Нанотехнология жана наноматериалдар: күндөн коргоочу косметикадагы нанометр титан диоксиди

Нанотехнология жана наноматериалдар: күндөн коргоочу косметикадагы нанометр титан диоксиди

Цитата сөздөр

Күндөн тараган нурлардын 5%ке жакынында толкун узундугу ≤400 нм болгон ультрафиолет нурлары бар. Күн нурундагы ультра кызгылт көк нурлар төмөнкүчө бөлүнөт: толкун узундугу 320 нм~400 нм болгон узун толкундуу ультра кызгылт көк нурлар, А тибиндеги ультра кызгылт көк нурлар (UVA) деп аталат; Толкун узундугу 290 нмден 320 нмге чейин болгон орто толкундуу ультра кызгылт көк нурлар В тибиндеги ультра кызгылт көк нурлар (UVB) жана 200 нмден 290 нмге чейинки кыска толкундуу ультра кызгылт көк нурлар С тибиндеги ультрафиолет нурлары деп аталат.

Ультрафиолет нурлары кыска толкун узундугуна жана жогорку энергияга ээ болгондуктан, адамдардын терисин жабыркатат, сезгенүүнү же күнгө күйүп, тери рагын олуттуу түрдө пайда кылуучу зор кыйратуучу күчкө ээ. UVB теринин сезгенүүсүн жана күнгө күйүүнү пайда кылуучу негизги фактор болуп саналат.

1. нано TiO2 менен ультрафиолет нурларын коргоо принциби

TiO _ 2 - N тибиндеги жарым өткөргүч. Күндөн коргоочу косметикада колдонулган нано-TiO _ 2 кристалл түрү жалпысынан рутилдүү жана анын тыюу салынган тилкесинин туурасы 3,0 эВ. Толкун узундугу 400 нмден аз болгон УК нурлары TiO _ 2ди нурландырганда, валенттүү тилкедеги электрондор УК нурларын сиңирип, толкунданышы мүмкүн. өткөргүч тилкеси жана электрон-тешик жуптары бир эле учурда пайда болот убакыт, ошондуктан TiO _ 2 ультрафиолет нурларын жутуу функциясын аткарат. Чакан бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана көп сандаган фракциялары менен, бул ультрафиолет нурларын бөгөттөө же кармап калуу ыктымалдыгын бир топ жогорулатат.

2. Күндөн коргоочу косметикадагы nano-TiO2 өзгөчөлүктөрү

2.1

Жогорку UV коргоо натыйжалуулугу

Күндөн коргоочу косметикалык каражаттардын ультра кызгылт көк нурдан коргоочу жөндөмү күндөн коргоочу фактор (SPF мааниси) менен көрсөтүлөт жана SPF канчалык жогору болсо, күндөн коргоочу эффект ошончолук жакшы болот. Күндөн коргоочу каражаттар менен капталган тери үчүн эң төмөнкү аныкталуучу эритеманы пайда кылуу үчүн талап кылынган энергиянын күндөн коргоочу каражаттарсыз тери үчүн бирдей даражадагы эритеманы өндүрүү үчүн зарыл болгон энергияга катышы.

Нано-TiO2 ультрафиолет нурларын сиңирип, чачыраткандыктан, ал үйдө жана чет өлкөлөрдө эң идеалдуу физикалык күндөн коргоочу каражат катары каралат. Жалпысынан, nano-TiO2дин UVB нурун коргоо жөндөмдүүлүгү нано-ZnO дан 3-4 эсе жогору.

2.2

Ылайыктуу бөлүкчөлөрдүн өлчөмү диапазону

Нано-TiO2дин ультрафиолеттен коргоо жөндөмдүүлүгү анын сиңирүү жөндөмү жана чачыратуу жөндөмү менен аныкталат. Нано-TiO2 бөлүкчөлөрүнүн баштапкы өлчөмү канчалык кичине болсо, ультра кызгылт көк нурларды сиңирүү жөндөмдүүлүгү ошончолук күчтүү болот. Рэйлинин жарык чачыратуу мыйзамына ылайык, нано-TiO2 нин ар түрдүү толкун узундуктагы ультра кызгылт көк нурларга максималдуу чачыратуу жөндөмдүүлүгү үчүн оптималдуу баштапкы бөлүкчөлөрдүн өлчөмү бар. Тажрыйбалар ошондой эле ультра кызгылт көк нурлардын толкун узундугу канчалык узун болсо, нано-TiO 2нин коргоо жөндөмү анын чачыратуу жөндөмүнөн көбүрөөк көз каранды экенин көрсөтүп турат; Толкун узундугу канчалык кыска болсо, анын корголушу анын жутуу жөндөмдүүлүгүнөн көз каранды.

2.3

Мыкты дисперстүүлүк жана ачык-айкындуулук

Нано-TiO2 бөлүкчөлөрүнүн баштапкы өлчөмү 100 нмден төмөн, бул көрүнгөн жарыктын толкун узундугунан алда канча аз. Теориялык жактан алганда, nano-TiO2 көрүнүүчү жарыкты толугу менен чачыранды болгондо өткөрө алат, ошондуктан ал тунук. Нано-TiO2 тунук болгондуктан, күндөн коргоочу косметикага кошулганда терини каптабайт. Ошондуктан, ал табигый тери сулуулугун көрсөтө алат. Transparency күндөн коргоочу косметика нано-TiO2 маанилүү көрсөткүчтөрдүн бири болуп саналат. Чындыгында, nano-TiO 2 күндөн коргоочу косметикада тунук, бирок толугу менен тунук эмес, анткени nano-TiO2 кичинекей бөлүкчөлөргө, чоң спецификалык беттик аянтка жана өтө жогорку беттик энергияга ээ жана агрегаттарды түзүү оңой, ошентип чачтын таралышына жана ачыктыгына таасир этет. буюмдар.

2.4

Жакшы аба ырайы каршылык

Күндөн коргоочу косметика үчүн Nano-TiO 2 белгилүү бир аба ырайына туруктуулукту талап кылат (айрыкча жарыкка каршы). Нано-TiO2 кичинекей бөлүкчөлөргө жана жогорку активдүүлүккө ээ болгондуктан, ал ультрафиолет нурларын сиңиргенден кийин электрондук тешик жуптарын жаратат, ал эми кээ бир электрон тешик жуптары жер бетине көчүп, сууда атомдук кычкылтек жана гидроксил радикалдары пайда болот. күчтүү кычкылдануу жөндөмдүүлүгүнө ээ нано-TiO2. Бул продуктулардын түсүнүн өзгөрүшүнө жана жыттын өзгөрүшүнө алып келет. жыпар жыттуу заттардын бузулушу. Ошондуктан, кремний диоксиди, глинозем жана цирконий сыяктуу бир же бир нече тунук изоляция катмарлары, анын фотохимиялык активдүүлүгүнө бөгөт коюу үчүн нано-TiO2 бетине капталган болушу керек.

3. Нано-TiO2 түрлөрү жана өнүгүү тенденциялары

3.1

Nano-TiO2 порошок

Нано-TiO2 продуктулары катуу порошок түрүндө сатылат, алар nano-TiO2 беттик касиеттери боюнча гидрофиликтүү порошок жана липофилик порошок болуп бөлүнөт. Гидрофиль порошок суу негизиндеги косметикада колдонулат, ал эми липофилдик порошок майлуу косметикада колдонулат. Hydrophilic порошок жалпысынан бул чет нано-TiO2 порошок бейорганикалык жер үстүндөгү process.Most тарабынан алынган, алардын колдонуу талааларына ылайык атайын беттик тазалоодон өткөн.

3.2

Теринин түсү nano TiO2

Нано-TiO2 бөлүкчөлөрү жакшы жана көрүнүүчү жарыкта кыска толкун узундуктагы көк нурду чачыратуу оңой болгондуктан, күндөн коргоочу косметикага кошулганда, тери көк түскө ээ болуп, ден-соолукка зыяндуу көрүнөт. Теринин түсүнө дал келүү үчүн, темир кычкылы сыяктуу кызыл пигменттер көбүнчө косметикалык формулаларга алгачкы этапта кошулат. Бирок, нано-TiO2 _ 2 менен темир кычкылынын ортосундагы тыгыздыктын жана нымдуулуктун айырмасынан улам, калкып жүрүүчү түстөр көп кездешет.

4. Кытайда nano-TiO2 өндүрүшүнүн абалы

Кытайда nano-TiO2 _ 2 боюнча чакан масштабдагы изилдөөлөр абдан активдүү, ал эми теориялык изилдөө деңгээли дүйнөлүк алдыңкы деңгээлге жетти, бирок прикладдык изилдөөлөр жана инженердик изилдөөлөр салыштырмалуу артта калып, көптөгөн изилдөөлөрдүн натыйжалары өнөр жай продукциясына айланышы мүмкүн эмес. Кытайда nano-TiO2 өнөр жай өндүрүшү 1997-жылы Япониядан 10 жылдан ашык убакыт өткөндөн кийин башталган.

Кытайда nano-TiO2 продукциясынын сапатын жана рыноктук атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн чектеген эки себеп бар:

① Колдонмо технологиялык изилдөөлөр артта калууда

Колдонмо технологиясын изилдөө композиттик системага нано-TiO2 процессин жана эффектин баалоону кошуу маселелерин чечиши керек. Көптөгөн тармактарда нано-TiO2 колдонуу изилдөөлөрү толук иштелип чыга элек жана кээ бир тармактарда, мисалы, күндөн коргоочу косметика, дагы эле тереңдетилиши керек. Колдонмо технологиялык изилдөөлөр артта калгандыктан, Кытайдын nano-TiO2 _ 2 продукциясы ар кандай тармактардын өзгөчө талаптарын канааттандыруу үчүн сериялык бренддерди түзө албайт.

② Nano-TiO2 беттик тазалоо технологиясы дагы изилдөөнү талап кылат

Беттик тазалоо органикалык эмес беттик тазалоону жана органикалык бетти тазалоону камтыйт. Surface тазалоо технологиясы беттик тазалоо агент формула, беттик тазалоо технологиясы жана жер үстүндөгү тазалоо жабдууларды турат.

5. Корутунду сөз

Күндөн коргоочу косметикадагы нано-TiO2дин тунуктугу, ультра кызгылт көк нурдан коргоочу натыйжалуулугу, дисперстүүлүгү жана жарыкка туруктуулугу анын сапатын баалоо үчүн маанилүү техникалык көрсөткүчтөр болуп саналат, ал эми нано-TiO2 синтез процесси жана беттик тазалоо ыкмасы бул техникалык көрсөткүчтөрдү аныктоонун ачкычы болуп саналат.