一种网络互穿面膜基材的制备方法与流程

本发明涉及一种海藻酸钠/明胶(儿茶素交联)网络互穿面膜基材的制备方法，是一种基于纯天然材料制备的互穿网络膜，属于复合材料制备技术领域。

背景技术：

随着社会不断发展，人们对美的追求不断提高，面膜的需求量不断增加，人们对面膜性能的要求也越来越高。目前市场上片状面膜基材主要有无纺布面膜、蚕丝面膜、有机纯棉面膜、纸浆面膜、生物纤维面膜、蕾丝面膜等。各种面膜基材各有特色，研究一款集目前市面上各种面膜优点于一身的新型面膜基材具有广阔前景。

明胶的主要成分是蛋白质，氨基酸含量丰富、种类齐全，其中亮氨酸可加速细胞的新陈代谢，有助于伤口愈合，丝氨酸、苏氨酸可转化生成胶原蛋白，可延缓皮肤老化；海藻酸钠则是美容界公认的天然保湿剂，已被添加在多种护肤品中，甚至直接将海藻酸钠颗粒敷于皮肤上用作补水保湿；儿茶素是一种天然多酚物质，具有抗氧化和美白作用。

作为成膜材料，明胶和海藻酸钠均具有良好的生物相容性和低抗原性；明胶虽具有良好的成膜性，但其机械性能较差、遇水容易吸胀、发粘、易断裂；海藻酸钠也存在力学性能较差的缺陷，有研究表明，通过将海藻酸钠与明胶共混能够有效提高各自力学性能。为了使明胶具有长期的生物医用性能及力学性能，必须对其交联，目前较常见的交联剂是甲醛或戊二醛，但这两种东西存在一定的细胞毒性。而儿茶素分子中具有多个酚羟基，可以作为明胶的一种天然交联剂，将其用在面膜基材中，不仅可以提高明胶的力学性能，还能发挥其抗氧化、美白的美容效果。这种研究目前鲜有报道。

将三种材料充分交联反应形成海藻酸钠-明胶（儿茶素交联）互穿网络膜，不易破损，表面不会发胀、也不会发粘，具有一定的伸缩性能，能紧密贴附于面部轮廓，与肌肤亲和力佳；这种互穿网络结构透气性佳，可承载更多精华液，借足够的厚度与重量将精华液导入肌肤底层。本材料来源广泛、价格低廉、效果良好，作为一种新型的面膜材料具有良好的市场前景。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种网络互穿面膜基材的制备方法，所得互穿网络膜力学性能佳，贴合度高，吸水保水率高，纯天然无毒，在天然材料面膜领域具有广阔的发展空间。

发明人发现：（1）添加儿茶素有利于提高明胶膜的机械强度，儿茶素与明胶质量比为0.004:1时能使膜的抗拉强度提高约7%，拉伸应变率提高约3.5%；（2）如果单纯采用明胶制膜干燥以后浸泡在水相中，极短时间内膜就会发胀、发粘、易断裂、不干爽，不能用作面膜基材；如果单纯采用海藻酸钠胶液进行流延成膜，操作性比较差，不易控制膜的延展和均匀性，制成干膜再固化，再置于水相浸泡后，膜吸水率达到近250倍，膨胀厉害，膜较厚且硬，贴合度较差；而按照质量比为1:1同时使有明胶与海藻酸钠时，制备得到的干膜机械性能较好，在生理盐水中常温浸泡30天后，膜表面仍爽滑，不粘手，不易断裂，膜的吸水率和保水率均接近700%。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种网络互穿面膜基材的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）将儿茶素溶解于蒸馏水中配制成浓度为0.008-0.012g/mL的儿茶素水溶液；将明胶溶于38-42℃的蒸馏水中配制成浓度为0.120-0.130g/mL的明胶溶液；将海藻酸钠溶于蒸馏水中配制成浓度为0.06-0.10g/mL的海藻酸钠溶液；

（2）将明胶水溶液加入到海藻酸钠水溶液中，搅拌使二者充分混合，360W下超声消泡8-12 h之后，加入儿茶素水溶液，充分混合，于45-55℃下磁力搅拌3-5h，流延成膜，于20-25℃下晾干；其中，海藻酸钠与明胶质量比为0.8-1.2:1，儿茶素与明胶质量比为0.003-0.005:1；

（3）将晾干后的膜取下，将其浸泡在4-6wt%的CaCl₂水溶液中固化0.8-1.2 min，取出，用蒸馏水冲洗干净后于23-27℃下晾干，即得到网络互穿面膜基材。

上述中，海藻酸钠与明胶质量比为1:1，儿茶素与明胶质量比为0.004:1。

在步骤（2）中，于50℃下磁力搅拌4h。

在步骤（2）和步骤（3）中，晾干的温度均为25℃。

在步骤（3）中，CaCl₂水溶液的浓度为5wt%，固化时间为1min。

在本发明中，采用海藻酸钠和明胶作为原料，选用儿茶素和氯化钙作为交联剂制得的互穿网络膜力学性能更佳，吸水保水性大大提高。当明胶与儿茶素的质量比为0.004:1、海藻酸钠与明胶的质量比为1:1，交联温度为50 ℃，固化浴浓度为5%，固化浴时间为1 min，效果更佳。本发明合理利用了儿茶素对明胶的交联作用及其美容作用；利用海藻酸钠与明胶共混，提高了各自的力学性能；在操作方面，采用先制干膜再进行固化操作，克服了湿明胶遇水易流失不易成膜的问题。

本发明分步交联法分别固化明胶与海藻酸钠，采用流延成膜的方式制备明胶-海藻酸钠面膜基材。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明选用的儿茶素作为新型交联剂，该交联剂量少价低，天然无毒，来源广泛，同时还能发挥其抗氧化、美白的美容作用，适合于作为面膜基材配料使用。

2、制备工艺简单、成本低，合成效率高、耗能低，反应过程易于控制；进行固化操作的时候，采用先制干膜再进行固化操作的方式，有效克服了湿明胶会流失在水中不能成膜的问题。

3、制备的互穿网络膜力学性得到较大提高，克服了明胶膜吸水易发胀、发粘、易断裂等确定；膜吸水保水率良好，长期置于精华液中浸泡，表面平滑，几乎无溶出，不易破裂，与肌肤贴合度高。

附图说明

图1为本发明的不同儿茶素与明胶质量比对膜力学性能的影响的曲线图。

图2为本发明的不同海藻酸钠与明胶质量比对膜力学性能的影响的曲线图。

图3为本发明的不同交联温度对膜力学性能的影响的曲线图。

图4为本发明的不同固化浴浓度对膜力学性能的影响的曲线图。

图5为本发明的不同固化时间对膜力学性能的影响的曲线图。

图6为本发明的不同海藻酸钠与明胶质量比制得的互穿网络膜在去离子水中吸水/保水性能结果的曲线图。

图7为本发明的不同海藻酸钠与明胶质量比制得的互穿网络膜在生理盐水中吸水/保水性能结果的曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

将儿茶素0.1g溶解于蒸馏水中配制成浓度为0.01g/mL的儿茶素水溶液；将明胶25g溶于40℃的蒸馏水中配制成浓度为0.125g/mL的明胶溶液。将海藻酸钠25g溶于蒸馏水中配制成浓度为0.08g/mL的海藻酸钠溶液；将明胶水溶液加入到海藻酸钠水溶液中，搅拌使二者充分混合，360W下超声消泡10h之后，加入儿茶素水溶液，充分混合，于50℃下磁力搅拌4h，流延成膜，于25℃下晾干。将晾干后的膜取下，将其浸泡在5wt%的CaCl₂水溶液中，固化1 min，取出，用蒸馏水冲洗干净后于25℃下晾干，即得。

实施例1制得的海藻酸钠-明胶面膜基材的力学性能测试：

由图1可知当儿茶素与明胶质量比为0.004:1时，得到的膜力学性能最佳；由图2可知，当海藻酸钠与明胶质量比为1:1时，得到的膜力学性能最佳；由图3可知，当交联温度为50 ℃时，得到的膜力学性能最佳；由图4可知，当固化浴浓度为5wt% 时，得到的膜力学性能最佳；由图5可知，当固化时间为1 min时，得到的膜力学性能最佳。综上，即为实例1的方法及配比制得的膜力学性能最优。

由图6、图7可得，当海藻酸钠与明胶的质量比为1:1时制得面膜的吸水率和保水率最佳，即实例1的方法与配比制得的材料吸水保水性能最佳。