用于生产化妆品的方法和设备与流程

1.本发明涉及生产化妆品的方法，以及相应的设备。更具体地，本发明涉及生产化妆品贴片（patch）产品的方法和设备，所述化妆品贴片产品可被皮肤吸收且基于聚合物化合物（polymer compound），并且被包装，所述聚合物化合物优选是生物相容性的聚合物化合物。所述化妆品贴片产品是由纤维组成的类型，该纤维特别是纳米纤维，优选通过静电纺丝（electrospinning）获得。


背景技术：

2.直接施用于皮肤的化妆品是众所周知的，其被配制为与皮肤相容和/或被皮肤吸收的各种形式，例如乳液、霜剂、洗剂、精华素（serum）、凝胶、粉末、油、防晒乳等或其他制剂。
3.然而，这些产品有时难以施用在皮肤上，有时需要延长涂抹时间或长时间按摩才能完全吸收到真皮中，有时会在手指或手上或任何可能所用的涂抹器上留下化妆品残留物。
4.也有通过物理支撑物（support）施用的化妆品，该物理支撑物通常是纤维状的，这有利于它们在皮肤上的应用，例如特别是卸妆湿巾，其渗透了特殊的清洁组合物。
5.这类化妆品的一个缺点是，在使用后，不具有其自身化妆品功能的纤维物理支撑物以及包装必须被丢弃。
6.此外，已知的纤维物理支撑物具有不允许活性成分适当传输和释放的特定表面。
7.问题还在于，一般来说，用于皮肤的化妆品组合物，例如那些要涂抹的化妆品，例如乳膏或通常的化妆品贴片，提供了用于皮肤的功能性化合物以及仅对制剂结构起作用的化合物。
8.用于皮肤的功能性化合物部分或完全地被皮肤吸收，并为身体的处理部位带来益处。一般来说，这类化合物代表所谓的活性成分。
9.仅对制剂结构起作用的化合物有助于获得化妆品组合物，无论它是乳液、精华素、流体、油、水还是凝胶。
10.仅对制剂结构起作用的化合物的效果可能会影响储存方法，或化妆品组合物在使用前和/或使用时（因此当它涂抹在被处理的皮肤上时）的稠度（consistency）。
11.例如，仅对制剂结构起作用的化合物可以使化妆品组合物柔软、流动或粘稠；它允许获得凝胶，防止乳液中的油性化合物与水性化合物分离。此外，仅对制剂结构起作用的化合物允许保存化妆品组合物，尤其是在存在水的情况下。
12.然而，问题在于由于对制剂结构起作用而使用了许多化合物，它们不会给皮肤带来任何好处，甚至会导致被处理的皮肤的进一步恶化。事实上，一些仅对制剂结构起作用的化合物对皮肤无影响，或者它们可能导致例如进一步干燥、毛孔闭合或过敏、皮炎等的发展。
13.在仅对制剂结构起作用的化合物中，我们可以确定，例如有机硅、凡士林（例如石
蜡）、醇、香料、稳定剂、防腐剂、乳化剂，其主要功能是赋予化妆品组合物的制剂在与皮肤接触的“丝绸效果（silk effect）”稠度和/或为油性部分提供稳定性，或增加凝胶制剂的粘度和/或增加乳液的润肤和保湿效果。
14.例如，这些仅对制剂结构起作用的化合物产生的一个问题是缺乏皮肤相容性，阻止皮肤呼吸，还导致例如其逐渐干燥、毛孔闭合和/或更大的敏感性。
15.还已知的是，醇和防腐剂的存在一方面允许保存化妆品组合物，另一方面增加皮肤在发生皮炎、过敏或类似病症时的敏感性。
16.例如，文献kr20160070910描述了用于制造化妆品的方法和设备。该方法提供沿预定路径进料（feed）片状支撑材料，沿该路径有三个静电纺丝装置，以及在连续层上静电纺丝，基于生物相容性聚合物的三种不同溶液。然后其提供通过保护片覆盖静电纺丝层，该保护片通过压缩连接至静电纺丝材料层。如此获得的且未完全包装的产品随后被缠绕在卷轴（reel）上。在待静电纺丝的溶液中，至少一种包含生物相容性聚合物，特别是聚乙烯醇pva和/或聚乙烯吡咯烷酮pvp和功能性物质，例如交联剂。
17.us6770286公开了制造化妆品贴片产品的方法和设备，但其中的贴片不是静电纺丝的。实际上，在该文献中，两种化妆品物质的溶液被沉积在从第一卷轴进料的第一片材上，随后用从第二卷轴进料的第二片材覆盖。然后该组合被压缩，在烘箱中加热，随后将贴片产品与由此获得的条带分离。因此，获得的产品基本上可以进行销售。
18.ep3549758展示了一种片状产品，其包括由可通过静电纺丝获得的纳米纤维组成的层，并与支撑物层直接接触。该文献没有展示包装产品的方法，也没有展示进行所述包装的设备。
19.由申请人提出的对上述问题的一种解决方案是提供一种基于可被皮肤吸收的膜基材（substrate）的化妆品贴片产品，该膜基材可能还包括一种或多种活性成分。特别地，膜基材是通过静电纺丝制成的。优选地，化妆品贴片产品被包装，以保护其化妆品性能。
20.迄今为止，无论是作为方法还是作为设备，都没有以工业规模生产上述化妆品的解决方案。
21.因此，需要完善可以克服现有技术的至少一个缺点的生产化妆品的方法和相应的设备。
22.具体而言，本发明的一个目的是提供一种生产已经包装的化妆品的方法，该方法能够保持产品的性能完好无损。
23.本发明的另一个目的是提供一种设备，该设备允许以工业规模生产已经包装的化妆品。
24.申请人已经设计、测试和实施了本发明以克服现有技术的缺点并获得这些和其他目的和优点。


技术实现要素：

25.本发明在独立权利要求中被阐述和表征。从属权利要求描述了本发明的其他特征或者主要发明构思的变形。
26.根据上述目的，已经设计了生产化妆品的方法，以及已经实现了生产化妆品的设备，其克服了现有技术的限制并消除了其中存在的缺陷。
27.根据一些实施方案，提供了一种生产化妆品的方法，该方法提供了静电纺丝基于生物相容性聚合物材料的组合物的步骤。该步骤导致静电纺丝膜基材的形成，优选由至少一种纤维组成，甚至更优选由纳米纤维组成。静电纺丝膜基材直接沉积在沿进料路径（feed path）进料的支撑膜上。所述支持膜可以连续地或逐步地被进料。
28.优选地，静电纺丝步骤在受控气氛中进行。
29.在静电纺丝步骤之后，该方法提供了包装所获得的静电纺丝膜基材的步骤。特别地，提供允许获得包装到包装（优选封闭的，更优选独立的）中的静电纺丝膜基材的包装步骤。因此，获得的经包装的产品无需进一步加工即可进行销售。
30.根据一些实施方案，包装步骤包括包覆步骤，其中包覆膜沿着上述进料路径进料，并被施加至支撑膜以覆盖膜基材。
31.随后，包装步骤提供将支撑膜和包覆膜相互连接的步骤。有利地，两种膜被连接以形成包围静电纺丝基材的内部空间。优选的，支撑膜和包覆膜的连接通过热封（heat-sealing）进行。
32.需要说明的是，以一种有利的方式，虽然包覆膜覆盖膜基材，但不与膜基材连接，而仅与支撑膜连接，从而不会改变或损坏膜基材。特别是，包覆膜不被压缩到膜基材上。优选地，热封发生在支撑膜和包覆膜相互接触的区域中，即在它们之间没有膜基材的区域中。
33.有利地，支撑膜和包覆膜是可热封的。优选地，它们由聚丁二酸己二酸丁二酯pbsa或聚乳酸pla制成。
34.优选地，该方法还提供了切割步骤，所述切割步骤旨在切割包含化妆品的支撑膜和包覆膜被连接的一部分。如此连接的支撑膜和包覆膜形成了包含化妆品的包装物（wrapping），该化妆品实际上是被包装的。
35.包装物由连接在一起的支撑基底和包覆层组成。支撑基底是支撑膜被切割的部分，而包覆层是在切割步骤中被切割的包覆膜部分。
36.有利地，基于生物相容性聚合物材料的组合物包含待静电纺丝的第一化合物和纺丝促进剂。纺丝促进剂具有促进第一化合物的纺丝的作用，特别是建立静电纺丝方法从而获得规则的纤维的作用。
37.待静电纺丝的第一化合物是适于静电纺丝的生物相容性聚合物，并选自第一多糖、胶原蛋白、羟丙基甲基纤维素hpmc以及它们的衍生物。需要说明的是，第一多糖选自多糖，即，它可以是任意多糖。
38.优选地，所述组合物的第一多糖选自透明质酸ha、淀粉、直链淀粉（amylose）、纤维素、壳聚糖、糖原、果胶和琼脂。
39.纺丝促进剂是载体聚合物（也可以不含填料），其选自在化学上不同于第一多糖的第二多糖，可能在聚氧化乙烯peo的存在下。有利地，载体聚合物（也可以不含填料）也是生物相容的。至于第一多糖，第二多糖选自多糖，即，它可以是任意多糖，只要其在化学上不同于第一多糖。对于“在化学上不同于第一多糖”的表述，我们是指第一多糖和第二多糖是具有不同化学结构的两个分子。
40.优选地，所述组合物的第二多糖选自海藻酸盐（alginate）和普鲁兰多糖（pullulan）。
41.优选地，静电纺丝促进剂选自普鲁兰多糖、以及海藻酸盐和聚氧化乙烯的混合物。
42.根据一些实施方案，所述组合物还包含活性成分。所述活性成分可以例如选自多肽。
43.上述方法的一个优点在于可以生产例如透明质酸的局部浓度比用传统制剂可获得的浓度高得多的化妆品产品。使用已知的方法，实际上不可能达到高浓度，即使是用透明质酸、多糖、胶原蛋白、羟丙基甲基纤维素hpmc以及它们的低分子量衍生物，因为产品的粘度增加太多并且不可能超过按重量计5%-10%。使用本发明的组合物，可以获得允许在皮肤上施用浓度高达按重量计50％的透明质酸的化妆品产品。
44.根据一个方面，还提供了用于生产化妆品的设备，所述设备包括用于进料支撑膜的站（station）、静电纺丝站和包装单元。优选地，所述包装单元包括用于进料包覆膜的站和用于将所述支撑膜和所述包覆膜相互连接的站。这些站沿所述支撑膜的进料路径依次设置。
45.优选地，所述设备还包括切割站，所述切割站用于切割包围化妆品的支撑膜和包覆膜的经连接的部分。切割站可以设置在用于将膜相互连接的站的下游，或者它可以与后者重合。换言之，可以提供用于将膜相互连接的站包括用于相互连接和切割的装置。
46.支撑膜和包覆膜有利地通过合适的进料构件进料，例如传送带类型的进料构件。这些进料构件优选地设置在相应的每个薄膜的进料站和切割站之间的中间位置。
附图说明
47.本发明的这些和其他方面、特征和优点，通过作为非限制性实施例的下述一些具体实施方案的说明，并且参考附图，将是显而易见的。
48.图1是根据一个实施方案的用于生产化妆品的设备的示意图。
49.图2是使用图1的设备获得的经包装的化妆品的平面图。
50.为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来标识附图中相同的共同元件。可以理解的是，一个实施方案的元件和特征可以方便地结合到其他实施方案中而无需进一步说明。
具体实施方式
51.我们现在将详细参考本发明的可能的实施方案，其中一个或多个实施例在附图中展示。每个实施例是作为对本发明的说明而提供的，不应被理解为对其的限制。例如，由于它们是一个实施方案的一部分而显示或描述的一个或多个特征可以在其他实施方案上改变或采用，或与其他实施方案结合以产生另一个实施方案。应当理解，本发明应包括所有这些修改和变形。
52.在描述这些实施方案之前，我们还必须阐明，本说明书不限于其应用到使用附图在如以下描述中描述的组件的构造和布置的细节。本说明书可以提供其他实施方案并且可以以各种其他方式获得或执行。我们还必须澄清，此处使用的措辞和术语仅用于描述目的，不能视为限制性的。
53.图1示意性地展示了用于生产经包装的化妆品的设备10。设备10依次包括用于进料支撑膜21的站11、静电纺丝站12、用于进料包覆膜23的站13、以及用于将支撑膜21和包覆膜23相互连接的站14。用于进料包覆膜23的站13和用于将膜21、23相互连接的站14形成包
装单元15。
54.优选地，支撑膜21和包覆膜23由可热封材料制成，例如聚丁二酸己二酸丁二酯pbsa或聚乳酸pla。它们两者可以用相同的材料或两种不同的材料制成。
55.在用于进料支撑膜21的站11中，优选地具有支撑膜21的卷轴21a。支撑膜21从卷轴21a沿进料路径进料，该进料路径有利地在进料方向a上定向。在所示实施例中，该进料方向a包含在片层（sheet）平面内，它是水平的并且朝向右侧定向。但是，也可以提供其他方向。方便地，静电纺丝站12和包装单元15（即用于进料包覆膜23的站13和相互连接的站14）沿着支撑膜21的进料路径设置。
56.静电纺丝站12包括静电纺丝装置，该装置又设有静电纺丝头120，该静电纺丝头120设有相应的递送构件121，例如针。静电纺丝装置还优选地包括由导电材料（例如金属）制成的收集器122，该收集器122设置为面向递送构件121。静电纺丝装置设置成使支撑膜21在递送构件121和收集器122之间的中间位置滑动，从而使从递送构件121的出口处的静电纺丝纤维直接沉积在支撑膜21上。支撑膜21可以与收集器122接触或与收集器122相距一定距离滑动。
57.静电纺丝装置120是已知的类型，并且包括用于向头部120进料组合物的装置，以及连接至静电纺丝头120和金属收集器122的电压发生器，以便在它们两者之间施加电场。该电场优选具有大于8 kv的电位差。
58.在所示的实施例中，静电纺丝头120被定向为使得递送构件121在竖直方向上朝向底部，因此支撑膜21位于头120下方。这样，除了电场之外，重力还被用来进一步帮助静电纺丝纤维的形成。替代地，静电纺丝头120和收集器122可以在水平方向上对齐，或者在竖直方向上对齐，其中所述递送构件121向上定向并且所述收集器122在静电纺丝头120上方。在这种情况下，电场必须能够克服重力。
59.可以提供由绝缘材料（例如特氟隆（teflon）或类似材料）制成的具有受控形状和尺寸的孔的掩模，以诱导静电纺丝纳米纤维在预定区域内沉积。通过这种方式，可以防止材料浪费。
60.优选地，静电纺丝装置被包围在密封地封闭的腔内，为简单起见未在图1中示出，从而可以控制其中的气氛。
61.与静电纺丝站12相对应，膜类型的静电纺丝基材22被产生，直接沉积在支撑膜21上。因此，静电纺丝基材22由支撑膜21沿进料路径输送，然后通过随后的用于进料包覆膜23的站13和用于将膜相互连接的站14。优选地，静电纺丝基材22为无纺布（non-woven fabric）的形式。
62.用于进料包覆膜23的站13方便地包括卷轴23a，从该卷轴23a进料包覆膜23。包覆膜23的卷轴23a设置在支撑膜21的沉积有静电纺丝基材22的一侧。然后使包覆膜23与支撑膜21重叠并搁置在其上，以完全覆盖静电纺丝基材22。
63.随后，将两个重叠的膜21、23和静电纺丝基材22一起进料通过用于将膜相互连接的站14。该站方便地包括用于将膜相互连接的装置24，例如已知类型的热封机。
64.热封机24优选对应于支撑膜21和包覆膜23的两个外边缘进行纵向密封，并在两个静电纺丝基材22之间的膜进行至少一个横向密封。这里的纵向和横向我们是指相对于如上所定义的支撑膜21的进料方向a。热封机可以被配置为仅作用于待相互连接的膜21、23，而
不作用于静电纺丝基材22。例如，如图所示，可以形成一系列静电纺丝基材22，并在两个连续的静电纺丝基材22之间进行横向密封。
65.用于生产经包装的化妆品的设备10还优选地包括切割站，与该切割站相对应地相互连接的膜21、23被切割。切割相对于进料的方向a横向进行，并且方便地发生在两个静电纺丝基材22之间，特别是对应于横向热封。用这种方法，在支撑膜21的一部分和包覆膜23的一部分之间获得经密封地封闭的化妆品，支撑膜21的一部分和包覆膜23的一部分分别形成用于包装化妆品的包装物30的支撑基底和覆盖层，如图2所示。
66.根据一些实施方案，切割站设置在相互连接站14的下游，因此与其不同。替代地，切割站可以被整合在相互连接站14中。在这种情况下，连接装置24也可以是切割装置。
67.方便地，包装物30包括与其四个外边缘相对应的四个热封件31、32、33、34。四个热封件31、32、33、34在它们之间限定了在支撑基底和包覆层之间形成的空间35，化妆品被密封地包围在该空间内。优选地，静电纺丝基材22与所有热封件31、32、33、34间隔开，即，静电纺丝基材不与热封件中的任何一个接触，如图2示意性所示。
68.该化妆品有利地包含至少一种活性成分，例如选自肽、氨基酸、抗氧化剂和维生素。活性成分可以整合到待静电纺丝的组合物中，因此在其静电纺丝之后就包含在化妆品中，或者它可以在静电纺丝之后包含在膜基材22中。在这种情况下，建议提供一个设置在静电纺丝站12和用于进料包覆膜23的站13之间的特殊的功能化站，在图1中未显示。
69.根据一些实施方案，该设备还包括用于使化妆品稳定的站，其沿着进料路径位于静电纺丝站12之后并且优选地在用于进料包覆膜23的站13之前。在该站中进行用于使静电纺丝纤维稳定的处理（未示出），例如热处理或通过喷涂稳定化合物（例如交联剂），特别是如果纤维包含海藻酸盐。
70.应当注意，优选地，支撑膜21和包覆膜23通过设置在它们各自的进料站11、13和切割站之间的中间位置的各自的进料构件来进料，即它们被移动。优选地，这些进料构件各自包括传送带。
71.根据另一方面，本发明涉及生产经包装的化妆品的方法。该方法可以通过至此描述的装置10来实现。
72.该方法提供沿着进料路径进料支撑膜21，所述进料路径有利地穿过静电纺丝站12和包装单元15。
73.根据一些实施方案，包装单元15包括用于进料包覆膜23的站13，以及用于将支撑膜21和包覆膜23相互连接的站14。
74.对应于静电纺丝站12，进行静电纺丝基于生物相容性聚合物材料的组合物的步骤，这导致形成至少一种静电纺丝纤维，优选纳米纤维。由于使用绝缘材料的特殊掩模，这种纤维直接沉积在支撑膜21上，可能对应于一个或多个预定区域。有利地，静电纺丝步骤在受控的气氛中进行，例如在受控的湿度和/或受控的温度条件下，可能在惰性气体（诸如氩气或氮气）气氛中。
75.根据一些实施方案，基于聚合物材料的组合物包含待静电纺丝的第一化合物，所述第一化合物又包含适于静电纺丝的生物相容性聚合物，并选自第一多糖、胶原蛋白、羟丙基甲基纤维素hpmc以及它们的衍生物。需要说明的是，第一多糖选自多糖，即，它可以是任意多糖。
76.优选地，组合物的第一多糖选自透明质酸ha、淀粉、直链淀粉、纤维素、壳聚糖、糖原、果胶和琼脂。
77.根据一些实施方案，待静电纺丝的第一化合物包含透明质酸。该第一化合物可以包含与交联透明质酸混合的线性透明质酸。优选地，透明质酸具有低于10,000 da的分子量。该分子量有利于透明质酸在皮肤中的完全吸收性。
78.基于生物相容性聚合物材料的组合物还包含纺丝促进剂，所述纺丝促进剂的功能是促进第一化合物的至少初始纺丝步骤。纺丝促进剂选自在化学上不同于第一多糖的第二多糖，可能在聚氧化乙烯peo的存在下。有利地，不含填料的载体聚合物也是生物相容的。至于第一多糖，第二多糖选自多糖，即，它可以是任意多糖，只要其在化学上不同于第一多糖。优选地，组合物的第二多糖选自海藻酸盐和普鲁兰多糖。
79.优选地，静电纺丝促进剂选自普鲁兰多糖、以及海藻酸盐与聚氧化乙烯的混合物。
80.在静电纺丝步骤期间获得的化妆品包含静电纺丝膜基材，其包含至少一种纤维，优选纳米纤维，由上述组合物的待静电纺丝的第一化合物制成。我们所说的纳米纤维是指直径为纳米数量级的纤维，更具体地说，直径小于10
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81.在静电纺丝步骤之后，进行包装产品的步骤，该步骤提供了与用于进料包覆膜23的站13相对应的包覆步骤。在该包覆步骤中，使包覆膜23与支撑膜21重叠并搁置在其上，搁置在支撑膜上沉积有在先前的静电纺丝步骤中形成的静电纺丝基材22的一侧。因此，包覆膜23完全覆盖静电纺丝基材22。
82.然后，提供对应于相互连接站14将支撑膜21和包覆膜23相互连接的步骤。在该步骤中，进行连接（优选密封的）以便在两个膜21、23之间产生空间，其中静电纺丝基材22被包围在该空间中。换言之，两个膜21、23在静电纺丝基材22周围被连接。优选地，两个膜21、23与它们的纵向边缘相对应地纵向连接，并且与两个连续的基材22之间的中间位置相对应地横向连接。
83.如前所述，优选地，膜21、23的相互连接通过热封进行。
84.在将膜21、23连接的步骤之后或同时，执行切割膜的步骤，其中连接的膜的一部分被分离，所述部分位于两个横向连接处或密封件之间，并且静电纺丝基材22被包围在其中。这就是获得经包装的化妆品的方式。
85.由于包装物30界定了由密封件31、32、33、34密封地包围的内部空间35，所述内部空间包含膜基材22，该经包装的产品准备好销售和/或储存预定的一段时间。有利地，包装物由相互连接的支撑膜21的一部分和包覆膜23的一部分组成。支撑膜21的部分形成支撑基底，而包覆膜23的部分形成包覆层。
86.当最终用户希望使用化妆品时，去除包覆层或其一部分就足够了，从而露出已经设置在其支撑基底上并因此准备好使用的静电纺丝基材22。
87.根据一些实施方案，该方法还包括与功能化站相对应的在静电纺丝步骤和包覆步骤之间执行的使膜基材22功能化的步骤。该功能化步骤提供将至少一种活性成分（优选地选自多肽）添加至静电纺丝基材22。
88.根据一些实施方案，该方法还包括与稳定站相对应的优选地在静电纺丝步骤和包覆步骤之间进行的使膜基材22稳定的步骤。该步骤提供了膜基材的热处理，或稳定化合物的喷涂，所述稳定化合物可以是交联剂。
89.清楚的是，可以对如前所述的设备和方法进行修改和/或添加部分或步骤，而不脱离由权利要求限定的本发明的领域和范围。
90.还清楚的是，尽管已经参考一些具体实施例描述了本发明，但是本领域技术人员当然能够实现许多其他等效形式的用于生产化妆品的方法和设备，其具有如权利要求所述的特征，因此都在由此定义的保护范围内。
91.在以下权利要求中，括号中的附图标记的唯一目的是便于阅读：它们不得被视为对特定权利要求中要求的保护范围的限制因素。