Нанотехнологија и наноматеријали: нанометар титаниум диоксид во козметика на сончање

Нанотехнологија и наноматеријали: нанометар титаниум диоксид во козметика на сончање

Цитат зборови

Околу 5% од зраците зрачени од сонцето имаат ултравиолетова зраци со бранова должина ≤400 nm. Ултравиолетовите зраци на сончева светлина можат да се поделат на: ултравиолетова зраци со долг бран со бранова должина од 320 nm ~ 400 nm, наречени ултравиолетови зраци од типот (UVA); Ултравиолетовите зраци со среден бран со бранова должина од 290 nm до 320 nm се нарекуваат ултравиолетова зраци од типот Б-тип (УВБ) и ултравиолетовите зраци со кратки бранови со бранова должина од 200 nm до 290 nm се нарекуваат C-Type Ultraviolet зраци.

Поради својата кратка бранова должина и високата енергија, ултравиолетовите зраци имаат голема деструктивна моќ, што може да ја оштети кожата на луѓето, да предизвика воспаление или сончање и сериозно да произведува карцином на кожата. УВБ е главниот фактор што предизвикува воспаление на кожата и сончање.

1. Принципот на заштитени ултравиолетови зраци со нано Tio2

Tio _ 2 е полупроводник од типот N-тип. The crystal form of nano-TiO _ 2 used in sunscreen cosmetics is generally rutile, and its forbidden band width is 3.0 eV When UV rays with wavelength less than 400nm irradiate TiO _ 2, electrons on valence band can absorb UV rays and be excited to the conduction band, and electron-hole pairs are generated at the same time, so TiO _ 2 has the function of absorbing УВ зраци. Со мали големина на честички и бројни фракции, ова значително ја зголемува веројатноста за блокирање или пресретнување на ултравиолетовите зраци.

2. Карактеристики на нано-TiO2 во козметиката на сончање

2.1

Висока ефикасност на заштитното UV

Способноста на ултравиолетовата заштитеност на козметиката на сончање се изразува со факторот за заштита на сонцето (вредност на SPF), а колку е поголема вредноста на SPF, толку е подобар ефектот на сончање. Соодносот на енергијата потребна за производство на најниска забележлива еритема за кожа обложена со производи за сончање до енергија потребна за производство на еритема од ист степен за кожа без производи за сончање.

Бидејќи нано-TiO2 ги апсорбира и распрснува ултравиолетовите зраци, тој се смета за најидеално физичко сончање дома и во странство. Во принцип, можноста на Нано-Тио2 да го заштити УВБ е 3-4 пати поголема од нано-ЗНО.

2.2

Погоден опсег на големина на честички

Способноста за ултравиолетово заштитување на нано-TiO2 се определува со неговата способност за апсорпција и способноста за расејување. Колку е помала оригиналната големина на честички на нано-TiO2, толку е посилна способноста за апсорпција на ултравиолетовата. Според законот за расејување на светлината на Рејли, постои оптимална оригинална големина на честички за максимална способност за распрснување на нано-TiO2 до ултравиолетова зраци со различни бранови должини. Експериментите исто така покажуваат дека колку подолга брановата должина на ултравиолетовите зраци, заштитната способност на нано-тио 2 зависи повеќе од неговата способност за расејување; Колку е пократка брановата должина, толку повеќе неговото заштитување зависи од неговата способност за апсорпција.

2.3

Одлична дисперзија и транспарентност

Оригиналната големина на честички на нано-TiO2 е под 100 nm, далеку помалку од брановата должина на видлива светлина. Теоретски, Nano-TiO2 може да пренесе видлива светлина кога е целосно распрскана, така што е транспарентна. Поради транспарентноста на нано-тио2, таа нема да ја покрие кожата кога се додава во козметика на сончање. Затоа, може да покаже природна убавина на кожата. Транспарентноста е еден од важните индекси на нано-тио2 во козметиката на сончање. Всушност, нано-тио 2 е транспарентен, но не и целосно транспарентен во козметиката на сончање, затоа што нано-тио2 има мали честички, голема специфична површина и екстремно висока површина на површината, и лесно е да се формираат агрегати, со што се влијае на дисперзивноста и транспарентноста на производите.

2.4

Добар временски отпор

Нано-тио 2 за козметика на сончање бара одредена временска отпорност (особено отпорност на светлина). Бидејќи Nano-TiO2 има мали честички и висока активност, тој ќе генерира парови на електронски дупки по апсорбирање на ултравиолетови зраци, а некои парови на електронски дупки ќе мигрираат на површината, што резултира во атомски кислород и хидроксил радикали во водата adsorbed на површината на нано-тио2, што има силна способност за оксидација. зачини. Затоа, еден или повеќе транспарентни слоеви на изолација, како што се силика, алумина и цирконија, мора да бидат обложени на површината на нано-тио2 за да ја инхибираат неговата фотохемиска активност.

3. Видови и развојни трендови на нано-тио2

3.1

Нано-TiO2 во прав

Производите нано-TiO2 се продаваат во форма на цврст прав, кој може да се подели на хидрофилен прав и липофилен прав според површинските својства на нано-тио2. Хидрофилниот прав се користи во козметика базирана на вода, додека липофилниот прав се користи во козметика базирана на нафта. Хидрофилните прашоци генерално се добиваат со неоргански третман на површината. Најголем дел од овие странски прашоци нано-TiO2 подложиле специјален третман на површината според нивните полиња за примена.

3.2

Боја на кожа Nano Tio2

Бидејќи честичките нано-TiO2 се добри и лесни за распрскувачка сина светлина со пократка бранова должина во видлива светлина, кога се додаваат во козметиката на сончање, кожата ќе покаже сино тон и ќе изгледа нездраво. Со цел да одговараат на бојата на кожата, црвените пигменти, како што е железо оксид, честопати се додаваат во козметичките формули во раната фаза. Сепак, поради разликата во густината и мокреноста помеѓу нано-TiO2 _ 2 и железниот оксид, често се појавуваат лебдечки бои.

4 Статус на производство на нано-тио2 во Кина

Малите истражувања за нано-TiO2 _ 2 во Кина е многу активно, а теоретското ниво на истражување го достигна светското напредно ниво, но применетите истражувања и инженерските истражувања се релативно назад, а многу резултати од истражувањето не можат да се претворат во индустриски производи. Индустриското производство на нано-тио2 во Кина започна во 1997 година, повеќе од 10 години подоцна од Јапонија.

Постојат две причини што го ограничуваат квалитетот и конкурентноста на пазарот на производите нано-TiO2 во Кина:

① Аплицирано истражување за технологијата заостанува

Истражувањето за технологија на апликација треба да ги реши проблемите со додавање на процесот и проценката на ефектите на нано-TIO2 во композитниот систем. Апликацијата за истражување на Nano-TiO2 во многу области не е целосно развиено, а истражувањето во некои области, како што е козметиката на сончање, сè уште треба да се продлабочи. Да се ​​продлабочи за истражувањето на применетата технологија, кинеските нано-TiO2 _ 2 производи не можат да формираат сериски брендови за да ги исполнат специјалните барања на различни области.

② Технологијата за третман на површината на нано-TIO2 треба понатамошно проучување

Површинскиот третман вклучува неоргански третман на површината и третман на органска површина. Технологијата на површински третман е составена од формула на агент за третман на површината, технологија за третман на површини и опрема за третман на површини.

5. Заклучни забелешки

Транспарентноста, ултравиолетовите заштитни перформанси, дисперзибилноста и отпорноста на светлината на нано-TIO2 во козметиката на сончање се важни технички индекси за да се суди за неговиот квалитет, а процесот на синтеза и методот на третман на површината на нано-TIO2 се клучот за утврдување на овие технички индекси.