專利名稱：相變儲(chǔ)能低溫面膜基材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體局部應(yīng)用的面膜，具體是一種相變儲(chǔ)能低溫面膜基材及其制備 方法，采用本發(fā)明的面膜基材制作面膜，可以比現(xiàn)有面膜更長(zhǎng)時(shí)間保持在低溫狀態(tài)。
背景技術(shù)：
具有改善皮膚作用的面膜是規(guī)?；a(chǎn)的已有產(chǎn)品，常見(jiàn)的有水洗類面膜、以 及用無(wú)紡布或無(wú)塵紙作為基材的貼附類面膜等。其類型之一是在面膜使用前先利用 冰箱等冷藏一段時(shí)間，然后貼附(貼附類面膜)或涂覆(水洗類面膜)在面部，利 用低溫作用達(dá)到促進(jìn)被貼附或涂覆部位毛孔收縮的目的。利用面膜的低溫作用達(dá)到 促使皮膚毛孔收縮的目的是一種純粹的物理作用，不會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生過(guò)敏刺激，是一 種很有發(fā)展前途的美容方法。但現(xiàn)在的面膜產(chǎn)品多數(shù)僅僅把低溫作用作為一種促進(jìn) 毛孔收縮的輔助方式，原因是面膜的載體或面膜產(chǎn)品輕而且薄，儲(chǔ)熱/冷能力有限， 從冰箱中取出的低溫面膜貼附在面部后很快就達(dá)到室內(nèi)環(huán)境溫度乃至面部表面的 溫度，低溫的作用時(shí)間很短，因而促進(jìn)毛孔收縮的效果不佳。
相變材料(或者稱"相變儲(chǔ)能材料")是一種具有特定功能的物質(zhì)，它能在特定 溫度或溫度范圍(相變溫度)下發(fā)生物質(zhì)相態(tài)的變化，并且伴隨著相變過(guò)程吸收或放 出大量的相變潛熱，所以可用來(lái)儲(chǔ)熱或蓄冷。相變儲(chǔ)能與顯熱儲(chǔ)能相比具有儲(chǔ)能密 度高、儲(chǔ)能放能近似等溫、過(guò)程易控制等特點(diǎn)，非常適于解決能量供給與需求失衡 的難題。
目前，在面膜基材中復(fù)合低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)來(lái)制作相變儲(chǔ)能低溫面膜基材的方 案均未見(jiàn)有關(guān)文獻(xiàn)披露。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種相變儲(chǔ)能低溫面膜基材及
其制備方法，釆用本發(fā)明面膜基材制作面膜，能夠使面膜更長(zhǎng)時(shí)間保持在低溫狀態(tài)， 從而可利用更長(zhǎng)的低溫時(shí)間進(jìn)一步提高面膜收縮皮膚毛孔的作用。
本發(fā)明的目的是如下實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明相變儲(chǔ)能低溫面膜基材包括無(wú)紡布，在無(wú) 紡布表面或無(wú)紡布的纖維內(nèi)復(fù)合有面膜基材總重量20~60%的相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ) 能小球或者儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種的混合物；其中，所述相變儲(chǔ)能微膠囊由
二氧化硅凝膠囊壁和包覆于該囊壁內(nèi)的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為5 7pm， 有機(jī)相變材料的相變溫度t為0T^t^4(TC;所述儲(chǔ)能粉末由二氧化硅凝膠和分布 于該凝膠三維空隙中的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為4 9pm,有機(jī)相變材料 的相變溫度t為0°CSt￡40°C;所述儲(chǔ)能小球由海藻酸鈉和殼聚糖構(gòu)成的小球殼和 包覆于該小球殼內(nèi)的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為400-60(Him，有機(jī)相變材 料的相變溫度t為0T^t^40。C。
所述面膜基材包括無(wú)紡布或無(wú)塵紙，在無(wú)紡布或無(wú)塵紙的表面可以涂覆所述相 變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球或者儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種的混合物形成涂層。
所述面膜基材包括無(wú)紡布，所述相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球或者儲(chǔ)能粉末、或 它們中至少兩種的混合物均勾分散于無(wú)紡布的纖維內(nèi)。
所述有機(jī)相變材料是十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、石蠟、十二醇、硬脂 酸正丁酯、正癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、硬脂酸、軟脂酸、月桂酸、 豆蔻酸、棕櫚酸及羊蠟酸中的任意一種，或者是它們中任意兩種或多種組成的混合
物。有機(jī)相變材料的相變溫度t最好為o°cst^Krc。
上述低溫面膜基材的第一種制備方法，包括以下步驟
將一部分低溫有機(jī)相變材料經(jīng)乳化，溶膠、凝膠，制成平均粒徑為400-600pm 的儲(chǔ)能小球；再將另一部分低溫有機(jī)相變材料經(jīng)乳化，分散，制成平均粒徑為4 9pm的儲(chǔ)能粉末；儲(chǔ)能小球及儲(chǔ)能粉末中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;
取40~80重量份的天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將制得的 60 20重量份的儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球添加到該粘膠纖維溶液中混合均勻，按濕法
紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面
膜基材，其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比可以為1 : 0.5-1.5。
上述低溫面膜基材的第二種制備方法，包括以下步驟
將低溫有機(jī)相變材料分別制成平均粒徑為4-9pm的儲(chǔ)能粉末、平均粒徑為 400 600,的儲(chǔ)能小球以及平均粒徑為5 7nm的儲(chǔ)能微膠囊備用；儲(chǔ)能微膠囊、 儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;
取40 80重量份的天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將制得的 60 -20重量份的儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、或者它們中至少兩種的混合 物添加到該粘膠纖維溶液中混合均勻，按濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相 變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基材；
當(dāng)采用儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物時(shí)，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末 及儲(chǔ)能小球的重量比可以為1 : 0.3-1.5 : 0.3-1.5。
上述低溫面膜基材的第三種制備方法，包括以下步驟
將低溫有機(jī)相變材料制成平均粒徑為4 ~ 9pm的儲(chǔ)能粉末及平均粒徑為400 ~ 600pm的儲(chǔ)能小球備用；儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;
將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量20 ~ 60%的儲(chǔ)能小球和儲(chǔ)能粉末加入含0.5 8 wt。/。CMC或PVA的水溶液中，攪拌均勻制成漿料，然后采用噴涂或刷涂方式涂覆 到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表面形成涂層，其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比可以為1 : 0.5 ~ 1.5。
上述低溫面膜基材的第四種制備方法，包括以下步驟
將低溫有機(jī)相變材料制成平均粒徑為5 7pm的儲(chǔ)能微膠囊、平均粒徑為4 ^m的儲(chǔ)能粉末及平均粒徑為400 600^im的儲(chǔ)能小球備用；儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉 末及儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;
' 將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量20~60%的儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、 或者它們中至少兩種的混合物加入含0.5 8wt。/。CMC或PVA的水溶液中，攪拌均
勻制成漿料，然后釆用噴涂或刷涂方式涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表面形成涂層；
當(dāng)采用儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物時(shí)，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末
及儲(chǔ)能小球的重量比可以為1 : 0.3-1.5 : 0.3-1.5。
上述低溫面膜基材制備方法中，所述儲(chǔ)能微膠囊的制備包括以下步驟 將10份有機(jī)相變材料與0.5 ~ 5份乳化劑混合，加入75 ~ 200份含0.2 ~ 3wt %非離 子型表面活性劑類穩(wěn)定劑的水溶液，1.2-2.8份濃度為2.5mol/L的堿金屬鹽溶液， 在40-95。C下攪拌10 60min,使相變材料分散均勾成乳狀液；在上述的乳狀液中 添加7.5 ~ 75份正硅酸乙酯及0.15 ~ 5份酸類催化劑，在20 ~ 70。C水浴下反應(yīng)3 ~ 12h， 室溫陳化，過(guò)濾、洗滌即得成品；其中，乳化劑為山梨糖醇酐油酸酯與聚氧乙烯山 梨糖醇酐單油酸酯按重量比0.4:0.6-0.6:0.4組成的混合物，以上份數(shù)均為重量份。 其平均粒徑為5-7pm。
上述低溫面膜基材制備方法中，所述儲(chǔ)能小球的制備包括以下步驟 將海藻酸鈉溶于水中，配制成含量為2 5wt。/。的溶液；在該溶液中，加入海藻 酸鈉重量0.5-2倍的相變材料和溶液總重量0.2 0.7wt。/。的表面活性劑OP-10,于 5000-15000 rpm均質(zhì)3 ~ 8 min即成乳液；將殼聚糖溶于濃度為0.5 ~ 1.5%的醋酸溶 液中制成殼聚糖含量為2~5%的溶液，同時(shí)加入殼聚糖重量0.5 2.5倍的五水氯化 鈣作為凝固洛；將上述配制成的乳液加入銳孔滴制設(shè)備，利用氣體壓力將乳液滴入 乳液總重量0.8-5倍的凝固液中，在不斷撹拌下，凝固24h，濾出，用蒸餾水沖洗 3次，室溫干燥，再洗去表面殘余的相變蠟，于45~60 。C恒溫烘箱干燥24 h,得 到儲(chǔ)能小球。
上述低溫面膜基材制備方法中，所述儲(chǔ)能粉末的制備包括如下步驟 將1-2 g乳化劑OP-IO溶解在30mL的熱水中，待完全溶解后加入6 10g 有機(jī)相變材料、0.3~0.8g正戊醇，在10000 rpm的條件下乳化5 min，得到乳白色 的乳狀液；在30mL蒸餾水中加入5mL水玻璃，均勾混合后，在攪拌條件下加入 1.2 mL 5wt%的稀鹽酸；在攪拌條件下，將上述配制的乳液緩慢加入；再慢慢滴 加5 mL飽和NH4HC03溶液，使體系pH在8-9之間；將體系置于50 。C水洛中 攪拌3h，過(guò)濾、洗滌、烘干后，得到了復(fù)合PCMs微粉。其平均粒徑為4-9^im。
本發(fā)明將低溫相變儲(chǔ)能材料復(fù)合到傳統(tǒng)的面膜基材中制成相變儲(chǔ)能低溫面膜 基材，其制得的低溫面膜基材可取代傳統(tǒng)的面膜用無(wú)紡布或無(wú)塵紙等，采用現(xiàn)有面 膜工藝即可制成低溫面膜。使用時(shí)，使人體釋放的熱量以及環(huán)境中的熱量被相變儲(chǔ) 能材料吸收，相變儲(chǔ)能材料在所控制的溫度范圍內(nèi)吸收熱量發(fā)生相變且保持溫度基 本不變，大大延長(zhǎng)了面膜產(chǎn)品使用時(shí)在低溫下維持的時(shí)間，能夠有效改善面膜對(duì)收 縮皮膚毛孔的作用效果。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在低溫面膜基材中，含有低溫相變材料的儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小
球、儲(chǔ)能粉末、或者它們中至少兩種之混合物的含量為20 60wt。/。時(shí)，其低溫面膜 產(chǎn)品在低溫狀態(tài)下的保持時(shí)間比傳統(tǒng)產(chǎn)品延長(zhǎng)20~60%。而且，這種通過(guò)低溫作用 促進(jìn)毛孔收縮的方式無(wú)毒、無(wú)害，不會(huì)對(duì)皮膚造成傷害和刺激，具有很好的巿場(chǎng)前景。


圖la、 b是包埋了低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)的微膠囊的SEM照片，微膠囊中相變儲(chǔ)能 物質(zhì)含量可達(dá)60 wt%以上；
圖2a、 b是包埋了低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)的儲(chǔ)能微粉的SEM照片，儲(chǔ)能微粉中相變 儲(chǔ)能物質(zhì)含量可達(dá)50wt。/。以上；
圖3a、 b是包埋了低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)的儲(chǔ)能小球的SEM照片，儲(chǔ)能小球中相變 儲(chǔ)能物質(zhì)含量可達(dá)50wt。/。以上；
圖4是包含低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)微囊纖維(即相變儲(chǔ)能纖維)的實(shí)物照片，可用 于制備面膜基材；
圖5a、 b是圖4所示含有低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)微囊纖維的光學(xué)顯微照片； 圖6是含有低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)微囊的纖維與普通棉纖維DSC對(duì)比圖，從圖中可
以看到含有相變儲(chǔ)能物質(zhì)微囊的纖維具有很大的吸熱峰，從而其能夠在低溫狀態(tài)下
保持更長(zhǎng)的時(shí)間。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例l:制備微膠囊涂層結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、釆用相變溫度為15。C的石蠟或相變溫度為30卩的30#石蠟制微膠囊
取4.5g相變溫度為30。C的30財(cái)目變石蠟，加入0.5g Span80、 Tween80按質(zhì)量 比0.45:0.55組成的混合物，在加熱、攪拌條件下將40g含0.5wt。/。聚乙烯醇的水溶液 加入到上述油相中，再加入1.1g0.13wt。/。的KCl溶液，繼續(xù)加熱、攪拌30min，對(duì) 混合液進(jìn)行充分乳化。將0.5￡10%醋酸及7.2§正硅酸乙酯加入到上述乳液中，置于 6(TC的水洛中，在攪拌下反應(yīng)3h，室溫陳化5小時(shí)，過(guò)濾、洗滌，即得到相變儲(chǔ)能 微膠囊。該微膠囊的SEM照片如圖1所示，微膠囊的平均粒徑為5-7,,為球形核 殼結(jié)構(gòu)，微膠囊在相變過(guò)程中的焓值為87.1J/g。 30#相變蠟(其焓值為140J/g) 在微膠囊中含量為62.2wt。/。。采用相變溫度為15。C的石蠟制微膠囊過(guò)程類同。
2) 、將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量20°/?；?5%的上述微膠囊加入含0.5 8\^% CMC (羧甲基纖維素鈉)或PVA (聚乙烯醇)的水溶液中，機(jī)械攪拌均勻制成漿 料，然后釆用噴槍噴涂或毛刷刷涂方式涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表面形成涂層。
實(shí)施例l制成的低溫面膜基材包括無(wú)紡布或無(wú)塵紙，在無(wú)紡布或無(wú)塵紙的表面 均勻涂覆相變儲(chǔ)能微膠囊，相變儲(chǔ)能微膠囊的含量為面膜基材總重量的20~60%; 所述儲(chǔ)能微膠囊由囊壁和包覆于該囊壁內(nèi)的相變溫度為15"C或3(TC的石蠟構(gòu)成，儲(chǔ) 能微膠囊中該石蠟的含量為62.2wt。/。，其囊壁為二氧化硅凝膠。
釆用該低溫面膜基材按現(xiàn)有貼附類面膜的制作工藝制成低溫面膜將該基材浸 漬于具有各種美容、修復(fù)、美白、收縮毛孔等作用的營(yíng)養(yǎng)成分液(如美容精華液、 中藥提取液、珍珠粉、水分等)中，過(guò)一定時(shí)間后取出，包裝，其營(yíng)養(yǎng)成分含量一 般在10%~40%左右，即得商品低溫面膜。使用前將低溫面膜在冰箱中放置10-30min,取出，貼附在面部，經(jīng)試驗(yàn)，其在低溫狀態(tài)下的保持時(shí)間可比未添加相變 儲(chǔ)能物質(zhì)延長(zhǎng)20~60%以上，低溫保持時(shí)間與儲(chǔ)能材料的添加量有關(guān)，添加量越多， 低溫保持時(shí)間越長(zhǎng)。
實(shí)施例2:制備另一種微膠囊涂層結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
選用相變溫度為2(TC的石蠟與十二酸的混合物為相變材料制成微膠囊，將制得 的微膠囊加入含0.5 8wt。/。CMC的水溶液中，攪拌均勻制成漿料，然后采用噴涂或 刷涂方式涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙等面膜基材表面形成涂層，制成低溫面膜基材。微
膠囊的涂覆量可為低溫面膜基材總重量的35%,微膠囊的平均粒徑為5 7pm。
實(shí)施例2制成的低溫面膜基材與實(shí)施例1制成的低溫面膜基材區(qū)別是，涂覆在無(wú)
紡布表面的微膠囊釆用了的混合相變材料，該混合相變材料是相變溫度為2(TC的石
蠟與十二酸的混合物。
實(shí)施例3:制備微膠囊復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、釆用相變溫度為25匸的25#石蠟制微膠囊
取4.5g相變溫度為25。C的25#石蠟，加入1.5gSpan80、 Tween80按質(zhì)量比 0.4:0.6復(fù)配的乳化劑，在加熱、攪拌條件下加入60g含聚乙烯醇1.5wty。水溶液， 然后再加入l.lg0.13wt。/。的NaCl溶液，在加熱和攪拌條件下乳化30min。待乳化比 較充分后加入0.25glwt。/。鹽酸溶液、21.6g正硅酸乙酯，置于60。C的水洛中攪拌下 反應(yīng)3h,陳化5h,過(guò)濾、洗滌，即得到相變儲(chǔ)能微膠囊。微膠囊在相變過(guò)程中的 焓值為58.6J/g， 25#相變蠟(其焓值為145.5J/g)在微膠囊中含量為40.3wt。/。.。微 膠囊的平均粒徑為5 7^im。
2) 、取50重量份的天然纖維素制成粘膠纖維溶液，將上述50重量份的微膠 囊添加到該粘膠纖維溶液中混合均勻，按已有濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用 該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基材。天然纖維素可選擇棉 纖維、麻纖維木漿粕等。
上述粘膠纖維溶液的制備，可以按照已有工藝制備，其主要步驟為以天然纖 維素為原料，經(jīng)堿化、老化、黃化等工序制成可溶性纖維素黃酸酯，再溶于 稀堿液制成粘膠。
實(shí)施例3制成的低溫面膜基材包括無(wú)紡布，該無(wú)紡布的纖維內(nèi)均句分布有相變 儲(chǔ)能微膠囊，相變儲(chǔ)能微膠囊的含量為面膜基材總重量的20~60%;所述相變儲(chǔ)能 微膠囊由囊壁和包覆于該嚢壁內(nèi)的相變溫度為25r的石蠟構(gòu)成，相變儲(chǔ)能微膠囊中 石蠟的含量為40.3wt。/。.，其囊壁為二氧化硅凝膠。
采用該低溫面膜基材按現(xiàn)有貼附類面膜的制作工藝制成低溫面膜將該基材浸 漬于具有各種美容、修復(fù)、美白、收縮毛孔等作用的營(yíng)養(yǎng)成分液(如美容精華液、 中藥提取液、珍珠粉、水分等)中，過(guò)一定時(shí)間后取出，包裝，其營(yíng)養(yǎng)成分含量一 般在10% 40%左右，即得商品低溫面膜。使用前將面膜在冰箱中放置10-30min，
取出，貼附在面部，經(jīng)試驗(yàn)，其在低溫狀態(tài)下的保持時(shí)間可比未添加相變儲(chǔ)能物質(zhì)
延長(zhǎng)20 ~ 60%。
實(shí)施例4:制備儲(chǔ)能粉末復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、釆用十八烷制儲(chǔ)能粉末
將1.2 g乳化劑OP-IO溶解在30mL的熱水中，待完全溶解后加入8g十八 烷、0.6g正戊醇，在10000rpm的條件下乳化5 min，得到乳白色的乳狀液；在 30 mL蒸餾水中加入5 mL水玻璃，均勻混合后，在攪拌條件下加入1.2 mL 5wt% 的稀鹽酸；在攪拌條件下，將上述配制的乳液緩慢加入；再慢慢滴加5mL飽和 NH4HC03溶液，使體系pH在8-9之間；將體系置于50 。C水浴中攪拌3h,過(guò)濾、 洗滌、烘干后，得到了復(fù)合PCMs微粉。儲(chǔ)能粉末的平均粒徑為4 9pm。圖2a、 b 是包埋了低溫相變儲(chǔ)能物質(zhì)的儲(chǔ)能微粉的SEM照片，儲(chǔ)能微粉中相變儲(chǔ)能物質(zhì)含 量可達(dá)50wtn/。以上。
2) 、取75重量份的天然纖維素制成粘膠纖維溶液，將制得的25重量份的上 述復(fù)合PCMs微粉添加到該粘膠纖維溶液中混合均勾，按濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ) 能纖維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基材。
實(shí)施例5:制備含微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、制備含25。C的25弁石蠟制的微膠囊、含十八烷的儲(chǔ)能粉末以及含20#相變 石蠟的儲(chǔ)能小球。含十八烷制儲(chǔ)能粉末制備過(guò)程同實(shí)施例4步驟1),含25X:的25弁 石蠟微膠囊制備過(guò)程可以同實(shí)施例3步驟1)。
用20#相變石蠟制備儲(chǔ)能小球如下
將4g海藻酸鈉溶于96g水中，配制成4wt%的溶液；在該溶液中，加入5g20" 相變石蠟和0.5g的OP-IO，于10000 rpm均質(zhì)5min即成乳液；將3.5g殼聚糖溶于 150g 0.8wt%的醋酸溶液中，同時(shí)加入2g五水氯化錦作凝固洛；將上述配制成的 乳液加入銳孔滴制設(shè)備，利用氣體壓力將乳液滴入凝固液中，在不斷攪拌下，凝固 24 h,濾出，用蒸餾水沖洗3次，室溫干燥，再洗去表面殘余的相變蠟，于55。C恒 溫烘箱干燥24h，得平均粒徑為400 600^im的儲(chǔ)能小球，儲(chǔ)能小球中相變材料的 含量為20-65wt。/。；
2) 、取40重量份天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將60重量份由
上述微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球組成的混合物添加到該粘膠纖維溶液中混合均 勻，按濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品 用做低溫面膜基材；
其中，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物中，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末
及儲(chǔ)能小球的重量比為1 : 0.5 : 1.5或1 : 1 : 1。
實(shí)施例6 :制備儲(chǔ)能小球復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、釆用相變材料正癸酸制備儲(chǔ)能小球
將3g海藻酸鈉溶于97g水中，配制成3wt%的溶液；在該溶液中，加入5g正癸 酸(相變材料)和0.5g的OP-IO，于12000rpm均質(zhì)6min即成乳液；將5g殼聚糖 溶于150glwt。/。的醋酸溶液中，同時(shí)加入3g五水氯化鈣作凝固洛；
將上述配制成的乳液加入銳孔滴制設(shè)備，利用氣體壓力將乳液滴入凝固液中， 在不斷攪拌下，凝固24h,濾出，用蒸餾水沖洗3次，室溫干燥，再洗去表面殘余 的相變蠟，于55。C恒溫烘箱干燥24h，得到儲(chǔ)能小球。
圖3a、 b是儲(chǔ)能小球的SEM照片，儲(chǔ)能小球中相變儲(chǔ)能物質(zhì)含量可達(dá)50wt。/。以 上。儲(chǔ)能小球由海藻酸鈉和殼聚糖構(gòu)成的小球殼和包覆于該小球殼內(nèi)的有機(jī)相變材 料構(gòu)成，其平均粒徑為400 600Mum。
2) 、取60重量份的天然纖維素制成粘膠纖維溶液，將制得的40重量份的上 述儲(chǔ)能小球添加到該粘膠纖維溶液中混合均勻，按濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖 維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基材。
實(shí)施例7 :制備含有儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球的復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、制備含十八烷的儲(chǔ)能粉末和含正癸酸的儲(chǔ)能小球，含十八烷的儲(chǔ)能粉末 制備過(guò)程同實(shí)施例4步驟1),含正癸酸的儲(chǔ)能小球制備過(guò)程同實(shí)施例6步驟1);
2) 、取70重量份天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將30重量份的 上述儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球混合物添加到該粘膠纖維溶液中混合均勾，按濕法紡絲 成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基 材；其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比為1 : 1.3。
實(shí)施例8:制備含有儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球的涂層結(jié)構(gòu)的的低溫面膜基材
1)、制備含十八烷的儲(chǔ)能粉末和含正癸酸的儲(chǔ)能小5求，含十八烷的儲(chǔ)能粉末
制備過(guò)程同實(shí)施例4步驟1)，含正癸酸的儲(chǔ)能小球制備過(guò)程同實(shí)施例6步驟1);
2)、將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量45%的上述儲(chǔ)能小球和儲(chǔ)能粉末加入含 0.5 8wt。/。PVA的水溶液中，攪拌均勻制成漿料，然后涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表面 形成涂層，其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比為1 : 0.6。
實(shí)施例9:制備含微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球涂層結(jié)構(gòu)的低溫面膜基材
1) 、制備含25^的25#石蠟的微膠囊、含十八烷的儲(chǔ)能粉末及含正癸酸的儲(chǔ)能 小球。含25°〇的25#石蠟的微膠囊的制備過(guò)程同實(shí)施例3步驟1),含十八烷的儲(chǔ)能 粉末制備過(guò)程同實(shí)施例4步驟1 )，含正癸酸的儲(chǔ)能小球制備過(guò)程同實(shí)施例6步驟1 )。
2) 、將上述微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物加入含0.5 8wt。/。PVA的 水溶液中，攪拌均勻制成漿料，然后采用噴涂或刷涂方式涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙等 面膜基材表面形成涂層，制成低溫面膜基材。其中，微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球 的混合物的涂覆量為低溫面膜基材總重量的50%。
其中，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物中，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末 及儲(chǔ)能小球的重量比為1 : 1.3 : 0.5。
本發(fā)明方法制備的涂層結(jié)構(gòu)面膜基材，包括無(wú)紡布或無(wú)塵紙，在無(wú)紡布或無(wú)塵 紙的表面可以涂覆上述相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種 的混合物形成涂層。
本發(fā)明方法制備的復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的面膜基材包括無(wú)紡布，上述相變儲(chǔ)能微膠 囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種的混合物均勻分散于無(wú)紡布的纖維內(nèi)。
上述相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球及儲(chǔ)能粉末中的有機(jī)相變材料是十七烷、十八 烷、十九烷、二十烷、石蠟、十二醇、硬脂酸正丁酯、正癸酸、十二酸、十四酸、 十六酸、十八酸、硬脂酸、軟脂酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸及羊蠟酸中的任意一 種，或者是它們中任意兩種或多種組成的混合物。有機(jī)相變材料的相變溫度t最好
為o"c^cc。
本發(fā)明的 一款復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的面膜基材中，釆用如圖4所示含有相變石蠟微膠 囊的相變儲(chǔ)能纖維，相變儲(chǔ)能纖維光學(xué)顯微照片如圖5所示，圖6是含有低溫相變物 質(zhì)微膠囊的纖維與普通棉纖維DSC對(duì)比，從圖中可以看到含有相變石蠟微膠囊的相 變儲(chǔ)能纖維具有很大的吸熱峰，從而其能夠在低溫狀態(tài)下保持更長(zhǎng)的時(shí)間。
本發(fā)明的低溫面膜基材可取代傳統(tǒng)的面膜用無(wú)紡布或無(wú)塵紙等，釆用現(xiàn)有面膜 工藝即可制成各種低溫面膜，使面膜更長(zhǎng)時(shí)間保持在低溫狀態(tài)以提高清潔、保健效 果。經(jīng)試驗(yàn)，其在低溫狀態(tài)下的保持時(shí)間可比未添加相變物質(zhì)傳統(tǒng)面膜延長(zhǎng)20-
60%以上。
本發(fā)明中，可采用的相變材料并不限于以上所列出的物質(zhì)，還包括諸多相變溫 度在4(TC以下的其它相變物質(zhì)及其混合物。本發(fā)明中相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球 或者儲(chǔ)能粉末的制備也可以采用現(xiàn)有的制備工藝制取。
權(quán)利要求
1、一種相變儲(chǔ)能低溫面膜基材，其特征在于包括無(wú)紡布，在無(wú)紡布表面或無(wú)紡布的纖維內(nèi)復(fù)合有面膜基材總重量20～60％的相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球或者儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種的混合物；其中，所述儲(chǔ)能粉末由二氧化硅凝膠和分布于該凝膠三維空隙中的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為4～9μm，有機(jī)相變材料的相變溫度t為0℃≤t≤40℃；所述儲(chǔ)能小球由海藻酸鈉和殼聚糖構(gòu)成的小球殼和包覆于該小球殼內(nèi)的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為400～600μm，有機(jī)相變材料的相變溫度t為0℃≤t≤40℃；所述儲(chǔ)能微膠囊由二氧化硅凝膠囊壁和包覆于該囊壁內(nèi)的有機(jī)相變材料構(gòu)成，其平均粒徑為5～7μm，有機(jī)相變材料的相變溫度t為0℃≤t≤40℃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的低溫面膜基材，其特征在于所述相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能 小球或者儲(chǔ)能粉末、或它們中至少兩種的混合物均勻分散于所述無(wú)紡布的纖維內(nèi)， 或涂覆于所述無(wú)紡布的表面形成涂層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的低溫面膜基材，其特征在于所述有機(jī)相變材料是十 七烷、十八烷、十九烷、二十烷、石蠟、十二醇、硬脂酸正丁酯、正癸酸、十二酸、 十四酸、十六酸、十八酸、硬脂酸、軟脂酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸及羊蠟酸中的任意一種，或者是它們中任意兩種或多種組成的混合物；有機(jī)相變材料的相變溫 度t為0°C^t￡40°C。
4、 一種權(quán)利要求l所述低溫面膜基材的制備方法，其特征在于包括以下步驟 將一部分低溫有機(jī)相變材料經(jīng)乳化，溶膠、凝膠，制成平均粒徑為400-60(Him的儲(chǔ)能小球；再將另一部分低溫有機(jī)相變材料經(jīng)乳化，分散，制成平均粒徑為4 91im的儲(chǔ)能粉末；儲(chǔ)能小球及儲(chǔ)能粉末中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20-65wt% ;取40 80重量份的天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將制得的 60-20重量份的儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球添加到該粘膠纖維溶液中混合均勻，按濕法 紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面 膜基材，其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比為1 : 0.5-1.5。
5、 一種權(quán)利要求l所述低溫面膜基材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 將低溫有機(jī)相變材料分別制成平均粒徑為4 9,的儲(chǔ)能粉末、平均粒徑為400 ~ 600pm的儲(chǔ)能小球以及平均粒徑為5 ~ 7pm的儲(chǔ)能微膠囊備用；儲(chǔ)能微膠囊、 儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;取40 80重量份的天然纖維素按照現(xiàn)有工藝制成粘膠纖維溶液，將制得的 60 -20重量份的儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、或者它們中至少兩種的混合 物添加到該粘膠纖維溶液中混合均句，按濕法紡絲成纖，得相變儲(chǔ)能纖維，用該相 變儲(chǔ)能纖維制成無(wú)紡布或者紡織品用做低溫面膜基材；當(dāng)釆用儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物時(shí)，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末 及儲(chǔ)能小球的重量比為1 : 0.3-1.5 : 0.3-1.5。
6、 一種權(quán)利要求l所述低溫面膜基材的制備方法，其特征在于包括以下步驟 將低溫有機(jī)相變材料制成平均粒徑為4-9nm的儲(chǔ)能粉末及平均粒徑為400 600pm的儲(chǔ)能小球備用；儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量20 ~ 60%的儲(chǔ)能小球和儲(chǔ)能粉末加入含0.5 8 wtn/。CMC或PVA的水溶液中，攪拌均勻制成漿料，然后涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表 面形成涂層，其中，儲(chǔ)能粉末和儲(chǔ)能小球重量比為1 : 0.5-1.5。
7、 一種權(quán)利要求l所述低溫面膜基材的制備方法，其特征在于包括以下步驟 將低溫有機(jī)相變材料制成平均粒徑為5-7^im的儲(chǔ)能微膠囊、平均粒徑為4 9,的儲(chǔ)能粉末及平均粒徑為400 600,的儲(chǔ)能小球備用；儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉 末及儲(chǔ)能小球中低溫有機(jī)相變材料的含量均為20 ~ 65wt% ;將相當(dāng)于低溫面膜基材總重量20~60%的儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、 或者它們中至少兩種的混合物加入含0.5~8 wt。/。CMC或PVA的水溶液中，攪拌均 勻制成漿料，然后涂覆到無(wú)紡布或無(wú)塵紙表面形成涂層；當(dāng)采用儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末及儲(chǔ)能小球的混合物時(shí)，儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能粉末 及儲(chǔ)能小球的重量比為1 : 0.3-1.5 : 0.3-1.5。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7的低溫面膜基材的制備方法，其特征在于，所述 儲(chǔ)能粉末的制備方法包括以下步驟將1~2 g乳化劑OP-IO溶解在30mL的熱水中，待完全溶解后加入6~10g 有機(jī)相變材料、0.3~0.8g正戊醇，在10000rpm的條件下乳化5 min，得到乳白色 的乳狀液；在30mL蒸餾水中加入5mL水玻璃，均勾混合后，在攪拌條件下加入 1.2 mL 5wt%的稀鹽酸；在攪拌條件下，將上述配制的乳液緩慢加入；再慢慢滴 加5 mL飽和NH4HC03溶液，使體系pH在8-9之間；將體系置于50 。C水浴中 攪拌3h，過(guò)濾、洗滌、烘干后，得到了復(fù)合PCMs微粉。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7的低溫面膜基材的制備方法，其特征在于，所述 儲(chǔ)能小球的制備方法包括以下步驟將海藻酸鈉溶于水中，配制成含量為2 5wt。/。的溶液；在該溶液中，加入海藻 酸鈉重量0.5 2倍的相變材料和溶液總重量0.2 0.7wt。/。的表面活性劑OP-10,于 5000-15000 rpm均質(zhì)3 ~ 8 min即成乳液；將殼聚糖溶于濃度為0.5 ~ 1.5%的醋酸溶 液中制成殼聚糖含量為2~5%的溶液，同時(shí)加入殼聚糖重量0.5-2.5倍的五水氯化 鈣作為凝固洛；將上述配制成的乳液加入銳孔滴制設(shè)備,利用氣體壓力將乳液滴入乳液總重量 0.8 5倍的凝固液中，在不斷攪拌下，凝固24 h,濾出，用蒸餾水沖洗3次，室溫 干燥，再洗去表面殘余的相變蠟，于45 60。C恒溫烘箱干燥24 h,得到儲(chǔ)能小球。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5或7的低溫面膜基材的制備方法，其特征在于，所述微膠 囊的制備方法包括以下步驟將10份有機(jī)相變材料與0.5 ~ 5份乳化劑混合，加入75 ~ 200份含0.2 ~ 3wt%非離 子型表面活性劑類穩(wěn)定劑的水溶液，1.2 2.8份濃度為2.5mol/L的堿金屬鹽溶液， 在40 95。C下攪拌10-60min，使相變材料分散均勻成乳狀液；在上述的乳狀液中 添加7.5 ~ 75份正硅酸乙酯及0.15 ~ 5份酸類催化劑，在20 ~ 70。C水浴下反應(yīng)3 ~ 12h, 室溫陳化，過(guò)濾、洗滌即得成品；其中，乳化劑為山梨糖醇酐油酸酯與聚氧乙烯山 梨糖醇酐單油酸酯按重量比0.4:0.6 0.6:0.4組成的混合物，以上份數(shù)均為重量份。
全文摘要
一種相變儲(chǔ)能低溫面膜基材，包括無(wú)紡布，在無(wú)紡布表面或無(wú)紡布的纖維內(nèi)復(fù)合有面膜基材總重量20～60％的相變儲(chǔ)能微膠囊、儲(chǔ)能小球或儲(chǔ)能粉末、或它們的混合物。該基材是將制成的儲(chǔ)能小球、儲(chǔ)能粉末、儲(chǔ)能微膠囊或它們的混合物添加到粘膠纖維溶液中制成纖維，用該纖維制成織品；或?qū)⑺鼈冎瞥蓾{料再涂覆到無(wú)紡布表面形成涂層，制成低溫面膜基材。其將低溫相變儲(chǔ)能材料復(fù)合到傳統(tǒng)的面膜基材中，可取代傳統(tǒng)的面膜用無(wú)紡布等。實(shí)驗(yàn)證明，用該低溫面膜基材制作的低溫面膜產(chǎn)品，在低溫狀態(tài)下的保持時(shí)間比傳統(tǒng)產(chǎn)品延長(zhǎng)20～60％；而且，這種通過(guò)低溫作用促進(jìn)毛孔收縮的方式無(wú)毒、無(wú)害，不會(huì)對(duì)皮膚造成傷害和刺激，具有很好的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)D01F2/00GK101392461SQ20081021649
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者唐國(guó)翌, 馬素德 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院