羧甲基纤维素纤维面膜基材的制备与性能研究

吕秋兰 王晓东

1 中山市沙溪镇食品药品监督所 （广东 中山 528471）

2 佛山市优特医疗科技有限公司 （广东 佛山 528225）

内容提要： 无纺布因为具有良好的力学性能、吸液性能，配合营养液，可以做成具有透明性的贴式面膜，在我国的面膜市场占领先地位。羧甲基纤维素纤维具有高吸湿性、高保湿性、透气性和良好生物相容性等特点，已在医疗卫生领域有了广泛应用，但有关制备羧甲基纤维素纤维面膜的研究未见报道。因此，用羧甲基纤维素纤维分别与海藻酸钙纤维、甲壳素纤维、壳聚糖纤维、改性壳聚糖纤维等混合后制备无纺布，该类无纺布具有高吸湿性、高保湿性、透气性和良好生物相容性，且使用方便，安全无毒，用于面膜基材时，其吸湿性大于天丝纤维面膜，同时仍保持面膜薄如蝉翼与皮肤紧密贴合的特点。

目前较为普遍的一种脸部美容保养方式是将调配好的高浓度保养精华液吸附在面膜布（纸）上，以延长精华液停留于皮肤的时间，提高护肤成分对皮肤的渗透量及渗透深度，并迅速改变皮肤含水量。从本质上看，皮肤的美容护理过程就是皮肤的吸水保湿过程，其关键是面膜材料为皮肤补水和保湿。面膜材料的种类很多，市场上70%的面膜属于水刺非织造布。可用于生产水刺非织造面膜基布的纤维种类，常用的有天丝纤维、黏胶纤维、棉纤维、蚕丝纤维、铜氨纤维等。羧甲基纤维素纤维具有优异的吸湿性、高透氧性、可生物降解性、生物相容性和金属离子吸附性等一系列优良的性能，非常适用于制作美容面膜基布。目前，未见报道含羧甲基纤维素纤维的无纺布用于美容面膜基材中[1]。本文通过改变上述材料中纤维的含量，以获得所需的无纺布的性质。

1.材料与方法

1.1 一般材料

使用的羧甲基纤维素纤维（该纤维以天丝纤维经羧甲基化反应，得到羧甲基纤维素纤维无纺布）、海藻酸钙纤维、甲壳素纤维、壳聚糖纤维、改性壳聚糖纤维由佛山市南海百合医疗科技有限公司提供。天丝纤维是由英国Acordis公司生产。

1.2 方法

本文实验部分中的混纺无纺布是由实际需要改变上述材料中纤维的含量，以获得所需的无纺布的性质，下面由各种无纺布制成的美容面膜基材吸湿性能比较。

去离子水吸收的测试方法为：在20˚C，65%的相对湿度下，将5cm×5cm的面膜基材样品在100mL去离子水中浸泡30min，取出30s，称重。失水性的测试方法为：将上述吸收去离子水后的面膜基材样品置于干燥器中，在1h后称重。1h前后样品质量的减少即为样品减少的水量，通过对比分析，能够比较不同样品的保湿性[4]。

2.结果

①面膜基材为100%CMC纤维，去离子水吸收15.0g/g，干强度3.52N/cm，湿强度3.44N/cm，失水量1.54g/h；②面膜基材为CMC纤维:海藻酸钙纤维=90:10（质量比），去离子水吸收20.5g/g，干强度3.46N/cm，湿强度5.02N/cm，失水量1.68g/h；③面膜基材为CMC纤维:甲壳素纤维=95:5（质量比），去离子水吸收19.4g/g，干强度3.75N/cm，湿强度1.52N/cm，失水量1.96g/h；④面膜基材为CMC纤维:壳聚糖纤维=90:10（质量比），去离子水吸收26.6g/g，干强度1.02N/cm，湿强度1.69N/cm，失水量1.85g/h；⑤面膜基材为CMC纤维:改性壳聚糖纤维=95:5（质量比），去离子水吸收28.3g/g，干强度0.45N/cm，湿强度1.36N/cm，失水量1.77g/h；⑥面膜基材为CMC纤维:海藻酸钙纤维:壳聚糖纤维=80:10:10（质量比），去离子水吸收26.5g/g，干强度1.15N/cm，湿强度2.71N/cm，失水量1.48g/h；⑦面膜基材为CMC纤维:海藻酸钙纤维:壳聚糖纤维=33:33:33（质量比），去离子水吸收18.0g/g，干强度3.15N/cm，湿强度8.02N/cm，失水量1.59g/h；⑧面膜基材为CMC纤维:海藻酸钙纤维:壳聚糖纤维=10:10:80（质量比），去离子水吸收22.8g/g，干强度2.02N/cm，湿强度3.86N/cm，失水量1.97g/h；⑨面膜基材为CMC纤维:海藻酸钙纤维:壳聚糖纤维=10:80:10（质量比），去离子水吸收23.8g/g，干强度2.35N/cm，湿强度3.98N/cm，失水量1.88g/h；⑩面膜基材为100%天丝纤维面膜，去离子水吸收12.1g/g，干强度5.20N/cm，湿强度2.39N/cm，失水量2.25g/h；■面膜基材为普通无纺布面膜（黏胶纤维:涤纶=70:30），去离子水吸收9.4g/g，干强度14.7N/cm，湿强度19.4N/cm，失水量2.95g/h。

上述结果显示，编号①的面膜基材高吸湿、高保湿、湿强度大、透气性好，编号②～⑨与其他纤维混纺可提高其自身吸湿性及湿强度，同时还有抗菌功效。其中以编号⑥CMC纤维:海藻酸钙纤维:壳聚糖纤维=80:10:10（质量比）得出的混纺无纺布面膜保湿性能最佳。编号⑩天丝面膜基材吸湿性能、保湿性能均低于编号①～⑨的面膜，湿强度低，无抗菌功效。编号■普通无纺布面膜吸湿性、保湿性远远低于编号①面膜基材，且无抗菌功效。

3.讨论

市场上流行的面膜布多为30～70g厚度的混纺无纺布，此种方法制成的面膜因缺乏恢复性，产品表面硬挺，不能和脸部紧密贴合。由于涤纶纤维、黏胶纤维制成的面膜松软，易变形，湿水、经美容液浸泡后面膜易变形[2]。天丝纤维具有优良的吸湿性、柔滑飘逸性和舒适性等优点，克服了普通黏胶纤维强度低，尤其是湿强低的缺陷，它的强力几乎与涤纶相近。普通棉布对去离子水的吸收为9.4g/g，而天丝面膜对去离子水的吸收为12.1g/g。尽管天丝无纺布具备优良的吸湿性，但是由于其过薄，敷于脸上15min，布上的精华液很快就被皮肤吸收并显得干燥，导致皮肤水分部分流失。羧甲基纤维素（以下简称“CMC”）是黏胶纤维经羧甲基化后制成的一类纤维素醚，工业上多用其钠盐（CMC-Na）。它们属于高分子阴离子型电解质，有良好的生物相容性和高吸湿性。一般用取代度（DS）来描述纤维素纤维的羧甲基化程度，通过控制工艺参数，可将羧甲基化的DS控制在一个窄的范围内，当CMC的DS＞0.3时，CMC纤维吸水成透明凝胶，当DS＞0.4，CMC溶于水。因此用于美容面膜的CMC纤维的DS应低于0.3[3]。

通过对比分析发现，本文用羧甲基纤维素纤维分别与海藻酸钙纤维、甲壳素纤维、壳聚糖纤维、改性壳聚糖纤维等混合后制备无纺布，该类无纺布具有高吸湿性、高保湿性、透气性和良好生物相容性，且使用方便，安全无毒，用于美容面膜基材时，其吸湿性大于天丝面膜，同时仍保持面膜布薄如蝉翼与皮肤紧密贴合的特点。该面膜基材具有高吸湿、高保湿、湿强度大、透气性好等特点，在功能性面膜材料中有很高的应用价值[5]。