一种具有三层结构的冻干面膜及生产工艺的制作方法

本发明涉及一种冻干面膜及其生产工艺，更具体地讲，本发明涉及一种具有三层结构的冻干面膜及其生产工艺。

背景技术：

1、作为化妆品的面膜越来越被消费者喜爱。一般情况下，消费者只是一次性地使用面膜的单面，面膜的另一面则不会被利用。对于普通的湿式面膜而言，面膜的两面通常具有相同的功效成分，只使用面膜的一面会造成浪费。对于通常的干式面膜或者冻干面膜，如果面膜的两面是相同的，单面使用同样会造成浪费。

2、在现有技术中，中国专利申请202210117736.1公开了一种具有自发热功能的干态面膜及其制备方法，该面膜包括纤维布中间夹层，以及附着于该纤维布中间夹层上下表面的温敏多孔凝胶层；纤维布中间夹层由中空多孔聚丙烯纤维和碳纤维经织造或非织造工艺制成，中空多孔聚丙烯纤维内负载有精华物质和纳米铁粉，碳纤维均匀分散于纤维布中间夹层中。该申请的面膜虽为三层结构，但面膜的两面均为温敏多孔凝胶层，因而会有一面被浪费掉。

3、中国实用新型专利201920092970.7公开了一种包括膜布本体的面膜，该膜布本体包括依次层叠的纤维素纤维层、石墨烯纤维层和锁水层，锁水层与脸部贴合。该新型声称石墨烯纤维层位于中间，可以把外层纤维素纤维层所存储的精华单向导入到锁水层中；其锁水层包括依次层叠的天丝纤维、铜氨纤维、天然棉纤维和粘胶纤维。然而，石墨烯纤维层能否实现其单向导入功能是值得怀疑的，锁水层与脸部贴合也与常理不符，因为这不利于脸部吸水和吸收精华成分。

4、中国实用新型专利201921940135.0公开了一种干式快速补水面膜，包括面膜本体、眼孔、嘴孔和鼻梁缝。其面膜本体由三层组成，中间层为储水层，储水层采用精华液冻干粉层，储水层两侧为无纺布层，采用纯棉无纺布或蚕丝无纺布。该新型的面膜本体的两侧是相同的，使用时也只能利用其一侧。

5、中国专利201811314382.x公开了一种冻干面膜的制备方法，包含如下步骤：(1)配制面膜液；(2)将面膜巾置于容器中，灌注面膜液后半密封，充分混合；(3)冷冻干燥，将容器中的混合液低温冻干至呈现为冻干粉的形式，再在真空状态下密封；(4)在真空状态下压塞，轧盖，包装时每件产品配套一瓶高温灭菌的去离水。在这种工艺所制备的面膜中，其功效成分平均分布在面膜巾的所有面上，因而至少有一半的功效成分得不到有效利用。

6、中国专利申请202010798961.7公开了一种结合烘干干燥和冷冻干燥制备冻干面膜的工艺方法，其包括如下步骤：(1)配制冻干面膜所用的精华液；(2)正面涂覆：使精华液均匀涂抹于面膜基布的正面；(3)第一烘干：除去正面涂覆的精华液所引入的部分水分；(4)反面涂覆：使涂覆辊内的精华液均匀涂抹于该面膜基布的反面；(5)第二烘干：除去正、反面涂覆的精华液所引入的部分水分；(6)冻干：所得裁片放入冻干机中进行真空冻干。该专利申请所制备的冻干面膜中，正面和反面虽然是分别涂覆的，但涂覆的却是相同的精华液。

7、中国专利申请202011586199.2也公开了一种用于冻干面膜的生产工艺，包括如下步骤：s1：制备冻干前驱液；s2：将冻干前驱液均匀铺洒于第一层水刺布；s3：重复s1-s2步骤n次，n≥0；分别得到不同组方的涂装冻干水刺布；s4：将上述单层或多层涂装水刺布复合，形成复合改性涂装水刺布，并冲裁为指定形状；s5：将面膜半成品装入密封包装袋；s6：制备助剂液；s7：将助剂装入密封包装罐内。这种冻干面膜使用时需要先打开包装罐和包装袋，将包装袋内的面膜半成品装入包装罐内，等待5-10分钟后，取出可使用的面膜。

8、因此，有必要提供一种改进的冷冻面膜，其不仅可以只在面膜的一面涂布功效成分，以避免浪费，而且在面膜的另一面涂布会加强其对面之功效成分被有效利用的缓释层。

技术实现思路

1、本发明的发明目的是提供一种具有三层结构的冻干面膜，该冻干面膜只在膜布的一侧(内层)设置具有功效成分的功效层，避免功效成分的浪费，而在膜布的另一侧(外层)设置缓释层，以强化功效成分的有效利用。

2、本发明的另一发明目的是提供一种能够连续化生产具有三层结构之冻干面膜的工艺，该工艺采用两个圆网涂布机构分别在膜布的正面和反面涂布功效层料体和缓释层料体，并采用先经两级预干燥隧道预干燥、再经真空冷冻进行干燥的工序，生产效率高、耗能低。

3、本发明的其它发明目的将随着本发明的披露而得以显现。

4、一方面，为实现上述发明目的及其它发明目的，本发明提供了一种具有三层结构的冻干面膜，该冻干面膜包括膜布c、位于膜布c一层的功效层e以及位于膜布c另一侧的缓释层p；其中，功效层中含有护理皮肤的功效成分，缓释层中不含有功效层中所含有的功效成分，且缓释层是由源自天然的生物聚合物形成的。

5、在本发明的冻干面膜中，其三层结构的内层(朝向或接触用户皮肤的一面)为含有功效组分的功效层e，外层(远离用户皮肤的一面)为缓释层p。这样，本发明的冻干面膜只在其面膜的一面(功效层)中含有功效成分，从而减少了浪费，降低了生产成本，因为功效成分往往是单价很高的原料。

6、优选地，在本发明的冻干面膜中，缓释层p是由源自天然的生物聚合物形成的网络矩阵缓释层。此处，源自天然的生物聚合物既包括直接来自天然的生物聚合物，也包括由天然的生物聚合物加工或提炼的物质。

7、作为本发明的一种具体实施方式，在本发明的冻干面膜中，缓释层p是由刺槐豆胶、藻酸钠和刺云实胶等生物聚合物所形成的网络矩阵缓释层,或者缓释层p包括刺槐豆胶、藻酸钠、以及刺云实胶等。

8、在上述缓释层p中，所采用的刺云实胶成分含有丰富的半乳甘露聚糖，其可抵抗极度干燥的环境，而且这种成分能高度吸水及储水；通过对刺云实胶进行酶法水解、热灭活和超滤浓缩等工艺环节，得到半乳-甘露-低聚糖的聚合度<10的部分，其适合进入胶体矩阵的大小，最后使半乳甘露聚糖形成一个锁住低聚糖分子的三维矩阵。本发明中，该原料可从原料商provi tal group处购得。由于缓释层中采用了刺云实胶，因而在本发明所生产的冻干面膜中，缓释层是一种生物聚合物所形成的网络矩阵缓释层。

9、在上述缓释层p料体中，所采用的刺槐豆胶成分、藻酸钠成分主要是起到增稠剂、成膜剂的作用，而且藻酸钠可以提高肌肤的保湿性、紧致性和延展性。

10、在本发明的冻干面膜中，由于缓释层p的高度吸水、储水以及缩水的能力，这样使得其在使用时，可以由外层到皮肤角质层可以形成一定的水分含量梯度，从而可以达到更迅速更持久的保湿效果，更有利于提升功效组分的利用效率。

11、在本发明的冻干面膜中，缓释层p可以是由缓释层p的料体形成的；例如，以每100份重量份的缓释层p的料体计，该料体包含如下的组分：0.1-3重量份的刺槐豆胶、0.1-5重量份的藻酸钠、0.01-3重量份的刺云实胶以及余量溶剂。

12、在配制上述冻干面膜的缓释层p料体时，所采用的溶剂可以包括水以及选自于如下一组物质中的至少一种：甘油、丁二醇和1-2-戊二醇，且该溶剂中水的占比为90％以上，例如95％以上。水作为配制料体的溶剂或作为溶剂的主体，不仅可以避免许多环保问题，而且确保最终产品对人体充分友好。另外，溶剂中的甘油、丁二醇和1-2-戊二醇，在干燥后基本都滞留在面膜产品中，且可作为保湿成分。因此，在本发明的冻干面膜中，缓释层p还可以包括选自于如下一组物质中的至少一种：甘油、丁二醇和1-2-戊二醇。

13、在本发明的冻干面膜中，形成功效层e的料体的具体配方视具体的冻干面膜的种类和功效而定；配制功效层e料体时所采用的溶剂可以与配制缓释层p料体时所采用的溶剂基本相同，以避免环保问题，确保产品对人体友好。例如，可以在真空乳化设备中，配制冻干面膜的功效层e料体。

14、在本发明的冻干面膜中，位于膜布c正面(内层)的功效层e的量可以控制在5～25g/㎡之间，视具体的冻干面膜的要求而定；位于膜布c反面(外层)的缓释层p的量可以控制在0.1～10g/㎡之间。此处功效层e的量和是缓释层p的量是指干燥脱水后的干重。

15、在本发明的冻干面膜中，膜布c可以是无纺布、水刺布等，而且膜布c本身可以包括一层或一层以上的无纺布，也可以是由多种纤维形成的膜布，此处均作为或视为单层的膜布c。

16、在本发明的冻干面膜中，缓释层p可以进一步包括至少一种选自于如下一组的源自天然的生物成分：小核菌胶、黄原胶、纤维素胶、阿拉伯胶树胶、皱波角叉菜、果胶、刺云实果提取物、透明质酸钠、银耳子实体提取物、长角豆籽提取物、长心卡帕藻提取物、胶原蛋白、壳聚糖、白及根提取物、铁皮石斛茎提取物、铁皮石斛提取物、菊苣根提取物、和具距石枝藻提取物。

17、在本发明的冻干面膜中，功效层e和缓释层p可以是采用圆网涂布机构将各自相应的料体分别涂布到膜布c的正面和反面经干燥而形成的。

18、在本发明的冻干面膜中，冻干面膜可以是先经两级预干燥隧道预干燥、然后再经真空冷冻干燥而形成的；此处，预干燥隧道的结构为隧道的两端开口、隧道壁密闭。关于预干燥隧道所带来的优点，将在后面生产工艺的描述中予以较细致的介绍。

19、在本发明中，将干燥过程分为通过预干燥隧道的预干燥过程和真空冷冻干燥过程，预干燥过程脱除了配制料体时所用水分的70％以上，甚至超过80％，这样，只有少量的水分需要通过真空冷冻干燥进行脱除，从而大大节省了冷冻干燥所需要的能量。

20、另一方面，为了为实现上述发明目的及其它发明目的，本发明还提供了一种生产具有三层结构的冻干面膜的工艺，其包括以下的工艺步骤：

21、(1)配制冻干面膜的功效层e料体和缓释层p料体；

22、(2)在第一磁感应强度控制下，通过第一圆网涂布机构将功效层e料体均匀涂布在膜布c的正面即上表面上；

23、(3)使上表面涂布了功效层e料体的膜布c进入第一预干燥隧道进行干燥，该第一预干燥隧道的结构为隧道两端开口、隧道壁密闭；

24、(4)利用转向导辊，使得从第一预干燥隧道出来得到双层结构的覆膜ec发生转向，原来朝上的表面变为朝下，原来朝下的表面变为朝上，从而使得涂布了功效层e料体的表面朝下，膜布c的反面朝上；

25、(5)在第二磁感应强度控制下，通过第二圆网涂布机构，将缓释层p料体均匀涂布在膜布c的反面上，即步骤(5)得到的覆膜ec上；

26、(6)使步骤(6)中涂布了缓释层p料体的覆膜ec进入第二预干燥隧道进行干燥，该第二预干燥隧道的结构为隧道两端开口、隧道壁密闭；

27、(7)将从第二阶段循环风预干燥隧道出来得到三层结构的覆膜ecp冲裁，然后进行真空冷冻干燥。

28、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，预干燥过程是通过第一预干燥隧道和第二预干燥隧道实现的。预干燥隧道的设置带来了诸多意想不到的优点：预干燥隧道可以为涂布了料体的膜布提供了相对独立的干燥环境，这种独立的干燥环境可以在较小的风力(风流)下实现较大的干燥效果，从而可以防止隧道入口处的液态料体涂布液被吹跑、隧道出口处涂布液干燥所形成的涂布层被吹破；同时，预干燥隧道可以能够相对准确地控制隧道中流通的风量，可以在较快的时间内实现较好的脱水，从而可以进一步地降低预干燥的温度。而预干燥温度的降低，可以充分保证功效组分的性能，特别是其生物活性，从而使得本发明生产的冻干面膜可以搭载更多种类的功效组分，生产更多种类的冻干面膜。

29、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，第一预干燥隧道和第二预干燥隧道的长度可以各为5-100米，优选为10-50米。预干燥隧道的隧道壁上可以设置若干风机(如鼓风机、抽风机、送风机、引风机等)，以控制隧道内的风力和风量。风机的布设密度取决于多种因素，例如风机的功率、隧道的长度、隧道的宽度、隧道的高度、料体的物性、膜布的传送速度、隧道内的温湿度等。

30、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，可以在第一预干燥隧道中通过加热和风机实现循环风，并控制该隧道中物料表面受热温度在20℃-60℃之间，循环风量在1700-3500m3/h之间。由此可见，在本发明工艺的第一预干燥隧道中，最低可以将物料表面受热温度控制在20℃即室温左右，从而可以最大程度地避免功效组分的受热变性；而通过将循环风量进行控制，使其在2000-3500m3/h之间，生产时膜布的传送速度可以达到3-15m/min，从而极大地提高了生产效率。所以本发明的冻干面膜生产工艺是一种实际生产线上的流水化生产工艺，而非用于实验室等少量制备的制备工艺。

31、值得注意的是，在本发明优选的实施方式中，第一预干燥隧道中的风力和风量并不是均匀的，隧道入口处的风力和/或风量要大于隧道出口处的风力和/或风量，风力和/或风量沿膜布的运行方向逐渐减小。要避免过大的垂直方向的风力，以避免在干燥的初始段把尚未干结的涂布液吹跑或吹到隧道壁上、以及在干燥的末段把涂布液干燥所形成的涂布层吹破。如果隧道出口处的风力和/或风量较大，例如大于或者等于隧道入口处的风力和/或风量，隧道出口处涂布液干燥所形成的涂布层就很容易被风流破坏。

32、同样地，在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，可以在第二预干燥隧道中通过加热和风机实现循环风，并控制该隧道中物料表面受热温度在20℃-55℃之间，循环风量在1700-2500m3/h之间。优选地，在第二预干燥隧道中物料的表面受热温度要稍低于在第一预干燥隧道中物料的表面受热温度，主要是因为在第一预干燥隧道中已涂布了功效组分。优选地，第二预干燥隧道中的循环风量要低于第一预干燥隧道中的循环风量。

33、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，第一磁感应强度优选为0-15特斯拉，第二磁感应强度优选为0-10特斯拉。通过控制磁感应强度，可以较为精确地控制液态料体的涂布量。磁感应强度的选择与多种因素相关，例如料体的配方和浓度、需要涂布的量和速度、膜布的材质等。第一磁感应强度优选高于第二磁感应强度，因为膜布没有涂布任何料体之前,需要较强的第一磁感应强度来促进料体涂布于膜布上,而当膜布的正面已涂布有料体时,其中部分料体可能会渗透到反面，此时反面涂布的量相对较少,因而第二磁感应强度可以较小，例如第一磁感应强度为6-15特斯拉，第二磁感应强度为0-5特斯拉。

34、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，圆网涂布机构一般包括位于下方的电磁铁、位于电磁铁上方的金属辊、一条或多条上液圆网(丝网)、以及刮涂板等。优选地，第一圆网涂布机构中所采用的丝网目数为40-100目，第二圆网涂布机构中所采用的丝网目数为60-100目。

35、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，步骤(4)和步骤(7)还可以分别包括将从第一预干燥隧道的双层结构的覆膜ec、和从第二预干燥隧道出来的三层结构的覆膜ecp快速地冷却至室温的工序。由于第一预干燥隧道和第二预干燥隧道中的温度相对较低，只需要将覆膜ec和覆膜ecp在室温环境下运行较短的一段距离(例如0.5-2米)即可实现冷却至室温，而不需要特殊的冷却设备。当然，此处并非排除使用冷却设备。在步骤(4)中包括冷却工序，有助于保护功效组分，而在步骤(7)中包括冷却工序，不仅有助于保护功效组分，而且可以节省真空冷冻冷却所需的能量。

36、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，步骤(7)中真空冷冻干燥的起始冻干温度为-35℃～-40℃,真空度为15-60pa。例如，步骤(7)中冻干过程可以具体如下：裁片放入冻干机中，以-83℃/h的降温速率冷冻至-40℃，放入真空室进行干燥，真空室的真空度为15至60pa，整个干燥过程约为2-11小时。

37、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，步骤(4)巧妙地利用转向导辊，使得双层结构的覆膜ec原来朝上的表面变为朝下，原来朝下的表面变为朝上，即使得涂布了功效层e料体的表面朝下，膜布c的反面朝上，从而可以在步骤(5)中对膜布c的反面进行涂布。转向导辊使得膜布的正面和反面能够不间断地进行涂布，特别适用于连续化的生产工艺中。

38、在上述本发明的冻干面膜生产工艺中，步骤(7)的冻干工序完成后，可以进行相关的检测、折叠密封包装等步骤，从而得到本发明的三层结构的冻干面膜。

39、本发明的通过正反面涂布不同料体得到三层结构的冻干面膜，只在其面膜的内层即功效层e中含有功效成分，从而可减少浪费、降低生产成本，其缓释层p是由源自天然的生物聚合物形成的网络矩阵缓释层。由于外层即缓释层p吸水锁水能力很强，使用时由外层到皮肤角质层可以形成一个水分含量梯度，可以达到更迅速更长效的补水效果，且有利于功效成分最大限度发挥作用，不需要添加防腐剂。

40、本发明的制备工艺，通过设置预干燥隧道，能相对准确地控制隧道中的循环风量，并能在较快时间内实现较好脱水，且可进一步地降低预干燥过程中的温度，从而能更好地保障冻干面膜产品的品质，而且可以实现快速稳定的连续化生产，极大程度地节约冻干过程的能耗；

41、下面，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但这些具体实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已，并非是对本发明的限定。