一种可产氢发热保温的夹心面膜
技术领域
本发明涉及面膜技术领域，具体涉及一种可产氢发热保温的夹心面膜。
背景技术
市场上的面膜目前主要是由浸润于大量营养液中的面膜布经密封包装形成。但是冷冰冰的面膜在天气寒冷的季节使用时，会让使用者面部皮肤毛孔收缩，不仅达不到吸收营养液的目的，还会造成使用者的不舒适感增强。
中国专利CN201810358280.1，专利名称“自发热面膜及其制备方法”公开了一种由营养层、导热层和发热层组成的可自发热面膜，发热层朝向空气，利用发热层的发热活性材料与空气接触氧化反应产热来达到加热目的。但是这种发热面膜要求发热层需要隔绝空气保存，对面膜的真空密封性能要求比较高；且发热层暴露在空气中设置，热量流失大。同时面膜的营养层中通常含有各种精华液，包含保湿剂、抗氧化剂、抗衰保湿剂、消炎剂等，由于发热层与营养层集成在一张面膜基材上，容易导致营养成分以及水等液体成分渗透到发热层，使得发热活性材料变质、逐渐失去活性，降低发热效果；同时发热层中的活性材料会污染精华液，容易造成皮肤过敏或其他皮肤疾病，给使用者带来不好的体验。
现有研究表明氢气能够消除活性自由基，并对氧自由基及能量代谢层面进行改善，所以对于体内发生的多种疾病如心脑血管、糖尿病、尿酸高等均有很好的改善控制作用。同时氢气分子体积小，可以非常容易的进入细胞内如细胞核和线粒体等部位，穿透性极强，因此给药途径很广，可以通过呼吸、饮用、经皮肤和注射等方式直接摄入人体，因此医疗用氢需求前景广阔。目前市场上的产氢面膜主要是将制氢材料混合成膏状后涂覆在面部，这样使用时会对面部皮肤产生灼烧感，引起皮肤刺激性，而且氢气吸收效率低。因此通过将产氢与面膜结构结合，利用产氢反应的反应热满足面膜的发热性能，并通过面膜结构改善氢气的吸收具有积极意义。
发明内容
针对现有发热面膜利用发热材料与空气反应导致面膜密封性能要求比较高，而且发热材料暴露在空气中热量散失快，本发明的目的在于提供一种可产氢发热保温的夹心面膜，利用制氢过程发热，在空气中放置的稳定性好，同时保温性高。
本发明提供如下的技术方案：
一种可产氢发热保温的夹心面膜，所述夹心面膜包括表面基材层、透水性的底面基材层和设置在表面基材层与底面基材层之间的可水解制氢材料；
在表面基材层的外表面还设有保温层；
所述可水解制氢材料为固体粉末状，包括重量份的硼氢化钠和金属氢化物中的至少一种10～90份、中和剂5～60份和吸附材料5～50份。
与现有技术相比，本发明的面膜设有表面基材层、透水性的底面基材层，并在表面基材层和底面基材层之间设置可水解制氢材料，在表面基材层的外侧设置保温层，可水解制氢材料可与水或醇接触反应产生氢气并发热，使用时将面膜的底面基材层一侧润湿或者在脸部涂覆水后浸润提供反应所需的水。这样可水解制氢材料需与水或醇反应，提高了面膜在空气中的稳定性高，因此降低了密封工艺要求，而且可水解制氢材料位于中间，向空气散热慢，热量流失低，保温层则进一步降低了可水解制氢材料反应产生的热的热量流失。
作为本发明的改进，所述金属氢化物为粒径0.5～500μm的氢化钙、氢化锂、氢化钠中的至少一种。粉末状的金属氢化物与水接触的比表面积大，能够提高水解制氢的效率。
作为本发明的改进，所述中和剂为粒径1～500μm的柠檬酸、草酸、磷酸固体粉末中的至少一种；所述吸附材料为粒径1～500μm的硅藻土、分子筛、沸石、活性炭和泡沫碳固体粉末中的至少一种。柠檬酸等可以中和金属氢化物或硼氢化钠反应生成的碱性物质，保持面膜的中性环境，降低面膜的反应刺激性。吸附材料既提供反应场所，同时可以吸附去除氢气中的味道。
作为本发明的改进，所述可水解制氢材料中还包括粒径为20～100nm的亲水性气相二氧化硅2～5份。亲水性纳米二氧化硅具有极强的亲水性能，可以辅助捕水，增强可水解制氢材料的捕水和润湿能力，提高反应效率。同时亲水性纳米二氧化硅表面的羟基的活性低，不足以与硼氢化钠或金属氢化物反应，保证了可水解制氢材料的稳定性。
作为本发明的改进，所述金属氢化物或硼氢化钠经以下过程处理后使用：在聚乙二醇浓度为10～40g/L的丙酮溶液中加入粒径为20～100nm的亲水性气相二氧化硅分散均匀，分散浓度为10～25g/L，然后将金属氢化物或硼氢化钠分散在丙酮溶液中，分散浓度为50～450g/L，静置后蒸发溶解并干燥、破碎得到处理后的金属氢化物或硼氢化钠。聚乙二醇中含有的羟基反应活性低不会与硼氢化钠或金属氢化物发生反应，但是聚乙二醇具有很好的亲水性能，有助于增强可水解制氢材料的捕水能力。同时发明人发现，经过上述过程处理后的可水解制氢材料放置一段时间内的稳定性也有明显的增强，这可能是因为聚乙二醇具有长链结构并在丙酮中充分溶解，聚乙二醇的长链结构缠绕亲水性纳米二氧化硅和含氢化合物，并与亲水性纳米二氧化硅的三维网状结构发生协同作用，提高了亲水型气相二氧化硅与金属氢化物或者硼氢化钠的结合强度，同时在大量水存在下起到聚水、积水(成湖)效果，促进制氢反应；在干燥空气环境中则与亲水性纳米二氧化硅共同起到缚水作用，阻止金属氢化物或硼氢化钠与水接触反应。但是随放置时间增加，聚水、积水增多，当吸水达到一定程度后增加了金属氢化物或硼氢化钠与水的接触机会，导致超过适宜的放置时间后的稳定性降低，制氢效果下降。
作为本发明的改进，所述表面基材层为无纺布、塑料薄膜、棉布中的一种；所述底面基材层为透水性的无纺布、棉布、透水薄膜中的一种；所述保温层由铝粉或银粉涂覆在表面基材层的外侧面制成。保温层由铝粉或银粉涂覆制成，不会随反应消耗，保温能力稳定。
作为本发明的改进，所述底面基材层与表面基材层在各自的外边缘处、眼部孔边缘处、鼻部孔边缘处、口部孔边缘处分别对应接合；所述底面基材层与表面基材层在各自的非边缘处均匀分布有若干接合处；所述底面基材层与表面基材层相互对应接合处经压合形成由压合线条和/或压合面组成的图纹。
一种制备上述夹心面膜的方法，包括以下步骤：
(1)在表面基材层的一侧面上涂覆铝粉或银粉形成保温层；
(2)在表面基材层的另一侧面上按设定厚度均匀铺设可水解制氢材料；
(3)将底面基材层铺设在平铺开的可水解制氢材料上得到三层夹心结构；
(4)压合处理步骤(3)得到的三层夹心结构，得到一片式的带压合图纹的夹心膜片；
(5)裁剪步骤(4)得到的夹心膜片得到夹心面膜。
作为本发明方法的改进，所得夹心面膜的厚度为0.6～10mm。
一种使用上述夹心面膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含有纯水或者水与丙三醇的其他面膜贴在温夹心面膜的底面基材层的外侧面或者在底面基材层的外侧面均匀喷洒一定量的水或以水为主要成份的溶液或乳液；
(2)将上述步骤(1)处理后的夹心面膜的底面基材层的外侧面贴附在脸上；
(3)贴附保持10～15分钟后取下夹心面膜，然后清水冲洗面部。
本发明的夹心面膜配合其他面膜提供的水分或者润湿的水分发生反应，提供热量并产生氢气，使用后直接清水冲洗即可。
本发明的有益效果如下：
本发明的夹心面膜具有可以在与水接触后发生制氢反应，释放热量，热量流失低，并且在空气中存放稳定性高，而且制氢材料单独设置在底面基材层与表面基材层之间，可以防止污染其他营养成分，并防止被污染。
附图说明
图1是本发明的夹心面膜的结构示意图。
图2是本发明的夹心面膜的男款面膜的正面视图。
图3是本发明的夹心面膜的女款面膜的正面视图。
图中，1、表面基材层，2、可水解制氢材料层，3、底面基材层，4、保温层，5、压合线，6、压合面。
图4是实施例1中的可水解制氢材料与不同反应体系接触的制氢曲线图。
图5是实施例1中的可水解制氢材料暴露在空气不同时间后的制氢曲线图。
图4中：
-▲-：与水形成的水雾反应；
-●-：与50wt％水+30wt％丙三醇+20wt％丙二醇形成的水雾反应；
-■-：与20wt％水+50wt％丙三醇+30wt％丙二醇形成的水雾反应。
图5中：
-■-：暴露在空气中0天；
-●-：暴露在空气中2个月；
-▲-：暴露在空气中4个月；
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。
如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
本发明的夹心面膜的结构如下：
一种可产氢发热保温的夹心面膜，如图1所示，包括表面基材层1、透水性的底面基材层3和设置在表面基材层与底面基材层之间的可水解制氢材料层2，可水解制氢材料层由固体粉末状的可水解制氢材料填充铺设在表面基材层和底面基材层之间压合形成，在表面基材层的外表面设有保温层4。
其中，表面基材层为无纺布层，当然也可以替换为塑料薄膜层或棉布层；当表面基材层为塑料薄膜层使，塑料薄膜优选食品级的PP塑料。底面基材层为透水薄膜层，当然也可以替换为透水性的无纺布层、棉布层；保温层由在表面基材层的外表面涂覆铝粉制成，当然也可以替换为涂覆银粉。
如图2和图3所示，夹心面膜的底面基材层与表面基材层在各自的外边缘处、眼部孔边缘处、鼻部孔边缘处、口部孔边缘处分别对应接合，在各自的非边缘处均匀分布有若干接合处；底面基材层与表面基材层在相互对应接合处经压合形成由压合线条5和压合面6组成的图纹。
本发明的夹心面膜的制备方法如下：
(1)在表面基材层的一侧面上涂覆铝粉或银粉形成厚度为0.2mm的保温层；
(2)在表面基材层的另一侧面上按设定厚度均匀铺设可水解制氢材料，形成可水解制氢材料层，厚度为0.3mm；
(3)将底面基材层铺设在平铺开的可水解制氢材料上，使底面基材层与表面基材层在各自的外边缘处、眼部孔边缘处、鼻部孔边缘处、口部孔边缘处分别对应接合，得到三层夹心结构。底面基材层厚度为0.15mm；
(4)压合处理步骤(3)得到的三层夹心结构，得到一片式的带压合图纹的夹心膜片，总厚度为0.9mm，使底面基材层和表面基材层在非边缘处均匀的接合，形成均匀分布的接合处，并产生由压合线条、压合面组成的图纹，压合纹处面膜厚度0.6mm；
(5)裁剪步骤(4)得到的夹心膜片得到夹心面膜。
当然需要说明的是，夹心面膜的厚度由底面基材层、表面基材层、保温层以及铺设的可水解制氢材料的厚度决定，压合后的整体的合适的厚度范围为0.6～1mm。
本发明的夹心面膜的可水解制氢材料的组成如下面实施例所示，但不局限于下述实施例的方案。
实施例1
可水解制氢材料一，包括从粒径为70μm的氢化钙粉末20g、粒径为200μm的柠檬酸45g和粒径为100μm的硅藻土35g的混合料中取5g；
该混合料将柠檬酸和硅藻土粉碎混匀后60℃烘干，冷却后再与氢化钙混合粉碎，然后500rpm的转速在混料机中混匀10min即可。
(1)制氢能力测试
将实施例1的可水解制氢材料0.10g分别与20mL的纯水、50wt％水+30wt％丙三醇+20wt％丙二醇、20wt％水+50wt％丙三醇+30wt％丙二醇形成的水雾发生接触反应，先测量产生氢气的体积，计算产氢量，然后绘制产氢量-时间的产氢曲线，得到与水形成的水雾反应的产氢曲线(-▲-)、与50wt％水+30wt％丙三醇+20wt％丙二醇形成的水雾反应的产氢曲线(-●-)、与20wt％水+50wt％丙三醇+30wt％丙二醇形成的水雾反应的产氢曲线(-■-)，如图4所示。
从图4中可以看出，可水解制氢材料可以与水、水和丙三醇、丙二醇的混合溶液形成的水雾发生反应，而且达到最大产氢量的时间迅速。同时可以看出，可水解制氢材料与水形成的水雾的反应能力强于含醇的溶液形成的水雾，反应迅速且最大产氢量高。
(2)放置稳定性测试
将实施例1的可水解制氢材料在25℃、相对湿度为45％的清洁环境中暴露放置一段时间，然后取0.1g的可水解制氢材料与20mL、温度为20℃的50％水+30％丙三醇+20％丙二醇形成的水雾反应，绘制不同放置时间下的产氢曲线：暴露在空气中0天(-■-：)、暴露在空气中2个月(-●-：)、暴露在空气中4个月(-▲-)、暴露在空气中6个月
从图中可以看出，随放置时间的增加，最大的产氢量逐渐降低，暴露2个月、4个月、6个月和8个月的最大的产氢量相对下降约2.6％、8.5％、12.0％和15.4％，因此暴露在空气中放置8个月后的制氢能力仍保持八成以上，具有较高的水解制氢效率。
实施例2
可水解制氢材料二，与实施例1的不同之处在于，所用吸附材料为分子筛Na2O·3(Al2O3)·5(SiO2)·8(H2O)。
该实施例制备的可水解制氢材料的制氢能力和放置稳定性与实施例1相当。
实施例3
可水解制氢材料三，与实施例1的不同之处在于，所用中和剂为草酸。
实施例4
可水解制氢材料四，包括从粒径为70μm的氢化钙粉末30g、粒径在200μm的柠檬酸55g和粒径在100μm的硅藻土15g的混合料中取5g。
该实施例制备的可水解制氢材料的制氢能力和放置稳定性与实施例1相当。
实施例5
可水解制氢材料五，包括从粒径为70μm的硼氢化钠粉末20g、粒径在200μm的柠檬酸45g和粒径在100μm的硅藻土35g的混合料中取5g。
该实施例制备的可水解制氢材料的放置稳定性与实施例1相当，开始反应的制氢速率与实施例1相比相对有所降低，但是在更长反应时间内的制氢能力可以达到并超过实施例1。
实施例6
可水解制氢材料六，与实施例1相比不同之处在于，混合料中氢化钙粉末质量35g、粒径100μm；柠檬酸粉末质量30g、粒径20μm；硅藻土粉末质量45g、粒径200μm。
该实施例制备的可水解制氢材料的制氢能力和放置稳定性与实施例1相当。
实施例7
可水解制氢材料七，与实施例1的不同之处在于，混合料中还包括粒径为20nm的亲水性气相纳米二氧化硅2g。
该混合料经以下过程制得：称取配方量的氢化钙、柠檬酸和硅藻土，先将柠檬酸和硅藻土粉碎混匀后60℃烘干，然后将氢化钙粉末和亲水性气相纳米二氧化硅混合均匀，将两次物料冷却后混合粉碎，然后500rpm的转速在混料机中混匀10min即可。
该实施例制备的制氢材料与实施例1相比，制氢速率相当，最大的产氢量提高2％，暴露在空气中放置8个月后的制氢能力下降13.5％。
实施例8
可水解制氢材料八，该混合料包括粒径为70μm的氢化钙粉末20g、粒径为200μm的柠檬酸45g和粒径为100μm的硅藻土35g；
其中氢化钙粉末经以下过程处理后使用：将粒径为20nm的亲水性气相纳米二氧化硅分散在聚乙二醇浓度为10g/L的丙酮溶液中，分散浓度12.5g/L，超声分散均匀，超声功率为45w，超声时间90分钟，然后将氢化钙粉末超声均匀分散在该丙酮溶液中，分散浓度为50g/L，在室温下静置24小时后蒸发溶剂，并干燥、破碎得到处理后的氢化钙。
该混合料经以下过程制得：称取配方量的氢化钙、柠檬酸和硅藻土，先将柠檬酸和硅藻土粉碎混匀后60℃烘干，冷却后再与处理后的氢化钙混合粉碎，然后500rpm的转速在混料机中混匀10min即可。
该实施例所得可水解制氢材料的产氢速率与实施例1相当，最大的产氢量提升3.5％，放置8个月后的产氢能力下降9.3％。
实施例9
可水解制氢材料九，与实施例8的不同之处在于，氢化钙粉末处理过程中的聚乙二醇的丙酮溶液的浓度为40g/L、氢化钙粉末的分散浓度为25g/L、氢化钙粉末的分散浓度为100g/L。
该实施例的可水解制氢材料的产氢速率与实施例1相当，最大的产氢量提升3.7％，放置8个月后的产氢能力下降8.8％。
实施例10
可水解制氢材料十，与实施例8的不同之处在于，混合料中所用氢化钙粉末质量为25g，氢化钙粉末处理中聚乙二醇的丙酮溶液的浓度为20g/L、氢化钙粉末的分散浓度为10g/L、氢化钙粉末的分散浓度为40g/L。
该实施例的可水解制氢材料的产氢速率与实施例1相当，最大的产氢量提升3.8％，放置8个月后的产氢能力下降8.5％。
实施例11
与实施例8的不同之处在于，所用吸附材料为分子筛Na2O·3(Al2O3)·5(SiO2)·8(H2O)。
该实施例制备的可水解制氢材料的产氢速率与实施例1相当，最大产氢量提升3.0％，放置8个月后的产氢能力下降11.3％。
该实施例以分子筛作为吸附材料后的放置稳定性提升能力与以硅藻土相比有所减弱，发明人推测可能原因是硅藻土的表面也含有羟基，处理后的氢化钙所具备的亲水性气相纳米二氧化硅和聚乙二醇的羟基与硅藻土的表面的羟基形成氢键，提高了整个可水解制氢材料体系的稳定性。同时发明人进一步的同样条件下以活性炭、沸石、泡沫碳等作为吸附材料后的可水解制氢材料的放置稳定性的提升效果亦弱于实施例8。
含有上述实施例的可水解制氢材料的夹心面膜的使用效果测试。
(一)含有上述实施例的可水解制氢材料的夹心面膜的方法如下：
(1)在上述夹心面膜的底面基材层的外侧均匀喷洒一层水，
(2)将上述喷洒水后的夹心面膜的底面基材层的外侧面贴附在脸上；
(3)贴附保持10～15分钟后取下夹心面膜，然后清水冲洗面部。
当然，上述使用方法也可有其他的变形，比如在底面基材层喷洒含水的乳液或营养液、或者喷洒水和丙三醇的混合溶液；或者将其他含水或营养液的面膜贴在底面基材层的外侧，以替代步骤(1)提供可水解制氢反应的水或醇。
(二)使用效果
将含上述实施例的可水解制氢材料的夹心面膜按照上述喷洒水的使用方法用于55名年龄为28～33岁的女性志愿测试者，随机分为11组，连续使用4周、6周和8周后对抗皱功效进行评价，每周的周一、三、六使用，结合眼角皱纹目测和照片显示给予评判。另随机寻找5名相同条件的女性测试者作为对照组使用无可水解制氢材料层的面膜测试。皮肤细纹光滑度的评判依据分为7级，分别是：0无皱纹；1微微可见不明显的浅皱纹；2微微可见明显的浅皱纹；3可见明显的浅皱纹；4微微可见明显的浅皱纹中有稍深皱纹；5可见稍深皱纹；6可见明显的深皱纹；7可见非常明显的深皱纹。实验组和对照组的测试者在实验前均处于第5等级状态。本验证试验主要观察使用者在使用一段时间上述实施例的面膜和对照组面膜后，其细纹光滑度可以降低几个等级数，一般而言，等级数降低的越多越好。其结果列于表1中。
从下表中可以看出，在使用4周基本上能达到细纹光滑度降低1个等级的效果，但随着继续使用至6周后甚至更长时间后，本发明的面膜可以实现细纹光滑度降低2个等级的效果甚至更高，而普通的水面膜则不能保持降低更多。发明人认为这应该是对照组被吸收的水分多浮于皮肤表面，真正吸收的非常少；而本发明的面膜由于加热和产氢的效果，使得皮肤能吸收更多水分和营养物质，能够进一步改善皮肤细纹光滑度的降低。
表1使用效果表
