งานวิจัยเกี่ยวกับความรู้สึกสัมผัสและความเข้ากันได้ของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสกับผิวในเนื้อผ้าพื้นฐานสำหรับมาส์กหน้าชนิดต่างๆ

ตลาดมาส์กหน้ากลายเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่เติบโตเร็วที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จากรายงานการสำรวจของ Mintel ในปี 2016 ผลิตภัณฑ์มาส์กหน้าอยู่ในอันดับที่สองของประเภทผลิตภัณฑ์ดูแลผิวที่ผู้บริโภคชาวจีนใช้บ่อยที่สุด โดยมาส์กหน้าเป็นรูปแบบผลิตภัณฑ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ในผลิตภัณฑ์มาส์กหน้า ผ้ารองมาส์กและเอสเซนส์เป็นส่วนประกอบที่แยกจากกันไม่ได้ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการทดสอบความเข้ากันได้ของผ้ารองมาส์กและเอสเซนส์ในระหว่างกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์

คำนำ

ผ้าพื้นฐานที่ใช้ทำหน้ากากโดยทั่วไป ได้แก่ เทนเซล, เทนเซลดัดแปลง, เส้นใยสังเคราะห์, ฝ้ายธรรมชาติ, ถ่านไม้ไผ่, เส้นใยไม้ไผ่, ไคโตซาน, เส้นใยผสม เป็นต้น ส่วนการเลือกส่วนประกอบแต่ละอย่างของสารสกัดในหน้ากากนั้น รวมถึงสารเพิ่มความข้นหนืด, สารให้ความชุ่มชื้น, ส่วนผสมที่มีคุณสมบัติเฉพาะ, สารกันเสีย เป็นต้นไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส(ต่อไปนี้จะเรียกว่า HEC) เป็นพอลิเมอร์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนและละลายน้ำได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเนื่องจากมีคุณสมบัติต้านทานอิเล็กโทรไลต์ที่ดีเยี่ยม เข้ากันได้กับร่างกาย และมีคุณสมบัติในการกักเก็บน้ำ ตัวอย่างเช่น HEC เป็นส่วนประกอบในสารเพิ่มความหนืดและโครงสร้างในมาส์กหน้าทั่วไป และให้ความรู้สึกที่ดีต่อผิว เช่น ลื่น นุ่ม และยืดหยุ่น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กิจกรรมการพัฒนามาส์กหน้าใหม่ๆ เพิ่มขึ้นอย่างมาก (จากฐานข้อมูลของ Mintel จำนวนมาส์กหน้าใหม่ที่มีส่วนผสมของ HEC ในประเทศจีนเพิ่มขึ้นจาก 38 รายการในปี 2557 เป็น 136 รายการในปี 2558 และ 176 รายการในปี 2559)

การทดลอง

แม้ว่า HEC จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในมาสก์หน้า แต่ก็มีรายงานการวิจัยที่เกี่ยวข้องน้อยมาก งานวิจัยหลักของผู้เขียนคือ: ศึกษาชนิดของผ้าฐานมาสก์ที่แตกต่างกัน ร่วมกับสูตร HEC/แซนแทนกัม และคาร์โบเมอร์ที่คัดเลือกหลังจากตรวจสอบส่วนผสมของมาสก์ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ (ดูตารางที่ 1 สำหรับสูตรเฉพาะ) บรรจุมาสก์เหลว 25 กรัมต่อแผ่น หรือ 15 กรัมต่อครึ่งแผ่น แล้วกดเบา ๆ หลังจากปิดผนึกเพื่อให้ซึมซาบอย่างทั่วถึง ทำการทดสอบหลังจากผ่านไป 1 สัปดาห์ หรือ 20 วัน การทดสอบประกอบด้วย: การทดสอบการดูดซับน้ำ ความนุ่ม และความยืดหยุ่นของ HEC บนผ้าฐานมาสก์ การประเมินทางประสาทสัมผัสของมนุษย์ ซึ่งรวมถึงการทดสอบความนุ่มของมาสก์ และการทดสอบทางประสาทสัมผัสแบบควบคุมครึ่งหน้าแบบสุ่ม เพื่อพัฒนาสูตรของมาสก์อย่างเป็นระบบ โดยใช้การทดสอบด้วยเครื่องมือและการประเมินทางประสาทสัมผัสของมนุษย์เป็นข้อมูลอ้างอิง

สูตรผลิตภัณฑ์มาส์กเซรั่ม

ปริมาณคาร์โบไฮเดรตจะถูกปรับแต่งอย่างละเอียดตามความหนาและวัสดุของผ้ารองพื้นหน้ากาก แต่ปริมาณที่เติมสำหรับกลุ่มเดียวกันจะเท่ากัน

ผลลัพธ์ – ความสามารถในการซึมซับของมาสก์

ความสามารถในการซึมซับของหน้ากาก หมายถึง ความสามารถของของเหลวในหน้ากากในการซึมผ่านเนื้อผ้าของหน้ากากได้อย่างสม่ำเสมอ สมบูรณ์ และไม่มีจุดอับ ผลการทดลองการซึมผ่านบนผ้าฐานหน้ากาก 11 ชนิด แสดงให้เห็นว่า สำหรับผ้าฐานหน้ากากที่มีความหนาบางและปานกลาง ของเหลวในหน้ากากสองชนิดที่มีส่วนผสมของ HEC และแซนแทนกัม สามารถซึมผ่านได้ดี สำหรับผ้าฐานหน้ากากที่มีความหนา เช่น ผ้าสองชั้น 65 กรัม และเส้นใย 80 กรัม หลังจากผ่านไป 20 วัน ของเหลวในหน้ากากที่มีส่วนผสมของแซนแทนกัมยังไม่สามารถซึมผ่านผ้าฐานหน้ากากได้อย่างสมบูรณ์ หรือการซึมผ่านไม่สม่ำเสมอ (ดูรูปที่ 1) ประสิทธิภาพของ HEC ดีกว่าแซนแทนกัมอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งสามารถทำให้ผ้าฐานหน้ากากที่มีความหนาซึมผ่านได้อย่างสมบูรณ์และทั่วถึงยิ่งขึ้น

ความสามารถในการดูดซับน้ำของหน้ากากอนามัย: การศึกษาเปรียบเทียบระหว่าง HEC และแซนแทนกัม

ผลลัพธ์ – ความสามารถในการกระจายตัวของหน้ากากอนามัย

ความยืดหยุ่นของผ้าฐานหน้ากากหมายถึงความสามารถของผ้าฐานหน้ากากในการยืดตัวระหว่างกระบวนการแนบกับผิวหนัง ผลการทดสอบการแขวนของผ้าฐานหน้ากาก 11 ชนิดแสดงให้เห็นว่า สำหรับผ้าฐานหน้ากากที่มีความหนาปานกลางและหนา รวมถึงผ้าทอแบบตาข่ายไขว้และผ้าฐานหน้ากากบาง (9 ใน 11 ชนิด ได้แก่ เส้นใย 80 กรัม, ผ้าสองชั้น 65 กรัม, เส้นใย 60 กรัม, เทนเซล 60 กรัม, ถ่านไม้ไผ่ 50 กรัม, ไคโตซาน 40 กรัม, ฝ้ายธรรมชาติ 30 กรัม, เส้นใยผสมสามชนิด 35 กรัม, ไหมเด็ก 35 กรัม) ดังแสดงในภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์ในรูปที่ 2a พบว่า HEC มีความยืดหยุ่นปานกลาง สามารถปรับให้เข้ากับรูปหน้าขนาดต่างๆ ได้ สำหรับวิธีการทอแบบทิศทางเดียวหรือการทอที่ไม่สม่ำเสมอของผ้าฐานหน้ากากบาง (ผ้าฐานหน้ากาก 2 ใน 11 ชนิด รวมถึงเทนเซล 30 กรัม และเส้นใย 38 กรัม) ดังแสดงในภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์ในรูปที่ 2b สาร HEC จะทำให้ผ้าเกิดการยืดตัวมากเกินไปและเสียรูปทรงอย่างเห็นได้ชัด เป็นที่น่าสังเกตว่าเส้นใยผสมที่ผสมบนพื้นฐานของเทนเซลหรือเส้นใยสามารถเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างผ้าฐานหน้ากากได้ เช่น ผ้าฐานหน้ากากที่ทำจากเส้นใยผสม 3 ชนิด น้ำหนัก 35 กรัม และผ้าไหมเด็ก น้ำหนัก 35 กรัม แม้จะเป็นผ้าฐานหน้ากากบาง แต่ก็มีความแข็งแรงของโครงสร้างที่ดี และของเหลวในหน้ากากที่มี HEC จะไม่ทำให้ผ้าเกิดการยืดตัวมากเกินไป

ภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์ของผ้าฐานหน้ากาก

ผลลัพธ์ – ความนุ่มของมาส์ก

ความนุ่มของมาสก์สามารถประเมินได้ด้วยวิธีการใหม่ที่พัฒนาขึ้นเพื่อทดสอบความนุ่มของมาสก์ในเชิงปริมาณ โดยใช้เครื่องวิเคราะห์เนื้อสัมผัสและหัววัด P1S เครื่องวิเคราะห์เนื้อสัมผัสเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและอาหาร สามารถทดสอบคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์ได้ในเชิงปริมาณ โดยการตั้งค่าโหมดการทดสอบการบีบอัด แรงสูงสุดที่วัดได้หลังจากที่หัววัด P1S กดลงบนผ้าฐานของมาสก์ที่พับไว้และเลื่อนไปข้างหน้าเป็นระยะทางที่กำหนด จะถูกนำมาใช้เพื่อบ่งบอกถึงความนุ่มของมาสก์: ยิ่งแรงสูงสุดน้อย มาสก์ก็จะยิ่งนุ่ม

วิธีทดสอบความนุ่มของหน้ากากโดยใช้เครื่องวิเคราะห์เนื้อสัมผัส (หัววัด P1S)

วิธีนี้สามารถจำลองกระบวนการกดหน้ากากด้วยนิ้วได้เป็นอย่างดี เนื่องจากส่วนหน้าของนิ้วมือมนุษย์มีลักษณะเป็นครึ่งวงกลม และส่วนหน้าของหัววัด P1S ก็มีลักษณะเป็นครึ่งวงกลมเช่นกัน ค่าความแข็งของหน้ากากที่วัดได้ด้วยวิธีนี้มีความสอดคล้องกับค่าความแข็งของหน้ากากที่ได้จากการประเมินทางประสาทสัมผัสของคณะผู้เชี่ยวชาญ จากการตรวจสอบอิทธิพลของของเหลวในหน้ากากที่มีส่วนผสมของ HEC หรือแซนแทนกัมต่อความนุ่มของผ้าพื้นฐานสำหรับทำหน้ากาก 8 ชนิด ผลการทดสอบด้วยเครื่องมือและการประเมินทางประสาทสัมผัสแสดงให้เห็นว่า HEC สามารถทำให้ผ้าพื้นฐานนุ่มขึ้นได้ดีกว่าแซนแทนกัม

ผลการทดสอบเชิงปริมาณเกี่ยวกับความนุ่มและความแข็งของผ้าฐานหน้ากากอนามัยจากวัสดุ 8 ชนิดที่แตกต่างกัน (การทดสอบทางเทคนิคและการทดสอบทางประสาทสัมผัส)

ผลการทดสอบ – การทดสอบหน้ากากครึ่งหน้า – การประเมินทางประสาทสัมผัส

ได้ทำการสุ่มเลือกผ้าพื้นฐานสำหรับทำหน้ากาก 6 ชนิดที่มีความหนาและวัสดุแตกต่างกัน และขอให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการประเมินทางประสาทสัมผัสที่ผ่านการฝึกอบรมจำนวน 10-11 คน ทำการทดสอบแบบครึ่งหน้ากับหน้ากากที่มีส่วนผสมของ HEC และแซนแทนกัม โดยขั้นตอนการประเมินประกอบด้วย ระหว่างการใช้งาน ทันทีหลังการใช้งาน และการประเมินอีกครั้งหลังจาก 5 นาที ผลการประเมินทางประสาทสัมผัสแสดงในตาราง ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า เมื่อเปรียบเทียบกับแซนแทนกัม หน้ากากที่มีส่วนผสมของ HEC มีการยึดเกาะกับผิวและลื่นไหลได้ดีกว่าระหว่างการใช้งาน ให้ความชุ่มชื้น ความยืดหยุ่น และความเงางามของผิวได้ดีกว่าหลังการใช้งาน และสามารถยืดเวลาการแห้งของหน้ากากได้ (สำหรับการตรวจสอบผ้าพื้นฐานหน้ากาก 6 ชนิด ยกเว้นผ้าไหมเด็ก 35 กรัมที่ HEC และแซนแทนกัมมีประสิทธิภาพเท่ากัน ในผ้าพื้นฐานหน้ากากอีก 5 ชนิด HEC สามารถยืดเวลาการแห้งของหน้ากากได้ 1-3 นาที) ในที่นี้ เวลาการแห้งของหน้ากากหมายถึงเวลาในการใช้งานหน้ากากที่คำนวณจากจุดที่หน้ากากเริ่มแห้งตามที่ผู้ประเมินรู้สึกได้เป็นจุดสิ้นสุด ภาวะขาดน้ำหรือการเน่าเสีย คณะผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่ชื่นชอบสัมผัสของผิวสัมผัสของ HEC มากกว่า

ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบคุณลักษณะของแซนแทนกัมและสัมผัสบนผิวของ HEC และระยะเวลาที่มาส์กแต่ละชนิดที่มีส่วนประกอบของ HEC และแซนแทนกัมแห้งระหว่างการใช้งาน

สรุปแล้ว

จากการทดสอบด้วยเครื่องมือและการประเมินทางประสาทสัมผัสของมนุษย์ ได้มีการตรวจสอบความรู้สึกและความเข้ากันได้ของของเหลวในหน้ากากที่มีส่วนผสมของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) ในเนื้อผ้าฐานหน้ากากชนิดต่างๆ และเปรียบเทียบความแตกต่างของประสิทธิภาพการใช้ HEC และแซนแทนกัมในหน้ากาก ผลการทดสอบด้วยเครื่องมือแสดงให้เห็นว่า สำหรับเนื้อผ้าฐานหน้ากากที่มีความแข็งแรงของโครงสร้างเพียงพอ รวมถึงเนื้อผ้าฐานหน้ากากแบบหนาปานกลางและแบบบางที่มีการทอแบบตาข่ายไขว้และการทอที่สม่ำเสมอกว่าเฮกจะทำให้มีความยืดหยุ่นปานกลาง เมื่อเทียบกับแซนแทนกัม น้ำยามาส์กหน้าของ HEC สามารถทำให้ผ้าฐานของมาส์กดูดซับน้ำและนุ่มขึ้น ทำให้มาส์กเกาะติดกับผิวได้ดีขึ้นและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับรูปหน้าของผู้บริโภคที่แตกต่างกัน ในทางกลับกัน มันสามารถกักเก็บความชุ่มชื้นได้ดีกว่าและให้ความชุ่มชื้นได้มากกว่า ซึ่งเหมาะสมกับหลักการใช้งานของมาส์กและช่วยให้มาส์กมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผลการประเมินความรู้สึกบนใบหน้าครึ่งหนึ่งแสดงให้เห็นว่า เมื่อเทียบกับแซนแทนกัม HEC สามารถให้ความรู้สึกเกาะติดและหล่อลื่นผิวได้ดีกว่าขณะใช้ และผิวมีความชุ่มชื้น ยืดหยุ่น และเงางามมากขึ้นหลังการใช้ และสามารถยืดเวลาการแห้งของมาส์กได้ (สามารถยืดได้ 1-3 นาที) ทีมผู้เชี่ยวชาญโดยทั่วไปชื่นชอบความรู้สึกบนผิวของ HEC มากกว่า