一種適於3D列印面膜的凝膠基質及其製備方法和應用與流程
2023-10-19 03:28:02 2
本發明涉及3d列印材料與美容護膚品技術領域，具體為一種適於3d列印面膜的凝膠基質及其製備方法。
背景技術：
面膜，是美容護膚品中的一個類別，其最基本也是最重要的目的是彌補卸妝與洗臉仍然不足的清潔工作，在此基礎上配合其它功能成分實現其它的護理功能，例如補水、美白、祛痘、祛斑、抗皺、祛黑眼圈等等。
3d列印技術因其具有個性化和精準化等優點，特別適合面膜個性化定製，能夠針對消費者的面部輪廓特徵、膚質情況和特定需求實現面膜量膚定製，從而提高面膜的護理效果。但目前應用於3d列印面膜的材料仍短缺，申請號為201610630452.7的中國專利公開了一種祛斑美白面膜及其製備方法，該面膜水凝膠的製備方法為將聚乙烯醇浸泡於三次蒸餾水中，於95℃恆溫回流3h至聚乙烯醇完全溶解，得到溶解液；將得到的溶解液冷卻後與水溶性殼聚糖溶液和甘油機械攪拌使其混合均勻，得到混合液；將得到的混合液採用超聲波清洗器超聲15min去泡，將去泡後的混合液導入輻照管中，在氮氣氣氛下採用8kgry強度的光線輻照4.5h，得到水凝膠。上述方法過程繁瑣，耗時長，且製備條件要求較高。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種適於3d列印面膜的凝膠基質。
本發明的另一個目的在於提供上述適於3d列印面膜的凝膠基質的製備方法。
本發明還有一個目的是提供上述凝膠基質的應用。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種適於3d列印面膜的凝膠基質，其特徵在於：按重量份計算，其配方包含以下組分：聚丙烯酸鈉0.6-1.2份，瓊脂粉0.3-0.9份，甘油8-16份，甘氨酸鋁0.1-0.3份，酒石酸0.1-0.3份，純化水40-60份。
優選的，按重量份計算，其配方包含以下組分：聚丙烯酸鈉0.8份，瓊脂粉0.6份，甘油10份，甘氨酸鋁0.2份，酒石酸0.2份，純化水50份。
所述的聚丙烯酸鈉選自np-700。
所述配方還包含功能成分適量、香精0-適量。
所述的功能成分選自美白祛斑成分、補水成分、祛痘成分、抗皺成分或祛黑眼圈成分的一種以上。
所述的美白祛斑成分選自熊果苷、維生素b3、甘草黃酮、白芷提取物、白芍提取物、桑白皮提取物或葡萄籽提取物的一種以上；所述的補水成分選自甘油、丙二醇、水解膠原蛋白、維生素原b5或透明質酸的一種以上；所述的祛痘成分選自甘草查爾酮a、隱丹參酮、次亞麻油酸、維a酸、水楊酸或果酸的一種以上；所述的抗皺成分選自原花青素、煙醯胺、超氧歧化酶或積雪草苷的一種以上；所述的祛黑眼圈成分選自黃芩提取物、桃仁提取物、丹參提取物或維生素e的一種以上。
一種適於3d列印面膜的凝膠基質的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
(1)將瓊脂粉加入到純化水中，90-100℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸，攪拌溶解，得到ⅰ相；
(2)將聚丙烯酸鈉、甘氨酸鋁加入到甘油中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；
(3)將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌，即得空白的凝膠基質。
還包括步驟(4)，所述配方包括功能成分，將功能成分溶於乙醇或純化水後，添加於空白的凝膠基質中攪拌均勻，即得含功能成分的凝膠基質。
上述的凝膠基質應用於3d列印面膜的製備。
凝膠基質應用於3d列印面膜的製備，其特徵在於包括以下步驟：
(1)利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據；
(2)將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方及相應的列印位置；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案；
(3)將含所需功能成分的凝膠基質裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印，列印完於室溫固化，即得3d列印面膜。
本發明的有益效果：
本發明的凝膠基質，製備工藝簡單，膠凝化速度快，易於成型，與皮膚生物相容性好，無致敏性和刺激性，凝膠基質含水量高，與皮膚親和性強，能提高角質層的水化作用，對多種面膜功能成分的兼容性強，且有利於面膜功能成分透皮吸收，尤其適合可用於3d列印面膜。
具體實施方式
本發明是一種適於3d列印面膜的凝膠基質，其特徵在於：按重量份計算，其配方包含以下組分：聚丙烯酸鈉(np-700)0.6-1.2份，瓊脂粉0.3-0.9份，甘油8-16份，甘氨酸鋁0.1-0.3份，酒石酸0.1-0.3份，純化水40-60份。最優選的，按重量份計算，其配方包含以下組分：聚丙烯酸鈉0.8份，瓊脂粉0.6份，甘油10份，甘氨酸鋁0.2份，酒石酸0.2份，純化水50份。
所述的聚丙烯酸鈉選自np-700親水凝膠專用聚丙烯酸鈉。
所述配方還包含功能成分適量、香精0-適量。根據使用者的膚質，功能成分可以選自美白祛斑成分、補水成分、祛痘成分、抗皺成分或祛黑眼圈成分的一種以上。例如，所述的美白祛斑成分選自熊果苷、維生素b3、甘草黃酮、白芷提取物、白芍提取物、桑白皮提取物或葡萄籽提取物的一種以上；所述的補水成分選自甘油、丙二醇、水解膠原蛋白、維生素原b5或透明質酸的一種以上；所述的祛痘成分選自甘草查爾酮a、隱丹參酮、次亞麻油酸、維a酸、水楊酸或果酸的一種以上；所述的抗皺成分選自原花青素、煙醯胺、超氧歧化酶或積雪草苷的一種以上；所述的祛黑眼圈成分選自黃芩提取物、桃仁提取物、丹參提取物或維生素e的一種以上。
上述適於3d列印面膜的凝膠基質的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
(1)將瓊脂粉加入到純化水中，90-100℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸，攪拌溶解，得到ⅰ相；
(2)將聚丙烯酸鈉、甘氨酸鋁加入到甘油中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；
(3)將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌，即得空白的凝膠基質。
還包括步驟(4)，所述配方包括功能成分，將功能成分根據溶解度溶於乙醇或純化水後，添加於空白的凝膠基質中攪拌均勻，即得含功能成分的凝膠基質。本步驟(4)可以由凝膠基質製造者按不同功能預先添加功能成分製備各種不同面膜的凝膠基質，也可以是由凝膠基質製造者先製備空白的凝膠基質，以及搭配分開保存的各種功能成分，由面膜製造者根據3d面部膚質掃描儀分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方後，再進行添加相應的功能成分。
上述的凝膠基質應用於3d列印面膜的製備。包括以下步驟：
(1)利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據；
(2)將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方及相應的列印位置；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案；
(3)將含所需功能成分的凝膠基質裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印，列印完於室溫固化，即得3d列印面膜。
本發明能夠針對面部不同局部的不同膚質進行精準護理，例如在痤瘡發病部位列印治療痤瘡的功能成分，在皺紋的部位列印抗皺的功能成分，在色斑的部位列印祛斑的功能成分等，並根據膚質問題的嚴重程度決定功能成分的精確用量；同時，基於面部三維輪廓數據，實現面膜與面部的貼合。
下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但並不作為限定本發明的保護範圍。
實施例1
(1)凝膠基質的製備：①將瓊脂粉0.6重量份加入到純化水50重量份中，95℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，攪拌溶解，得到ⅰ相；②將聚丙烯酸鈉(np-700)0.8重量份、甘氨酸鋁0.2重量份加入到甘油10重量份中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；③將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌，即得空白的凝膠基質；④將面膜的功能成分添加於空白的凝膠基質中，例如本實施例中，添加美白祛斑成分熊果苷、祛黑眼圈成分黃芩提取物，攪拌均勻，即得兩種不同功能的面膜的凝膠基質(美白祛斑面膜凝膠基質和祛黑眼圈面膜凝膠基質)。
(2)3d列印面膜：①利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。②將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方及相應的列印位置；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案，例如本實施例的列印方案為：面膜主體列印採用美白祛斑面膜凝膠基質，對應眼眶四周位置則採用祛黑眼圈面膜凝膠基質進行列印。③將兩種面膜的凝膠基質裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印，列印完於室溫固化，即得3d列印凝膠面膜。
實施例2
(1)凝膠基質的製備：①將瓊脂粉0.5重量份加入到純化水45重量份中，95℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸0.1重量份，攪拌溶解，得到ⅰ相；②將聚丙烯酸鈉(np-700)1.0重量份、甘氨酸鋁0.1重量份加入到甘油12重量份中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；③將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌，即得空白的凝膠基質；④將面膜功能成分添加於空白的凝膠基質中，攪拌均勻，即得相應功能的面膜的凝膠基質。
(2)3d列印面膜：①利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。②將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方及相應的列印位置；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案。③將相應功能的面膜的凝膠基質裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印，列印完於室溫固化，即得3d列印凝膠面膜。
實施例3
(1)凝膠基質的製備：①將瓊脂粉0.7重量份加入到純化水55重量份中，95℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，攪拌溶解，得到ⅰ相；②將聚丙烯酸鈉(np-700)1.2重量份、甘氨酸鋁0.2重量份加入到甘油16重量份中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；③將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌，即得空白的凝膠基質；④將相應的功能成分添加於空白的凝膠基質中，攪拌均勻，即得相應功能的面膜的凝膠基質。
(2)3d列印面膜：①利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。②將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析得出含所需功能成分的凝膠基質配方及相應的列印位置；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案。③將相應功能的面膜的凝膠基質裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印，列印完於室溫固化，即得3d列印凝膠面膜。
實施例4
(1)利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。
(2)將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析出面部額頭區域具有長2cm的細皺紋，臉頰具有色斑，得出功能成分配方(抗皺成分積雪草苷5mg，美白祛斑成分熊果苷5mg)；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案。
(3)製備凝膠基質：將積雪草苷和熊果苷分別溶於乙醇，分別添加於實施例1步驟(1)得到的空白的凝膠基質中攪拌均勻，分別製得含抗皺成分積雪草苷的凝膠基質和含美白祛斑成分熊果苷的凝膠基質。
(4)將三種凝膠基質分別裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印——額頭皺紋區域列印含抗皺成分積雪草苷的面膜水凝膠，臉頰色斑區域列印含美白祛斑成分熊果苷的面膜水凝膠，其餘區域列印空白凝膠基質。列印完於室溫固化，即得3d列印水凝膠面膜。
實施例5
(1)利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。
(2)將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析出面部額頭區域具有長2.5cm的細皺紋，臉頰具有色斑，得出功能成分配方(抗皺成分積雪草苷8mg，美白祛斑成分熊果苷5mg)；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案。
(3)製備凝膠基質：①將瓊脂粉0.5重量份加入到純化水50重量份中，95℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，攪拌溶解，得到ⅰ相；②將聚丙烯酸鈉(np-700)1重量份、甘氨酸鋁0.2重量份加入到甘油12重量份中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；③將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌2min，即得空白凝膠基質；④將積雪草苷和熊果苷分別溶於乙醇，分別添加於空白凝膠基質中攪拌均勻，分別製得含抗皺成分積雪草苷的凝膠基質和含美白祛斑成分熊果苷的凝膠基質。
(4)將三種凝膠基質分別裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印——額頭皺紋區域列印含抗皺成分積雪草苷的凝膠基質，臉頰色斑區域列印含美白祛斑成分熊果苷的凝膠基質，其餘區域列印空白凝膠基質。列印完於室溫固化，即得3d列印水凝膠面膜。
實施例6
(1)利用3d面部膚質掃描儀對個人面部進行特徵提取，包括三維輪廓數據和面部膚質數據。
(2)將三維輪廓數據進行拓撲映射，計算拉伸變異並進行修正；基於面部膚質數據，分析出面部額頭區域有痤瘡，眼部具有黑眼圈，得出功能成分配方(祛痘成分甘草查爾酮a10mg，祛黑眼圈成分丹參提取物20mg)；並將兩部分數據進行融合，得到個性化3d列印方案。
(3)製備凝膠基質：①將瓊脂粉0.6重量份加入到純化水50重量份中，95℃水浴攪拌溶解，加入酒石酸0.2重量份，攪拌溶解，得到ⅰ相；②將聚丙烯酸鈉(np-700)0.8重量份、甘氨酸鋁0.2重量份加入到甘油10重量份中攪拌分散均勻，得到ⅱ相；③將ⅰ相投入ⅱ相中，攪拌2min，即得空白凝膠基質；④將甘草查爾酮a和丹參提取物分別溶於乙醇，分別添加於空白凝膠基質中攪拌均勻，分別製得含祛痘成分甘草查爾酮a的凝膠基質和含祛黑眼圈成分丹參提取物的凝膠基質。
(4)將三種凝膠基質分別裝進3d列印料筒，根據預設的3d列印方案進行列印——額頭痤瘡區域列印含祛痘成分甘草查爾酮a的凝膠基質，眼部黑眼圈區域列印含祛黑眼圈成分丹參提取物的凝膠基質，其餘區域列印空白凝膠基質。列印完於室溫固化，即得3d列印水凝膠面膜。