阅读说明：本技术 一种利用激光加工面膜基材的方法 (Method for processing facial mask base material by using laser ) 是由 赵晓杰 吴双 秦国双 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用激光加工面膜基材的方法,涉及激光加工技术领域。所述方法包括以下步骤：在面膜基材上用激光加工出微型间隔结构,所述微型间隔结构的相邻间隔20～100μm；其中,所述激光的聚焦光斑大小控制在5～30μm,激光波段参数为400～800nm,光斑圆度要求在85％以上,激光可调节的重复频率在80kHz～1000kHz,光束质量M<Sup>2</Sup>小于1.3。本发明是利用激光技术,选择合适的激光参数,对面膜基材进行处理,在面膜基材表面加工出微型间隔结构,既可以满足对材料作用的阈值,也不会改变材料本身的功能,破坏面膜基材原结构；本发明利用激光加工面膜基材的方法,得到的面膜基材对于不同的分子有选择性的透过或吸附,既可以充分发挥精华液的作用,也可以拓宽基材的选择范围。(The invention discloses a method for processing a mask base material by using laser, and relates to the technical field of laser processing. The method comprises the following steps: processing a micro spacing structure on the mask base material by using laser, wherein the adjacent interval of the micro spacing structure is 20-100 mu m; wherein the size of a focusing light spot of the laser is controlled to be 5-30 mu M, the parameters of a laser wave band are 400-800 nm, the roundness requirement of the light spot is more than 85%, the adjustable repetition frequency of the laser is 80-1000 kHz, and the beam quality M is 2 Less than 1.3. The method utilizes a laser technology, selects proper laser parameters, processes the facial mask base material, and processes a micro spacing structure on the surface of the facial mask base material, thereby not only meeting the threshold value of the action on the material, but also not changing the function of the material and damaging the original structure of the facial mask base material; according to the invention, by using the method of processing the mask base material by using the laser, the obtained mask base material selectively permeates or adsorbs different molecules, so that the effect of the essence can be fully exerted, and the selection range of the base material can be widened.)

一种利用激光加工面膜基材的方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其是一种利用激光加工面膜基材的方法。

背景技术

随着现在生活水平的提升，人们在注重身体健康的同时，也开始更加注重外貌的保养。在我们的日常护肤品中，除了众所周知的保湿水、精华液等，还有现在日益广泛使用的贴片式面膜。根据面膜中添加的功能液成分不同，可以实现不同的护肤效果，常见的有保湿、美白、清洁、抗衰老等。根据面膜材质的不同，目前市场上的贴片式面膜基材分为天然纤维无纺布、合成纤维无纺布，可进一步分为果蔬纤维面膜，纯棉布面膜，水晶型面膜以及隐形蚕丝面膜等几类。但也由于基材的限制，不同的面膜有各有优缺点。例如，无纺布面膜基材蓬松、柔软、棉网均匀性好、不产生纤维屑、强韧耐用，但是该材质厚重不亲肤，且与皮肤的亲和力不佳，会造成不服帖，透气性一般，影响整体使用效果。

本发明利用激光加工面膜基材的技术，对面膜基材进行激光处理，使得面膜的制作不受限于面膜基材的选择。通过激光对面膜基材进行表面处理，可以使面膜基材对于不同的分子有选择性的透过或吸附，这样既可以充分发挥精华液的作用，也可以拓宽基材的选择范围，使得面膜行业的研发和拓展有进一步突破。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明提出一种利用激光加工面膜基材的方法，利用激光技术，对面膜基材进行处理，使得面膜基材对于不同的分子有选择性的透过或吸附，这样既可以让人体充分的吸收精华液，也可以拓宽面膜材的选择范围。

根据本发明的一种利用激光加工面膜基材的方法，包括以下步骤：

在面膜基材上用激光加工出微型间隔结构，微型间隔结构的相邻间隔20～100μm；

其中，激光的聚焦光斑大小控制在5～30μm，激光波段参数为400～800nm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率在80kHz～1000kHz，光束质量M²小于1.3。

优选的，面膜基材包括合成纤维无纺布、天然纤维无纺布。

优选的，面膜基材为合成纤维无纺布时，激光的脉宽小于2ps，激光波段参数为515～532nm，激光聚焦光斑大小为10μm。

优选的，面膜基材为合成纤维无纺布时，微型间隔结构包括微型孔隙，微型孔隙直径为15～35μm。

优选的，面膜基材为合成纤维无纺布时，在面膜基材上用激光加工出微型间隔结构还包括：

在光路中，采用1/4波片使得光束成为圆偏振，作用于面膜基材的各个部位。

优选的，天然纤维无纺布为果蔬纤维无纺布、纯棉纤维无纺布的一种，激光的脉宽在800fs～10ns，激光波段参数为400～800nm，激光聚焦光斑大小控制在5～30μm。

优选的，面膜基材为天然纤维无纺布时，微型间隔结构包括有一定深度的网格、同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，网格宽度为5～30μm。

优选的，面膜基材为天然纤维无纺布时，微型间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％。

本发明是利用激光技术，选择合适的激光参数，对面膜基材进行处理，在面膜基材表面加工出微型间隔结构，既可以满足对材料作用的阈值，也不会改变材料本身的功能，破坏面膜基材原结构(例如熔融等现象)；本发明利用激光加工面膜基材的方法，得到的面膜基材对于不同的分子有选择性的透过或吸附，既可以充分发挥精华液的作用，也可以拓宽基材的选择范围。

通过在合成纤维无纺布的面膜基材上用激光加工出微型孔隙结构，对其表面进行改性，可以使更多的气体分子通过面膜基材，同时由于微型孔隙边缘清晰干净，这样更利于气体分子的通过，提高透气率的同时锁住营养成分。通过在天然纤维无纺布的面膜基材上用激光加工出网格线等结构，增加基材的表面积，从而提高精华液在基材表面的吸附，锁住营养成分。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

实施例1：

当面膜基材为合成纤维无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，合成纤维无纺布制作面膜基材是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布多采用聚丙烯颗粒为原材料，对本身属于热敏感型材料，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设1.9ps，激光波段预设532nm，聚焦光斑大小预设10μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率设置1000kHz，光束质量M²为1.2。

在激光光路中，采用1/4波片使得光束成为圆偏振，这样的光束可以更加均匀的作用于面膜基材的的各个部位，得到的边缘整齐干净。同时，由于合成纤维无纺布是聚合物材料，在激光加工过程中，需要保证激光切割头或振镜与面膜基材表面的距离即工件距。

可选的，如果激光加工过程用到切割头，那么工件距可以维持在0.2mm～0.5mm，并采用同轴吹气的方式，优选惰性气体，例如氮气，同轴吹气的气压根据样品厚度而略有差异，维持在0.1Bar～3.0Bar，这样可以使得加工边缘清晰干净，达到无需进一步清洁处理的目的；

可选的，如果用到振镜，工件距可以维持在更大的范围，例如5cm～50cm。

可选的，面膜基材可以通过吸附平台固定，吸附平台表面有分布均匀的微孔，通过抽气的方式使得面膜基材吸附在平台表面，从而达到边缘清洁干净的目的。

在面膜基材表面加工出微型孔隙的结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，加工出直径为35μm的孔隙，35μm的微型孔隙的结构可以使气体通过基材，而液体分子无法通过，提高透气率的同时，锁住功能液营养成分。

实施例2：

面膜基材为合成纤维无纺布，面膜基材为贴片式面膜基材，合成纤维无纺布制作面膜基材是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布多采用聚丙烯颗粒为原材料，对本身属于热敏感型材料，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设1.5ps，激光波段为515nm，聚焦光斑大小预设10μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率设置80kHz，光束质量M²为1.2。

在激光光路中，采用1/4波片使得光束成为圆偏振，这样的光束可以更加均匀的作用于面膜基材的的各个部位，得到的边缘整齐干净。同时，由于合成纤维无纺布是聚合物材料，在激光加工过程中，需要保证激光切割头或振镜与面膜基材表面的距离即工件距。

可选的，如果激光加工过程用到切割头，那么工件距可以维持在0.2mm～0.5mm，并采用同轴吹气的方式，优选惰性气体，例如氮气，同轴吹气的气压根据样品厚度而略有差异，维持在0.1Bar～3.0Bar，这样可以使得加工边缘清晰干净，达到无需进一步清洁处理的目的；

可选的，如果用到振镜，工件距可以维持在更大的范围，例如5cm～50cm。

可选的，面膜基材可以通过吸附平台固定，吸附平台表面有分布均匀的微孔，通过抽气的方式使得面膜基材吸附在平台表面，从而达到边缘清洁干净的目的。

在面膜基材表面加工出微型孔隙的结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，加工出直径为15μm的孔隙，15μm的微型孔隙的结构可以使气体通过基材，而液体分子无法通过，提高透气率的同时，锁住功能液营养成分。

实施例3：

面膜基材为合成纤维无纺布，面膜基材为贴片式面膜基材，合成纤维无纺布制作面膜基材是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布多采用聚丙烯颗粒为原材料，对本身属于热敏感型材料，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设1ps，激光波段为523nm，聚焦光斑大小预设10μm，光斑圆度要求在90％以上，激光可调节的重复频率设置500kHz，光束质量M²为1.2。

在激光光路中，采用1/4波片使得光束成为圆偏振，这样的光束可以更加均匀的作用于面膜基材的的各个部位，得到的边缘整齐干净。同时，由于合成纤维无纺布是聚合物材料，在激光加工过程中，需要保证激光切割头或振镜与面膜基材表面的距离即工件距。

可选的，如果激光加工过程用到切割头，那么工件距可以维持在0.3mm～0.4mm，并采用同轴吹气的方式，优选惰性气体，例如氮气，同轴吹气的气压根据样品厚度而略有差异，维持在0.1Bar～3.0Bar，这样可以使得加工边缘清晰干净，达到无需进一步清洁处理的目的；

可选的，如果用到振镜，工件距可以维持在更大的范围，例如5cm～50cm。

可选的，面膜基材可以通过吸附平台固定，吸附平台表面有分布均匀的微孔，通过抽气的方式使得面膜基材吸附在平台表面，从而达到边缘清洁干净的目的。

在面膜基材表面加工出微型孔隙的结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，加工出直径为25μm的孔隙，25μm的微型孔隙的结构可以使气体通过基材，而液体分子无法通过，提高透气率的同时，锁住功能液营养成分。

实施例4：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为果蔬纤维无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，果蔬纤维面膜基材是采用高科技手段提取和分离植物水果纤维，运用特殊压制工艺，制作而成的天然果蔬纤维面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在800fs，波段控制在400nm，聚焦光斑大小为5μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率可以控制在80kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。例如，聚焦光斑大小10μm，线宽为20μm，则可以采用逐排加工的方式，以达到高效且高质量的加工。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为5μm，相邻网格线结构间隔为20μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

实施例5：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为果蔬纤维无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，果蔬纤维面膜基材是采用高科技手段提取和分离植物水果纤维，运用特殊压制工艺，制作而成的天然果蔬纤维面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在900fs，波段控制在600nm，聚焦光斑大小为15μm，光斑圆度要求在90％以上，激光可调节的重复频率可以控制在500kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。例如，聚焦光斑大小10μm，网格线结构线宽为20μm，则可以采用逐排加工的方式，以达到高效且高质量的加工。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为20μm，相邻网格线结构间隔为50μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

实施例6：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为果蔬纤维无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，果蔬纤维面膜基材是采用高科技手段提取和分离植物水果纤维，运用特殊压制工艺，制作而成的天然果蔬纤维面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在10ns，波段控制在800nm，聚焦光斑大小控制在30μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率可以控制在1000kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为30μm，相邻间隔为100μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

实施例7：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为纯棉布无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，纯棉布面膜基材是采用90％以上天然棉花为原料精制而成的面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在800fs，波段控制在400nm，聚焦光斑大小为5μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率可以控制在80kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。例如，聚焦光斑大小10μm，线宽为20μm，则可以采用逐排加工的方式，以达到高效且高质量的加工。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为5μm，相邻网格线结构间隔为20μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

实施例8：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为纯棉布无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，纯棉布面膜基材是采用90％以上天然棉花为原料精制而成的面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在900fs，波段控制在600nm，聚焦光斑大小为15μm，光斑圆度要求在90％以上，激光可调节的重复频率可以控制在500kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。例如，聚焦光斑大小10μm，网格线结构线宽为20μm，则可以采用逐排加工的方式，以达到高效且高质量的加工。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为20μm，相邻网格线结构间隔为50μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

实施例9：

当面膜基材为天然纤维无纺布，天然纤维无纺布为纯棉布无纺布时，面膜基材为贴片式面膜基材，天然纤维无纺布制作面膜基材中，纯棉布面膜基材是采用90％以上天然棉花为原料精制而成的面膜敷料。天然纤维无纺布本身为天然高分子材料，在高温条件下易被破坏原结构，所选择的激光光源应该既可以满足材料作用的阈值，也不能对材料本身的功能改变太大，以防止熔融等现象，采用超快激光加工面膜基材，激光脉宽预设在10ns，波段控制在800nm，聚焦光斑大小控制在30μm，光斑圆度要求在85％以上，激光可调节的重复频率可以控制在1000kHz，光束质量M²为1.2。

可选的，激光加工过程，激光的光斑在加工过程中的运动方式即填充方式，填充方式可以采用回字形加工，逐排加工，头尾相连式加工，从左至右加工等，从而使得加工边缘清晰干净。

在面膜基材表面加工出微型间隔网格线结构，得到面膜基材，再浸渍到含有功能液的溶液中，其中，微型间隔结构还可以为一定深度的同心圆、螺旋结构或凹坑的一种或多种，加工出网格线结构线宽为30μm，相邻间隔为100μm，间隔结构的深度不超过面膜基材本身厚度的50％，以维持面膜基材本身的韧度和强度。微型间隔结构可以增加面膜基材的表面积，提高功能液在基材表面的吸附的同时，锁住营养成分。

以上实施例详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本发明的保护范围。

此外，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不在另行说明。