Nanotechnologia i nanomateriały: Nanometr Titan Itlende w kosmetykach filtrów przeciwsłonecznych

Nanotechnologia i nanomateriały: Nanometr Titan Itlende w kosmetykach filtrów przeciwsłonecznych

Cytuj słowa

Około 5% promieni promieniowanych przez słońce ma promienie ultrafioletowe o długości fali ≤400 nm. Promienie ultrafioletowe w świetle słonecznym można podzielić na: promienie ultrafioletowe długoterminowe o długości fali 320 nm ~ 400 nm, zwane promieniami ultrafioletowymi typu A (UVA); Promienie ultrafioletowe średniej fali o długości fali od 290 nm do 320 nm nazywane są promieniami ultrafioletowymi typu B (UVB), a promienie ultrafioletowe z krótkimi fali o długości fali od 200 nm do 290 nm są nazywane promieniami ultrafioletowymi typu C.

Ze względu na krótką długość fali i wysoką energię promienie ultrafioletowe mają wielką niszczycielską moc, która może uszkodzić skórę ludzi, powodować zapalenie lub oparzenie słoneczne i poważnie wytwarzać raka skóry. UVB jest głównym czynnikiem powodującym zapalenie skóry i oparzenie słoneczne.

1. Zasada ochrony promieni ultrafioletowych nano tiO2

Tio _ 2 to półprzewodnik typu N. Kryształowa postać nano-tio _ 2 używana w kosmetykach przeciwsłonecznych jest na ogół rutylowa, a jego zakazana szerokość pasma wynosi 3,0 eV, gdy promienie UV z długością fali mniejszym niż 400 nm napromieniowania tiO _ 2, elektrony na paśmie walencyjnym mogą absorbować promienie UV i być podekscytowani promieniami przewodowymi. Przy niewielkiej wielkości cząstek i licznych frakcjach znacznie zwiększa prawdopodobieństwo blokowania lub przechwytywania promieni ultrafioletowych.

2. Charakterystyka nano-tiO2 w kosmetykach filtra przeciwsłonecznej

2.1

Wysoka wydajność ekranowania UV

Zdolność do ekranowania ultrafioletowego kosmetyków kremów przeciwsłonecznych jest wyrażana przez współczynnik ochrony przeciwsłonecznej (wartość SPF), a im wyższa wartość SPF, tym lepszy efekt filtra przeciwsłonecznego. Stosunek energii wymaganej do wytworzenia najniższego wykrywalnego rumienia do skóry pokrytych produktami przeciwsłonecznymi do energii wymaganej do wytworzenia rumienia o tym samym stopniu dla skóry bez produktów przeciwsłonecznych.

Ponieważ Nano-TiO2 pochłania i rozprasza promienie ultrafioletowe, jest uważany za najbardziej idealny fizyczny krem ​​przeciwsłoneczny w kraju i za granicą. Ogólnie rzecz biorąc, zdolność Nano-TiO2 do ochrony UVB wynosi 3-4 razy większą niż nano-ZnO.

2.2

Odpowiedni zakres wielkości cząstek

Zdolność do ekranowania ultrafioletowego nano-tiO2 jest określana przez jego zdolność absorpcji i zdolność rozpraszania. Im mniejszy oryginalny rozmiar cząstek nano-tiO2, tym silniejsza zdolność absorpcji ultrafioletowej. Zgodnie z prawem rozpraszania światła Rayleigha istnieje optymalny oryginalny rozmiar cząstek dla maksymalnej zdolności rozpraszania nano-tiO2 do promieni ultrafioletowych o różnych długościach fali. Eksperymenty pokazują również, że im dłuższa długość fali promieni ultrafioletowych, zdolność ekranowania nano-tio 2 zależy bardziej od jego zdolności rozpraszania; Im krótsza długość fali, tym bardziej jej ekranowanie zależy od jej zdolności absorpcji.

2.3

Doskonała rozproszenie i przejrzystość

Oryginalny rozmiar cząstek nano-tiO2 jest poniżej 100 nm, znacznie mniejszy niż długość fali światła widzialnego. Teoretycznie Nano-TiO2 może przekazywać światło widzialne, gdy jest całkowicie rozproszone, więc jest przezroczysty. Ze względu na przezroczystość nano-tiO2 nie zakryje skóry po dodaniu do kosmetyków przeciwsłonecznych. Dlatego może wykazywać naturalne piękno skóry. Presorencja jest jednym z ważnych indeksów Nano-TiO2 w kosmetykach przeciwsłonecznych. W rzeczywistości Nano-Tio 2 jest przezroczysty, ale nie całkowicie przezroczysty w kosmetykach przeciwsłonecznych, ponieważ Nano-Tio2 ma małe cząsteczki, dużą powierzchnię właściwą i wyjątkowo wysoką energię powierzchniową, i łatwo jest tworzyć agregaty, co wpływa na dyspergowalność i przezroczystość produktów.

2.4

Dobry odporność na pogodę

Nano-Tio 2 dla kosmetyków przeciwsłonecznych wymaga pewnej odporności na pogodę (zwłaszcza odporności na lekką). Ponieważ nano-tiO2 ma małe cząsteczki i wysoką aktywność, będzie generować parę elektronu po wchłanianiu promieni ultrafioletowych, a niektóre pary elektronowe będą migrować na powierzchnię, co spowoduje atomowe tlenu i rodniki hydroksylowe w wodzie adsorbowanej na powierzchni nano-tiO2, co ma silną zdolność utleniania utleniania. Dlatego jedna lub więcej przezroczystych warstw izolacji, takich jak krzemionka, tlenkonia i cyrkonia, muszą być pokryte na powierzchni Nano-TiO2, aby zahamować jego aktywność fotochemiczną.

3. Rodzaje i trendy rozwojowe Nano-Tio2

3.1

Nano-Tio2 proszek

Produkty nano-tiO2 są sprzedawane w postaci stałego proszku, który można podzielić na hydrofilowy proszek i lipofilowy proszek zgodnie z właściwościami powierzchni nano-tiO2. Hydrofilowy proszek stosuje się w kosmetykach na bazie wody, podczas gdy lipofilowy proszek jest stosowany w kosmetykach na bazie oleju. Proszki hydrofilowe są ogólnie uzyskiwane przez nieorganiczne obróbkę powierzchniową. Większość z tych obcych proszków nano-tiO2 przeszła specjalne obróbkę powierzchni zgodnie z ich dziedzinami zastosowania.

3.2

Kolor skóry nano tio2

Ponieważ cząsteczki nano-tiO2 są drobne i łatwe do rozproszenia niebieskiego światła o krótszej długości fali w świetle widzialnym, po dodaniu do kosmetyków przeciwsłonecznych, skóra pokaże niebieski odcień i będzie wyglądać niezdrowo. Aby dopasować kolor skóry, często dodawane są czerwone pigmenty, takie jak tlenek żelaza na wczesnym etapie. Jednak ze względu na różnicę gęstości i zwilżalności między nano-tiO2 _ 2 a tlenkiem żelaza często występują pływające kolory.

4. Status produkcyjny Nano-Tio2 w Chinach

Małe badania nad Nano-TiO2 _ 2 w Chinach są bardzo aktywne, a poziom badań teoretyczny osiągnął światowy poziom zaawansowany, ale badania stosowane i badania inżynierskie są stosunkowo zacofane, a wiele wyników badań nie można przekształcić w produkty przemysłowe. Produkcja przemysłowa Nano-TiO2 w Chinach rozpoczęła się w 1997 r., Ponad 10 lat później niż Japonia.

Istnieją dwa powody, które ograniczają jakość i konkurencyjność rynkową produktów Nano-Tio2 w Chinach:

① Badania technologii stosowanej pozostaje w tyle

Badania technologii aplikacji muszą rozwiązać problemy z dodawaniem procesu i oceny efektu Nano-TiO2 w układzie złożonym. Badania zastosowania Nano-TiO2 w wielu dziedzinach nie zostały w pełni rozwinięte, a badania w niektórych dziedzinach, takich jak kosmetyki przeciwsłoneczne, nadal muszą zostać pogłębione. Na opóźnienie badań technologii stosowanych, chińskie produkty Nano-Tio2 _ 2 produkty nie mogą tworzyć szeregowych marek w celu spełnienia specjalnych wymagań różnych dziedzin.

② Technologia obróbki powierzchni Nano-Tio2 wymaga dalszych badań

Obróbka powierzchni obejmuje nieorganiczne obróbkę powierzchni i organiczne obróbkę powierzchni. Technologia obróbki powierzchni składa się z wzoru środka do obróbki powierzchni, technologii obróbki powierzchni i urządzeń do obróbki powierzchni.

5. Uwagi końcowe

Przezroczystość, wydajność ekranowania ultrafioletowego, dyspergowalność i odporność na światło nano-tiO2 w kosmetykach przeciwsłonecznych są ważnymi indeksami technicznymi do oceny jej jakości, a metoda procesu syntezy i metoda leczenia powierzchni Nano-TiO2 są kluczem do określenia tych wskaźników technicznych.