本發明涉及一種海藻酸鈉/明膠(兒茶素交聯)網絡互穿面膜基材的制備方法，是一種基于純天然材料制備的互穿網絡膜，屬于復合材料制備技術領域。

背景技術：

隨著社會不斷發展，人們對美的追求不斷提高，面膜的需求量不斷增加，人們對面膜性能的要求也越來越高。目前市場上片狀面膜基材主要有無紡布面膜、蠶絲面膜、有機純棉面膜、紙漿面膜、生物纖維面膜、蕾絲面膜等。各種面膜基材各有特色，研究一款集目前市面上各種面膜優點于一身的新型面膜基材具有廣闊前景。

明膠的主要成分是蛋白質，氨基酸含量豐富、種類齊全，其中亮氨酸可加速細胞的新陳代謝，有助于傷口愈合，絲氨酸、蘇氨酸可轉化生成膠原蛋白，可延緩皮膚老化；海藻酸鈉則是美容界公認的天然保濕劑，已被添加在多種護膚品中，甚至直接將海藻酸鈉顆粒敷于皮膚上用作補水保濕；兒茶素是一種天然多酚物質，具有抗氧化和美白作用。

作為成膜材料，明膠和海藻酸鈉均具有良好的生物相容性和低抗原性；明膠雖具有良好的成膜性，但其機械性能較差、遇水容易吸脹、發粘、易斷裂；海藻酸鈉也存在力學性能較差的缺陷，有研究表明，通過將海藻酸鈉與明膠共混能夠有效提高各自力學性能。為了使明膠具有長期的生物醫用性能及力學性能，必須對其交聯，目前較常見的交聯劑是甲醛或戊二醛，但這兩種東西存在一定的細胞毒性。而兒茶素分子中具有多個酚羥基，可以作為明膠的一種天然交聯劑，將其用在面膜基材中，不僅可以提高明膠的力學性能，還能發揮其抗氧化、美白的美容效果。這種研究目前鮮有報道。

將三種材料充分交聯反應形成海藻酸鈉-明膠（兒茶素交聯）互穿網絡膜，不易破損，表面不會發脹、也不會發粘，具有一定的伸縮性能，能緊密貼附于面部輪廓，與肌膚親和力佳；這種互穿網絡結構透氣性佳，可承載更多精華液，借足夠的厚度與重量將精華液導入肌膚底層。本材料來源廣泛、價格低廉、效果良好，作為一種新型的面膜材料具有良好的市場前景。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種網絡互穿面膜基材的制備方法，所得互穿網絡膜力學性能佳，貼合度高，吸水保水率高，純天然無毒，在天然材料面膜領域具有廣闊的發展空間。

發明人發現：（1）添加兒茶素有利于提高明膠膜的機械強度，兒茶素與明膠質量比為0.004:1時能使膜的抗拉強度提高約7%，拉伸應變率提高約3.5%；（2）如果單純采用明膠制膜干燥以后浸泡在水相中，極短時間內膜就會發脹、發粘、易斷裂、不干爽，不能用作面膜基材；如果單純采用海藻酸鈉膠液進行流延成膜，操作性比較差，不易控制膜的延展和均勻性，制成干膜再固化，再置于水相浸泡后，膜吸水率達到近250倍，膨脹厲害，膜較厚且硬，貼合度較差；而按照質量比為1:1同時使有明膠與海藻酸鈉時，制備得到的干膜機械性能較好，在生理鹽水中常溫浸泡30天后，膜表面仍爽滑，不粘手，不易斷裂，膜的吸水率和保水率均接近700%。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種網絡互穿面膜基材的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

（1）將兒茶素溶解于蒸餾水中配制成濃度為0.008-0.012g/mL的兒茶素水溶液；將明膠溶于38-42℃的蒸餾水中配制成濃度為0.120-0.130g/mL的明膠溶液；將海藻酸鈉溶于蒸餾水中配制成濃度為0.06-0.10g/mL的海藻酸鈉溶液；

（2）將明膠水溶液加入到海藻酸鈉水溶液中，攪拌使二者充分混合，360W下超聲消泡8-12 h之后，加入兒茶素水溶液，充分混合，于45-55℃下磁力攪拌3-5h，流延成膜，于20-25℃下晾干；其中，海藻酸鈉與明膠質量比為0.8-1.2:1，兒茶素與明膠質量比為0.003-0.005:1；

（3）將晾干后的膜取下，將其浸泡在4-6wt%的CaCl₂水溶液中固化0.8-1.2 min，取出，用蒸餾水沖洗干凈后于23-27℃下晾干，即得到網絡互穿面膜基材。

上述中，海藻酸鈉與明膠質量比為1:1，兒茶素與明膠質量比為0.004:1。

在步驟（2）中，于50℃下磁力攪拌4h。

在步驟（2）和步驟（3）中，晾干的溫度均為25℃。

在步驟（3）中，CaCl₂水溶液的濃度為5wt%，固化時間為1min。

在本發明中，采用海藻酸鈉和明膠作為原料，選用兒茶素和氯化鈣作為交聯劑制得的互穿網絡膜力學性能更佳，吸水保水性大大提高。當明膠與兒茶素的質量比為0.004:1、海藻酸鈉與明膠的質量比為1:1，交聯溫度為50 ℃，固化浴濃度為5%，固化浴時間為1 min，效果更佳。本發明合理利用了兒茶素對明膠的交聯作用及其美容作用；利用海藻酸鈉與明膠共混，提高了各自的力學性能；在操作方面，采用先制干膜再進行固化操作，克服了濕明膠遇水易流失不易成膜的問題。

本發明分步交聯法分別固化明膠與海藻酸鈉，采用流延成膜的方式制備明膠-海藻酸鈉面膜基材。與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明選用的兒茶素作為新型交聯劑，該交聯劑量少價低，天然無毒，來源廣泛，同時還能發揮其抗氧化、美白的美容作用，適合于作為面膜基材配料使用。

2、制備工藝簡單、成本低，合成效率高、耗能低，反應過程易于控制；進行固化操作的時候，采用先制干膜再進行固化操作的方式，有效克服了濕明膠會流失在水中不能成膜的問題。

3、制備的互穿網絡膜力學性得到較大提高，克服了明膠膜吸水易發脹、發粘、易斷裂等確定；膜吸水保水率良好，長期置于精華液中浸泡，表面平滑，幾乎無溶出，不易破裂，與肌膚貼合度高。

附圖說明

圖1為本發明的不同兒茶素與明膠質量比對膜力學性能的影響的曲線圖。

圖2為本發明的不同海藻酸鈉與明膠質量比對膜力學性能的影響的曲線圖。

圖3為本發明的不同交聯溫度對膜力學性能的影響的曲線圖。

圖4為本發明的不同固化浴濃度對膜力學性能的影響的曲線圖。

圖5為本發明的不同固化時間對膜力學性能的影響的曲線圖。

圖6為本發明的不同海藻酸鈉與明膠質量比制得的互穿網絡膜在去離子水中吸水/保水性能結果的曲線圖。

圖7為本發明的不同海藻酸鈉與明膠質量比制得的互穿網絡膜在生理鹽水中吸水/保水性能結果的曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步具體的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1：

將兒茶素0.1g溶解于蒸餾水中配制成濃度為0.01g/mL的兒茶素水溶液；將明膠25g溶于40℃的蒸餾水中配制成濃度為0.125g/mL的明膠溶液。將海藻酸鈉25g溶于蒸餾水中配制成濃度為0.08g/mL的海藻酸鈉溶液；將明膠水溶液加入到海藻酸鈉水溶液中，攪拌使二者充分混合，360W下超聲消泡10h之后，加入兒茶素水溶液，充分混合，于50℃下磁力攪拌4h，流延成膜，于25℃下晾干。將晾干后的膜取下，將其浸泡在5wt%的CaCl₂水溶液中，固化1 min，取出，用蒸餾水沖洗干凈后于25℃下晾干，即得。

實施例1制得的海藻酸鈉-明膠面膜基材的力學性能測試：

由圖1可知當兒茶素與明膠質量比為0.004:1時，得到的膜力學性能最佳；由圖2可知，當海藻酸鈉與明膠質量比為1:1時，得到的膜力學性能最佳；由圖3可知，當交聯溫度為50 ℃時，得到的膜力學性能最佳；由圖4可知，當固化浴濃度為5wt% 時，得到的膜力學性能最佳；由圖5可知，當固化時間為1 min時，得到的膜力學性能最佳。綜上，即為實例1的方法及配比制得的膜力學性能最優。

由圖6、圖7可得，當海藻酸鈉與明膠的質量比為1:1時制得面膜的吸水率和保水率最佳，即實例1的方法與配比制得的材料吸水保水性能最佳。