Nanotechnologie an Nanomaterialien: Nanometer Titan Dioxid an Sonneschutz Kosmetik

Nanotechnologie an Nanomaterialien: Nanometer Titan Dioxid an Sonneschutz Kosmetik

Zitat Wierder

Ongeféier 5% vun de Strahlen, déi vun der Sonn ausgestrahlt sinn, hunn ultraviolette Strahlen mat enger Wellelängt ≤400 nm. Ultraviolet Strahlen am Sonneliicht kënnen opgedeelt ginn an: laangwelle ultraviolette Strahlen mat enger Wellelängt vun 320 nm~400 nm, genannt A-Typ ultraviolet Strahlen (UVA); Mëttelwellen ultraviolette Strahlen mat enger Wellelängt vun 290 nm bis 320 nm ginn B-Typ ultraviolet Strahlen (UVB) genannt a kuerzwelle ultraviolette Strahlen mat enger Wellelängt vun 200 nm bis 290 nm ginn Ultravioletstrahlen vum C-Typ genannt.

Duerch seng kuerz Wellelängt an héich Energie hunn ultraviolet Strahlen eng grouss zerstéierend Kraaft, déi d'Haut vun de Leit beschiedegen, Entzündung oder Sonnebrand verursaachen an eescht Hautkriibs produzéieren. UVB ass den Haaptfaktor deen Hautentzündung a Sonnebrand verursaacht.

1. de Prinzip fir ultraviolet Strahlen mat Nano TiO2 ze schützen

TiO _ 2 ass en N-Typ Halbleiter. D'Kristallform vun Nano-TiO _ 2, déi a Sonneschutzkosmetik benotzt gëtt, ass allgemeng rutil, a seng verbueden Bandbreed ass 3,0 eV Wann UV-Strahlen mat Wellelängt manner wéi 400 nm TiO _ 2 bestralen, kënnen Elektronen op der Valenzband UV-Strahlen absorbéieren an opgereegt ginn der Leedung Band, an Elektronen-Lach Puer sinn an der selwechter Zäit generéiert, also TiO _ 2 huet d'Funktioun fir UV-Strahlen ze absorbéieren. Mat enger klenger Partikelgréisst a ville Fraktiounen erhéicht dëst d'Wahrscheinlechkeet staark fir ultraviolet Strahlen ze blockéieren oder z'ënnerscheeden.

2. Charakteristiken vun Nano-TiO2 an Sonneschutz Kosmetik

2.1

Héich UV-Schirmungseffizienz

D'Ultraviolet-Schirmfäegkeet vu Sonneschutzkosmetik gëtt duerch de Sonneschutzfaktor (SPF-Wäert) ausgedréckt, a wat méi héich de SPF-Wäert, dest besser ass de Sonneschutzeffekt. D'Verhältnis vun der Energie erfuerderlech fir den niddregsten detektéierbare Erythema fir Haut mat Sonneschutzprodukter ze produzéieren an d'Energie déi néideg ass fir Erythema vum selwechte Grad fir Haut ouni Sonneschutzprodukter ze produzéieren.

Well Nano-TiO2 ultraviolet Strahlen absorbéiert a verstreet, gëtt et als déi ideal physesch Sonneschutz doheem an am Ausland ugesinn. Am Allgemengen ass d'Fäegkeet vum Nano-TiO2 fir UVB ze schützen 3-4 Mol déi vun Nano-ZnO.

2.2

Gëeegent Partikelgréisst Gamme

D'Ultraviolet Schirmfäegkeet vum Nano-TiO2 gëtt duerch seng Absorptiounsfäegkeet a Streuungsfäegkeet bestëmmt. Wat méi kleng d'originell Partikelgréisst vum Nano-TiO2 ass, dest méi staark ass d'Ultraviolet Absorptiounsfäegkeet. Laut dem Rayleigh sengem Gesetz vun der Liichtstreuung gëtt et eng optimal ursprénglech Partikelgréisst fir déi maximal Streuungsfäegkeet vun Nano-TiO2 op ultraviolette Strahlen mat verschiddene Wellelängten. Experimenter weisen och datt wat méi laang d'Wellelängt vun ultraviolette Strahlen ass, D'Schirmfäegkeet vum Nano-TiO 2 hänkt méi vu senger Streuungsfäegkeet of; Wat méi kuerz d'Wellelängt ass, wat méi seng Schirmung hänkt vu senger Absorptiounsfäegkeet of.

2.3

Exzellent Dispersibilitéit an Transparenz

Déi ursprénglech Partikelgréisst vum Nano-TiO2 ass ënner 100 nm, wäit manner wéi d'Wellelängt vum sichtbare Liicht. Theoretesch kann Nano-TiO2 siichtbar Liicht iwwerdroen wann et komplett verspreet ass, sou datt et transparent ass. Wéinst der Transparenz vum Nano-TiO2 wäert et d'Haut net decken wann se an d'Sonneschutzkosmetik bäigefüügt ginn. Dofir kann et natierlech Haut Schéinheet weisen.Transparenz ass ee vun de wichtegen Indices vun Nano-TiO2 an Sonneschutz Kosmetik. Tatsächlech ass Nano-TiO 2 transparent awer net komplett transparent an der Sonneschutzkosmetik, well Nano-TiO2 kleng Partikelen, grouss spezifesch Uewerfläch an extrem héich Uewerflächenergie huet, an et ass einfach Aggregate ze bilden, sou datt d'Dispergabilitéit an d'Transparenz vun Produiten.

2.4

Gutt Wiederresistenz

Nano-TiO 2 fir Sonneschutz Kosmetik erfuerdert gewësse Wiederresistenz (besonnesch Liichtresistenz). Well Nano-TiO2 kleng Partikelen an héich Aktivitéit huet, generéiert et Elektronen-Lach-Paren nodeems se ultraviolet Strahlen absorbéiert hunn, an e puer Elektronen-Lach-Paren wäerten op d'Uewerfläch migréieren, wat zu atomesche Sauerstoff an Hydroxylradikale am Waasser op der Uewerfläch vum Waasser absorbéiert gëtt. Nano-TiO2, déi staark Oxidatiounsfäegkeet huet. Dofir muss een oder méi transparent Isolatiounsschichten, wéi Silica, Aluminiumoxid an Zirkoniumoxid, op der Uewerfläch vum Nano-TiO2 beschichtet ginn fir seng fotochemesch Aktivitéit ze hemmen.

3. Zorte an Entwécklung Trends vun Nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2 Pudder

D'Nano-TiO2-Produkter ginn an der Form vu festem Pulver verkaaft, deen an hydrophile Pulver a lipophile Puder opgedeelt ka ginn no den Uewerflächeegenschaften vum Nano-TiO2. Hydrophilescht Pudder gëtt a Waasserbaséiert Kosmetik benotzt, während lipophile Pudder an Uelegbaséiert Kosmetik benotzt gëtt. Hydrophile Puder ginn allgemeng duerch anorganesch Uewerflächenbehandlung kritt. Déi meescht vun dësen auslännesche Nano-TiO2-Pulver hunn eng speziell Uewerflächenbehandlung no hiren Uwendungsfelder erliewt.

3.2

Hautfaarf Nano TiO2

Well Nano-TiO2 Partikele fein sinn an einfach bloe Liicht mat méi kuerzer Wellelängt a sichtbarem Liicht ze verdeelen, wann se an d'Sonneschutzkosmetik bäigefüügt ginn, wäert d'Haut bloe Ton weisen an ongesond ausgesinn. Fir d'Hautfaarf ze passen, ginn rout Pigmenter wéi Eisenoxid dacks an de fréie Stadien un kosmetesch Formelen bäigefüügt. Wéi och ëmmer, wéinst dem Ënnerscheed an der Dicht an der Befeuchtbarkeet tëscht Nano-TiO2 _ 2 an Eisenoxid, komme schwiewend Faarwen dacks op.

4. Produktioun Status vun Nano-TiO2 an China

Kleng-Skala Fuerschung op Nano-TiO2 _ 2 a China ass ganz aktiv, an der theoretesch Fuerschung Niveau huet de Welt fortgeschratt Niveau erreecht, mä déi ugewandt Fuerschung an Déifbau Fuerschung sinn relativ zréck, a vill Fuerschung Resultater kënnen net an industriell Produkter transforméiert ginn. D'industriell Produktioun vun Nano-TiO2 a China huet am Joer 1997 ugefaang, méi wéi 10 Joer méi spéit wéi Japan.

Et ginn zwee Grënn déi d'Qualitéit an d'Kompetitivitéit vum Maart vun Nano-TiO2 Produkter a China beschränken:

① Applizéiert Technologiefuerschung bleift hannert

D'Applikatiounstechnologiefuerschung muss d'Problemer léisen fir Prozess an Effektevaluatioun vun Nano-TiO2 am Kompositsystem ze addéieren. D'Applikatiounsfuerschung vun Nano-TiO2 a ville Beräicher ass net voll entwéckelt, an d'Fuerschung an e puer Beräicher, wéi Sonneschutzkosmetik, muss nach ëmmer verdéift ginn.Duerch d'Laag vun der ugewandter Technologiefuerschung, China's Nano-TiO2 _ 2 Produkter kann net Serien Marken bilden fir déi speziell Ufuerderunge vu verschiddene Felder ze treffen.

② D'Uewerflächenbehandlungstechnologie vun Nano-TiO2 brauch weider Studie

Uewerfläch Behandlung ëmfaasst anorganesch Uewerfläch Behandlung an organesch Uewerfläch Behandlung. Surface Behandlung Technologie besteet aus Surface Behandlung Agent Formel, Surface Behandlung Technologie an Surface Behandlung Ausrüstung.

5. Ofschlossbemierkungen

D'Transparenz, d'Ultraviolet-Schirmleistung, d'Dispersibilitéit an d'Liichtresistenz vun der Nano-TiO2 an der Sonneschutzkosmetik si wichteg technesch Indices fir seng Qualitéit ze beurteelen, an de Syntheseprozess an d'Uewerflächbehandlungsmethod vun Nano-TiO2 sinn de Schlëssel fir dës technesch Indizes ze bestëmmen.