Nanotechnoleg a Nanomaterials: Nanomedr Titaniwm Deuocsid mewn Cosmetigau Eli Haul

Nanotechnoleg a Nanomaterials: Nanomedr Titaniwm Deuocsid mewn Cosmetigau Eli Haul

Dyfynnwch eiriau

Mae gan tua 5% o'r pelydrau sy'n cael eu pelydru gan yr haul belydrau uwchfioled gyda thonfedd ≤400 nm. Gellir rhannu pelydrau uwchfioled yng ngolau'r haul yn: pelydrau uwchfioled ton hir gyda thonfedd o 320 nm ~ 400 nm, a elwir yn belydrau uwchfioled math A (UVA); Gelwir pelydrau uwchfioled tonnau canolig gyda thonfedd o 290 nm i 320 nm yn belydrau uwchfioled math B (UVB) a phelydrau uwchfioled tonfedd fer gyda thonfedd o 200 nm i 290 nm yw pelydrau uwchfioled math C.

Oherwydd ei donfedd fer ac egni uchel, mae gan belydrau uwchfioled bŵer dinistriol gwych, a all niweidio croen pobl, achosi llid neu losg haul, a chynhyrchu canser y croen yn ddifrifol. UVB yw'r prif ffactor sy'n achosi llid y croen a llosg haul.

1. yr egwyddor o cysgodi pelydrau uwchfioled â nano TiO2

Mae TiO _ 2 yn lled-ddargludydd math N. Mae ffurf grisial nano-TiO _ 2 a ddefnyddir mewn colur eli haul yn gyffredinol rutile, ac mae ei lled band gwaharddedig yn 3.0 eV Pan fydd pelydrau UV gyda thonfedd llai na 400nm yn arbelydru TiO _ 2, gall electronau ar fand falens amsugno pelydrau UV a bod yn gyffrous i mae'r band dargludiad, a pharau tyllau electron yn cael eu cynhyrchu ar yr un pryd, felly mae gan TiO _ 2 y swyddogaeth o amsugno Pelydrau UV. Gyda maint gronynnau bach a nifer o ffracsiynau, mae hyn yn cynyddu'n fawr y tebygolrwydd o rwystro neu ryng-gipio pelydrau uwchfioled.

2. Nodweddion nano-TiO2 mewn colur eli haul

2.1

Effeithlonrwydd cysgodi UV uchel

Mynegir gallu cysgodi uwchfioled colur eli haul gan y ffactor amddiffyn rhag yr haul (gwerth SPF), a'r uchaf yw'r gwerth SPF, y gorau yw'r effaith eli haul. Cymhareb yr egni sydd ei angen i gynhyrchu'r erythema canfyddadwy isaf ar gyfer croen wedi'i orchuddio â chynhyrchion eli haul i'r egni sydd ei angen i gynhyrchu erythema o'r un graddau ar gyfer croen heb gynhyrchion eli haul.

Gan fod nano-TiO2 yn amsugno ac yn gwasgaru pelydrau uwchfioled, fe'i hystyrir fel yr eli haul corfforol mwyaf delfrydol gartref a thramor. Yn gyffredinol, mae gallu nano-TiO2 i amddiffyn UVB 3-4 gwaith yn fwy na nano-ZnO.

2.2

Amrediad maint gronynnau addas

Mae gallu cysgodi uwchfioled nano-TiO2 yn cael ei bennu gan ei allu amsugno a'i allu gwasgaru. Po leiaf yw maint gronynnau gwreiddiol nano-TiO2, y cryfaf yw'r gallu i amsugno uwchfioled. Yn ôl cyfraith Rayleigh o wasgaru golau, mae maint gronynnau gwreiddiol gorau posibl ar gyfer gallu gwasgaru uchaf nano-TiO2 i belydrau uwchfioled â thonfeddi gwahanol. Mae arbrofion hefyd yn dangos po hiraf yw'r donfedd pelydrau uwchfioled, Mae gallu cysgodi nano-TiO 2 yn dibynnu mwy ar ei allu gwasgaru; Po fyrraf yw'r donfedd, y mwyaf y mae ei gysgodi yn dibynnu ar ei allu amsugno.

2.3

Dispersibility ardderchog a thryloywder

Mae maint gronynnau gwreiddiol nano-TiO2 yn is na 100 nm, llawer llai na thonfedd golau gweladwy. Yn ddamcaniaethol, gall nano-TiO2 drosglwyddo golau gweladwy pan fydd wedi'i wasgaru'n llwyr, felly mae'n dryloyw. Oherwydd tryloywder nano-TiO2, ni fydd yn gorchuddio'r croen pan gaiff ei ychwanegu at gosmetigau eli haul. Felly, gall ddangos harddwch croen naturiol.Transparency yw un o'r mynegeion pwysig o nano-TiO2 mewn colur eli haul. Mewn gwirionedd, mae nano-TiO 2 yn dryloyw ond nid yn gwbl dryloyw mewn colur eli haul, oherwydd mae gan nano-TiO2 ronynnau bach, arwynebedd arwyneb penodol mawr ac egni wyneb hynod o uchel, ac mae'n hawdd ffurfio agregau, gan effeithio ar wasgaredd a thryloywder. cynnyrch.

2.4

Gwrthwynebiad tywydd da

Mae Nano-TiO 2 ar gyfer colur eli haul yn gofyn am wrthwynebiad tywydd penodol (yn enwedig ymwrthedd golau). Oherwydd bod gan nano-TiO2 ronynnau bach a gweithgaredd uchel, bydd yn cynhyrchu parau tyllau electron ar ôl amsugno pelydrau uwchfioled, a bydd rhai parau tyllau electron yn mudo i'r wyneb, gan arwain at ocsigen atomig a radicalau hydrocsyl yn y dŵr a arsugnir ar wyneb y dŵr. nano-TiO2, sydd â gallu ocsideiddio cryf. Bydd yn achosi afliwiad o gynhyrchion ac aroglau oherwydd dadelfennu sbeisys. Felly, rhaid gorchuddio un neu fwy o haenau ynysu tryloyw, megis silica, alwmina a zirconia, ar wyneb nano-TiO2 i atal ei weithgaredd ffotocemegol.

3. Mathau a thueddiadau datblygu nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2 powdr

Mae'r cynhyrchion nano-TiO2 yn cael eu gwerthu ar ffurf powdr solet, y gellir eu rhannu'n bowdr hydroffilig a phowdr lipoffilig yn ôl priodweddau wyneb nano-TiO2. Defnyddir powdr hydroffilig mewn colur dŵr, tra bod powdr lipoffilig yn cael ei ddefnyddio mewn colur olew. Yn gyffredinol, mae powdrau hydroffilig yn cael eu sicrhau trwy driniaeth arwyneb anorganig. Mae'r rhan fwyaf o'r powdrau nano-TiO2 tramor hyn wedi cael triniaeth arwyneb arbennig yn ôl eu meysydd cais.

3.2

Lliw croen nano TiO2

Oherwydd bod gronynnau nano-TiO2 yn iawn ac yn hawdd i'w gwasgaru golau glas gyda thonfedd byrrach mewn golau gweladwy, o'u hychwanegu at gosmetigau eli haul, bydd y croen yn dangos tôn glas ac yn edrych yn afiach. Er mwyn cyfateb lliw croen, mae pigmentau coch fel haearn ocsid yn aml yn cael eu hychwanegu at fformiwlâu cosmetig yn y cyfnod cynnar. Fodd bynnag, oherwydd y gwahaniaeth mewn dwysedd a gwlybedd rhwng nano-TiO2 _ 2 a haearn ocsid, mae lliwiau arnofio yn aml yn digwydd.

4. Statws cynhyrchu nano-TiO2 yn Tsieina

Mae ymchwil ar raddfa fach ar nano-TiO2 _ 2 yn Tsieina yn weithgar iawn, ac mae'r lefel ymchwil ddamcaniaethol wedi cyrraedd lefel uwch y byd, ond mae'r ymchwil gymhwysol a'r ymchwil peirianneg yn gymharol yn ôl, ac ni ellir trawsnewid llawer o ganlyniadau ymchwil yn gynhyrchion diwydiannol. Dechreuodd cynhyrchu diwydiannol nano-TiO2 yn Tsieina ym 1997, fwy na 10 mlynedd yn ddiweddarach na Japan.

Mae dau reswm sy'n cyfyngu ar ansawdd a chystadleurwydd marchnad cynhyrchion nano-TiO2 yn Tsieina:

① Mae ymchwil technoleg gymhwysol ar ei hôl hi

Mae angen i'r ymchwil technoleg cais ddatrys y problemau o ychwanegu gwerthusiad proses ac effaith o nano-TiO2 mewn system gyfansawdd. Nid yw ymchwil cymhwyso nano-TiO2 mewn llawer o feysydd wedi'i ddatblygu'n llawn, ac mae angen dyfnhau'r ymchwil mewn rhai meysydd, megis colur eli haul, o hyd. ni all ffurfio brandiau cyfresol i fodloni gofynion arbennig gwahanol feysydd.

② Mae angen astudiaeth bellach o dechnoleg trin wyneb nano-TiO2

Mae triniaeth arwyneb yn cynnwys triniaeth arwyneb anorganig a thriniaeth arwyneb organig. Mae technoleg trin wyneb yn cynnwys fformiwla asiant trin wyneb, technoleg trin wyneb ac offer trin wyneb.

5. Sylwadau cloi

Mae tryloywder, perfformiad cysgodi uwchfioled, gwasgaredd a gwrthiant golau nano-TiO2 mewn colur eli haul yn fynegeion technegol pwysig i farnu ei ansawdd, a'r broses synthesis a dull trin wyneb nano-TiO2 yw'r allwedd i bennu'r mynegeion technegol hyn.