Nanotexnologiya və Nanomateriallar: Günəşdən Qoruyucu Kosmetikada Nanometr Titan Dioksid

Nanotexnologiya və Nanomateriallar: Günəşdən Qoruyucu Kosmetikada Nanometr Titan Dioksid

Sitat sözləri

Günəş tərəfindən yayılan şüaların təxminən 5%-də dalğa uzunluğu ≤400 nm olan ultrabənövşəyi şüalar var. Günəş işığında ultrabənövşəyi şüaları aşağıdakılara bölmək olar: A tipli ultrabənövşəyi şüalar (UVA) adlanan dalğa uzunluğu 320 nm~400 nm olan uzun dalğalı ultrabənövşəyi şüalar; Dalğa uzunluğu 290 nm-dən 320 nm-ə qədər olan orta dalğalı ultrabənövşəyi şüalara B tipli ultrabənövşəyi şüalar (UVB), 200 nm-dən 290 nm-ə qədər olan qısa dalğalı ultrabənövşəyi şüalara isə C tipli ultrabənövşəyi şüalar deyilir.

Qısa dalğa uzunluğuna və yüksək enerjiyə malik olduğu üçün ultrabənövşəyi şüalar böyük dağıdıcı gücə malikdir və bu, insanların dərisini zədələyə, iltihaba və ya günəş yanığına səbəb ola bilər və ciddi şəkildə dəri xərçəngi əmələ gətirir. UVB dərinin iltihabına və günəş yanığına səbəb olan əsas faktordur.

1. ultrabənövşəyi şüaların nano TiO2 ilə qorunması prinsipi

TiO _ 2 N tipli yarımkeçiricidir. Günəşdən qoruyucu kosmetikada istifadə edilən nano-TiO _ 2-nin kristal forması ümumiyyətlə rutildir və onun qadağan olunmuş zolağı eni 3.0 eV-dir. Dalğa uzunluğu 400 nm-dən az olan UV şüaları TiO _ 2-ni şüalandırdıqda, valentlik zolağındakı elektronlar UV şüalarını udur və həyəcanlanır. keçiricilik zolağı və elektron-deşik cütləri eyni anda yaranır vaxt, ona görə də TiO _ 2 UV şüalarını udmaq funksiyasına malikdir. Kiçik hissəcik ölçüsü və çoxsaylı fraksiyaları ilə, bu, ultrabənövşəyi şüaların qarşısını almaq və ya tutmaq ehtimalını xeyli artırır.

2. Günəş kremi kosmetikasında nano-TiO2-nin xüsusiyyətləri

2.1

Yüksək UV qoruyucu effektivliyi

Günəşdən qoruyucu kosmetik vasitələrin ultrabənövşəyi şüalardan qorunma qabiliyyəti günəşdən qorunma faktoru (SPF dəyəri) ilə ifadə edilir və SPF dəyəri nə qədər yüksək olarsa, günəşdən qoruyucu effekt bir o qədər yaxşı olar. Günəşdən qoruyucu məhsullarla örtülmüş dəri üçün ən aşağı aşkar edilə bilən eritema yaratmaq üçün tələb olunan enerjinin günəşdən qoruyucu məhsullar olmayan dəri üçün eyni dərəcədə eritema yaratmaq üçün tələb olunan enerjiyə nisbəti.

Nano-TiO2 ultrabənövşəyi şüaları udduğundan və səpdiyindən, evdə və xaricdə ən ideal fiziki günəşdən qoruyucu vasitə kimi qəbul edilir. Ümumiyyətlə, nano-TiO2-nin UVB-dən qorunmaq qabiliyyəti nano-ZnO-dan 3-4 dəfə çoxdur.

2.2

Uyğun hissəcik ölçüsü diapazonu

Nano-TiO2-nin ultrabənövşəyi şüalardan qorunma qabiliyyəti onun udma qabiliyyəti və səpilmə qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Nano-TiO2-nin orijinal hissəcik ölçüsü nə qədər kiçik olsa, ultrabənövşəyi udma qabiliyyəti bir o qədər güclüdür. Reylinin işığın səpilməsi qanununa əsasən, nano-TiO2-nin müxtəlif dalğa uzunluqlu ultrabənövşəyi şüalara maksimum səpilmə qabiliyyəti üçün optimal orijinal hissəcik ölçüsü mövcuddur. Təcrübələr də göstərir ki, ultrabənövşəyi şüaların dalğa uzunluğu nə qədər uzun olsa, nano-TiO 2-nin qoruyucu qabiliyyəti daha çox onun səpilmə qabiliyyətindən asılıdır; Dalğa uzunluğu nə qədər qısa olarsa, onun mühafizəsi udma qabiliyyətindən bir o qədər çox asılıdır.

2.3

Əla dağılma və şəffaflıq

Nano-TiO2-nin orijinal hissəcik ölçüsü 100 nm-dən aşağıdır, görünən işığın dalğa uzunluğundan çox azdır. Nəzəri olaraq, nano-TiO2 görünən işığı tamamilə dağıldıqda ötürə bilər, ona görə də şəffafdır. Nano-TiO2 şəffaflığına görə günəşdən qoruyucu kosmetikaya əlavə olunduqda dərini örtməyəcək. Buna görə də təbii dəri gözəlliyini göstərə bilər. Şəffaflıq günəşdən qoruyucu kosmetikalarda nano-TiO2-nin mühüm göstəricilərindən biridir. Əslində, nano-TiO 2 günəşdən qoruyucu kosmetikalarda şəffafdır, lakin tam şəffaf deyil, çünki nano-TiO2 kiçik hissəciklərə, böyük xüsusi səth sahəsinə və olduqca yüksək səth enerjisinə malikdir və aqreqatlar yaratmaq asandır, beləliklə, aqreqatların dağılma qabiliyyətinə və şəffaflığına təsir göstərir. məhsullar.

2.4

Yaxşı hava müqaviməti

Günəşdən qoruyucu kosmetika üçün Nano-TiO 2 müəyyən hava müqaviməti (xüsusilə də işığa davamlılıq) tələb edir. Nano-TiO2 kiçik hissəciklərə və yüksək aktivliyə malik olduğundan, ultrabənövşəyi şüaları udduqdan sonra elektron dəlik cütləri yaradacaq və bəzi elektron dəlik cütləri səthə miqrasiya edəcək və nəticədə suyun səthində adsorbsiya edilmiş atomik oksigen və hidroksil radikalları yaranacaq. güclü oksidləşmə qabiliyyətinə malik olan nano-TiO2. Bu, məhsulların rənginin dəyişməsinə və qoxuya səbəb olacaqdır. ədviyyatların parçalanması. Buna görə də, fotokimyəvi fəaliyyətini maneə törətmək üçün nano-TiO2-nin səthinə silisium oksidi, alüminium oksidi və sirkoniya kimi bir və ya bir neçə şəffaf izolyasiya təbəqəsi örtülməlidir.

3. Nano-TiO2-nin növləri və inkişaf meylləri

3.1

Nano-TiO2 tozu

Nano-TiO2 məhsulları bərk toz şəklində satılır, nano-TiO2-nin səth xüsusiyyətlərinə görə hidrofilik toz və lipofilik tozlara bölünə bilər. Hidrofilik toz su əsaslı kosmetikada, lipofil toz isə yağ əsaslı kosmetikada istifadə olunur. Hidrofilik tozlar ümumiyyətlə qeyri-üzvi səth müalicəsi ilə əldə edilir. Bu xarici nano-TiO2 tozlarının əksəriyyəti tətbiq sahələrinə görə xüsusi səth emalından keçmişdir.

3.2

Dərinin rəngi nano TiO2

Nano-TiO2 hissəcikləri incə və görünən işıqda daha qısa dalğa uzunluğuna malik mavi işığı səpmək asan olduğundan, günəşdən qoruyucu kosmetikaya əlavə olunduqda dəri mavi ton göstərəcək və sağlam görünəcək. Dərinin rəngini uyğunlaşdırmaq üçün tez-tez dəmir oksidi kimi qırmızı piqmentlər erkən mərhələdə kosmetik formullara əlavə edilir. Bununla belə, nano-TiO2 _ 2 və dəmir oksidi arasında sıxlıq və islanma fərqinə görə, Üzən rənglər tez-tez baş verir.

4. Çində nano-TiO2-nin istehsal vəziyyəti

Çində nano-TiO2 _ 2 üzrə kiçik miqyaslı tədqiqatlar çox aktivdir və nəzəri tədqiqat səviyyəsi dünya qabaqcıl səviyyəyə çatmışdır, lakin tətbiqi tədqiqat və mühəndislik tədqiqatları nisbətən geri qalmışdır və bir çox tədqiqat nəticələri sənaye məhsullarına çevrilə bilməz. Çində nano-TiO2-nin sənaye istehsalı 1997-ci ildə Yaponiyadan 10 ildən çox sonra başlamışdır.

Çində nano-TiO2 məhsullarının keyfiyyətini və bazar rəqabət qabiliyyətini məhdudlaşdıran iki səbəb var:

① Tətbiqi texnologiya tədqiqatları geridə qalır

Tətbiq texnologiyası tədqiqatı kompozit sistemdə nano-TiO2-nin əlavə prosesi və effektin qiymətləndirilməsi problemlərini həll etməlidir. Nano-TiO2-nin bir çox sahələrdə tətbiqi tədqiqatları tam inkişaf etdirilməmişdir və günəşdən qoruyucu kosmetika kimi bəzi sahələrdə tədqiqatlar hələ də dərinləşdirilməlidir. Tətbiqi texnologiya tədqiqatlarının geridə qalması səbəbindən Çinin nano-TiO2 _ 2 məhsulları müxtəlif sahələrin xüsusi tələblərinə cavab verən seriyalı markalar formalaşdıra bilmir.

② Nano-TiO2 səthinin təmizlənməsi texnologiyası əlavə tədqiqata ehtiyac duyur

Səthin təmizlənməsinə qeyri-üzvi səth müalicəsi və üzvi səth müalicəsi daxildir. Səthi emal texnologiyası səthi təmizləmə agenti formulundan, səthi emal texnologiyasından və səthi təmizləmə avadanlığından ibarətdir.

5. Yekun nitq

Günəşdən qoruyucu kosmetikadakı nano-TiO2-nin şəffaflığı, ultrabənövşəyi şüalardan qorunma qabiliyyəti, dağılma qabiliyyəti və işığa davamlılığı onun keyfiyyətini qiymətləndirmək üçün vacib texniki göstəricilərdir və nano-TiO2-nin sintez prosesi və səthi təmizləmə üsulu bu texniki göstəriciləri müəyyən etmək üçün açardır.