本發明涉及口罩,尤其涉及一種鎮靜修護防曬口罩及其制備方法。
背景技術:
1、現有模壓成型口罩多為胸罩產品的簡單衍生,功能單一,僅提供基礎遮擋,未針對面部防曬、濕熱刺激及長期佩戴舒適性進行精細化設計。傳統口罩存在以下缺陷:支撐性差易貼嘴花妝,導致妝容破壞;長期佩戴壓迫皮膚形成“口罩臉”,對面部皮膚有害;功能單一,缺乏協同,現有技術多是將防曬、涼感、保濕等功能簡單疊加,各類功能成分各自為政,未能針對“防曬+濕熱環境刺激”這一復合場景提供系統性解決方案;修護成分難以長效穩定發揮作用,常規的噴淋、浸軋工藝將護膚成分簡單附著在纖維表面,在佩戴的摩擦、濕熱環境下易快速流失或失活,無法實現長效修護;“鎮靜修護”定義模糊,缺乏技術支撐,許多產品僅停留在宣傳概念,未明確核心起效成分、作用機理,缺乏客觀的功效驗證數據。
2、因此,開發一種結構合理、功能協同、長效修護且佩戴舒適的鎮靜修護防曬口罩具有重要的市場價值和實用意義。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術存在的問題,本發明的目的在于提供一種鎮靜修護防曬口罩及其制備方法,通過獨特的層狀結構設計和功能協同,實現外防護、內修護、高舒適性的系統集成,解決現有口罩功能單一、支撐性差、修護成分易流失等問題。
2、本發明提供了如下的技術方案:
3、本發明提供了一種鎮靜修護防曬口罩,包括口罩本體和設置在口罩本體兩側的掛繩,所述口罩本體從外至內依次包括:
4、外觀層;
5、防曬層,設置于所述外觀層的內側,負載有防曬功能成分;
6、阻隔層,復合于所述防曬層的內側,由經拒水處理的尼龍無紡布制成;
7、抗菌親水修護層,設置于所述阻隔層內側,由親水性纖維制成,所述親水性纖維上負載有修護微膠囊;
8、所述抗菌親水修護層為分體式結構,包括相互分離的左右兩片基體,分別對應佩戴口罩時人體的左右臉頰區域,所述左右兩片基體之間形成暴露所述阻隔層的口鼻對應空腔;
9、所述修護微膠囊的壁材為溫敏材料和摩擦敏感材料的復合壁材,芯材為第一護膚活性組合物,其中,所述復合壁材用于在體溫作用下由溫敏材料引發初次釋放,并在佩戴摩擦作用下由摩擦敏感材料引發二次釋放,以實現第一護膚活性組合物的長效、可控緩釋。
10、優選地,所述外觀層由百合紗制成。
11、優選地,所述百合紗的克重為20-35g/m2。
12、優選地,所述百合紗由具有異形截面的纖維構成,纖維表面形成微觀凹凸結構;當光線入射時,微觀結構引發均勻漫反射與多重折射,使外觀層呈現柔和的霧面質感及波光粼粼、水光肌般的視覺效果;同時,百合紗的異形纖維結構賦予外觀層良好的柔軟觸感與透氣性,與內側防曬層牢固結合,在不影響多層結構穩定性的前提下,對防曬層形成有效物理保護,實現了防護功能與視覺美感的協同統一。
13、進一步地,所述防曬層由經含紫外線吸收劑的整理液浸軋處理的聚丙烯無紡布制成。
14、優選地,所述紫外線吸收劑選自二苯甲酮類紫外線吸收劑、苯并三唑類紫外線吸收劑、三嗪類紫外線吸收劑、肉桂酸酯類紫外線吸收劑中的至少一種。優選地,所述二苯甲酮類紫外線吸收劑選自二苯甲酮-3、二苯甲酮-4中的一種;所述苯并三唑類紫外線吸收劑選用2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑;所述三嗪類紫外線吸收劑選用2,4,6-三(2'-羥基-4'-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪;所述肉桂酸酯類紫外線吸收劑為甲氧基肉桂酸乙基己酯。
15、優選地,所述分散劑選自聚丙烯酸鈉、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉、吐溫-80中的至少一種。
16、所述聚丙烯無紡布的克重為30-50g/m2。
17、進一步地,為進一步加強防曬效果,所述整理液中還含有改性礦物質防曬粉體,所述改性礦物質防曬粉體由經多元醇或改性絲素蛋白進行表面修飾的防曬基體制成,所述防曬基體選自納米氧化鋅、納米二氧化鈦中的至少一種。所述改性礦物質防曬粉體不僅起到物理防曬作用,還作為白色顏料賦予防曬層良好的白度和遮蓋力,使口罩外觀更加美觀。同時,所述表面修飾不僅可以抑制納米氧化鋅和二氧化鈦的光催化活性,避免其對皮膚造成負擔,還能提升粉體在無紡布纖維上的附著力和分散性,同時多元醇修飾還可賦予接觸涼感功能,改性絲素蛋白則可增強與纖維的結合力。
18、優選地,所述防曬基體的粒徑為20-50nm,晶型為金紅石型或六方晶型。
19、優選地,所述多元醇選自木糖醇、赤蘚糖醇、山梨醇中的一種或多種;所述改性絲素蛋白為聚乙二醇改性絲素蛋白。
20、優選地,所述整理液由以下質量百分比的組分組成:改性礦物質防曬粉體5%-15%,紫外線吸收劑2%-8%,分散劑0.5%-2%,粘合劑0.5%-5%,交聯劑0.5%-2%,余量為溶劑。所述溶劑為水或乙醇。
21、所述改性礦物質防曬粉體由以下方法制備得到:
22、(1)將防曬基體分散于無水乙醇中,固含量控制在10%-20%,在300-500w功率下超聲分散30-60分鐘,使粉體充分分散。
23、(2)加入表面修飾劑,其加入量為防曬基體質量的5%-20%。在60-80℃、優選65-75℃溫度下攪拌反應2-4小時,使表面修飾劑充分包覆于防曬基體表面。
24、(3)反應結束后,以3000-5000rpm轉速離心分離10-20分鐘,所得固體沉淀物用無水乙醇洗滌3-5次,然后在40-60℃真空干燥12-24小時,最后研磨過200-400目篩,即得改性礦物質防曬粉體。
25、優選地,所述防曬層由以下方法制備得到:
26、a1、配置防曬層整理液:分散劑加入溶劑中,在200-500rpm攪拌速度下攪拌10-20分鐘至完全溶解,然后在攪拌的同時加入改性礦物質防曬粉體,將攪拌速度提高至500-1000rpm繼續攪拌30-60分鐘,隨后加入紫外線吸收劑,在300-500rpm攪拌速度下繼續攪拌30-60分鐘,得到混合液。將混合液置于超聲分散器中,在功率300-600w、頻率20-40khz條件下超聲分散20-40分鐘,使粉體充分分散形成均勻穩定的懸浮液。靜置2-4小時消除氣泡,經200-400目篩網過濾去除未分散顆粒,得到防曬層整理液。
27、a2、將聚丙烯無紡布浸漬于上述整理液中,浸漬時間1-5分鐘,使無紡布充分吸收整理液。通過軋車擠壓去除多余液體,軋車壓力控制在0.2-0.5mpa,使軋余率達到70%-90%。
28、a3、浸軋后的聚丙烯無紡布先在60-80℃下預烘2-5分鐘,去除大部分水分,然后在100-130℃下焙烘1-3分鐘,使防曬功能成分附著于纖維表面。
29、優選地,步驟a3中,所述烘焙后還包括將烘焙后的聚丙烯無紡布在40-50℃水洗2-5min,再在80-100℃烘干2-5min,以去除未固著的游離防曬成分、交聯劑殘留,提升安全性和附著牢度。
30、優選地,所述阻隔層由采用拒水處理劑進行拒水處理的尼龍無紡布制成。
31、優選地,所述尼龍無紡布的克重為35-45g/m2。
32、所述拒水處理劑由以下組分組成:含氟拒水劑10-30g/l,交聯劑1-5g/l,滲透劑0.5-2g/l,余量為水。
33、其中,所述含氟拒水劑選自全氟烷基丙烯酸酯共聚物、全氟烷基乙基丙烯酸酯共聚物中的至少一種。
34、所述交聯劑選自封閉型異氰酸酯、三聚氰胺樹脂中的至少一種,用于促進拒水劑在纖維表面交聯成膜,提升耐洗性。
35、所述滲透劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸鈉中的至少一種,有助于拒水劑均勻滲透進入纖維內部。
36、所述阻隔層由以下方法制備得到:
37、b1、在室溫條件下,按比例將滲透劑加入水中,以200-300rpm攪拌速度攪拌5-10分鐘至完全溶解;然后在攪拌下緩慢加入含氟拒水劑,繼續攪拌10-15分鐘;最后加入交聯劑,繼續攪拌10-15分鐘,使各組分充分混合均勻。配制完成后靜置消泡15-30分鐘備用。
38、b2、將尼龍無紡布浸漬于上述拒水整理液中,浸漬時間控制在1-3分鐘,使無紡布充分吸收整理液。浸漬完成后通過軋車擠壓去除多余液體,軋車壓力控制在0.3-0.5mpa,使軋余率達到65%-80%。
39、b3、浸軋后的尼龍無紡布進入烘干焙烘工序,先在80-100℃溫度下預烘2-4分鐘,去除大部分水分;然后在160-180℃溫度下焙烘1-3分鐘。焙烘過程中,含氟拒水劑在纖維表面發生交聯反應,形成牢固的拒水膜層,使尼龍纖維表面能顯著降低,獲得持久的拒水效果。焙烘后自然冷卻至室溫,即得具有拒水功能的阻隔層材料。
40、進一步地,所述抗菌親水修護層的親水性纖維包括殼聚糖纖維,所述殼聚糖纖維的質量占所述親水性纖維總質量的30%-60%,所述殼聚糖纖維可有效抑制口罩內側濕熱環境中細菌的滋生。所述抗菌親水修護層還包括占所述親水性纖維總質量的40%-70%的其他親水性纖維。
41、優選地,所述其他親水性纖維選自粘膠纖維、棉纖維、萊賽爾纖維、甲殼素纖維、改性聚酯纖維中的至少一種。
42、進一步地,所述溫敏材料選自相變蠟和溫敏聚氨酯中的一種,相變溫度為35-38℃,對應于人體皮膚在佩戴口罩時的溫度升高范圍,當皮膚溫度升高時,溫敏材料發生相變或軟化,使微膠囊啟動初次釋放;所述摩擦敏感材料選自改性殼聚糖和聚脲樹脂中的一種,在佩戴口罩過程中,口罩與皮膚產生微摩擦,摩擦作用使摩擦敏感材料逐步破裂,實現二次釋放。這種“溫敏+摩擦敏感”的雙重釋放機制,使活性成分在佩戴過程中持續、可控地釋放,實現長效護膚。所述修護微膠囊的平均粒徑為5-15μm,負載量為15%-25%。
43、進一步地,所述第一護膚活性組合物按質量份數計包括以下組分:
44、1,3-丙二醇???3-8份;
45、甘油?????????2-5份;
46、丁二醇???????2-5份;
47、1,2-戊二醇???1-3份;
48、甘草酸二鉀???0.1-1份;
49、透明質酸鈉???0.1-1份;
50、活性添加劑???0.1-5份;
51、水???????????70-90份;
52、所述活性添加劑選自乙酰化透明質酸鈉、水解透明質酸鈉、透明質酸鈉交聯聚合物、乙基己基甘油、黃原膠、泛醇、羥基積雪草苷、積雪草提取物中的至少一種。
53、進一步地,所述口罩還包括點陣支撐層,所述點陣支撐層設置在所述抗菌親水修護層內側,其朝向背離所述抗菌親水修護層側的表面具有多個微凸起構成的點陣結構,以在口罩與皮膚之間形成點狀支撐,將面接觸轉變為點接觸,顯著降低單位面積壓強,避免皮膚長時間受壓;同時,微凸起在口罩與皮膚之間撐起微小間隙,形成空氣流通通道,改善濕熱微循環,減少悶熱感;其次,所述微凸起可以將所述抗菌親水修護層釋放的第一護膚活性組合物傳遞至皮膚;此外,點陣支撐層可防止口罩內層直接貼附于皮膚,避免摩擦蹭妝。
54、進一步地,所述點陣支撐層的材料為熱塑性彈性體或硅橡膠,硬度shore?a?20-40;所述點陣結構的點陣密度為15-35個/cm2;所述微凸起的高度為0.2-1.2mm,直徑為0.2-1.0mm,其頂端為弧面。
55、在一些實施例中,所述點陣支撐層直接形成于所述抗菌親水修護層朝向背離所述抗菌親水修護層的一側,具體而言,將熱塑性彈性體或硅橡膠材料以微點狀形式沉積于所述抗菌親水修護層表面,經固化后形成與所述抗菌親水修護層一體化的微凸起結構。此方案中,微凸起與修護層之間不存在界面間隙,修護層釋放的護膚活性成分可直接通過微凸起傳遞至皮膚。優選地,所述點陣支撐層通過微噴射打印、微注塑、印刷或3d打印工藝中的一種工藝直接形成于所述抗菌親水修護層朝向背離所述抗菌親水修護層的一側。
56、在另一些實施例中,所述點陣支撐層為獨立微點陣薄膜。在此方式中,可以獨立制備具有微凸起點陣結構的薄膜,然后將該薄膜通過邊緣固定方式復合于抗菌親水修護層內側。在此方案中,所述點陣支撐層包括薄膜基體和設置在所述薄膜基體上的點陣結構,所述薄膜基體上設有多個通孔,且所述通孔與所述微凸起結構錯位分布,使所述抗菌親水修護層釋放的活性成分可以直接通過所述通孔由點陣支撐層傳導到皮膚表面。同時,所述薄膜基體的結構與抗菌親水修護層對應,具體的,其包括相互分離的左右兩片基體,分別對應佩戴口罩時人體的左右臉頰區域,所述左右兩片基體之間形成暴露所述阻隔層的口鼻對應空腔。其次,在此方案中,所述點陣支撐層與所述抗菌親水修護層之間具有間隙,使所述微凸起抵接皮膚時抗菌親水修護層處于非受壓狀態。此外,所述點陣支撐層上還可負載第二護膚活性組合物,所述第二護膚活性組合物可負載于微凸起表面、薄膜基體表面或通孔內壁,在佩戴過程中通過微凸起與皮膚的接觸直接釋放,或通過通孔與第一護膚活性組合物混合后共同作用于皮膚,實現雙層護膚系統的協同增效。
57、其中,所述通孔的參數可根據需要進行優化設計。優選地,所述通孔的孔徑為0.5-1.0mm,開孔率為40%-60%,既能確保良好的透氣性,又為微凸起提供足夠的支撐基礎;所述通孔的形狀可選圓形、橢圓形或多邊形。
58、優選地,所述第二護膚活性組合物按質量份數計包括以下組分:
59、1,3-丙二醇????2-6份;
60、甘油??????????1-4份;
61、丁二醇????????1-4份;
62、泛醇??????????0.5-3份;
63、神經酰胺np????0.1-1份;
64、透明質酸鈉????0.05-0.5份;
65、甘草酸二鉀????0.05-0.5份;
66、積雪草提取物??0.1-2份;
67、水????????????70-90份。
68、優選地,所述第二護膚活性組合物還包含0.1-5份活性添加劑,所述活性添加劑選自羥基積雪草苷、紅沒藥醇、馬齒莧提取物、乙酰化透明質酸鈉、海藻糖、薄荷醇、維生素e中的至少一種。
69、進一步地,所述鎮靜修護防曬口罩為立體口罩。
70、第二方面,本發明提供一種上述鎮靜修護防曬口罩的制備方法,其包括以下步驟:
71、s2、采用含有本征抗菌材料的親水性纖維制成兩片無紡布;
72、s3、將外觀層、防曬層、阻隔層依次疊放,將兩片無紡布間隔疊放于阻隔層上的背離防曬層一側,且兩片無紡布關于阻隔層對稱,將外觀層、防曬層、阻隔層和無紡布連接固定形成口罩本體,兩片無紡布之間的間隔區域對應的阻隔層部分在佩戴狀態時對應人體口鼻;
73、s4、將含有修護微膠囊的噴淋料液噴淋至兩片無紡布上,形成口罩本體;
74、s5、將口罩本體與掛繩連接。
75、進一步地,步驟s1中,所述防曬層通過以下方法制備:
76、將聚丙烯無紡布浸漬于含紫外線吸收劑的整理液中,浸漬時間1-5min,擠壓至軋余率達到70%-90%,在60-80℃預烘2-5min,再在100-130℃焙烘1-3min。
77、進一步地,步驟s1中,所述阻隔層通過以下方法制備:
78、將尼龍無紡布浸漬于拒水整理劑中,浸漬時間1-3min,擠壓至軋余率達到65%-80%,在80-100℃預烘2-4min,再在160-180℃焙烘1-3min。
79、優選地,在一些實施例中,步驟s3中,所述連接固定采用一次復合方式:
80、在疊放的外觀層、防曬層、阻隔層及兩片無紡布的邊緣區域進行熱壓,使外觀層、防曬層、阻隔層及兩片無紡布在邊緣區域連接固定,中部區域保持未壓合狀態;
81、所述熱壓的溫度為100-130℃,壓力為0.1-0.3mpa,時間為3-10秒。
82、優選地,在一些實施例中,步驟s3中,所述連接固定采用分步復合方式:
83、先將疊放的外觀層、防曬層和阻隔層在邊緣區域進行熱壓復合,使外觀層、防曬層和阻隔層在邊緣區域連接,形成復合體;
84、再將所述兩片無紡布通過點膠或超聲波點焊方式連接固定于所述阻隔層上的背離防曬層一側的邊緣區域,同時中部主體部分保持自由狀態。
85、優選地,所述超聲波點焊的頻率為15khz,功率為300w,焊接時間為0.5-1秒。
86、進一步地,步驟s4中,所述噴淋料液中修護微膠囊的含量為3wt%-8wt%;所述噴淋的壓力為0.1-0.3mpa,噴淋流量為0.3-0.8ml/s,每片無紡布的負載量為0.5-1.2ml。
87、優選地,所述噴淋采用微米級霧化噴頭,霧化顆粒控制在30-80μm,使料液均勻覆蓋于無紡布上。噴淋時,口罩可置于仿形模具上固定,從內側方向噴淋,阻隔層的拒水特性阻止料液向外層滲透。
88、在一些實施例中,步驟s4之后還包括:通過微噴射打印、微注塑、印刷或3d打印工藝制備點陣支撐層,并將所述點陣支撐層連接固定于完成噴淋后的無紡布背離所述阻隔層一側。
89、在另一些實施例中,步驟s4之后還包括:通過微噴射打印、微注塑、印刷或3d打印工藝制備點陣支撐層,將所述點陣支撐層浸漬于第二護膚活性組合物中,烘干,使第二護膚活性組合物負載于所述點陣支撐層,再將所述點陣支撐層連接固定于完成噴淋后的無紡布背離所述阻隔層一側。
90、優選地,步驟s5中,所述掛繩與所述口罩本體通過點膠復合連接。
91、優選地,所述鎮靜修護防曬口罩制備完成后還包括包裝步驟。
92、通過以上方案設計,本發明具有以下效果:
93、本發明通過抗菌親水修護層的分體式結構設計,形成暴露阻隔層的口鼻對應空腔,使護膚活性成分僅負載于左右臉頰區域,口鼻區域保持干燥,消除液體吸入風險,同時避免精華液浸潤導致的外觀層濕潤和花妝;在護膚功效方面,通過溫敏+摩擦敏感復合壁材的微膠囊設計,實現活性成分的雙重緩釋機制,體溫升高時啟動初次釋放,佩戴時因微摩擦啟動二次釋放,持續釋放活性成分以實現長效修護;在抗菌性能方面,利用本征抗菌特性,有效抑制口罩內側細菌滋生;在制備工藝方面,采用“分步復合+反向噴淋”工藝,將微膠囊加載步驟置于熱壓復合之后,避免高溫高壓對微膠囊的破壞。
94、此外,本發明通過點陣支撐層的微凸起點陣結構,在口罩與皮膚之間形成點狀支撐和空氣間隙,將面接觸轉變為點接觸,顯著降低皮膚受壓,同時微凸起之間的間隙形成微型氣流通道,改善濕熱微循環,與抗菌親水修護層協同作用,有效解決傳統口罩導致的“口罩臉”問題;同時,點陣支撐層還可負載第二護膚活性組合物,與第一護膚活性組合物形成“即時+長效”的雙層護膚系統。