一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法及面膜技术

本发明专利技术公开了一种具有核‑壳结构的多孔多尺度纤维制备方法及面膜，属于静电纺丝领域，方法包括以下步骤：通过熔融近场直写堆叠出多层微米纤维，形成微米尺度底层纤维膜；将微米尺度底层纤维膜置于同轴静电纺丝设备的收集板上作为同轴静电纺丝的基层；将核层溶液与壳层溶液进行同轴静电纺丝，在微米尺度底层纤维膜上纺制出具有核‑壳结构的纳米尺度纤维膜。通过将熔融近场直写技术和同轴静电纺丝技术相结合，通过熔融近场直写技术制备出具有高力学强度有序方格的微米尺度底层纤维膜，再将微米尺度底层纤维膜作为同轴静电纺丝的基材进行电纺丝，得到以微米尺度底层纤维膜为底层、以具有核‑壳结构的纳米尺度纤维膜为应用层的多尺度纤维面膜。

【技术实现步骤摘要】
一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法及面膜
本专利技术涉及静电纺丝领域，尤其涉及一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法及面膜。
技术介绍
现今面膜产品层出不穷，可面膜的问题也越来越多。传统的面膜制备是利用普通的无纺布纤维和化学纤维作为基布，纤维仅仅为微米级别，精华液中的重要成分裸露在外面，基布保护精华液能力较低，使用时因保湿能力低而导致精华液容易泄漏，面膜因纤维直径太大而与皮肤贴合度仅30%。由于精华液与基布之间吸收不完全导致皮肤吸收功效成分不充分。传统面膜大部分是白色基材，消费者使用时并不美观。一般情况下面膜用完就丢，造成材料大量浪费。目前已有的解决方法是采用蚕丝制备面膜、制备一种具有芯壳结构的电纺丝纳米纤维面膜以及制备一种具有多孔结构的纤维面膜。但是这些方案只能解决单一问题，并不能将现今面膜存在的问题一并解决。静电纺丝作为一种制备聚合物纳米纤维的技术，它是利用电场力对聚合物溶液或熔体进行纺丝的过程，一般所得的纳米纤维直径在两纳米到几微米之间。采用静电纺丝法制备的聚以内酯纳米纤维，具有孔隙率高、比表面积大等特点，在组织工程支架、生物医药制药、生物技术、护肤等领域有广泛的应用。进入新世纪以来静电纺丝研究逐渐开始转向融体近场静电纺丝技术，此技术采用蘸取式的供液方式，打印面积大、沉积速度快且能沉积在微米范围内；消除传统静电纺丝技术射流喷射之后的鞭动现象，有序的纺丝。近场直写静电纺丝纤维因其取向度高、比表面积大、效率高成本低等特点成为现在微纳米纤维加工制造领域的热点。多孔结构因其独特性能在各应用领域应用较广，多孔结构的引入带来了更大的比表面积和孔隙率，这使得多孔材料在组织工程、生物医药、等领域应用广泛。在组织工程领域，多孔结构能促进细胞在支架表面的粘附与增殖，在生物医药领域，多孔结构在药物缓释系统中起着重要作用。微米级和纳米级纤维组合的多尺度纤维支架在组织工程领域有许多的应用，目前，已经有研究确定材料的许多理化性能和生物学性能受到多尺度结构的影响，多尺度结构具有一些单一尺度结构无法获得的性能，尤其是在组织工程领域。核-壳结构的纳米纤维是同轴静电纺丝技术获得的，同轴静电纺丝时，将壳层和芯层纺丝液分别装在两个给液器中，经同心圆构造的双喷丝头分别喷出，控制壳层纺丝液的流速大于芯层纺丝液，在喷丝头出口壳层将芯层包裹形成具有壳-芯结构的纤维。以同轴静电纺丝技术制备核壳结构载药纤维，核壳纤维能通过核层的药物缓释功能将有效成分逐渐释放出来，具有核壳结构的载药纤维在生物医疗和药物释放领域都有着极大的应用前景。现有的面膜制备技术中，主要存在纤维载药量小、功效成分释放能力弱、力学强度较低、皮肤贴合度不足、皮肤吸收功效成分不完全等问题，目前的常规静电纺丝面膜技术只能解决部分上述问题，不能兼顾解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法及面膜，以解决现有面膜所存在的一种或多种技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，方法包括以下步骤：步骤S1：将制作微米尺度底层纤维膜的原料加入至熔融近场直写设备的加热针筒内，通过熔融近场直写堆叠出多层微米纤维，形成微米尺度底层纤维膜；步骤S2：制备壳层溶液和核层溶液；步骤S3：将步骤S1制成的微米尺度底层纤维膜置于同轴静电纺丝设备的收集板上作为同轴静电纺丝的基层；步骤S4：将步骤S3制备成的核层溶液与壳层溶液进行同轴静电纺丝，在微米尺度底层纤维膜上纺制出具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜。优选的，具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法还包括步骤S5：在步骤S4所制备的具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜的表面喷洒去离子水，得到具有核-壳结构的多孔多尺度纤维面膜。优选的，壳层溶液的制备过程为：将聚己内酯和聚氧化乙烯以质量比为1:1的比例加入到六氟异丙醇中，充分搅拌，得到壳层溶液。优选的，核层溶液的制备过程为：将胶原溶于六氟异丙醇中，并加入功效成分，充分搅拌，得到核层溶液。优选的，微米尺度底层纤维膜的原料为聚己内酯。优选的，微米纤维的堆叠层数为10-20层。本专利技术还提供一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维面膜，包括微米尺度纤维底层和具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜，所述纳米尺度纤维膜覆盖在所述微米尺度纤维底层的表面，所述纳米尺度纤维膜包括壳层和核层，所述壳层包覆在所述核层的外侧，所述壳层设有多孔结构。优选的，所述微米尺度纤维底层的纤维直径为10-100μm，所述纳米尺度纤维膜的纤维直径为10-500nm。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过将熔融近场直写技术和同轴静电纺丝技术相结合，通过熔融近场直写技术制备出具有高力学强度有序方格的微米尺度底层纤维膜，再将微米尺度底层纤维膜作为同轴静电纺丝的基材进行电纺丝，得到以微米尺度底层纤维膜为底层、以具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜为应用层的多尺度纤维面膜，通过高机械强度的微米纤维膜保护低机械强度的纳米纤维，避免用户在使用面膜的过程中造成损坏，保证面膜完整性，并能够保证功能性成分在运输过程不变质，加大面膜功效成分载量。附图说明附图对本专利技术做进一步说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术的具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法的制备流程示意图；图2是本专利技术的具有核-壳结构的多孔多尺度纤维面膜的结构示意图；图3是本专利技术的纳米尺度纤维膜的结构示意图。其中：微米尺度纤维底层2、纳米尺度纤维膜1、壳层4、核层5、多孔结构3。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，制备原料包括聚己内酯、胶原、六氟异丙醇、功效成分（寡肽、天然植物提取物）、聚氧化乙烯，其中，聚己内酯分子量为80000，聚氧化乙烯分子量为40000，参考附图1，制备方法包括以下步骤：步骤S1：将聚己内酯加入至熔融近场直写设备的加热针筒内，设定纺丝电压为2.5kv、气压15kpa、接收距离2mm、针筒加热温度90℃的条件下，通过熔融近场直写堆叠出尺寸25cm×25cm、纤维直径为120μm、方格间距为200μm、且堆叠层数13层的微米纤维，从而形成微米尺度底层纤维膜；步骤S2：将聚己内酯和聚氧化乙烯以质量比为1:2的比例加入到六氟异丙醇中，充分搅拌，得到质量体积浓度为10%的壳层溶液；将胶原溶于六氟异丙醇中，加入功效成分，充分搅拌，得到质量体积比浓度为8%的核层溶液；步骤S3：将步骤S1制成的微米尺度底层纤维膜置于同轴静电纺丝设备的收集板上作为同轴静电纺丝的基层；步骤S4：将步骤S3制备成的核层溶液与壳层溶液分别注入到同轴静电纺丝针头的外针筒和内针筒中，在接收距离为12cm，内层进液速度为0.2ml/h，外层进液速度为0.9ml/h，电压12kv的条件下，打开高压直流电源发生器进行静本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：/n步骤S1：将制作微米尺度底层纤维膜的原料加入至熔融近场直写设备的加热针筒内，通过熔融近场直写堆叠出多层微米纤维，形成微米尺度底层纤维膜；/n步骤S2：制备壳层溶液和核层溶液；/n步骤S3：将步骤S1制成的微米尺度底层纤维膜置于同轴静电纺丝设备的收集板上作为同轴静电纺丝的基层；/n步骤S4：将步骤S3制备成的核层溶液与壳层溶液进行同轴静电纺丝，在微米尺度底层纤维膜上纺制出具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
步骤S1：将制作微米尺度底层纤维膜的原料加入至熔融近场直写设备的加热针筒内，通过熔融近场直写堆叠出多层微米纤维，形成微米尺度底层纤维膜；
步骤S2：制备壳层溶液和核层溶液；
步骤S3：将步骤S1制成的微米尺度底层纤维膜置于同轴静电纺丝设备的收集板上作为同轴静电纺丝的基层；
步骤S4：将步骤S3制备成的核层溶液与壳层溶液进行同轴静电纺丝，在微米尺度底层纤维膜上纺制出具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜。


2.根据权利要求1所述的一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，其特征在于，方法还包括步骤S5：在步骤S4所制备的具有核-壳结构的纳米尺度纤维膜的表面喷洒去离子水，得到具有核-壳结构的多孔多尺度纤维面膜。


3.根据权利要求1所述的一种具有核-壳结构的多孔多尺度纤维制备方法，其特征在于，壳层溶液的制备过程为：将聚己内酯和聚氧化乙烯以质量比为1:1的比例加入到六氟异丙醇中，充分搅拌，得到壳层溶液。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何景帆，陈桪，王晗，钟辉宇，伍韦兴，陈梓瀚，欧伟程，蔡远馨，熊俊杰，包艺亮，麦仁标，颜晓强，陈灏一，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44