斷裂時的最小拉力為斷裂強(qiáng)力，此時基布的伸長率為斷裂伸長率。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(qiáng)力和斷裂伸長率的測定》進(jìn)行測試。

面膜基布在制備過程中，基材需被完整拉伸裁剪；在使用時，吸附精華液的基布，也需經(jīng)拉伸后與使用者的面部貼合，因此基布應(yīng)在干態(tài)和濕態(tài)下都具有一定的強(qiáng)力和伸長率，以滿足基布尺寸穩(wěn)定性的要求。范珺[25]32以生物纖維素、滌綸、黏膠、銅氨纖維、木漿纖維為原料制備了6種面膜基布，并對這6種面膜基布進(jìn)行拉伸試驗，試驗結(jié)果表明：在所制備的6種基布中，生物纖維素基布抗拉強(qiáng)度最高，其原因在于生物纖維素纖維粗細(xì)一致，纖維相互纏結(jié)成三維立體結(jié)構(gòu)，纖網(wǎng)結(jié)晶度高，不易斷裂，因而生物纖維素基布抗拉強(qiáng)度較高。

3.1.6 孔隙率

非織造材料孔隙率是指非織造材料孔隙體積與非織造材料總體積的比值，是衡量非織造材料允許水、空氣通過的能力的重要指標(biāo)。水刺非織造材料孔隙率的計算式如式(1)所示。

(1)

式中：n——孔隙率，%；

ρ——纖維密度，g/m3；

σ——材料厚度，mm；

m——材料面密度，g/m2。

非織造材料纖維網(wǎng)由纖維和孔隙構(gòu)成，孔隙率是影響非織造材料的透氣、透濕性能的關(guān)鍵因素?；嫉慕Y(jié)構(gòu)越緊密，孔隙率越低，氣體和液體穿過基布時所受的阻力越大，從而直接影響基布的透氣性和透濕性。

3.2 舒適性參數(shù)

3.2.1 透氣性

基布的透氣性是指在基布兩邊維持一定壓力差的條件下，單位時間內(nèi)通過單位面積基布的空氣量。參照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》進(jìn)行測試。

面膜基布具有良好的透氣性方可保證面部皮膚細(xì)胞與外界的氣體交換，從而促進(jìn)基底細(xì)胞新陳代謝，因此透氣性是基布生產(chǎn)制備時的關(guān)鍵因素之一。

3.2.2 透濕性

透濕性是基布生產(chǎn)研發(fā)時需要考慮的另一重要因素?；嫉耐笣裥灾敢欢囟?、濕度、風(fēng)速下，單位時間內(nèi)透過基布單位面積的水蒸氣質(zhì)量。參照GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分:吸濕法》進(jìn)行測試。

面膜的使用時間一般為15～20 min，在此期間精華液會揮發(fā)，導(dǎo)致基布出現(xiàn)發(fā)干的現(xiàn)象。為提升消費(fèi)者的使用舒適感，基布應(yīng)具有低透濕性。滌綸與黏膠纖維混紡制得的面膜基布的透濕性隨黏膠纖維所占比例增大而減小[25]33，這主要是因為黏膠纖維具有親水性，易于水刺成網(wǎng)，經(jīng)水刺工藝后，纖維間纏結(jié)點增多，基布厚度增加，導(dǎo)致基布孔徑變小，從而降低基布的透濕性，延長精華液與皮膚的作用時間。這一研究成果為生產(chǎn)低透濕性基布提供了思路。

3.2.3 柔軟性

面膜基布柔軟與否是人在接觸基布，如摸、揉、抓時的一種主觀感受，主要受生理和心理因素的影響?；嫉娜彳浶允腔际芰r表現(xiàn)出的平滑感覺、彎曲、延伸等力學(xué)性能的綜合反映[26]21。可用彎曲剛度和彎曲滯后矩表征，通常采用KES-F型織物風(fēng)格儀測試。

3.3 功能性參數(shù)

3.3.1 滲透性

滲透性是用以研究皮膚吸收面膜精華液能力的指標(biāo)，即透皮吸收研究所需指標(biāo)?？刹捎肍ranz擴(kuò)散池，構(gòu)建模型裝置進(jìn)行面膜精華液滲透測試。操作時，首先裁剪出4 cm×4 cm的正方形試樣片，置于恒溫恒濕室調(diào)濕24 h以上；接著對調(diào)濕后試樣進(jìn)行稱重，記為m0；然后對玻璃皿+模擬皮膚(木漿紙吸收層+頭層牛皮組合，記為組合a)進(jìn)行稱重，記為M0；將試樣置于盛精華液的玻璃皿中充分浸潤2 min，取出后豎直靜置2 min，再將試樣平鋪于模擬皮膚上，然后開始計時；3 min后，將面膜與模擬皮膚分離，對組合a稱重，記下數(shù)據(jù)Mi(i=1，2，……)，再將面膜重新敷在之前的位置，每隔 3 min重復(fù)此操作，直到整個模擬皮膚的質(zhì)量開始減少為止。滲透率按照式(2)計算。

(2)

蘇婷婷等[26]47通過對14種常見面膜基布材料的性能參數(shù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)面密度越大，初始滲透速度越小。這是因為隨著面密度增大，面膜基布材料結(jié)構(gòu)變得緊密，攜帶的精華液量少，使得初始滲透速度小。因此，控制滲透性的關(guān)鍵指標(biāo)為材料的面密度。

3.3.2 帶液率

帶液率是指面膜基布吸收精華液后的持液能力。參照GB/T 24218.6—2010《紡織品 非織造布試驗方法 第6部分：吸收性的測定》進(jìn)行測試。

面膜的美容效果主要靠基布所攜帶的精華液來實現(xiàn)。若基布持液能力較低，致使其所攜帶精華液少，不僅會降低護(hù)膚效果，還會使基布反吸皮膚水分，使保養(yǎng)效果大打折扣?；疾牧系膸б毫坑衫w維表面吸附能力和孔隙吸附能力決定。研究發(fā)現(xiàn)，以不同濃度的纖維素納米晶(CNC)溶液處理黏膠纖維時，面膜基布的帶液率隨著CNC濃度的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，這是因為改性基布接觸水分子時，水分子迅速擴(kuò)散到纖維間隙中，隨后為水分子與CNC上的羥基、纖維上的親水基團(tuán)結(jié)合的過程，此時基布帶液率升高[27]77，但隨著CNC 濃度的增大，基布的孔徑減小，液體的傳輸能力下降，基布的吸水速率下降，直接導(dǎo)致基布帶液率下降。因此，合理的控制CNC的濃度，使其接近拐點峰值可有效地提高基布的帶液率。一般來說，精華液的質(zhì)量應(yīng)為基布質(zhì)量的12～13倍，為了減少浪費(fèi)，基布的持液率在10倍左右即可。

3.3.3 保水率

基布的保水率測試沒有統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)。參考試驗方法[28]：先將面膜基布浸潤在去離子水中2 min，取出后靜置1 min，瀝干多余水分，稱重記為質(zhì)量M1；然后，將面膜基布在室溫(25 ℃)下放置20 min，稱取其質(zhì)量M2，保水率(WR)按照式(3)計算。

(3)

以棉纖維、黏膠纖維、竹纖維、珍珠纖維、滌綸/黏膠(50/50)、滌綸/黏膠(40/60)、滌綸/黏膠(30/70)為原料，采用水刺工藝制備面膜基布時，研究面密度、厚度、孔徑及纏結(jié)系數(shù)與回潮率和放濕速度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)放濕速度與面密度、纏結(jié)系數(shù)在0.01水平上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與孔徑在0.01水平上呈現(xiàn)正相關(guān)[26]36。這說明在不影響面膜使用的情況下，適當(dāng)加大基布面密度，可降低精華液的揮發(fā)；適當(dāng)加大纏結(jié)系數(shù)，使基布孔徑減小，可提高基布的保水能力。

4 貼式面膜基布的發(fā)展趨勢

隨著消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者對面膜功能的需求越來越細(xì)分化、復(fù)雜化、個性化。貼式面膜在基布材質(zhì)、工藝上不斷地升級換代，推陳出新。各種新型纖維材料、改性纖維材料、符合綠色可持續(xù)發(fā)展理念的加工工藝被應(yīng)用于制備貼式面膜的基布。生物質(zhì)纖維基布、納米纖維素基布越來越受到市場的認(rèn)可。

4.1 生物質(zhì)纖維基布

生物質(zhì)纖維基布中含細(xì)菌纖維素纖維、殼聚糖纖維和海藻纖維的基布應(yīng)用較廣。

4.1.1 細(xì)菌纖維素纖維基布

細(xì)菌纖維素(BC)是一種微生物在液態(tài)含糖基質(zhì)中產(chǎn)生并分泌到基質(zhì)中的胞外纖維素。其內(nèi)部相互交聯(lián)的束狀纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和孔道，使BC具有良好的吸水性和透氣性。由BC制成的面膜基布拉伸性能良好，適用范圍廣。PERUGINI等[29]在評價3種生物纖維素面膜對皮膚美容效果的影響時，將69名25～64歲的健康白種人女性志愿者隨機(jī)分為3組，分別使用3種不同功效的面膜：抗衰老、提升和細(xì)胞更新面膜，使用8周，每周3次，試驗結(jié)果表明生物纖維素面膜具有非常好的耐受性。使用“抗衰老”面膜2個月后，皮膚粗糙度和皺紋寬度顯著下降，皮膚均勻性也有所改善。使用“提升”面膜1個月后，皮膚彈性明顯增強(qiáng)。此外，使用“細(xì)胞更新”面膜1個月后，皮膚的新陳代謝明顯提高。再次印證了生物纖維素面膜可成功地將精華液中的有效成分釋放到皮膚中的結(jié)論。唐靜等[30]以經(jīng)過常壓室溫等離子體誘變的葡糖醋桿菌G31為菌種，以Hestrin-Schramm培養(yǎng)基靜態(tài)發(fā)酵制備BC，并對BC基布進(jìn)行力學(xué)性能、持水性、透氣性測試，發(fā)現(xiàn)BC 基布的拉伸強(qiáng)度為1.27 MPa，斷裂伸長率為16.29%，基布含水率高達(dá)99%，氧氣透過率大于水蒸氣透過率，說明基布的結(jié)晶度較高，不易變形，持水能力強(qiáng)，鎖水性強(qiáng)，能夠有效防止水分蒸發(fā)。

目前，也可利用超聲法從天然植物中提取總黃酮，用以培養(yǎng)木醋桿菌，再將產(chǎn)物純化、切割可制備面膜基布[31]。該基布不僅成本低，而且持水性和透氣性好，抗輻射效果明顯。此外，在pH值為5～6，含0.2～0.8 g/L的羧甲基纖維素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)木醋桿菌，也可制得面膜基布[32]。該基布不僅制備工藝簡單，且保濕性強(qiáng)，原料利用率大幅提高。以木醋桿菌發(fā)酵香蕉皮形成的細(xì)菌纖維素為原料，經(jīng)水刺工藝可制得平均厚度為0.015 cm，拉伸強(qiáng)度為(6×104±8×103)N/cm2，伸長率為79.05%±15.78%的纖維素基布[33]。

4.1.2 殼聚糖混合纖維基布

殼聚糖屬于多糖類天然高分子物質(zhì)，具有獨(dú)特的生物活性，無毒、生物相容性好、成膜性好、易降解、對皮膚無刺激、能增強(qiáng)皮膚的免疫力[34]。其成本較高、力學(xué)性能較弱，因而其主要研究方向是對其進(jìn)行改性處理及混紡以降低成本，提高力學(xué)性能。按質(zhì)量份數(shù)計，以45～50份去離子水、1～2份對氨基苯磺酸、1～2份對甲苯磺酸和3～5份亞硝酸鈉為原料水浴制備改性液。按質(zhì)量比1∶5，將殼聚糖纖維浸泡至上述改性液中，經(jīng)過濾、冷凍干燥收集改性殼聚糖纖維。然后按質(zhì)量比3∶7，將改性殼聚糖纖維和黏膠纖維復(fù)合，經(jīng)梳理、水刺可制得易降解、力學(xué)性能優(yōu)越的面膜基布[35]。在KOH/LiOH·H2O/尿素溶劑中加入殼聚糖粉末，制備殼聚糖溶液，把纖維素漿料加入預(yù)冷的LiOH·H2O/尿素水溶液中，經(jīng)機(jī)械攪拌，將上述溶液共混攪拌脫泡后制得殼聚糖/纖維素復(fù)合凝膠，最后在乙酸乙酯氣體的環(huán)境下凝聚出凝膠材料，純化處理后可制得具有良好抑菌性、吸附性、可降解性和力學(xué)性能優(yōu)越的復(fù)合膜基布[36]。

殼聚糖纖維機(jī)械性能較差，在成網(wǎng)過程中纖維容易出現(xiàn)因抱合力減小而導(dǎo)致的破網(wǎng)現(xiàn)象，因此常與剛度較小、初始模量較低的纖維進(jìn)行混紡。劉亞等[37]以7種質(zhì)量比將殼聚糖纖維與黏膠纖維混紡，性能測試結(jié)果顯示：隨著黏膠纖維含量的增加，基布的斷裂強(qiáng)力增強(qiáng)。混紡雖然可綜合不同纖維材料的優(yōu)點，但引入其他纖維的同時也會降低殼聚糖的生物相容性。胡廣敏等[38]研發(fā)了一種方便操作、成本低、節(jié)能環(huán)保且能夠在不破壞殼聚糖纖維原有性能的基礎(chǔ)上，提高纖維力學(xué)性能的基布制備方法。先把殼聚糖纖維置于含琥珀酸酐、乙酸酐、馬來酸酐、己酸酸酐、月桂酸酸酐的溶脹劑中進(jìn)行軸向拉伸，然后經(jīng)清洗、干燥、水刺可制得高吸水性殼聚糖面膜基布。該基布與普通殼聚糖纖維基布相比，取向度提高29.8%～36.3%，結(jié)晶度提高14.4%～23.1%，斷裂強(qiáng)度提高22.3%～34.7%，最大吸液能力提高1.4～2.0倍，實現(xiàn)了對殼聚糖纖維的優(yōu)化。

4.1.3 海藻酸混合纖維基布

海藻酸是從褐藻等藻類植物中提取的一種天然高分子材料。利用海藻酸，采用濕法紡絲技術(shù)可制得海藻酸纖維。以海藻酸纖維為原料，經(jīng)水刺工藝制得的海藻纖維面膜基布的吸液率高達(dá)1 296.37%，其潤濕性明顯優(yōu)于天絲面膜基布[39]。利用海藻纖維分子自身具有大量羧基等親水基團(tuán)的特性，將其與羧甲基纖維素纖維混合，可制備超吸水保濕的面膜基布[40]。秦益民等[41]分別向竹纖維、天絲纖維、棉纖維中添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25%、15%、15%的海藻酸鈣纖維，經(jīng)混合、水刺工藝制得混紡基布，測試混紡基布與原纖維基布的吸液率，發(fā)現(xiàn)海藻酸鈣纖維中的鈣離子可與透明質(zhì)酸鈉中的鈉離子交換，形成水溶性海藻酸鈉，使基布的吸液率大幅提高。

4.2 納米纖維素纖維基布

納米纖維素是以天然纖維素為原料，通過化學(xué)、生物或物理方法制備的納米級生物質(zhì)基高分子材料。納米纖維素不僅質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，且比表面積大、孔隙率高。張晴文等[27]74以CNC處理的黏膠纖維為原料制備面膜基布。將CNC稀釋為不同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液，將黏膠面膜基布依次置于這些溶液中浸泡10 min，垂直懸掛烘干后進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果：CNC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時，面膜基布帶液率高達(dá)11.27%；CNC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時，面膜基布保水性好，但初始帶液率較低。綜合考慮成本、帶液率和前30 min的保水性，CNC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%較適宜。將CNC浸泡在酶溶液中，加入帶有正電荷的高分子聚合物，可制備納米纖維素凝膠溶液，將其涂抹在水刺法制備的蠶絲面膜基布上，可制備高保濕面膜基布[42]。

4.3 基布制備工藝

傳統(tǒng)面膜基布的制備工藝較為單一，纖維經(jīng)開松、梳理成網(wǎng)后主要通過水刺工藝制備基布。隨著消費(fèi)者對面膜性能要求的提高及工藝技術(shù)的進(jìn)步，熱軋、濕法紡絲、靜電紡絲也被應(yīng)用于制備基布。

通常，蒸汽爆破后所得纖維較為蓬松，若鋪網(wǎng)后直接進(jìn)行水刺不僅所需時間長而且會使所得基布發(fā)硬，影響基布的舒適性。將水刺和熱軋結(jié)合可解決上述問題。李朝輝[43]在利用小麥秸稈制備面膜基布時融入了熱軋工藝。將干燥麥秸切成段，用水浸泡、擠壓、脫水后進(jìn)行蒸汽爆破，再經(jīng)梳理、交叉鋪網(wǎng)、水刺加固、熱軋成型和干燥制得性能良好的面膜基布。其熱軋成型的溫度為110～130 ℃，壓力為2.5～3.0 MPa。

紡黏非織造技術(shù)能夠生產(chǎn)高強(qiáng)力、輕盈、透明的非織造布，但其產(chǎn)品原料僅限于制備精華液吸附力較低、手感較硬的熱塑性纖維。梳理成網(wǎng)法適用于大多數(shù)纖維，因此，將紡黏非織造布與梳理纖維網(wǎng)復(fù)合加固，成為研究熱點。劉小輝[44]研發(fā)了一種新型輕、薄、透、可拉絲的復(fù)合面膜基布。操作時，先稱取定量的聚酯切片，再向其中加入質(zhì)量百分比為0.1%的降模量母粒及0.4%的親水母粒，混合紡絲成網(wǎng)后，控制熱軋溫度為80～200 ℃，熱軋壓力為0.3～0.9 MPa，加工所得纖維層再與黏膠纖維網(wǎng)水刺加固。該技術(shù)將紡黏工藝與水刺加固工藝巧妙結(jié)合，避免了紡黏工藝對纖維的損傷。周正等[45]在研發(fā)具有嫩膚消炎功效的聚丙烯水刺非織造面膜基布時，將功能性聚丙烯短纖維加入水中，分散均勻后得到短纖維懸液，經(jīng)成形、脫水、疊層后，制得濕法纖網(wǎng)。所得纖網(wǎng)不僅結(jié)構(gòu)均勻且質(zhì)量較好，其經(jīng)水刺、烘干制得基布，濕態(tài)強(qiáng)力明顯提高。黏膠纖維、木漿纖維和PLA纖維以質(zhì)量比為50∶38∶12混合，經(jīng)濕法成網(wǎng)、水刺加固制備高吸水性面膜基布，不僅簡化了流程，而且有效地減少了傳統(tǒng)工藝耗能大、污染重的現(xiàn)象[46]。

靜電紡絲技術(shù)能有效調(diào)控纖維的精細(xì)程度，且若與功能性物質(zhì)結(jié)合，可增加面膜基布的特殊功效。將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～10%的海藻酸鈉溶液進(jìn)行過濾、脫泡，得到紡絲原液，向其中加入取向度為0.872的羧甲基纖維素鈉，經(jīng)過濾、凝固、拉伸、水洗、卷繞、干燥后可得到拉伸率為40%～50%海藻纖維。利用蒙脫土的保水性將其與海藻纖維素通過同軸法靜電紡絲和水刺工藝相結(jié)合可制得吸濕性強(qiáng)、保水性能優(yōu)越的面膜基布[47]。將殼聚糖溶解于濃醋酸溶液中，并與納米級竹炭粉混合，制成紡絲流體，通過靜電紡絲法可制備滋養(yǎng)清潔型基布[48]。在現(xiàn)有基布中，大多數(shù)基布為實現(xiàn)較高的精華液吸附性，結(jié)構(gòu)往往較為緊密，導(dǎo)致貼式面膜的透氣性較低，利用靜電紡絲法可對之優(yōu)化。將再生絲素蛋白溶于有機(jī)溶劑中，在室溫下攪拌均勻，將所得溶液在聚丙烯非織造布上進(jìn)行靜電紡絲，便可得到親水-疏水雙層結(jié)構(gòu)纖維面膜，親水層高效吸附精華液，疏水層有利于精華液向肌膚內(nèi)滲透，該貼式面膜不僅吸液率高，且質(zhì)量輕、服貼性高[49]。

5 結(jié)語

貼式面膜基布的種類、材料、加工工藝隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高和消費(fèi)理念的變化而不斷更新?；挤N類變得更加多元化、人性化，更加適合消費(fèi)者對不同敷貼部位、不同敷貼效果的需求；材料由傳統(tǒng)纖維轉(zhuǎn)向新型材料，由普通纖維基材向改性基材發(fā)展，由單一生產(chǎn)原料向混合原料轉(zhuǎn)變，增加了面膜的功能性，優(yōu)化了面膜的原有性能；制備工藝也從最初的單一水刺工藝融入了熱軋、濕法紡絲、靜電紡絲等，工藝流程趨向簡單化、環(huán)保化。

貼式基布的研發(fā)應(yīng)重視對新型材料的開發(fā)，開發(fā)的重點是優(yōu)化基布的物理性能，即在不影響基布使用的前提下，改善基布的物理性能，提升基布的使用價值。目前，生物質(zhì)纖維基布、納米纖維素基布、改性纖維基布等雖然已經(jīng)不同程度改善了傳統(tǒng)面膜基布存在的吸附力低、持液率低、拉伸性差、生產(chǎn)成本高等問題，也為未來的研究和發(fā)展指引了方向，但在新型纖維材料的開發(fā)、混紡、改性處理及簡化工藝流程方面仍存在著巨大提升空間。在貼式面膜的市場爆發(fā)式增長的同時，消費(fèi)者對于基布安全、實用、舒適、經(jīng)濟(jì)的追求將成為不變的主題。

基金項目：國家自然科學(xué)基金 (51303128；51403154；51303131)