Page 57 - 《精细化工》2021年第5期

第 5 期 余 瞻，等: 绿色合成细菌纤维素及其在面膜基材上的应用 ·911·

果。3 种面膜基材的持水性能评价如图 4b 所示。由图
4b 可知，随着转速的增加，面膜基材总体持水率不
断下降。 BC 面膜基材在转速为 3500 r/min 时仍保持高
达 93%的持水率，随后急剧下降，在 12000 r/min 时，
持水率约 37%。而无纺布和蚕丝面膜基材的持水率在
1500 r/min 后就快速下降，随后几乎接近于 0，其中，
蚕丝面膜基材的持水能力略高于无纺布面膜基材。

a、b—BC 面膜基材；c—无纺布面膜基材；d—蚕丝面膜基材
图 3 BC 面膜基材表观图及 BC、无纺布和蚕丝面膜基材
的 SEM 照片
Fig. 3 Apparent figure of BC mask substrate and SEM
images of substrates from BC, non-woven and silk

由图 3b 可知，BC 面膜基材由大量直径在
100 nm 以下的纤维微管束交错编织而成，表面有很
多细小的孔洞；而无纺布面膜的纤维丝直径约
11 μm，蚕丝面膜的纤维丝直径在 9 μm 左右，均远
大于 BC 面膜基材。这就意味着，与无纺布和蚕丝
面膜相比， BC 面膜基材具有更大的比表面积，因而
可能具有更高的持水性及复水性。
2.2 持水性能测试
在使用面膜前，通常要将其浸泡在精华液中以

吸收足够多的营养物质，进而对人体皮肤进行充分
护理 [18] 。持水性能测试也是评价面膜品质的重要质 a—饱和持水性能；b—持水性能
图 4 3 种面膜基材的持水性能
量指标之一。图 4a、b 为 3 种面膜基材（BC、无纺
Fig. 4 Water holding capabilities of three mask substrates
布与蚕丝）的饱和持水性能和持水性能测试结果。
饱和持水性能（即单位质量能吸收的最大水分能力） 对 BC 面膜基材而言，其饱和持水性能和持水
决定着面膜所能承载营养物质精华液的最大容量。 性能显著高于无纺布和蚕丝面膜基材。这与 BC 较
由图 4a 可以看出，BC 面膜基材在刚浸入水中时， 为致密的三维立体网状结构和高的亲水性有关。BC
其持水率就达到了 33%，充分显示了 BC 面膜基材 面膜基材不仅能将水分储存于其精细的网状结构空
的良好吸水特性，30 min 后，其饱和持水率基本稳 间中，还可以通过氢键使大量水分子与 BC 上的羟
定在 110%左右，说明此时 BC 面膜基材已达到饱和 基紧密结合，不易受外力的影响而脱落。
持水量。相比较而言，无纺布与蚕丝面膜基材持水 2.3 复水性能测试
性能在 10 min 时就已达到饱和，对应的饱和持水率 在面膜的生产过程中，通常是先将膜中水分完
分别约为 16%和 20%，远远低于 BC 面膜基材的饱 全抽干，再注入相应的精华液 [20] 。而对 BC 面膜基
和持水率。由此可得，在相同的吸收面积下，BC 面 材而言，完全干燥可能会导致其三维结构受到破坏
膜基材比无纺布和蚕丝面膜基材能够承载容纳更多 而影响其复水性能，因此，需要选择一个最佳的初
的精华液。 始含水率，使得面膜能够吸收更多的精华液，即保
面膜基材的持水性能表征了面膜自身在外力条 持最高的复水率以及最大的吸水率。
件下锁住精华液的能力，影响着精华液的有效使用 图 5 为 BC 面膜基材的复水性能。由图 5 可知，
量 [19] 。持水性能差的面膜在敷脸的过程中会因小幅 BC 面膜基材的复水率随着初始含水率的提高而不
度的调整拉扯而损失大量的精华液，从而导致真正 断提高，并在初始含水率 65%后达到平衡。同时，
作用于皮肤上的精华液减少，达不到理想的护理效 BC 面膜基材的吸水率在初始含水率 45%时达到顶