Nanotechnology ug Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide sa Sunscreen Cosmetics

Nanotechnology ug Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide sa Sunscreen Cosmetics

Pagkutlo sa mga pulong

Mga 5% sa mga silaw nga gipadan-ag sa adlaw adunay ultraviolet rays nga adunay wavelength nga ≤400 nm. Ang ultraviolet rays sa kahayag sa adlaw mahimong bahinon ngadto sa: long-wave ultraviolet rays nga adunay wavelength nga 320 nm~400 nm, nga gitawag ug A-type ultraviolet rays (UVA); Ang medium-wave nga ultraviolet rays nga adunay wavelength nga 290 nm hangtod 320 nm gitawag ug B-type ultraviolet rays (UVB) ug ang short-wave nga ultraviolet rays nga adunay wavelength nga 200 nm hangtod 290 nm gitawag ug C-type nga ultraviolet rays.

Tungod sa mubo nga wavelength ug taas nga kusog niini, ang ultraviolet rays adunay dako nga makadaut nga gahum, nga makadaot sa panit sa mga tawo, makapahinabog panghubag o sunburn, ug seryoso nga makapatunghag kanser sa panit. Ang UVB mao ang nag-unang hinungdan nga hinungdan sa paghubag sa panit ug pagsunog sa adlaw.

1. ang prinsipyo sa pagpanalipod sa ultraviolet rays sa nano TiO2

Ang TiO _ 2 usa ka N-type nga semiconductor. Ang kristal nga porma sa nano-TiO _ 2 nga gigamit sa sunscreen cosmetics kasagaran rutile, ug ang gidili nga band width niini mao ang 3.0 eV Kung ang UV rays nga adunay wavelength nga ubos pa sa 400nm irradiate TiO _ 2, ang mga electron sa valence band makasuhop sa UV rays ug maghinam-hinam sa ang conduction band, ug ang electron-hole pairs kay namugna sa samang higayon, mao nga ang TiO _ 2 adunay function sa pagsuhop sa UV rays. Uban sa gamay nga gidak-on sa partikulo ug daghang mga tipik, Kini labi nga nagdugang sa posibilidad sa pagbabag o pag-intercept sa ultraviolet rays.

2. Mga kinaiya sa nano-TiO2 sa sunscreen cosmetics

2.1

Taas nga UV shielding efficiency

Ang ultraviolet shielding nga abilidad sa sunscreen cosmetics gipahayag sa sun protection factor (SPF value), ug kon mas taas ang SPF value, mas maayo ang sunscreen effect. Ang ratio sa enerhiya nga gikinahanglan aron makagama sa labing ubos nga makit-an nga erythema alang sa panit nga adunay sapaw sa mga produkto sa sunscreen ngadto sa enerhiya nga gikinahanglan aron makahimo og erythema sa parehas nga degree alang sa panit nga walay mga produkto sa sunscreen.

Samtang ang nano-TiO2 mosuhop ug magsabwag sa ultraviolet rays, kini giisip nga labing maayo nga pisikal nga sunscreen sa balay ug sa gawas sa nasud. Sa kinatibuk-an, ang abilidad sa nano-TiO2 sa pagpanalipod sa UVB mao ang 3-4 ka pilo sa nano-ZnO.

2.2

Angayan nga gidak-on sa partikulo

Ang abilidad sa pagpanalipod sa ultraviolet sa nano-TiO2 gitino pinaagi sa abilidad sa pagsuyup ug abilidad sa pagsabwag. Ang mas gamay nga orihinal nga gidak-on sa partikulo sa nano-TiO2, mas lig-on ang abilidad sa pagsuyup sa ultraviolet. Sumala sa balaod ni Rayleigh sa pagsabwag sa kahayag, adunay usa ka kamalaumon nga orihinal nga gidak-on sa partikulo alang sa labing taas nga abilidad sa pagsabwag sa nano-TiO2 ngadto sa ultraviolet rays nga adunay lain-laing mga wavelength. Gipakita usab sa mga eksperimento nga kung mas taas ang wavelength sa ultraviolet rays, Ang abilidad sa pagpanalipod sa nano-TiO 2 mas nagdepende sa abilidad sa pagsabwag niini; Ang mas mubo nga wavelength, mas ang panalipod niini nagdepende sa abilidad sa pagsuyup niini.

2.3

Maayo kaayo nga dispersibility ug transparency

Ang orihinal nga gidak-on sa partikulo sa nano-TiO2 ubos sa 100 nm, ubos kaayo sa wavelength sa makita nga kahayag. Sa teoriya, ang nano-TiO2 makapasa sa makita nga kahayag kung kini hingpit nga nagkatibulaag, busa kini transparent. Tungod sa transparency sa nano-TiO2, dili kini makatabon sa panit kung idugang sa mga kosmetiko sa sunscreen. Busa, kini makapakita sa natural nga katahum sa panit.Ang transparency mao ang usa sa importante nga mga indeks sa nano-TiO2 sa sunscreen cosmetics. Sa tinuud, ang nano-TiO 2 transparent apan dili hingpit nga transparent sa mga kosmetiko sa sunscreen, tungod kay ang nano-TiO2 adunay gagmay nga mga partikulo, dako nga espesipikong lugar sa nawong ug labi ka taas nga enerhiya sa nawong, ug dali nga maporma ang mga aggregate, sa ingon nakaapekto sa pagkatibulaag ug transparency sa mga produkto.

2.4

Maayong pagsukol sa panahon

Ang Nano-TiO 2 alang sa mga kosmetiko sa sunscreen nanginahanglan ug piho nga pagsukol sa panahon (labi na ang pagsukol sa kahayag). Tungod kay ang nano-TiO2 adunay gagmay nga mga partikulo ug taas nga kalihokan, kini makamugna og electron-hole nga mga pares human sa pagsuhop sa ultraviolet rays, ug ang pipila ka mga electron-hole nga mga pares molalin ngadto sa ibabaw, nga moresulta sa atomic oxygen ug hydroxyl radicals sa tubig nga adsorbed sa ibabaw sa nawong sa nano-TiO2, nga adunay lig-on nga abilidad sa oksihenasyon.Kini mahimong hinungdan sa pagkausab sa kolor sa mga produkto ug baho tungod sa pagkadunot sa mga panakot. Busa, ang usa o labaw pa nga transparent nga isolation layer, sama sa silica, alumina ug zirconia, kinahanglan nga adunay sapaw sa nawong sa nano-TiO2 aron mapugngan ang kalihokan sa photochemical niini.

3. Mga tipo ug mga uso sa pag-uswag sa nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2 powder

Ang mga produkto sa nano-TiO2 gibaligya sa porma sa solid powder, nga mahimong bahinon sa hydrophilic powder ug lipophilic powder sumala sa mga kabtangan sa nawong sa nano-TiO2. Ang hydrophilic powder gigamit sa water-based cosmetics, samtang ang lipophilic powder gigamit sa oil-based cosmetics. Ang mga hydrophilic powder sa kasagaran makuha pinaagi sa dili organikong pagtambal sa nawong. Kadaghanan sa mga langyaw nga nano-TiO2 nga mga pulbos nakaagi sa espesyal nga pagtambal sa nawong sumala sa ilang mga natad sa aplikasyon.

3.2

Kolor sa panit nano TiO2

Tungod kay ang mga partikulo sa nano-TiO2 maayo ug dali nga isabwag ang asul nga kahayag nga adunay mas mubo nga wavelength sa makita nga kahayag, kung idugang sa mga kosmetiko sa sunscreen, ang panit magpakita sa asul nga tono ug tan-awon nga dili maayo. Aron mohaum sa kolor sa panit, ang pula nga mga pigmento sama sa iron oxide sagad idugang sa mga pormula sa kosmetiko sa sayong bahin. Bisan pa, tungod sa kalainan sa densidad ug pagkabasa tali sa nano-TiO2 _ 2 ug iron oxide, Ang naglutaw nga mga kolor kanunay nga mahitabo.

4. Ang kahimtang sa produksiyon sa nano-TiO2 sa China

Ang gamay nga panukiduki sa nano-TiO2 _ 2 sa China aktibo kaayo, ug ang lebel sa teoretikal nga panukiduki nakaabot sa abante nga lebel sa kalibutan, apan ang gipadapat nga panukiduki ug panukiduki sa engineering medyo atrasado, ug daghang mga resulta sa panukiduki dili mahimo nga mga produkto sa industriya. Ang industriyal nga produksiyon sa nano-TiO2 sa China nagsugod niadtong 1997, kapin sa 10 ka tuig ang milabay kay sa Japan.

Adunay duha ka hinungdan nga nagpugong sa kalidad ug kompetisyon sa merkado sa mga produkto nga nano-TiO2 sa China:

① Naulahi ang panukiduki sa paggamit sa teknolohiya

Ang panukiduki sa teknolohiya sa aplikasyon kinahanglan nga masulbad ang mga problema sa pagdugang sa proseso ug pagtimbang-timbang sa epekto sa nano-TiO2 sa composite system. Ang panukiduki sa aplikasyon sa nano-TiO2 sa daghang mga natad wala pa hingpit nga naugmad, ug ang panukiduki sa pipila ka mga natad, sama sa mga kosmetiko sa sunscreen, kinahanglan pa nga palawman. dili makahimo sa mga serial brand aron matubag ang mga espesyal nga kinahanglanon sa lainlaing natad.

② Ang teknolohiya sa pagtambal sa nawong sa nano-TiO2 nanginahanglan dugang nga pagtuon

Ang pagtambal sa nawong naglakip sa dili organikong pagtambal sa nawong ug pagtambal sa organikong nawong. Ang teknolohiya sa pagtambal sa nawong gilangkuban sa pormula sa ahente sa pagtambal sa nawong, teknolohiya sa pagtambal sa nawong ug kagamitan sa pagtambal sa nawong.

5. Panapos nga mga pulong

Ang transparency, ultraviolet shielding performance, dispersibility ug light resistance sa nano-TiO2 sa sunscreen cosmetics importante nga teknikal nga mga index aron sa paghukom sa kalidad niini, ug ang proseso sa synthesis ug surface treatment method sa nano-TiO2 mao ang yawe sa pagtino niini nga mga teknikal nga indeks.