Nanotechnologie et nanomatériaux: dioxyde de titane nanométrique dans les cosmétiques de crème solaire
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Environ 5% des rayons rayonnés par le soleil ont des rayons ultraviolets avec une longueur d'onde ≤ 400 nm. Les rayons ultraviolets en lumière du soleil peuvent être divisés en: rayons ultraviolets à ondes longues avec une longueur d'onde de 320 nm ~ 400 nm, appelée rayons ultraviolets de type A (UVA); Les rayons ultraviolets à ondes moyennes avec une longueur d'onde de 290 nm à 320 nm sont appelés rayons ultraviolets de type B (UVB) et rayons ultraviolets à ondes courtes avec une longueur d'onde de 200 nm à 290 nm sont appelés rayons ultraviolets de type C.
En raison de sa courte longueur d'onde et de sa grande énergie, les rayons ultraviolets ont une grande puissance destructrice, qui peut endommager la peau des gens, provoquer une inflammation ou des coups de soleil et produire sérieusement un cancer de la peau. Les UVB sont le principal facteur provoquant une inflammation cutanée et des coups de soleil.
1. Le principe du blindage des rayons ultraviolets avec Nano TiO2
Tio _ 2 est un semi-conducteur de type N. La forme en cristal de nano-tio _ 2 utilisé dans les cosmétiques de crème solaire est généralement rutile, et sa largeur de bande interdite est de 3,0 eV lorsque les rayons UV avec une longueur d'onde inférieure à 400 nm Irradiate TiO _ 2, les électrons sur les paires de valence générés au même moment, donc Tio _ 2 a la fonction de la fonction d'électrons en hol rayons. Avec une petite taille de particules et de nombreuses fractions, cela augmente considérablement la probabilité de bloquer ou d'intercepter les rayons ultraviolets.
2. Caractéristiques du nano-tio2 dans les cosmétiques de crème solaire
2.1
Efficacité de blindage UV élevée
La capacité de blindage ultraviolette des cosmétiques de crème solaire est exprimée par le facteur de protection solaire (valeur SPF), et plus la valeur SPF est élevée, meilleure est l'effet de crème solaire. Le rapport de l'énergie nécessaire pour produire l'érythème détectable le plus bas pour la peau enduit de produits de crème solaire à l'énergie nécessaire pour produire l'érythème du même degré pour la peau sans produits solaires.
Alors que Nano-TiO2 absorbe et disperse les rayons ultraviolets, il est considéré comme l'écran physique physique le plus idéal au pays et à l'étranger. En général, la capacité de Nano-TIO2 à protéger les UVB est 3-4 fois celle de Nano-ZnO.
2.2
Plage de taille de particules appropriée
La capacité de blindage ultraviolette de Nano-TiO2 est déterminée par sa capacité d'absorption et sa capacité de diffusion. Plus la taille des particules d'origine de Nano-TIO2 est petite, plus la capacité d'absorption ultraviolette est forte. Selon la loi de la diffusion de la lumière de Rayleigh, il existe une taille de particules d'origine optimale pour la capacité de diffusion maximale du nano-TIO2 à des rayons ultraviolets avec différentes longueurs d'onde. Les expériences montrent également que plus la longueur d'onde des rayons ultraviolets est longue, la capacité de blindage de Nano-Tio 2 dépend davantage de sa capacité de diffusion; Plus la longueur d'onde est courte, plus son blindage dépend de sa capacité d'absorption.
2.3
Excellente dispersibilité et transparence
La taille des particules d'origine de Nano-TIO2 est inférieure à 100 nm, bien moins que la longueur d'onde de la lumière visible. Théoriquement, Nano-TiO2 peut transmettre une lumière visible lorsqu'elle est complètement dispersée, elle est donc transparente. En raison de la transparence du nano-TIO2, il ne couvrira pas la peau lorsqu'il est ajouté dans des cosmétiques de crème solaire. Par conséquent, il peut montrer une beauté naturelle. En fait, le nano-tio 2 est transparent mais pas complètement transparent dans les cosmétiques de crème solaire, car le nano-TIO2 a de petites particules, une grande surface spécifique et une énergie de surface extrêmement élevée, et il est facile de former des agrégats, affectant ainsi la dispersibilité et la transparence des produits.
2.4
Bonne résistance aux temps
Nano-tio 2 pour les cosmétiques de crème solaire nécessite une certaine résistance aux intempéries (en particulier la résistance à la lumière). Étant donné que le nano-TIO2 a de petites particules et une grande activité, elle générera des paires de trou d'électrons après avoir absorbant les rayons ultraviolets, et certaines paires d'électrons-trous migreront vers la surface, entraînant l'oxygène atomique et les radicaux hydroxyle dans l'eau adsorbée à la surface de la nano-TiO2, ce qui a une forte capacité d'oxydation. Par conséquent, une ou plusieurs couches d'isolement transparentes, telles que la silice, l'alumine et la zircone, doivent être enduites à la surface du nano-TIO2 pour inhiber son activité photochimique.
3. Types et tendances de développement de Nano-TIO2
3.1
Poudre nano-tio2
Les produits Nano-TiO2 sont vendus sous forme de poudre solide, qui peut être divisé en poudre hydrophile et poudre lipophile selon les propriétés de surface de Nano-TiO2. La poudre hydrophile est utilisée dans les cosmétiques à base d'eau, tandis que la poudre lipophile est utilisée dans les cosmétiques à base d'huile. Les poudres hydrophiles sont généralement obtenues par traitement de surface inorganique. La plupart de ces poudres de nano-TIO2 étrangères ont subi un traitement de surface spécial en fonction de leurs champs d'application.
3.2
Couleur de peau nano tio2
Parce que les particules de nano-TiO2 sont fins et faciles à disperser la lumière bleue avec une longueur d'onde plus courte dans une lumière visible, lorsqu'elles sont ajoutées dans des cosmétiques de crème solaire, la peau montrera un ton bleu et sera malsain. Afin de faire correspondre la couleur de la peau, des pigments rouges tels que l'oxyde de fer sont souvent ajoutés aux formules cosmétiques au début. Cependant, en raison de la différence de densité et de mouillabilité entre le nano-tio2 _ 2 et l'oxyde de fer, des couleurs flottantes se produisent souvent.
4. Statut de production de Nano-TiO2 en Chine
Des recherches à petite échelle sur le nano-TIO2 _ 2 en Chine sont très actives, et le niveau de recherche théorique a atteint le niveau avancé mondial, mais la recherche appliquée et la recherche en ingénierie sont relativement arriérées, et de nombreux résultats de recherche ne peuvent pas être transformés en produits industriels. La production industrielle de Nano-TiO2 en Chine a commencé en 1997, plus de 10 ans plus tard que le Japon.
Il y a deux raisons qui restreignent la qualité et la compétitivité du marché des produits Nano-TiO2 en Chine:
① La recherche en technologie appliquée est en retard
La recherche sur la technologie des applications doit résoudre les problèmes d'ajout de processus et d'évaluation des effets du nano-TIO2 dans le système composite. La recherche sur les applications de Nano-TiO2 dans de nombreux domaines n'a pas été entièrement développée, et la recherche dans certains domaines, telles que les cosmétiques de crème solaire, doit encore être approfondie.Te le décalage de la recherche en technologie appliquée, les produits nano-tio2 _ 2 en Chine ne peuvent pas former des marques série pour répondre aux exigences particulières de différents champs.
② La technologie de traitement de surface de Nano-TiO2 a besoin d'une étude plus approfondie
Le traitement en surface comprend un traitement de surface inorganique et un traitement de surface organique. La technologie de traitement de surface est composée de formule d'agent de traitement de surface, de technologie de traitement de surface et d'équipement de traitement de surface.
5. Remarques finales
La transparence, les performances de blindage ultraviolet, la dispersibilité et la résistance à la lumière du nano-TIO2 dans les cosmétiques de crème solaire sont des indices techniques importants pour juger de sa qualité, et le processus de synthèse et la méthode de traitement de surface du nano-TIO2 sont la clé pour déterminer ces indices techniques.
Heure du poste: août-23-2021