本发明涉及3d打印材料与美容护肤品技术领域，具体为一种适于3d打印面膜的凝胶基质及其制备方法。
背景技术：
面膜，是美容护肤品中的一个类别，其最基本也是最重要的目的是弥补卸妆与洗脸仍然不足的清洁工作，在此基础上配合其它功能成分实现其它的护理功能，例如补水、美白、祛痘、祛斑、抗皱、祛黑眼圈等等。
3d打印技术因其具有个性化和精准化等优点，特别适合面膜个性化定制，能够针对消费者的面部轮廓特征、肤质情况和特定需求实现面膜量肤定制，从而提高面膜的护理效果。但目前应用于3d打印面膜的材料仍短缺，申请号为201610630452.7的中国专利公开了一种祛斑美白面膜及其制备方法，该面膜水凝胶的制备方法为将聚乙烯醇浸泡于三次蒸馏水中，于95℃恒温回流3h至聚乙烯醇完全溶解，得到溶解液；将得到的溶解液冷却后与水溶性壳聚糖溶液和甘油机械搅拌使其混合均匀，得到混合液；将得到的混合液采用超声波清洗器超声15min去泡，将去泡后的混合液导入辐照管中，在氮气气氛下采用8kgry强度的光线辐照4.5h，得到水凝胶。上述方法过程繁琐，耗时长，且制备条件要求较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种适于3d打印面膜的凝胶基质。
本发明的另一个目的在于提供上述适于3d打印面膜的凝胶基质的制备方法。
本发明还有一个目的是提供上述凝胶基质的应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适于3d打印面膜的凝胶基质，其特征在于：按重量份计算，其配方包含以下组分：聚丙烯酸钠0.6-1.2份，琼脂粉0.3-0.9份，甘油8-16份，甘氨酸铝0.1-0.3份，酒石酸0.1-0.3份，纯化水40-60份。
优选的，按重量份计算，其配方包含以下组分：聚丙烯酸钠0.8份，琼脂粉0.6份，甘油10份，甘氨酸铝0.2份，酒石酸0.2份，纯化水50份。
所述的聚丙烯酸钠选自np-700。
所述配方还包含功能成分适量、香精0-适量。
所述的功能成分选自美白祛斑成分、补水成分、祛痘成分、抗皱成分或祛黑眼圈成分的一种以上。
所述的美白祛斑成分选自熊果苷、维生素b3、甘草黄酮、白芷提取物、白芍提取物、桑白皮提取物或葡萄籽提取物的一种以上；所述的补水成分选自甘油、丙二醇、水解胶原蛋白、维生素原b5或透明质酸的一种以上；所述的祛痘成分选自甘草查尔酮a、隐丹参酮、次亚麻油酸、维a酸、水杨酸或果酸的一种以上；所述的抗皱成分选自原花青素、烟酰胺、超氧歧化酶或积雪草苷的一种以上；所述的祛黑眼圈成分选自黄芩提取物、桃仁提取物、丹参提取物或维生素e的一种以上。
一种适于3d打印面膜的凝胶基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将琼脂粉加入到纯化水中，90-100℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸，搅拌溶解，得到ⅰ相；
(2)将聚丙烯酸钠、甘氨酸铝加入到甘油中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；
(3)将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌，即得空白的凝胶基质。
还包括步骤(4)，所述配方包括功能成分，将功能成分溶于乙醇或纯化水后，添加于空白的凝胶基质中搅拌均匀，即得含功能成分的凝胶基质。
上述的凝胶基质应用于3d打印面膜的制备。
凝胶基质应用于3d打印面膜的制备，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据；
(2)将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方及相应的打印位置；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案；
(3)将含所需功能成分的凝胶基质装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印，打印完于室温固化，即得3d打印面膜。
本发明的有益效果：
本发明的凝胶基质，制备工艺简单，胶凝化速度快，易于成型，与皮肤生物相容性好，无致敏性和刺激性，凝胶基质含水量高，与皮肤亲和性强，能提高角质层的水化作用，对多种面膜功能成分的兼容性强，且有利于面膜功能成分透皮吸收，尤其适合可用于3d打印面膜。
具体实施方式
本发明是一种适于3d打印面膜的凝胶基质，其特征在于：按重量份计算，其配方包含以下组分：聚丙烯酸钠(np-700)0.6-1.2份，琼脂粉0.3-0.9份，甘油8-16份，甘氨酸铝0.1-0.3份，酒石酸0.1-0.3份，纯化水40-60份。最优选的，按重量份计算，其配方包含以下组分：聚丙烯酸钠0.8份，琼脂粉0.6份，甘油10份，甘氨酸铝0.2份，酒石酸0.2份，纯化水50份。
所述的聚丙烯酸钠选自np-700亲水凝胶专用聚丙烯酸钠。
所述配方还包含功能成分适量、香精0-适量。根据使用者的肤质，功能成分可以选自美白祛斑成分、补水成分、祛痘成分、抗皱成分或祛黑眼圈成分的一种以上。例如，所述的美白祛斑成分选自熊果苷、维生素b3、甘草黄酮、白芷提取物、白芍提取物、桑白皮提取物或葡萄籽提取物的一种以上；所述的补水成分选自甘油、丙二醇、水解胶原蛋白、维生素原b5或透明质酸的一种以上；所述的祛痘成分选自甘草查尔酮a、隐丹参酮、次亚麻油酸、维a酸、水杨酸或果酸的一种以上；所述的抗皱成分选自原花青素、烟酰胺、超氧歧化酶或积雪草苷的一种以上；所述的祛黑眼圈成分选自黄芩提取物、桃仁提取物、丹参提取物或维生素e的一种以上。
上述适于3d打印面膜的凝胶基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将琼脂粉加入到纯化水中，90-100℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸，搅拌溶解，得到ⅰ相；
(2)将聚丙烯酸钠、甘氨酸铝加入到甘油中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；
(3)将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌，即得空白的凝胶基质。
还包括步骤(4)，所述配方包括功能成分，将功能成分根据溶解度溶于乙醇或纯化水后，添加于空白的凝胶基质中搅拌均匀，即得含功能成分的凝胶基质。本步骤(4)可以由凝胶基质制造者按不同功能预先添加功能成分制备各种不同面膜的凝胶基质，也可以是由凝胶基质制造者先制备空白的凝胶基质，以及搭配分开保存的各种功能成分，由面膜制造者根据3d面部肤质扫描仪分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方后，再进行添加相应的功能成分。
上述的凝胶基质应用于3d打印面膜的制备。包括以下步骤：
(1)利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据；
(2)将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方及相应的打印位置；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案；
(3)将含所需功能成分的凝胶基质装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印，打印完于室温固化，即得3d打印面膜。
本发明能够针对面部不同局部的不同肤质进行精准护理，例如在痤疮发病部位打印治疗痤疮的功能成分，在皱纹的部位打印抗皱的功能成分，在色斑的部位打印祛斑的功能成分等，并根据肤质问题的严重程度决定功能成分的精确用量；同时，基于面部三维轮廓数据，实现面膜与面部的贴合。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为限定本发明的保护范围。
实施例1
(1)凝胶基质的制备：①将琼脂粉0.6重量份加入到纯化水50重量份中，95℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，搅拌溶解，得到ⅰ相；②将聚丙烯酸钠(np-700)0.8重量份、甘氨酸铝0.2重量份加入到甘油10重量份中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；③将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌，即得空白的凝胶基质；④将面膜的功能成分添加于空白的凝胶基质中，例如本实施例中，添加美白祛斑成分熊果苷、祛黑眼圈成分黄芩提取物，搅拌均匀，即得两种不同功能的面膜的凝胶基质(美白祛斑面膜凝胶基质和祛黑眼圈面膜凝胶基质)。
(2)3d打印面膜：①利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。②将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方及相应的打印位置；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案，例如本实施例的打印方案为：面膜主体打印采用美白祛斑面膜凝胶基质，对应眼眶四周位置则采用祛黑眼圈面膜凝胶基质进行打印。③将两种面膜的凝胶基质装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印，打印完于室温固化，即得3d打印凝胶面膜。
实施例2
(1)凝胶基质的制备：①将琼脂粉0.5重量份加入到纯化水45重量份中，95℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸0.1重量份，搅拌溶解，得到ⅰ相；②将聚丙烯酸钠(np-700)1.0重量份、甘氨酸铝0.1重量份加入到甘油12重量份中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；③将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌，即得空白的凝胶基质；④将面膜功能成分添加于空白的凝胶基质中，搅拌均匀，即得相应功能的面膜的凝胶基质。
(2)3d打印面膜：①利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。②将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方及相应的打印位置；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案。③将相应功能的面膜的凝胶基质装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印，打印完于室温固化，即得3d打印凝胶面膜。
实施例3
(1)凝胶基质的制备：①将琼脂粉0.7重量份加入到纯化水55重量份中，95℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，搅拌溶解，得到ⅰ相；②将聚丙烯酸钠(np-700)1.2重量份、甘氨酸铝0.2重量份加入到甘油16重量份中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；③将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌，即得空白的凝胶基质；④将相应的功能成分添加于空白的凝胶基质中，搅拌均匀，即得相应功能的面膜的凝胶基质。
(2)3d打印面膜：①利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。②将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析得出含所需功能成分的凝胶基质配方及相应的打印位置；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案。③将相应功能的面膜的凝胶基质装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印，打印完于室温固化，即得3d打印凝胶面膜。
实施例4
(1)利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。
(2)将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析出面部额头区域具有长2cm的细皱纹，脸颊具有色斑，得出功能成分配方(抗皱成分积雪草苷5mg，美白祛斑成分熊果苷5mg)；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案。
(3)制备凝胶基质：将积雪草苷和熊果苷分别溶于乙醇，分别添加于实施例1步骤(1)得到的空白的凝胶基质中搅拌均匀，分别制得含抗皱成分积雪草苷的凝胶基质和含美白祛斑成分熊果苷的凝胶基质。
(4)将三种凝胶基质分别装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印——额头皱纹区域打印含抗皱成分积雪草苷的面膜水凝胶，脸颊色斑区域打印含美白祛斑成分熊果苷的面膜水凝胶，其余区域打印空白凝胶基质。打印完于室温固化，即得3d打印水凝胶面膜。
实施例5
(1)利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。
(2)将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析出面部额头区域具有长2.5cm的细皱纹，脸颊具有色斑，得出功能成分配方(抗皱成分积雪草苷8mg，美白祛斑成分熊果苷5mg)；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案。
(3)制备凝胶基质：①将琼脂粉0.5重量份加入到纯化水50重量份中，95℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，搅拌溶解，得到ⅰ相；②将聚丙烯酸钠(np-700)1重量份、甘氨酸铝0.2重量份加入到甘油12重量份中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；③将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌2min，即得空白凝胶基质；④将积雪草苷和熊果苷分别溶于乙醇，分别添加于空白凝胶基质中搅拌均匀，分别制得含抗皱成分积雪草苷的凝胶基质和含美白祛斑成分熊果苷的凝胶基质。
(4)将三种凝胶基质分别装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印——额头皱纹区域打印含抗皱成分积雪草苷的凝胶基质，脸颊色斑区域打印含美白祛斑成分熊果苷的凝胶基质，其余区域打印空白凝胶基质。打印完于室温固化，即得3d打印水凝胶面膜。
实施例6
(1)利用3d面部肤质扫描仪对个人面部进行特征提取，包括三维轮廓数据和面部肤质数据。
(2)将三维轮廓数据进行拓扑映射，计算拉伸变异并进行修正；基于面部肤质数据，分析出面部额头区域有痤疮，眼部具有黑眼圈，得出功能成分配方(祛痘成分甘草查尔酮a10mg，祛黑眼圈成分丹参提取物20mg)；并将两部分数据进行融合，得到个性化3d打印方案。
(3)制备凝胶基质：①将琼脂粉0.6重量份加入到纯化水50重量份中，95℃水浴搅拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，搅拌溶解，得到ⅰ相；②将聚丙烯酸钠(np-700)0.8重量份、甘氨酸铝0.2重量份加入到甘油10重量份中搅拌分散均匀，得到ⅱ相；③将ⅰ相投入ⅱ相中，搅拌2min，即得空白凝胶基质；④将甘草查尔酮a和丹参提取物分别溶于乙醇，分别添加于空白凝胶基质中搅拌均匀，分别制得含祛痘成分甘草查尔酮a的凝胶基质和含祛黑眼圈成分丹参提取物的凝胶基质。
(4)将三种凝胶基质分别装进3d打印料筒，根据预设的3d打印方案进行打印——额头痤疮区域打印含祛痘成分甘草查尔酮a的凝胶基质，眼部黑眼圈区域打印含祛黑眼圈成分丹参提取物的凝胶基质，其余区域打印空白凝胶基质。打印完于室温固化，即得3d打印水凝胶面膜。