Кожа является самым большим органом человека, поэтому уход за ней и за её здоровьем крайне важны для любого человека. Развитие косметических текстильных изделий превращает обычные повседневные вещи в косметически активные продукты, порой устраняя необходимость нанесения косметического вещества. Благодаря инновациям, некоторые современные ткани и материалы могут выступать в качестве систем доставки биоактивных соединений, таких как витамины, ароматизаторы, микроэлементы и лекарства, а также некоторые растительные масла. Технологии инкапсуляции и прививки/покрытия обеспечили этим косметическим ингредиентам эффективную стабилизацию, устойчивую доставку через кожу и пролонгированную дермокосметическую эффективность. Косметическая ткань — это высокоэффективный материал, представляющий собой синтез текстильного материала с косметикой. За последние несколько лет его появление создало большую синергию между преимуществами, предоставляемыми продукцией текстильной и косметической промышленности.
Производители одежды из такого материала, который сейчас активно начинает завоёвывать рынок модной одежды, заявляют, что их изделия способны увлажнять кожу, уменьшают возможность образования целлюлита, заряжены различными ароматами, способствуют похудению, заряжают энергией, омолаживают, освежают организм, улучшают упругость и эластичность кожного покрова или уменьшают появление тонких складок и морщин. Конечно, все такие утверждения требуют критического разбора и проверки, но некоторые из утверждений уже можно назвать весьма достоверными, подтверждёнными клиническими научными испытаниями. Таким образом, косметический текстиль появляется на рынке как часть двух мега-трендов: один из них — это усиливающееся движение к общему человеческому благополучию, а второй — это внедрение большего количества технологий в нашу повседневную жизнь. Основными проблемами при производстве таких материалов являются выбор правильного (подходящего) ингредиента с косметическим эффектом для определённого целевого воздействия, сохранение веществ в структуре текстиля, скорость высвобождения средства на кожу и устойчивость к процедурам ухода за текстилем и одеждой (в том числе и стирке).
В повседневной жизни люди всегда облачаются в какую-либо одежду почти весь день, именно поэтому её называют «второй кожей» человека. Традиционное предназначение одежды для защиты человеческого тела от внешних факторов и обеспечения комфорта в использовании было дополнено эстетическими факторами и конечно, влияющими на здоровье. Форма и рисунок современных нарядов должны отражать дух времени, но в последнее время стала более заметна роль их использования в косметологии. «Косметический текстиль» — это высококачественные функциональные ткани, трикотаж и нетканые материалы, обработанные косметическими ингредиентами, которые выделяются на кожу во время носки. Она может обеспечить целый ряд преимуществ, некоторые из которых можно считать косметическими, например, отбеливание кожи, уменьшение морщин, увлажнение, расслабление, придание тонуса организму и ароматизацию. Существует широкий ассортимент косметических средств с различными эффектами в виде кремов, масел, пудры и т.д., но текстильное полотно в качестве средства для достижения косметического эффекта рекомендуется по следующим причинам:
- материал покрывает большую часть тела значительную часть дня, что обеспечивает уникальную возможность постоянного воздействия нанесения косметики;
- непрерывное нанесение небольшими дозами может быть более эффективным, чем однократное нанесение большого количества.
Развитие рынка косметического текстиля открывает путь к новым ресурсам, с помощью которых потребители могут оценивать приобретаемые предметы гардероба, обеспечивая новый путь развития, как производителей уходовых средств, так и одежды.
Компания Beiersdorf представила шорты для коррекции фигуры с коэнзимом Q10 в микрокапсулах, который содержится во многих кремах Nivea. Косметический гигант L’ Oreal объединился с брендом модной спортивной одежды Roxy для разработки линейки продуктов под брендом Biotherm. Первым продуктом была грелка для шеи, которая была представлена ещё в конце 2015 года, помогает в уходе за кожей, подвергающейся воздействию экстремальных условий. Продукт содержит микрокапсулы с противовоспалительными экстрактами и витамином «Е». Компания Iluminage Beauty, совместное предприятие Unilever Ventures и Syneron Medical, представила наволочку, содержащую волокна со встроенным оксидом меди. Утверждается, что продукт уменьшает появление морщин и разглаживает кожу в течение четырёх недель. Та же фирма позже представила маску для омоложения кожи вокруг глаз, в состав которой входит запатентованная технология с использованием меди. При производстве рубашек компания Under Armor использовала технологию, содержащую цеолиты с антимикробными свойствами, которые помогают бороться с неприятным запахом тела. Рынок такой одежды, который всё ещё находится в зачаточном состоянии, как ожидается, будет процветать в ближайшие несколько лет, предлагая широкие возможности производителям и розничным продавцам. Современные потребители, которые ценят эффективность выпускаемой продукции, пока осторожно принимают внедрение таких инновационных технологий в привычные вещи.
Разработка и производство косметического текстиля — непростая задача. Но применение методов микрокапсулирования открывает возможность производства принципиально новой продукции, обладающей многими преимуществами по сравнению с традиционными. Нанесение активных веществ в виде микрокапсул на предметы одежды придаёт им совершенно новые свойства: контролируемое высвобождение активного вещества и повышенная стабильность. Хотя за последние несколько десятилетий микрокапсулирование нашло применение и в других отраслях промышленности (пищевая, косметическая и фармацевтическая), коммерческие текстильные изделия, содержащие микрокапсулы, начали появляться ещё в 90-х годах прошлого века, но из-за высокой стоимости не стали популярными. Сегодня использование микрокапсул, за счёт усовершенствования технологий, было расширено до новых областей применения с изменением себестоимости кратно в сторону понижения.
За прошедшее время фармацевтический сектор и здравоохранение стали наиболее активно применять микрокапсулы, достигнув небывалого уровня. А текстильная мировая промышленность только сейчас предприняла повторную попытку развития в данном направлении. Немаловажную роль тут, как ни странно, сыграло развитие цифровых инструментов и искусственного интеллекта. Косметика или смеси продуктов могут быть натурального или синтетического происхождения. Для того чтобы одежда оказывала косметический эффект, внедрённое средство должно быть перенесено с текстиля на кожу во время использования, в строго нужных дозированных пропорциях. Кроме того, ранее существовала проблема стирки таких изделий.
Основными косметическими ингредиентами, которые связываются с текстильными материалами, являются синтетические и неорганические вещества. Оксиды железа, цинка и титана, наночастицы цинка и щавелевая кислота используются для защиты от вредного ультрафиолетового излучения. Для придания косметической ткани дезодорирующего эффекта используется глюкозамин, а оксид меди придаёт ткани антимикробные свойства.
Производные животного происхождения хитозан, сквален и серицин так же используются в данной разновидности продукции. Хитозан — это натуральный продукт (аминополисахарид), получаемый из хитина панцирей ракообразных, в которых степень деацетилирования превышает 70%. Он используется для свёртывания крови и заживления ран, улучшает текстуру кожи, увлажняет её, стимулирует регенерацию клеток и обладает антибактериальным действием. Сквален — это жирное соединение, природный антиоксидант, который содержится в оливковом масле, но обычно его добывают из печени акулы, где он присутствует в высоких концентрациях. В организме человека он в изобилии содержится в коже, где играет очень важную функцию поддержания гидролипидного барьера. Косметическая промышленность давно изучила его из-за благотворного воздействия на организм, а в настоящее время изучается возможность его использования в качестве вспомогательного средства при лечении опухолей. Сквален не подвержен перекисному окислению и защищает кожу от ультрафиолетового излучения, поскольку подавляет синтез синглетного кислорода.
Серицин и фиброин, а также очень небольшое количество воскообразных веществ, минеральных солей и красителей являются основными ингредиентами натурального шелка. Серицин богат серином (около 32%), аспарагиновой кислотой (16,8%) и глицином (8,8%), поэтому в нем высокая концентрация гидроксильных групп. В промышленной практике большая часть серицина удаляется в процессе дегуммирования шёлка (при придании тому блеска) и утилизируется со сточными водами, фактически серьёзно загрязняя её. Однако научно доказано, что серицин является важной биомолекулой и обладает антибактериальными, антиоксидантными и увлажняющими свойствами. Выделение и полезное использование серицина может снизить загрязнение окружающей среды, кроме того, регенерированный серицин может быть использован для различных косметических целей и производства косметического текстиля. Аминокислотные компоненты этого вещества обеспечивают превосходное удержание влаги на коже, поэтому его можно использовать в качестве дополнения к высококачественным косметическим средствам. Молекулярная масса серицина напрямую влияет на виды косметического применения, т.е. помимо увлажнения кожи, его можно использовать для ухода за волосами и их восстановления. Этот компонент, входящий в состав различных лосьонов, кремов и мазей, повышает эластичность кожи, уменьшает морщины и удаляет признаки старения даже в области шеи. Кроме того, косметика для ногтей, содержащая 0,02-20% серицина, может предотвратить их растрескивание и ломкость.
Для приготовления инновационной ткани можно использовать различные растительные компоненты, выбор которых зависит от желаемого эффекта воздействия на кожу. Ввиду обилия растительных компонентов, сейчас учёные, используя мощные выделенные сервера, облачные вычислительные мощности и специализированные модели нейросетей, раскрывают новые комбинации составов для использования в косметологии, дерматологии и текстильной промышленности.
Существует 250 видов «алоэ» — субтропического растения из семейства лилейных. У всех на слуху «алоэ вера», но самым полезным и важным из всего семейства является разновидность «алоэ Барбадосское», листья которого содержат более 75 питательных веществ и 200 активных компонентов, в том числе 20 минералов, 18 аминокислот и 12 витаминов. Оно используется для получения составов ранозаживляющего, антибактериального, противовирусного и противовоспалительного действия. Обработанная таким составом ткань приятна в носке и дарит ощущение хорошего самочувствия.
Зелёный чай по праву считается одним из самых востребованных продуктов в мире ухода за кожей. Полифенолы этого растения могут обеспечивать фотозащиту, усиливать микроциркуляцию и улучшать свойства кожи. Полифенолы являются производными эпикатехина, задерживают свободные радикалы, которые ускоряют старение кожи, то есть обладают антиоксидантными, противовоспалительными и противораковыми свойствами. Основным и наиболее химиопрофилактическим ингредиентом зелёного чая, ответственным за биохимические или фармакологические эффекты, является разновидность катехина «эпигаллокатехин-3-галлат» (EGCG). Клинические исследования на животных и людях показали, что полифенолы зелёного чая обладают эффективными свойствами для предотвращения кожных заболеваний, вызванных воздействием ультрафиолета (включая меланому и немеланомный рак кожи) и могут быть использованы в качестве фармакологических средств. Этот тип катехина по меньшей мере в 100 раз эффективнее витамина «С» и в 25 раз лучше витамина «Е» защищает клетки и их генетический материал. Добавление экстракта зелёного чая в средства по уходу за кожей может оказать глубокое позитивное влияние на различные кожные заболевания, способствует поддержанию молодой структуры и упругости кожи, стимулирует рост волос, эффективно для лечения акне, при борьбе с угрями, лечении отёков и темных кругов под глазами. борется с признаками преждевременного старения, такими как пигментные пятна и морщины. Лечебное применение календулы аналогично применению «алоэ вера», а её экстракт можно наносить на текстиль методом микрокапсулирования.
Витамин «Е» используется в косметологии в качестве мощного антиоксиданта, чтобы уменьшить негативное воздействие ультрафиолетового излучения и продлить молодость кожи. Витамин «Е» — это собирательное название группы жирорастворимых соединений, обладающих выраженным антиоксидантным действием. Натуральная его разновидность существует в восьми химических формах, которые обладают разным уровнем биологической активности. Наиболее активной формой является α-токоферол. В последние годы была исследована возможность его внедрения в косметический текстиль путём микрокапсулирования, имплантации или комплексообразования. Антиоксиданты очень чувствительны к воздействию таких факторов окружающей среды, как свет, кислород и тепло. Когда антиоксиданты попадают в воздух, они быстро исчезают, поэтому желаемый эффект остаётся ограниченным. Перенос витамина с ткани на кожу обеспечивает надёжную защиту кожи от ультрафиолетового излучения. Разработчики предположили, что одежда, обогащённая витамином «Е», может быть использована в качестве продукции с высокой добавленной стоимостью, которая будет соответствовать ожиданиям людей. В последнее время появилось несколько исследований, посвящённых включению α-токоферолов в текстильные материалы. В одном случае учёные обработали хлопчатобумажные ткани наночастицами на основе белка, содержащими этот компонент. После обработки была изучена антиоксидантная активность обработанных тканей, а также высвобождение наночастиц с поверхности ткани и их перенос на другие подложки.
Тест на антиоксидантную активность показал способность функционально обработанных тканей снижать количество свободных радикалов в растворе. Пропитанную ткань выдерживали в 95% этаноле, чтобы определить выделение витамина Е. Ссадины, потливость и наличие протеаз являются различными факторами, влияние которых на высвобождение витамина «Е» было подробно изучено. Скорость превращения была наибольшей в начале реакции, и самые высокие значения высвобожденного компонента были зарегистрированы в образцах ткани с максимальным его содержанием. Кроме того, более высокая концентрация на хлопчатобумажной ткани означает большую антиоксидантную способность. После одной стирки с материала было удалено 35,73% количества α-токоферола, благодаря чему способность нейтрализовать антиоксидантную активность (метод DPPH) снизилась до 32,6%, а сам показатель составил 35,02 мкг. Однако даже после 20 циклов стирки было обнаружено, что большинство микрокапсул, оставшихся в промежутках между волокнами и тканью, имели активность 15,1 мкг и обладали значительной антиоксидантной активностью. После 5 циклов стирки α-токоферол все ещё присутствовал на хлопке в различных количествах в зависимости от метода выделения.
В ходе другого эксперимента полипропиленовый нетканый материал был пропитан витамином в трёх формах: микрокапсулах, микроэмульсиях и твёрдых липидных наночастицах, чтобы определить влияние различных систем на высвобождение его из текстильного материала. Выделение исследовали «in vitro» в этаноле в течение 12 часов. Было сделано наблюдение, что форма носителя влияет на его высвобождение из текстиля, поскольку витамин Е в форме микрокапсул имеет самую высокую скорость высвобождения, тогда как состояние в виде твёрдых липидных наночастиц — самую низкую.
Использование витамина «С» (аскорбиновой кислоты) также изучается при разработке косметического текстиля. Он является водорастворимым признанным антиоксидантом, который участвует в важных метаболических функциях, жизненно важен для роста и поддержания здоровья костей, зубов, дёсен и кровеносных сосудов. Как антиоксидант, он также используется в косметической промышленности, поскольку ускоряет синтез коллагена и замедляет его разрушение, эффективен для предотвращения образования морщин на коже. Аскорбиновая кислота — очень нестабильный витамин, она легко окисляется, и поэтому очень важно, в какой форме хранится в текстиле, чтобы стабильная форма попала на кожу. Носители, такие как микро- и наночастицы, интенсивно исследуются в качестве средств доставки для усиления его благотворного воздействия на заживление кожи. В одной опытной работе изучалась возможность производства полиамидных микрокапсул, содержащих витамин С, для косметических целей. Исследователи приготовили желатиновые микрокапсулы с витамином С (размером от 13 до 36 мкм), используя метод затвердевания эмульсии, и успешно внедрили их в хлопчатобумажную ткань для создания косметического текстиля. Воздействие небольшого количества воды или пота приводит к разрыву оболочки капсулы и высвобождению активного вещества, которое непосредственно впитывается кожей. Но в данном случае пока не решена до конца проблема многочисленных стирок.
Галловая кислота недавно была рекомендована в качестве активного компонента для производства косметического текстиля. Ею (в виде микросфер) было обработано полиамидное трикотажное полотно и протестировано антиоксидантное воздействие на кожу. Когда галловая кислота в виде микросфер наносилась на кожу через косметический текстиль, степень подавления перекисного окисления липидов в роговом слое кожи составляла 11%, что позволило авторам сделать вывод о том, что включение антиоксидантов в состав косметической ткани улучшает способность кожи к фотозащите. Таким образом, потенциально витамины Е, С и галловая кислота могут быть включены в состав косметических функциональных «добавок» для текстиля с высокими эксплуатационными характеристиками.
В зависимости от типа косметического средства, желаемого эффекта и способа нанесения на кожу, существуют различные способы окончательной обработки и закрепления косметического средства на текстиле. Синтетические и неорганические вещества, такие как оксид меди, могут быть нанесены на текстильный материал путём пропитки из раствора, а также добавления в расплавленную массу синтетического полимера. Пропитанные оксидом меди хлопчатобумажные и синтетические ткани обладают мощным биологическим действием и могут быть использованы для профилактики грибковой инфекции. Медь является важным элементом в составе микроэлементов, который участвует во многих физиологических и метаболических процессах человека, включая образование и заживление кожных ран. Взрослым требуется 0,9 мг меди в день. Медики исследовали бактерицидные и противогрибковые свойства тканей, содержащих волокна, пропитанные медью. Количество вредных бактерий на коже уменьшилось более чем в 100 раз за 2 часа контакта, а через 60 минут произошло полное подавление грибка (C. albicans). Носки, изготовленные из материала, содержащего 10% хлопковых волокон, пропитанные медью, в течение 2-6 дней устраняют все симптомы микоза стоп.
Медь играет ключевую роль в нескольких процессах формирования и регенерации кожи, что послужило причиной тестирования на возможность уменьшения глубины морщин на коже лица. Было проведено исследование на добровольцах в возрасте 40-60 лет с использованием наволочек из смеси ПЭС/хлопка с 0,4% оксида меди в течение 4 недель. Оценка дерматологов показала, что сон на наволочке с оксидом меди через 2 и 4 недели привёл к значительному уменьшению морщин и улучшению состояния кожи лица. В другом исследовании использовались наволочки из полиэстера с 1% оксида меди. Изменения на коже были проанализированы с помощью программного обеспечения для анализа 3D-изображений через 4 и 8 недель. Сон на наволочках в течение 1 месяца привёл к уменьшению глубины мимических морщин примерно на 9%, что было объяснено возможностью поглощения ионов меди кожей из-за воздействия влаги, находящейся между лицом и наволочкой. Использование наволочек, содержащих оксид меди, не вызывало никаких побочных эффектов, таких как раздражение кожи, зуд или воспаление.
