Nanoteknologio kaj Nanomaterialoj: Nanometer Titanium Dioxide en Sunscreen Cosmetics

Nanoteknologio kaj Nanomaterialoj: Nanometer Titanium Dioxide en Sunscreen Cosmetics

Citi vortojn

Ĉirkaŭ 5% de la radioj radiataj de la suno havas ultraviolajn radiojn kun ondolongo ≤400 nm. Ultraviolaj radioj en sunlumo povas esti dividitaj en: long-ondaj ultraviolaj radioj kun ondolongo de 320 nm~400 nm, nomitaj A-tipaj ultraviolaj radioj (UVA); Mezondaj ultraviolaj radioj kun ondolongo de 290 nm ĝis 320 nm estas nomitaj B-tipaj ultraviolaj radioj (UVB) kaj mallongaj ondoj kun ondolongo de 200 nm ĝis 290 nm estas nomitaj C-tipaj ultraviolaj radioj.

Pro sia mallonga ondolongo kaj alta energio, transviolaj radioj havas grandan detruan potencon, kiu povas damaĝi la haŭton de homoj, kaŭzi inflamon aŭ sunbruliĝon kaj grave produkti haŭtan kanceron. UVB estas la ĉefa faktoro kaŭzanta haŭtan inflamon kaj sunbruliĝon.

1. la principo de ŝirmado de transviolaj radioj per nano TiO2

TiO _ 2 estas N-tipa duonkonduktaĵo. La kristala formo de nano-TiO _ 2 uzata en sunkrema kosmetikaĵoj estas ĝenerale rutila, kaj ĝia malpermesita bendolarĝo estas 3.0 eV Kiam UV-radioj kun ondolongo malpli ol 400nm surradias TiO _ 2, elektronoj sur valenta bendo povas sorbi UV-radiojn kaj eksciti. la kondukta bendo, kaj elektron-truaj paroj estas generitaj samtempe, do TiO _ 2 havas la funkcio absorbi UV-radiojn. Kun malgranda partiklograndeco kaj multaj frakcioj, Ĉi tio multe pliigas la probablon bloki aŭ interkapti transviolajn radiojn.

2. Karakterizaĵoj de nano-TiO2 en sunkremaj kosmetikaĵoj

2.1

Alta UV-ŝirma efikeco

La transviola ŝirma kapablo de sunkremaj kosmetikaĵoj estas esprimita per la sunprotekta faktoro (SPF-valoro), kaj ju pli alta estas la SPF-valoro, des pli bona la sunkrema efiko. La rilatumo de la energio postulata por produkti la plej malsupran konstateblan eritemon por haŭto kovrita per sunkremproduktoj al la energio postulata por produkti eritemon de la sama grado por haŭto sen sunkremproduktoj.

Ĉar nano-TiO2 sorbas kaj disvastigas ultraviolajn radiojn, ĝi estas rigardata kiel la plej ideala fizika sunkremo hejme kaj eksterlande. Ĝenerale, la kapablo de nano-TiO2 ŝirmi UVB estas 3-4 fojojn tiu de nano-ZnO.

2.2

Taŭga partiklograndeco

La ultraviola ŝirma kapablo de nano-TiO2 estas determinita de sia sorba kapablo kaj disvastigkapablo. Ju pli malgranda estas la origina partiklograndeco de nano-TiO2, des pli forta estas la ultraviola sorbadkapablo. Laŭ la leĝo de Rayleigh de lumdisvastigo, ekzistas optimuma origina partiklograndeco por la maksimuma disvastigkapablo de nano-TiO2 al ultraviolaj radioj kun malsamaj ondolongoj. Eksperimentoj ankaŭ montras, ke ju pli longa la ondolongo de ultraviolaj radioj,La ŝirmkapablo de nano-TiO 2 dependas pli de sia disvastigkapablo; Ju pli mallonga la ondolongo, des pli ĝia ŝirmado dependas de sia sorba kapablo.

2.3

Bonega disvastigebleco kaj travidebleco

La origina partiklograndeco de nano-TiO2 estas sub 100 nm, multe malpli ol la ondolongo de videbla lumo. Teorie, nano-TiO2 povas transdoni videblan lumon kiam ĝi estas tute disigita, do ĝi estas travidebla. Pro la travidebleco de nano-TiO2, ĝi ne kovros la haŭton kiam aldonita en sunkreman kosmetikaĵojn. Sekve, ĝi povas montri naturan haŭtan belecon. Travidebleco estas unu el la gravaj indeksoj de nano-TiO2 en sunkremaj kosmetikaĵoj. Fakte, nano-TiO 2 estas travidebla sed ne tute travidebla en sunkrema kosmetikaĵoj, ĉar nano-TiO2 havas malgrandajn partiklojn, grandan specifan surfacareon kaj ekstreme altan surfacan energion, kaj estas facile formi agregaĵojn, tiel influante la disvastigeblecon kaj travideblecon de. produktoj.

2.4

Bona veterrezisto

Nano-TiO 2 por sunkremaj kosmetikaĵoj postulas certan veterreziston (precipe malpezan reziston). Ĉar nano-TiO2 havas malgrandajn partiklojn kaj altan agadon, ĝi generos elektron-truajn parojn post absorbado de ultraviolaj radioj, kaj kelkaj elektron-truaj paroj migros al la surfaco, rezultigante atoman oksigenon kaj hidroksilradikalojn en la akvo adsorbita sur la surfaco de. nano-TiO2, kiu havas fortan oksidigan kapablon. Ĝi kaŭzos malkoloriĝon de produktoj kaj odoron pro putriĝo de spicoj. Tial, unu aŭ pluraj travideblaj izolaj tavoloj, kiel silicoksido, alumino kaj zirkonio, devas esti kovritaj sur la surfaco de nano-TiO2 por malhelpi ĝian fotokemian agadon.

3. Tipoj kaj evoluaj tendencoj de nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2-pulvoro

La nano-TiO2-produktoj estas venditaj en formo de solida pulvoro, kiu povas esti dividita en hidrofilan pulvoron kaj lipofilan pulvoron laŭ la surfacaj propraĵoj de nano-TiO2. Hidrofila pulvoro estas uzata en akvobazaj kosmetikaĵoj, dum lipofila pulvoro estas uzata en ole-bazitaj kosmetikaĵoj. Hidrofilaj pulvoroj estas ĝenerale akiritaj per neorganika surfaca traktado. Plejparto de ĉi tiuj fremdaj nano-TiO2-pulvoroj spertis specialan surfacan traktadon laŭ siaj aplikaj kampoj.

3.2

Haŭtkoloro nano TiO2

Ĉar nano-TiO2-partikloj estas fajnaj kaj facile disĵeti bluan lumon kun pli mallonga ondolongo en videbla lumo, kiam aldonitaj en sunkreman kosmetikaĵojn, la haŭto montros bluan tonon kaj aspektos nesana. Por egali haŭtkoloron, ruĝaj pigmentoj kiel feroksido ofte estas aldonitaj al kosmetikaj formuloj en la frua etapo. Tamen, pro la diferenco en denseco kaj malsekigeblo inter nano-TiO2 _ 2 kaj feroksido, ofte okazas ŝvebaj koloroj.

4. Produktada stato de nano-TiO2 en Ĉinio

Malgrand-skala esplorado pri nano-TiO2 _ 2 en Ĉinio estas tre aktiva, kaj la teoria esplornivelo atingis la mondan altnivelon, sed la aplikata esplorado kaj inĝenieristiko estas relative postiĝintaj, kaj multaj esplorrezultoj ne povas esti transformitaj en industriajn produktojn. La industria produktado de nano-TiO2 en Ĉinio komenciĝis en 1997, pli ol 10 jarojn poste ol Japanio.

Estas du kialoj, kiuj limigas la kvaliton kaj merkatan konkurencivon de nano-TiO2-produktoj en Ĉinio:

① Esplorado pri aplikata teknologio postrestas

La esploro pri aplika teknologio bezonas solvi la problemojn pri aldonado de procezo kaj efekta taksado de nano-TiO2 en kunmetita sistemo. La aplika esplorado de nano-TiO2 en multaj kampoj ne estas plene disvolvita, kaj la esploro en iuj kampoj, kiel sunkrema kosmetikaĵoj, ankoraŭ devas esti profundigita.Pro la malfruo de aplikata teknologia esplorado, la nano-TiO2 _ 2 produktoj de Ĉinio. ne povas formi seriajn markojn por plenumi la specialajn postulojn de malsamaj kampoj.

② La surfactraktada teknologio de nano-TiO2 bezonas plian studon

Surfaca traktado inkluzivas neorganikan surfacan traktadon kaj organikan surfacan traktadon. Surfaca traktado teknologio estas kunmetita de surfaca traktado agento formulo, surfaca traktado teknologio kaj surfaca traktado ekipaĵo.

5. Finaj rimarkoj

La travidebleco, transviola ŝirma agado, disvastigebleco kaj lumrezisto de nano-TiO2 en sunkremaj kosmetikaĵoj estas gravaj teknikaj indeksoj por juĝi ĝian kvaliton, kaj la sinteza procezo kaj surfaca traktadmetodo de nano-TiO2 estas la ŝlosilo por determini ĉi tiujn teknikajn indeksojn.