本發(fā)明是關(guān)于一種生物纖維膜及其制造方法，特別是關(guān)于一種具有以孔徑大小分層的生物纖維膜及其制造方法。

背景技術(shù)：

生物纖維是醋酸菌于生長(zhǎng)時(shí)在培養(yǎng)液的表面形成并堆積直徑的微纖維(僅約1.3nm，稱為細(xì)菌性纖維或細(xì)菌纖維素)，其厚度會(huì)隨培養(yǎng)的時(shí)間增加而增厚，即為生物纖維膜。這層生物纖維是醋酸菌為了避免其他細(xì)菌的搶食及干擾，也減少紫外線的殺菌作用而產(chǎn)生。

生物纖維是一種釀醋副產(chǎn)物的醋膜，后來(lái)被廣為應(yīng)用于各種領(lǐng)域，因生物纖維膜是目前最細(xì)致、觸感跟皮膚最接近、保水力及彈性均優(yōu)異，特別適合應(yīng)用在美容及生醫(yī)領(lǐng)域，例如面膜、需高度彈性的人工血管、以及要求透氣舒適的人工皮膚等。

當(dāng)以面膜對(duì)肌膚進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)，面膜中的保養(yǎng)液使該面膜形成濕潤(rùn)狀態(tài)并滲入肌膚，達(dá)到美容護(hù)膚功效。惟目前市售面膜均使用單層不織布制成，當(dāng)使用者在不織布膜布上使用保養(yǎng)液時(shí)，保養(yǎng)液會(huì)與空氣大幅接觸，使吸收效果大打折扣，更會(huì)因保養(yǎng)液揮發(fā)而造成浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜，具有一第一表面、與該第一表面相對(duì)的一第二表面、以及位于該第一表面與該第二表面的間的一疏松層，其中該第一表面及該第二表面的平均孔徑小于該疏松層。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一表面及第二表面的平均孔徑為20～80nm，該疏松層的平均孔徑為50～150nm。

本發(fā)明亦提供一種具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜的制作方法，包含：培養(yǎng)一微生物，包含一溫度梯度流程，是于該微生物培養(yǎng)時(shí)采用一第一低溫至一高溫至一第二低溫的方式進(jìn)行；以及收集培養(yǎng)該微生物所自然形成的生物纖維膜。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的微生物可為木質(zhì)醋酸菌(gluconacetobacterxylinus)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一低溫與該第二低溫為相同或不相同，并分別選自20～25℃的溫度范圍。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該高溫為30～35℃。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一低溫、該第二低溫與該高溫的培養(yǎng)時(shí)間為1∶1∶2。

由本發(fā)明的技術(shù)特征，透過(guò)溫度梯度培養(yǎng)制程所得的生物纖維膜，可形成與恒溫培養(yǎng)所得的不同結(jié)構(gòu)，其水分蒸散速度大幅降低，使本發(fā)明具備優(yōu)異保水效果。

以下將配合圖式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，下述所列舉的實(shí)施例是用以闡明本發(fā)明，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明生物纖維膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是本發(fā)明生物纖維膜在10000x的切面照片；

圖2b是本發(fā)明生物纖維膜在100000x的切面照片；

圖2c是生物纖維膜對(duì)照組的斷面sem結(jié)構(gòu)照片；

圖3是本發(fā)明生物纖維膜的水分蒸散測(cè)試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參考圖1，該圖是本發(fā)明具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供一種具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜，具有一第一表面(11)、與該第一表面相對(duì)的一第二表面(12)、以及位于該第一表面與該第二表面的間的一疏松層(13)，其中該第一表面(11)及該第二表面(12)的平均孔徑小于該疏松層(13)的平均孔徑。

該第一表面(11)及該第二表面(12)的平均孔徑可為相同或不同，但該第一表面(11)及該第二表面(12)的平均孔徑需同時(shí)小于該疏松層(13)的平均孔徑。該第一表面(11)及該第二表面(12)的平均孔徑的范圍較佳為20～80nm，更佳為20～60nm。該疏松層(13)的平均孔徑的范圍較佳為50～150nm，更佳為50～120nm。

本發(fā)明所揭示的具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜因?yàn)榈谝槐砻?11)及第二表面(12)的平均孔徑較小，而疏松層(13)的平均孔徑較大，故在作為面膜使用時(shí)，疏松層(13)的大孔徑中會(huì)飽含保養(yǎng)液，而第一表面(11)及第二表面(12)的小孔徑會(huì)阻撓保養(yǎng)液的散失，可大幅降低保養(yǎng)液的揮發(fā)與浪費(fèi)，并延長(zhǎng)對(duì)肌膚保養(yǎng)效果的美容時(shí)間。

本發(fā)明具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜是利用醋酸菌的生長(zhǎng)速度與培養(yǎng)溫度的關(guān)系來(lái)達(dá)成。依據(jù)醋酸菌生長(zhǎng)速度與培養(yǎng)溫度的關(guān)系，設(shè)計(jì)一溫度梯度培養(yǎng)制程，以在生物纖維基材里形成同時(shí)具有致密(第一表面(11)及第二表面(12))與松散(疏松層(13))的結(jié)構(gòu)特性。

可用于本發(fā)明具優(yōu)異保水效果的生物纖維膜制作的醋酸菌包含但不限于木質(zhì)醋酸菌(gluconacetobacterxylinus)。

發(fā)明人利用醋酸菌溫度高時(shí)生長(zhǎng)速度快、溫度低時(shí)生長(zhǎng)慢的特性，由控制培養(yǎng)溫度控制所產(chǎn)生的生物纖維結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)培養(yǎng)溫度梯度的控制創(chuàng)造出多層的生物纖維結(jié)構(gòu)。并利用所做出生物纖維面膜中的疏松結(jié)構(gòu)吸收大量保養(yǎng)液，致密結(jié)構(gòu)提高保水降低水分蒸散。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，利用木質(zhì)醋酸菌(gluconacetobacterxylinusbcrc12951、bcrc12952、或bcrc11682)，于培養(yǎng)基(yeastextract5.0g、distilledwater1.0l、peptone3.0g、mannitol25.0g)，殖菌量10⁵以上，以溫度梯度培養(yǎng)過(guò)程為：20～25℃培養(yǎng)18小時(shí)后，以30～35℃培養(yǎng)36小時(shí)，接著再以20～25℃培養(yǎng)18小時(shí)。發(fā)明人利用電子顯微鏡觀察制造出的生物面膜結(jié)構(gòu)，并以水分蒸散測(cè)試以確認(rèn)本發(fā)明生物纖維膜的保水效果。

本發(fā)明中電子顯微鏡檢查的方法為：將生物纖維面膜樣品清洗，并經(jīng)濕熱滅菌。將樣品剪至適當(dāng)大小，接著以60度烘干樣品，并將樣品委托中興大學(xué)貴儀中心，以掃描式電子顯微鏡拍攝切面照片(10000x及100000x)。掃描式電子顯微鏡下的生物纖維膜如圖2a及圖2b所示。圖2a為本發(fā)明生物纖維膜在10000x的切面照片，而圖2b為本發(fā)明生物纖維膜在100000x的切面照片。圖2b中以雙向箭頭所框出的部分為本發(fā)明的生物纖維膜。

由圖中可看出利用掃描式電子顯微鏡可觀察到溫度梯度培養(yǎng)的生物纖維膜會(huì)產(chǎn)生纖維密度差異的分層結(jié)構(gòu)，且可看出該生物纖維膜具有一第一表面(11)、與該第一表面相對(duì)的一第二表面(12)、以及位于該第一表面與該第二表面的間的一疏松層(13)，其中第一表面(11)及第二表面(12)的平均孔徑小于疏松層(13)的平均孔徑。另外，以30℃恒溫培養(yǎng)醋酸菌，將所形成的生物纖維膜作為對(duì)照組，生物纖維膜斷面sem結(jié)構(gòu)照片如圖2c所示。比較圖2a、圖2b及圖2c可知，恒溫培養(yǎng)出的生物纖維膜結(jié)構(gòu)分布均勻，而溫度梯度培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生纖維密度差異的分層結(jié)構(gòu)。

接著進(jìn)行水分蒸散測(cè)試：以相同大小生物纖維基材，靜置于室溫下，每10分鐘予以秤重并紀(jì)錄，計(jì)算水分散失速率，并以30℃恒溫培養(yǎng)醋酸菌所形成的生物纖維膜作為對(duì)照組，結(jié)果如圖3。水分散失速率來(lái)說(shuō)，本發(fā)明生物纖維膜的水分散失速率為11mg/min，與對(duì)照組的水分散失速率11.39mg/min相較，確實(shí)可以證實(shí)，同樣的水分蒸散表面積下，本發(fā)明溫度梯度培養(yǎng)的生物纖維水分蒸散速度較慢，因?yàn)槟槻康拿娣e有限，只要能將水分鎖住多停留一些時(shí)間，便是作為面膜非常顯著的優(yōu)異功效。

由上述實(shí)施例可知，透過(guò)溫度梯度培養(yǎng)制程所得的生物纖維基材，可以電子顯微鏡觀察到明顯與恒溫培養(yǎng)不同的結(jié)構(gòu)，其水分蒸散速度也相較于恒溫培養(yǎng)的基材要慢。因此，本發(fā)明生物纖維膜在具有高效保水結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也具備了優(yōu)異的保水效果。

將本發(fā)明生物纖維膜用于機(jī)能性生物纖維面膜的基材，能夠大幅降低保養(yǎng)液水分散失，維持基材較長(zhǎng)的濕潤(rùn)度。目前生物纖維基材的生產(chǎn)多不考慮培養(yǎng)溫度的精準(zhǔn)控制，雖然恒溫培養(yǎng)所得的生物纖維基材保養(yǎng)液吸收已相當(dāng)優(yōu)異，如以此技術(shù)加入后，除了高保養(yǎng)液攜帶量之外，還可以有效降低水分散失，同時(shí)保濕又保水。

同時(shí)，本發(fā)明生物纖維膜亦可應(yīng)用于食品類(例如椰果)、醫(yī)療材料(例如傷口敷料、人工皮)以及造紙業(yè)(例如紙、耳機(jī)薄膜)等產(chǎn)業(yè)，用途極廣。

【符號(hào)說(shuō)明】

11第一表面

12第二表面

13疏松層。