CN113143775A - 一种去皱提拉面膜基体或面膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，包括：在支撑层表面加工水凝胶固化基体层，可选择添加精华液，得到去皱提拉面膜；在进行水凝胶固化基体层加工时，通过结构和/或浓度梯度设计，使得面膜在使用时能够对去皱或/和提拉区域产生去皱或/和提拉作用力。本发明针对传统面膜基质材料单一，只能依靠浸润的精华液的作用，功能单一，无法对面部不同区域肌肤问题进行针对性修复，创造性地利用光固化3D打印技术对面膜基体进行个性化区域定制，应用符合工程学设计的负泊松比结构，从而实现四向拉伸的作用，用于皱纹舒展抚平和皮肤定向拉伸。解决现有面膜基质技术中的难题和盲区。

Description

一种去皱提拉面膜基体或面膜及制备方法
技术领域
本发明属于化妆品原料领域，具体是涉及一种去皱提拉3D打印面膜基体或面膜及制备方法。
背景技术
面部衰老问题是现代医疗美容的最主要问题，一般分为两种情况，皱纹和松弛下垂。面膜作为最常见的护肤抗衰老美容形式，发展已经有几十年之久。不过现在面膜主要强调精华液的功效，鲜有对面膜附着材料的创新。大部分的面膜停留在无纺布，即使是较高级的面膜也就是蚕丝、天丝、木浆纸的单特性材料，直白点说就是一卷布上切下一张张脸型的布。关注点主要集中在保水、亲肤、承载精华液的能力。
也有类似提拉紧致效果的涂抹面膜，但是也是各向同性，对全脸进行收缩和拉紧，无法满足不同位置不同程度不同形式的去皱提拉需求，有时甚至起到相反的作用。化学复合物的作用，虽然短期内有效，但是皮肤易产生依赖效应。
因此，革新传统面膜基体，开发支持私人定制的去皱提拉生物3D打印面膜及进行相关研究，变得越来越重要。
发明内容
为了克服现有技术存在的盲区，本发明提供了一种安全、可私人定制、有效减少皱纹、提拉松弛皮肤的生物3D打印面膜基体及制备方法。
本发明涉能够利用光固化材料特殊结构设计和精华液浓度分布产生去皱提拉效果。
一种去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，包括：在支撑层表面加工水凝胶固化基体层，可选择添加精华液，得到去皱提拉面膜；
在进行水凝胶固化基体层加工时，通过结构和/或浓度差异的设计，使得面膜在使用时能够对去皱或/和提拉区域产生去皱或/和提拉作用力。
本发明的面膜基体为包含支撑层和基体层的双层结构。本发明根据面部特定区域的需要，确定作用力方向，根据结构和/或浓度与作用力之间的关系，确定结构和/或浓度梯度分布，然后根据得到的结构和/或浓度梯度分布进行水凝胶固化基体层的加工和设计，最终使得面膜在使用时能够对去皱或/和提拉区域产生去皱或/和提拉作用力。
作为优选，所述水凝胶原液为GelMA水溶液，浓度为5～25％。作为进一步优选所述水凝胶原液的浓度为8～20％。
作为进一步优选，对去皱或/和提拉区域进行区域区分，将容易产生皱纹或者需要提拉的区域作为目标区域，将目标区域周围(针对去皱区域)或者目标区域上方脸部区域(针对提拉区域)作为辅助区域，在目标区域布置第一浓度的水凝胶原液，在辅助区域布置第二浓度的水凝胶原液。第一浓度的水凝胶原液的浓度大于第二浓度的水凝胶原液的浓度，两者浓度相差3～10％。可以梯度布置所述浓度分配，也可以直接采用两种浓度的原液分别进行打印。
作为优选，在目标区域加工网格结构的基体层，在辅助区域加工连续结构基体层。面膜使用过程中，连续结构基体层部分收缩力更强，可以拉伸或者提拉目标区域。所述网格结构可以是矩形网格或者负泊松比结构的网格。
作为优选，基体层的厚度为1-2mm。
作为优选，利用光固化3D打印机加工得到所述基体层。
作为优选，水凝胶固化基体层加工时，在去皱区和待提拉区布置浓度较低的水凝胶原液，在去皱拉伸方向或者提拉方向对应的区域布置浓度较高的水凝胶原液。从而产生特定方向的拉伸作用力。
作为优选，所述支撑层为纤维层。
本发明中，所述支撑层主要起到支撑的作用，可以选择市售的纤维材料，作为优选，所述支撑层为采用近场直走电纺工艺制得的纤维层。利用近场直走电纺工艺不仅可以加工微纳米结构纤维层，还可以根据需要按照需要制作特定的结构。
作为优选，本发明可以利用挤出式打印机在不同区域打印浓度和/或组份相同或不同的所述精华液。作为进一步优选，可采用非接触式打印方式进行打印。
作为优选，所述面膜基体包含近场直走电纺纤维层和可光固化的水凝胶材料GelMA层两部分。纤维层的形状决定了水凝胶层的形状，同时起到支撑作用；水凝胶可以由生物3D打印机加工制作，根据面部提拉部位分析结果，进行浓度与位置排列。GelMA水凝胶在室温条件下能够发生收缩变形，产生收缩力，通过调整区域浓度大小，调节作用力大小，使得局部获得拉力，从而产生去皱和拉伸效果。
本发明采用近场直走电纺纤维层，能够用于附着可光固化的水凝胶材料GelMA，同时拥有良好的生物兼容性和力学强度。
本发明采用所述可光固化水凝胶材料GelMA，该水凝胶材料具有优异的生物相容性，对皮肤非常友好，而且它能够吸收自然光中一定波段的可见光，发生水凝胶交联反应，从液态变成凝胶态，锁住大量的水分，含水量可高达95％以上，应用光固化生物3D打印技术，可以设计不同的排列形式，产生定向收缩和拉伸效果。
作为一种具体的实施方案，一种去皱提拉3D打印生物面膜的制备方法如下：
(1)大数据分析面部肌肤数据，得出最佳去皱提拉方案；
(2)根据需求，选择对应微纳结构，并生成打印路径；
(3)配置可光固化水凝胶材料GelMA面膜基体液；
(4)铺设近场直走电纺层；
(5)启动设备，采用光固化打印机和挤出式打印机相结合，遮光无菌打印，在所铺设的直走电纺层上，先由投影式光固化打印特殊结构的面膜基体，再由多喷头生物打印机定点打印精华液；得到去皱提拉3D打印生物面膜。
本发明还提供了一种由上述任一项技术方案所述制备方法制备得到的去皱提拉基体或面膜。
作为优选，所述基体层为负泊松比结构、瓦楞型结构、菱形网格结构中的一种或多种的组合。采用上述结构的基体层为面膜基体提供基本的力学强度以及留出相应的形变量。所述基体层为瓦楞型复合排列但不限于瓦楞型复合排列，并能够在所述材料变性过程中，对附着皮肤进行定向作用施力。
本发明利用调控浓度分布，最终调控拉伸力度与行程。去皱或/和提拉区域的分布影响拉伸区域和拉伸方向。
本发明中，所述面膜基体能够吸收精华液，并单向渗透释放。
本发明的有益效果是：
本发明采用特殊的打印原理，将光固化生物墨水堆积成一定结构，并能够利用大数据分析后的报告，对不同去皱拉伸需求，一种是通过控制面膜水凝胶基体结构，另一种是通过智能排布光固化材料在面部的位置与浓度分布情况，实现面膜私人定制，精准护肤去皱提拉。
本发明针对传统面膜基质材料单一，只能依靠浸润的精华液的作用，功能单一，无法对面部不同区域肌肤问题进行针对性修复，创造性地利用光固化3D打印技术对面膜基体进行个性化区域定制，应用符合工程学设计的负泊松比结构，从而实现四向拉伸的作用，用于皱纹舒展抚平和皮肤定向拉伸。解决现有面膜基质技术中的难题和盲区。
附图说明
图1为本发明实施例中去皱提拉水凝胶结构全脸分布示意图；
图2为本发明实施例中水凝胶夹层与皮肤的截面示意图；
图3为本发明实施例中去皱水凝胶结构的示意图；
图4为本发明实施例中提拉水凝胶结构的示意图；
图5为本发明实施例中去皱过程示意图；
图6为本发明实施例中提拉过程示意图；
图7为水凝胶GelMA样品收缩性测试图；
图8为菱形孔结构拉伸性测试图；
图中1：面膜基体、101：鱼尾纹眼袋去皱提拉区、102：抬头纹去皱区、103；法令纹去皱区、104：双下巴提拉区、105：鼻纹去皱区、2：皮肤模型、201：皱纹模型、301：去皱水凝胶结构、302；近场直走电纺层、303：分子水凝胶网格孔示意、401：提拉水凝胶结构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
去皱提拉3D打印面膜基体是一种外用的面膜材料，可单独使用，也可以配合精华液使用，作为个性化定制产品，需要用户上传，进行大数据分析面部肌肤状况。或选择默认配方，利用生物3D打印机进行面膜基体全脸参数化分区分层打印，敷于面部10-15分钟，通过水凝胶的结构变性与面部肌肤相互作用，产生去皱提拉的效果。
本发明所述的水凝胶材料为自主研发，其中该水凝胶材料是从天然的明胶材料中提取出来并加以改性的，且其改性过程保留了绝大部分明胶分子的功能基团，因此具有与明胶材料相类似的生物兼容性，而且改性后该水凝胶材料的形状可塑性有了大幅度的提高，结合光固化生物3D打印技术，我们可以对该材料进行不同图案结构的个性化定制。
下面结合具体实施例对本发明做出进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：水凝胶GelMA样品收缩性测试
样品制作方法：投影式光固化打印
样本参数：浓度10％，材料厚度2mm，初始水平直径10.11mm(平均值)
检测条件：室温(自然光)，透光膜承载，无特殊条件
检测过程：显微镜测距，时间2h
检测结果：直径收缩至6.21mm(平均值)，2h材料收缩率38.58％(参见图7，图7中自左向右的四幅图分别为0min、30min、90min和2h的照片)。
实施例2：菱形孔结构水凝胶GelMA拉伸性测试
样品制作方法：投影式光固化打印
样本参数：浓度10％，材料厚度1mm，菱形孔结构区域初始宽度为6.35mm(平均值)；
检测条件：室温(自然光)，滤纸承载，无特殊条件
检测过程：显微镜测距，时间2h
检测结果：宽度拉伸至7.72mm(平均值)，2h材料拉伸率21.57％(见图8，图8中自左向右的四幅图分别为0min、30min、90min和2h的照片)。
实施例3
一种起皱提拉3D打印面膜，去皱部分结构设计1
材料配方：可光固化水凝胶材料GelMA
面向对象：针对鼻子周遭对的皱纹、鱼尾纹、抬头纹等较深的长皱纹，以及面部的一些较细皱纹进行拉升抚平。
结构设计：去皱部分为瓦楞状覆膜设计，形成分子网格覆盖住皱纹。
制作方法与流程：
(1)面膜基体1建模，鼻纹去皱区105、眼角鱼尾纹眼袋去皱提拉区101、额头抬头纹去皱区102部位结构设计为瓦楞状覆膜，且排列紧凑，由切片软件生成打印路径；
(2)配置可光固化水凝胶材料GelMA面膜基体液；
(3)依照定制面膜基体轮廓，利用近场直走电纺设备铺设近场直走电纺层；
(4)启动设备，遮光无菌环境中，在所铺设的直走电纺层上，先由投影式光固化打印瓦楞状结构的面膜基体，再由多喷头生物打印机定点打印精华液；
图2为本发明实施例中水凝胶夹层与皮肤的截面示意图。其中2为皮肤模型、201为皱纹模型、301为去皱水凝胶结构、302为近场直走电纺层。图3为本发明实施例中去皱水凝胶结构的示意图；其中303为分子水凝胶网格孔示意图。
去皱过程说明：图5为本发明实施例去皱过程中，面膜关键结构与皱纹的截面图。瓦楞状覆膜的面膜基体，形成分子网格覆盖住皱纹，面膜在自然光照或者失水过程中，产生结构变性，分子结构应力对长皱纹两侧皮肤进行外拉，抚平皱纹，并释放精华成分。使用者多次测试后有明显的紧致效果皱纹表面深度下降25％及以上，皮肤弹性增加15％及以上。
去皱原理说明：针对人体脸部不同类型的皱纹，采用物理拉伸的方式，将面部皱纹附近的皮肤向两侧拉伸，从而使皱纹展平、隐蔽。测试者周期性使用面膜，起到恢复肌肤平滑、去皱的作用。
实施例4
一种起皱提拉3D打印面膜，提拉部分结构设计2
材料：可光固化水凝胶材料GelMA
面向对象：针对眼袋、眼角、下巴等易产生皮肤松弛的部位进行定向提拉修复。
结构设计：精华液浓度差设计，菱形交叉结构覆盖整个松弛区域。
制作方法与流程：
(1)面膜基体建模，主要结构设计为菱形交叉结构，并生成打印路径
(2)配置可光固化水凝胶材料GelMA面膜基体液；
(3)依照定制面膜基体轮廓，铺设近场直走电纺层；
(4)启动设备，采用光固化—FDM结合式打印机，遮光无菌打印,在所铺设的直走电纺层上，先由投影式光固化打印瓦楞状结构的面膜基体，再由多喷头生物打印机定点打印精华液，在眼袋和眼角(鱼尾纹眼袋去皱提拉区101)、法令纹去皱区103、双下巴提拉区104部位有不同程度浓度差，浓度差大小与皱纹深度成正比。
图4为本发明实施例中提拉水凝胶结构的示意图，其中401为提拉水凝胶结构；403为其中的菱形孔结构。
提拉过程说明：图6为本发明实施例提拉过程示意图，曲线表示松弛的皮肤部分，菱形交叉结构为面膜基体。在自然光照或者失水过程中，固定网格吸附肌肤，提拉臂产生结构变性，分子结构应力对从高浓度一侧向低浓度一侧进行收缩，紧致肌肤，并释放精华成分。使用者测试后有明显的紧致效果松弛区域提升5％及以上，皮肤弹性增加15％及以上。
提拉原理说明：针对人体脸部松弛部位，借助面膜物理变形收缩，将面部松弛皮肤部分拉紧移位，从而使面部皮肤细腻紧致。测试者周期性使用面膜，有肌肤紧致细腻、皮肤弹性增加、轮廓立体精致的效果。

Claims (10)

1.一种去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，包括：在支撑层表面加工水凝胶固化基体层，可选择添加精华液，得到去皱提拉面膜；
在进行所述水凝胶固化基体层加工时，通过结构和/或浓度差异的设计，使得面膜在使用时能够对去皱或/和提拉区域产生去皱或/和提拉作用力。
2.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，所述水凝胶原液为GelMA水溶液，浓度为5～25％。
3.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，基体层的厚度为1-2mm。
4.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，利用光固化3D打印机进行所述水凝胶固化基体层的加工。
5.根据权利要求1或4所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，水凝胶固化基体层加工时，在去皱区和待提拉区布置浓度较低的水凝胶原液，在去皱拉伸方向或者提拉方向对应的区域布置浓度较高的水凝胶原液。
6.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，所述支撑层为纤维层。
7.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，所述支撑层为采用近场直走电纺工艺制得的纤维层。
8.根据权利要求1所述的去皱提拉面膜基体或面膜的制备方法，其特征在于，利用挤出式打印机在不同区域打印浓度和/或组份相同或不同的所述精华液。
9.一种由权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的去皱提拉面膜基体或面膜。
10.根据权利要求9所述的去皱提拉面膜基体或面膜，其特征在于，所述基体层为负泊松比结构、瓦楞型结构、网格结构中的一种或多种的组合。
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