Nanoteknologi og nanomaterialer: nanometer titandioksid i solkrem kosmetikk

Nanoteknologi og nanomaterialer: nanometer titandioksid i solkrem kosmetikk

Sitatord

Cirka 5% av strålene som er strålende av solen har ultrafiolette stråler med en bølgelengde ≤400 nm. Ultraviolette stråler i sollys kan deles inn i: langbølge ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 320 nm ~ 400 nm, kalt A-type ultrafiolette stråler (UVA); Medium-bølge ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 290 nm til 320 nm kalles ultrafiolette stråler av B-typen (UVB) og kortbølge ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 200 nm til 290 nm kalles c-type ultrafiolett rays.

På grunn av sin korte bølgelengde og høye energi, har ultrafiolette stråler stor destruktiv kraft, som kan skade folks hud, forårsake betennelse eller solbrenthet, og gi hudkreft alvorlig. UVB er hovedfaktoren som forårsaker hudbetennelse og solbrenthet.

1. Prinsippet om å skjerme ultrafiolette stråler med Nano TiO2

TIO _ 2 er en halvtype halvleder. Krystallformen av nano-tio _ 2 brukt i solkremkosmetikk er generelt rutil, og den forbudte båndbredden er 3,0 eV Når UV-stråler med bølgelengde mindre enn 400nm bestrålet Tio _ 2, elektroner på valensbånd kan absorb UV -stråler. Med liten partikkelstørrelse og mange fraksjoner øker dette sannsynligheten for å blokkere eller avskjære ultrafiolette stråler.

2. Kjennetegn på nano-TiO2 i solkrem kosmetikk

2.1

Høy UV -skjermingseffektivitet

Den ultrafiolette skjermingsevnen til solkremkosmetikk uttrykkes av solbeskyttelsesfaktoren (SPF -verdi), og jo høyere SPF -verdien, jo bedre solkremeffekt. Forholdet mellom energien som kreves for å produsere det laveste detekterbare erytemet for hudbelagt med solkremprodukter til energien som kreves for å produsere erytem av samme grad for hud uten solkremprodukter.

Når nano-TiO2 absorberer og sprer ultrafiolette stråler, blir det sett på som den mest ideelle fysiske solkremen hjemme og i utlandet. Generelt er nano-TiO2s evne til å beskytte UVB 3-4 ganger den for nano-Zno.

2.2

Egnet partikkelstørrelsesområde

Den ultrafiolette skjermingsevnen til nano-TiO2 bestemmes av dens absorpsjonsevne og spredningsevne. Jo mindre den opprinnelige partikkelstørrelsen til nano-TiO2, jo sterkere er den ultrafiolette absorpsjonsevnen. I henhold til Rayleighs lov om lysspredning, er det en optimal original partikkelstørrelse for den maksimale spredningsevnen til nano-TiO2 til ultrafiolette stråler med forskjellige bølgelengder. Eksperimenter viser også at jo lenger bølgelengden til ultrafiolette stråler, skjermingsevnen til Nano-TiO 2 avhenger mer av dens spredningsevne; Jo kortere bølgelengde, jo mer avhenger dens skjerming av absorpsjonsevnen.

2.3

Utmerket spredbarhet og åpenhet

Den opprinnelige partikkelstørrelsen til nano-TiO2 er under 100 nm, langt mindre enn bølgelengden til synlig lys. Teoretisk sett kan nano-TiO2 overføre synlig lys når det er helt spredt, så den er gjennomsiktig. På grunn av gjennomsiktigheten til nano-TiO2, vil den ikke dekke huden når den tilsettes solkremkosmetikk. Derfor kan det vise naturlig hud skjønnhet. Transparens er en av de viktige indeksene for nano-TiO2 i solkrem kosmetikk. Faktisk er Nano-TiO 2 gjennomsiktig, men ikke helt gjennomsiktig i solkremkosmetikk, fordi nano-TiO2 har små partikler, stort spesifikt overflateareal og ekstremt høy overflateenergi, og det er enkelt å danne aggregater, og påvirker dermed dispergeribiliteten og transparensen til produkter.

2.4

God værmotstand

Nano-TIO 2 for solkrem kosmetikk krever viss værmotstand (spesielt lysmotstand). Fordi nano-TiO2 har små partikler og høy aktivitet, vil den generere elektronhullspar etter å ha absorbert ultrafiolette stråler, og noen elektronhullspar vil migrere til overflaten, noe Derfor må ett eller flere gjennomsiktige isolasjonslag, som silika, aluminiumoksyd og zirkonier, belegges på overflaten av nano-TiO2 for å hemme dens fotokjemiske aktivitet.

3. Typer og utviklingstrender av nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2-pulver

Nano-TiO2-produktene selges i form av fast pulver, som kan deles inn i hydrofilt pulver og lipofilt pulver i henhold til overflateegenskapene til nano-TiO2. Hydrofilt pulver brukes i vannbasert kosmetikk, mens lipofilt pulver brukes i oljebasert kosmetikk. Hydrofile pulver oppnås generelt ved uorganisk overflatebehandling. De fleste av disse utenlandske nano-TiO2-pulverene har gjennomgått spesiell overflatebehandling i henhold til påføringsfeltene deres.

3.2

Hudfarge nano tio2

Fordi nano-TiO2-partikler er fine og lett å spre blått lys med kortere bølgelengde i synlig lys, når den blir tilsatt i solkremkosmetikk, vil huden vise blå tone og se usunn ut. For å matche hudfarge tilsettes ofte røde pigmenter som jernoksyd til kosmetiske formler i det tidlige stadiet. På grunn av forskjellen i tetthet og fuktbarhet mellom nano-TiO2 _ 2 og jernoksid, oppstår flytende farger ofte.

4. Produksjonsstatus for nano-TiO2 i Kina

Småskala forskning på Nano-TiO2 _ 2 i Kina er veldig aktiv, og det teoretiske forskningsnivået har nådd verdensavstoffnivå, men den anvendte forsknings- og ingeniørforskningen er relativt bakover, og mange forskningsresultater kan ikke omdannes til industriprodukter. Den industrielle produksjonen av Nano-TiO2 i Kina begynte i 1997, mer enn 10 år senere enn Japan.

Det er to grunner som begrenser kvaliteten og markedskonkurransen til Nano-TiO2-produkter i Kina:

① Applied Technology Research henger etter

Applikasjonsteknologiforskningen må løse problemene med å legge til prosess og effektevaluering av nano-TiO2 i sammensatt system. Applikasjonsforskningen av Nano-TiO2 på mange felt er ikke fullt utviklet, og forskningen på noen felt, for eksempel solkremskosmetikk, må fremdeles utdypes.

② Overflatebehandlingsteknologien til nano-TiO2 trenger videre studier

Overflatebehandling inkluderer uorganisk overflatebehandling og organisk overflatebehandling. Overflatebehandlingsteknologi er sammensatt av formel for overflatebehandling, overflatebehandlingsteknologi og overflatebehandlingsutstyr.

5. Avsluttende kommentarer

Gjennomsiktighet, ultrafiolett skjermingsytelse, spredbarhet og lysmotstand av nano-TiO2 i solkremkosmetikk er viktige tekniske indekser for å bedømme dens kvalitet, og synteseprosessen og overflatebehandlingsmetoden til nano-TiO2 er nøkkelen til å bestemme disse tekniske indeksene.