CN104975492B

CN104975492B - 一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用

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Publication number: CN104975492B
Application number: CN201510419531.9A
Authority: CN
Inventors: 钱程
Original assignee: Jiaxing University
Current assignee: SUZHOU KINGCHARM NEW MATERIALS Corp.
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: CN104975492A

Abstract

本发明提供了一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用，属于美容护肤领域。本发明提供的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法包括：a.对木棉纤维进行轻碱部分脱脂预处理；b.对预处理过程中被损坏成扁带状的木棉纤维进行恢复中空度和软化处理；c.将木棉纤维进行脱水烘干处理，得到可纺性好的木棉纤维；d.将木棉纤维经过开松、混合梳理后，得到木棉纤网；e.采用高压射流的方法将木棉纤网进行加固处理；f.将加固处理后的木棉纤网烘干，得到木棉纤维无纺面膜基材。本发明提供的木棉纤维无纺面膜基材采用高中空度的木棉纤维，使用时纤维空腔中吸收的水分能够缓慢释放，具有保湿和锁水效果好、克重轻、手感柔软贴服性好的特性，具有很好的应用前景。

Description

一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于美容护肤领域，涉及一种面膜基材的制备方法及其应用，特别是一种由木棉纤维制成的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用。

背景技术

木棉纤维由木棉蒴果壳体内壁细胞发育、生产而成，由于木棉纤维在蒴果壳体内壁的附着力小，纤维分离容易，不像棉花那样须经过轧棉加工除去棉籽。木棉纤维属单细胞纤维，其外观呈圆柱型，表面光滑，几乎无转曲，木棉纤维中段较粗，梢端较细，是一种两端封闭的中空纤维，中空度高达80％-90％，而一般合成纤维的中空度只达到总体积的35-40%，如此高的中空度使得木棉胞壁薄，透明度好，细胞纤维中充满空气，因而相对密度小，质量轻。木棉纤维长约8-32mm，线密度约0.4-0.7dtex，约为棉的一半，是世界上最细的天然纤维，断裂强力约1.4-1.7cN，断裂伸长约1.8％-4.2％，其突出特性在于高中空度和天然超细，在絮料、纺织等领域具有开发利用价值[刘杰,王府梅.木棉纤维及其应用研究[J].现代纺织技术,2009,17(4):55-57.][赵孔卫.木棉基础产品的性能及工艺研究探索[D].东华大学,2006.][丁帅,许曙亮,周镭等.天然纤维一木棉纤维的研究探讨[J].山东纺织科技,2012,53(5):34-37]，因而在这方面也有较多的报道：

木棉絮料的压缩性能测试分析一文介绍了对采用专利技术制造的新型木棉絮料的压缩性能进行测试的情况，表明混入合纤后的木棉絮料尽管初始蓬松度没有纯化纤絮料大，柔软性没有纯木棉絮料好，但是新型木棉／合纤混纤絮料的压缩弹性有了明显的提高[楼英,王府梅,刘维等.木棉絮料的压缩性能测试分析[J].纺织学报,2007,28(1):10-13.]；混纺比对木棉棉混纺纱性能的影响一文介绍了测试不同混纺比木棉棉混纺纱的强伸性能、条干CV、毛羽等性能指标，表明:随着木棉纤维含量的增加,混纺纱的强伸性能、毛羽、条干CV等性能指标均呈下降趋势，当木棉纤维含量低于30％时，混纺纱的断裂强力下降幅度小；当木棉纤维含量超过50％后，混纺纱的断裂伸长率下降明显[杨莉,毕松梅,洪钧等.混纺比对木棉棉混纺纱性能的影响[J].棉纺织技术,2013,41(1):30-32.];棉与木棉混纺交织物的开发及服用性能研究一文介绍了以木棉为主体的混纺纱设计了9种不同结构的组织，测试植物的保暖性、透气性、悬垂性、耐磨性、折皱性，表明棉木棉混纺织物的保暖性和透气性最好，可以用于服用织物的开发[齐萌,沈兰萍.棉与木棉混纺交织物的开发及服用性能研究[J].棉纺织技术,2013,41(12):9-11.]；木棉上浆工艺的研究一文介绍了通过上浆并对浆料组分进行优化的办法，以克服木棉纤维长度短、扭转刚度大而对纺纱和织造工序的影响[曹晨笑.木棉上浆工艺的研究[J].上海纺织科技,2012,40(10):6-7.]；木棉纺织品的前处理条件探索一文介绍了采用含NaOH的处理剂对含木棉的混纺纱进行煮练处理的最佳工艺[王茜,胡立霞,严小飞等.木棉纺织品的前处理条件探索[J].染整技,2014,(7):19-20.]；木棉纤维的染色现状和发展一文对木棉纤维的染色现状进行了综合性分析，表明:直接染料对木棉纤维的上染率可达80％以上，活性染料对木棉纤维的上染率为50％左右，通过盐的促染作用，活性染料对阳离子改性后木棉纤维的上染率可达90％[高群艳,丁颖,姜涛等.木棉纤维的染色现状和发展[J].上海工程技术大学学报,2013,27(2):141-146]。

从前述的资料中可以看出，除了絮料原始用途外，现代纺织技术已成功将木棉用于纺纱、织布、后整理以及服装面料中，然而由于木棉纤维短、无卷曲、表面有较多的脂肪蜡质等杂质，在后续的加工中需要经历所有纺、织、染的工艺流程，其中纺纱的梳理和牵伸、浆纱、NaOH脱脂、染料染色等对木棉纤维有不同程度的损伤，由于木棉的胞壁薄、中空度大，在经过上述工序后，绝大多数木棉的胞壁破裂，由未破裂前细胞纤维呈气囊结构，破裂后纤维呈扁带状[李素英,王洪云,熊定国等.木棉纤维非织造材料性能研究[J].产业用纺织品,2011,29(7):16-19.]，从而失去了木棉纤维的高中空和质量轻所显示出的优势，现有的保持木棉高中空度的方法或回复木棉纤维中空度的方法也比较复杂[东华大学.一种回复木棉纤维中空度的纺织品后加工方法:中国,CN201410146510.X[P].2014-7-23.][东华大学.一种高中空率木棉纱线的加工方法:中国,CN201010537934.0[P].2011-3-2.]，因而开发出一种流程短，对纤维损伤小、能充分利用木棉高中空度特点的方法，并相应的生产出高档产品非常重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种柔软、贴服保湿性好，纤维内腔贮存水且具有缓释效应的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用，所述木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用的技术方案如下：

一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法，所述制备方法包括：

a.采用轻碱溶液对所述木棉纤维进行脱脂预处理，所述轻碱溶液的浴比为1:50-150，纯碱Na₂CO₃用量为0.1-0.5%（质量百分比），肥皂用量为0.2-0.6%（质量百分比），渗透剂用量为0.5-1%（质量百分比），处理温度为30-60℃，处理时间为30-60min；

b.将部分脱脂处理后的所述木棉纤维水洗至pH值为中性后，脱水甩干；

c.采用超声波在含有亲水型硅油的溶液中对脱水甩干后的所述木棉纤维进行恢复中空度和软化处理，所述含有亲水型硅油的溶液的浴比为1:100-200，亲水型硅油的用量为1-5%（质量百分比），乳化剂用量为0.2-0.5%（质量百分比），采用超声波的功率为2100W，频率为68-120KHz，处理温度为25-40℃，处理时间15-25min，所述含有亲水型硅油的溶液用醋酸调节至pH值为6-7；

d.将经过恢复中空度和软化处理后的所述木棉纤维脱水甩干后进行烘干，烘干温度为100-130℃，使得所述木棉纤维的回潮率在12-20%之间，得到可纺性好的木棉纤维；

e.将脱水烘干处理后的所述木棉纤维经过开松、混合梳理后，得到木棉纤网；

f.采用高压射流的方法将所述木棉纤网进行加固处理，使得所述木棉纤网中的纤维互相产生缠结；

g.将加固处理后的所述木棉纤网进行烘干，得到所述木棉纤维无纺面膜基材。

作为本发明的进一步改进，所述将脱水烘干处理后的所述木棉纤维经过开松、混合梳理后，得到木棉纤网；采用高压射流的方法将所述木棉纤网进行加固处理，使得所述木棉纤网中的纤维互相产生缠结的工序中，采用了低定量、强分梳、低牵伸比的开松、梳理和成网工艺，同时配合以高压水力缠结技术，制成木棉纤维无纺面膜基材，所述制备方法中的主要工艺参数为，梳理单元个数为5个，主锡林速度在1150-1480m/min之间，锡林与工作辊速比为1:10.5-1:13.1之间，梳理机出单层网定量为10.7-20.6g/m²，采用4组水刺头进行加固，水刺压力分别为20-40bar，60-80bar，90-100bar，70-80bar。

作为本发明的进一步改进，所述木棉纤维无纺面膜基材的克重范围为21-42g/m²，厚度范围为0.05-0.2mm。

作为本发明的进一步改进，所述木棉纤维为进口级,长度范围为16-32mm。

一种木棉纤维无纺面膜基材的应用，所述木棉纤维无纺面膜基材上述任一木棉纤维无纺面膜基材的制备方法制成，将所述木棉纤维无纺面膜基材放卷，经面膜成型机冲裁压制成面膜形状，然后经装袋、灌装营养液、封品并压码和打包工序后，制成浸含营养液的面膜成品。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

1.首次将木棉纤维用于面膜无纺基材中，充分利用了木棉纤维高中空度的保水效应，以及吸水饱和后的慢慢释放水的缓释效应。

2.由于木棉纤维中空度大、壁薄，纤维表面含有蜡质，在传统的纺织染整加工过程中采用强碱、高温和长时间的煮练，虽然能够把纤维表面的蜡质全部去除掉，但也破坏了木棉纤维的中空形状，使其成为扁带状,使营养液不能更好进入木棉纤维的中空腔内，进而达不到利用木棉纤维高中空度的目的。

3.本发明采用轻碱部分脱脂预处理工艺，虽然会有部分木棉纤维的中空度破损，但通过后续超声波的溶液震荡处理能起到恢复部分中空度和软化作用，最大程度保持了纤维的中空度，同时控制木棉纤维的回潮率在12-20%之间，一方面通过木棉纤维中空含水达到增重的目的，使其顺利通过开松梳理工序，另一方面降低纤维在开松梳理过程中易产生静电而导致飞花多的问题，再配合以低定量的工艺，保证了高中空度且具有良好使用强度的木棉纤维无纺面膜基材的顺利加工。

总之，由于木棉纤维的高中空度而具有的比重小、纤维细、手感软以及几乎透明的特性，能够制成更轻克重的无纺面膜基材，使得轻柔、薄透、锁水性好、贴服性好的面膜的制备成为可能。因而采用本发明制备的木棉纤维无纺面膜基材将在美容护肤领域具有非常好的应用前景。

本发明提供的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用，通过采用轻碱部分脱脂预处理工艺，使得木棉纤维能够通过后续超声波的溶液震荡处理能起到恢复部分中空度和软化作用，从而减小了对木棉纤维的加工过程中对木棉纤维的损伤度，最大程度保持了木棉纤维的中空度，并将加工后得到的比重小、纤维细、锁水性好的木棉纤维无纺面膜基材应用于美容护肤领域中的面膜制品，可以充分利用木棉纤维中空度好，锁水性高的特性，解决了现有技术中木棉纤维在加工过程中容易受损导致失去高中空和质量轻的特性，并且很难保持或者恢复木棉纤维高中空度的问题，达到了在加工木棉纤维时能够保持木棉纤维高中空度，并充分利用木棉纤维的高中空度制备锁水性好的面膜制品的效果。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，用于对本发明的技术方案进行进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

本发明保护一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法及其应用，可用于美容护肤领域中的美容用品，也可以适用于其它需要锁水性好、比重轻的基材的领域。

本发明提供的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法主要工艺流程可以如下：

木棉纤维轻碱部分脱脂预处理→木棉纤维恢复中空度和软化处理→混合开松→梳理→直接成网→水刺加固→卷绕。

本发明提供的木棉纤维无纺面膜基材应用于面膜制备的主要工艺流程可以如下：

退卷→冲裁压形→装袋→灌装营养液→封品压码→打包→检验→面膜成品。

实施例1

对木棉纤维进行轻碱部分脱脂预处理；

对预处理过程中被损坏成扁带状的该木棉纤维进行恢复中空度和软化处理；

将恢复中空度和软化处理后的该木棉纤维进行脱水烘干处理，得到可纺性好的木棉纤维；

将脱水烘干处理后的该木棉纤维经过开松、混合梳理后，得到木棉纤网；

采用高压射流的方法将该木棉纤网进行加固处理，使得该木棉纤网中的纤维互相产生缠结；

将加固处理后的该木棉纤网进行烘干，得到该木棉纤维无纺面膜基材。

实施例2

选用进口级木棉纤维,长度为16mm，采用轻碱部分脱脂预处理工艺对木棉纤维进行处理，其工艺过程为：

a.采用轻碱溶液进行脱脂预处理，该轻碱溶液的浴比为1:50，纯碱Na₂CO₃用量为0.1%（质量百分比），肥皂用量为0.2%（质量百分比），渗透剂用量为0.5%（质量百分比），处理温度为30℃，处理时间为30min；

b.将部分脱脂处理后的木棉纤维水洗至pH值为中性后，脱水甩干。

然后，对轻碱溶液预处理后的木棉纤维进行恢复中空度和软化处理，具体工艺过程为：

a.采用超声波在含有亲水型硅油的溶液中对木棉纤维进行恢复中空度和软化处理，其中该溶液的浴比为1:100，亲水型硅油的用量为1%（质量百分比），乳化剂用量为0.2%（质量百分比），采用超声波的功率为2100W，频率为68KHz，处理温度为25℃，处理时间15min，该溶液用醋酸调节溶液pH值为6。

b.将经过恢复中空度和软化处理后的木棉纤维脱水甩干，然后进行烘干，烘干温度为100℃，使木棉纤维的回潮率为12%。

随后，采用低定量、强分梳、低牵伸比的开松、梳理和成网工艺，同时配合以高压水力缠结技术，制成木棉纤维无纺面膜基材，主要工艺参数为，梳理单元个数为5个，主锡林速度为1480m/min，锡林与工作辊速比为1:13.1，梳理机出单层网定量为10.7g/m²，采用4组水刺头进行加固，水刺压力分别为20bar，60bar，90bar，70bar，制备的木棉纤维无纺面膜基材克重为21g/m²，厚度为0.05mm。

将木棉纤维无纺面膜基材放卷，经面膜成型机冲裁压制成面膜形状，然后经装袋、灌装营养液、封品并压码和打包等工序后，最终制成浸含营养液的面膜成品。

实施例3

选用进口级木棉纤维,长度为25mm，采用轻碱部分脱脂预处理工艺对木棉纤维进行处理，其工艺过程为：

a.采用轻碱溶液进行脱脂预处理，该轻碱溶液的浴比为1:100，纯碱Na₂CO₃用量为0.3%（质量百分比），肥皂用量为0.4%（质量百分比），渗透剂用量为0.8%（质量百分比），处理温度为50℃，处理时间为45min；

a.采用超声波在含有亲水型硅油的溶液中对木棉纤维进行恢复中空度和软化处理，其中该溶液的浴比为1:150，亲水型硅油的用量为3%（质量百分比），乳化剂用量为0.4%（质量百分比），超声波的功率为2100W，频率为100KHz，处理温度为30℃，处理时间20min，该溶液用醋酸调节溶液pH为值6。

b.将经过恢复中空度和软化处理后的木棉纤维脱水甩干，然后进行烘干，烘干温度为120℃，使木棉纤维的回潮率为16%。

随后，采用低定量、强分梳、低牵伸比的开松、梳理和成网工艺，同时配合以高压水力缠结技术，制成木棉纤维无纺面膜基材，主要工艺参数为，梳理单元个数为5个，主锡林速度为1320m/min，锡林与工作辊速比为1:12.1，梳理机出单层网定量为15.6g/m²，采用4组水刺头进行加固，水刺压力分别为30bar，70bar，90bar，70bar，制备的木棉纤维无纺面膜基材克重为32g/m²，厚度为0.08mm。

实施例4

选用进口级木棉纤维,长度为32mm，采用轻碱部分脱脂预处理工艺对木棉纤维进行处理，其工艺过程为：

a.采用轻碱溶液进行脱脂预处理，该轻碱溶液的浴比为1:150，纯碱Na₂CO₃用量为0.5%（质量百分比），肥皂用量为0.6%（质量百分比），渗透剂用量为1%（质量百分比），处理温度为60℃，处理时间为60min；

a.采用超声波在含有亲水型硅油的溶液中对木棉纤维进行恢复中空度和软化处理，其中该溶液的浴比为1:200，亲水型硅油的用量为5%（质量百分比），乳化剂用量为0.5%（质量百分比），超声波的功率为2100W，频率为120KHz，处理温度为40℃，处理时间25min，该溶液用醋酸调节溶液pH值为7。

b.将经过恢复中空度和软化处理后的木棉纤维脱水甩干，然后进行烘干，烘干温度为130℃，使木棉纤维的回潮率为20%。

随后，采用低定量、强分梳、低牵伸比的开松、梳理和成网工艺，同时配合以高压水力缠结技术，制成木棉纤维无纺面膜基材，主要工艺参数为，梳理单元个数为5个，主锡林速度为1150m/min，锡林与工作辊速比为1:10.5，梳理机出单层网定量为20.6g/m²，采用4组水刺头进行加固，水刺压力分别为40bar，80bar，100bar，80bar，制备的木棉纤维无纺面膜基材克重为52g/m²，厚度为0.2mm。

对上述实施例2-4所制备的木棉纤维无纺面膜基材的透明度、吸水性、柔软度、厚度进行了测试，其结果如表1所示。其中所采用的测试方法如下：

透明度：

选用DN-B白度仪，采用R45777.6，Ry82.6的标准白度板校准调零，调到透明度测试档，然后按照测试手册进行操作测试。

吸水性：

剪取尺寸为100mm×100mm的试样，称重后作为试样的原始质量。将试样浸渍在纯水面下，（60±1）s后取出试样，垂直悬挂，滴水（120±1）s后称重，作为吸水后的试样质量，按照公式计算吸水率：

吸水率（%）=[(试样吸水后质量-试样原始质量）/试样原始质量]×100

厚度：

采用YG141N型数字式织物厚度仪，按照标准 FZ/T 60004-91进行测试。

柔软性：

采用KES-F织物风格仪系统中的弯曲测试仪FB2进行测试，以弯曲刚度作为衡量基布柔软性的指标，弯曲刚度越小，基布越柔软。试样规格为200mm×200mm。

表1：木棉纤维无纺面膜基材性能的测试结果

从表1可以看出，实施例2-4制备的木棉纤维无纺面膜基材在透明度、吸水性及厚度等性能方面都比现在市场上销售的普通面膜基布表现突出，在木棉纤维面膜基材浸泡到营养液中后，纤维内部高度中空的腔体会饱和吸收水分，在后续面膜使用中纤维内部腔体的水分会缓慢由纤维薄壁释放，以给面膜补充水分，本发明的木棉纤维基材具有非常好的锁水性能，再加上其克重轻、薄而透明、柔软贴服性好，可以随意在任何场合使用，满足时尚女性爱美的需求，在美容行业具有非常好的应用前景。

虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，如将木棉纤维与其他纤维素纤维一起共同混合使用，或者改变木棉纤维无纺面膜基材的克重和厚度、或与其他材料一起复合使用等，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种木棉纤维无纺面膜基材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

a.采用轻碱溶液对木棉纤维进行脱脂预处理，所述轻碱溶液的浴比为1:50-150，纯碱Na₂CO₃用量为0.1-0.5%（质量百分比），肥皂用量为0.2-0.6%（质量百分比），渗透剂用量为0.5-1%（质量百分比），处理温度为30-60℃，处理时间为30-60min；

2.根据权利要求1所述的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法，其特征在于，所述将脱水烘干处理后的所述木棉纤维经过开松、混合梳理后，得到木棉纤网；采用高压射流的方法将所述木棉纤网进行加固处理，使得所述木棉纤网中的纤维互相产生缠结的工序中，采用了低定量、强分梳、低牵伸比的开松、梳理和成网工艺，同时配合以高压水力缠结技术，制成木棉纤维无纺面膜基材，所述制备方法中的主要工艺参数为，梳理单元个数为5个，主锡林速度在1150-1480m/min之间，锡林与工作辊速比为1:10.5-1:13.1之间，梳理机出单层网定量为10.7-20.6g/m²，采用4组水刺头进行加固，水刺压力分别为20-40bar，60-80bar，90-100bar，70-80bar。

3.根据权利要求2所述的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法，其特征在于，所述木棉纤维无纺面膜基材的克重范围为21-42g/m²，厚度范围为0.05-0.2mm。

4.根据权利要求1所述的木棉纤维无纺面膜基材的制备方法，其特征在于，所述木棉纤维为进口级,长度范围为16-32mm。

5.一种木棉纤维无纺面膜基材的应用，其特征在于，所述木棉纤维无纺面膜基材由权利要求1-4中任一所述的制备方法制成，将所述木棉纤维无纺面膜基材放卷，经面膜成型机冲裁压制成面膜形状，然后经装袋、灌装营养液、封品并压码和打包工序后，制成浸含营养液的面膜成品。