Nanotegnologie en nanomateriale: nanometer titaniumdioksied in sonskerm skoonheidsmiddels
Haal woorde aan
Ongeveer 5% van die strale wat deur die son uitgestraal word, het ultravioletstrale met 'n golflengte ≤400 nm. Ultravioletstrale in sonlig kan verdeel word in: langgolf-ultravioletstrale met 'n golflengte van 320 nm ~ 400 nm, genaamd A-tipe ultravioletstrale (UVA); Medium-golf ultravioletstrale met 'n golflengte van 290 nm tot 320 nm word B-tipe ultravioletstrale (UVB) genoem en kortgolf-ultravioletstrale met 'n golflengte van 200 nm tot 290 nm word C-tipe ultravioletstrale genoem.
As gevolg van die kort golflengte en hoë energie, het ultravioletstrale groot vernietigende krag, wat mense se vel kan beskadig, ontsteking of sonbrand veroorsaak en velkanker ernstig kan produseer. UVB is die belangrikste faktor wat velontsteking en sonbrand veroorsaak.
1. Die beginsel van die beskermende ultravioletstrale met nano TiO2
Tio _ 2 is 'n N-tipe halfgeleier. Die kristalvorm van nano-tio _ 2 wat in sonskermkosmetika gebruik word, is oor die algemeen rutiel, en die verbode bandwydte is 3.0 eV wanneer UV-strale met 'n golflengte minder as 400 nm bestraalde tio _ 2, elektrone op valensieband kan absorb UV-raies en op dieselfde tyd opgewek word, so tio _ 2 het die funksie. UV -strale. Met klein deeltjiegrootte en talle breuke verhoog dit die waarskynlikheid dat u ultravioletstrale blokkeer of onderskep.
2. Eienskappe van nano-TiO2 in sonskerm skoonheidsmiddels
2.1
Hoë UV -afbeskermingsdoeltreffendheid
Die ultraviolet -afskermvermoë van sonskerm -skoonheidsmiddels word uitgedruk deur die sonbeskermingsfaktor (SPF -waarde), en hoe hoër die SPF -waarde, hoe beter is die sonskermeffek. Die verhouding van die energie wat benodig word om die laagste waarneembare erythema vir vel bedek met sonskermprodukte te produseer tot die energie wat benodig word om eritem van dieselfde graad vir vel te produseer sonder sonskermprodukte.
Aangesien nano-TiO2 ultravioletstrale absorbeer en versprei, word dit tuis en in die buiteland as die mees ideale fisieke sonskerm beskou. Oor die algemeen is die vermoë van nano-TiO2 om UVB te beskerm 3-4 keer die van nano-Zno.
2.2
Geskikte deeltjiegrootte -reeks
Die ultravioletbeskermingsvermoë van nano-TiO2 word bepaal deur die absorpsievermoë en verspreidingsvermoë. Hoe kleiner die oorspronklike deeltjiegrootte van nano-TiO2, hoe sterker is die ultraviolet-absorpsievermoë. Volgens Rayleigh se Law of Light-verspreiding is daar 'n optimale oorspronklike deeltjiegrootte vir die maksimum verspreidingsvermoë van nano-TiO2 na ultravioletstrale met verskillende golflengtes. Eksperimente toon ook dat hoe langer die golflengte van ultravioletstrale, die afskermvermoë van nano-tio 2 meer afhang van die verspreidingsvermoë daarvan; Hoe korter die golflengte, hoe meer hang die afskerming daarvan af van die absorpsievermoë daarvan.
2.3
Uitstekende verspreidbaarheid en deursigtigheid
Die oorspronklike deeltjiegrootte van nano-TiO2 is onder 100 nm, veel minder as die golflengte van sigbare lig. Teoreties kan nano-TiO2 sigbare lig oordra as dit heeltemal versprei is, dus is dit deursigtig. Vanweë die deursigtigheid van nano-TiO2, sal dit nie die vel bedek as dit in die skoonheidsmiddels van die sonskerm gevoeg word nie. Daarom kan dit natuurlike velskoonheid toon. Deursigtigheid is een van die belangrikste indekse van nano-TiO2 in die skoonheidsmiddels van die sonskerm. In werklikheid is nano-tio 2 deursigtig, maar nie heeltemal deursigtig in die skoonheidsmiddels van die sonskerm nie, omdat nano-TiO2 klein deeltjies het, 'n groot spesifieke oppervlakte en 'n buitengewone hoë oppervlakenergie, en dit is maklik om aggregate te vorm, wat die verspreidbaarheid en deursigtigheid van produkte beïnvloed.
2.4
Goeie weerweerstand
Nano-Tio 2 vir skoonheidsmiddels vir sonskerm benodig sekere weerweerstand (veral ligweerstand). Aangesien nano-TiO2 klein deeltjies en 'n hoë aktiwiteit het, sal dit elektrongatpare opwek nadat u ultravioletstrale opgeneem het, en sommige elektrongatpare sal na die oppervlak migreer, wat lei tot atoom suurstof en hidroksielradikale in die water wat geadsorbeer word op die oppervlak van nano-TiO2, wat 'n sterk oksidasievermoë het. speserye. Daarom moet een of meer deursigtige isolasielae, soos silika, alumina en sirkonia, op die oppervlak van nano-TiO2 bedek word om die fotochemiese aktiwiteit daarvan te belemmer.
3. Tipes en ontwikkelingstendense van nano-TiO2
3.1
Nano-tio2 poeier
Die nano-TiO2-produkte word verkoop in die vorm van soliede poeier, wat volgens die oppervlakteienskappe van nano-TiO2 in hidrofiliese poeier en lipofiele poeier verdeel kan word. Hidrofiliese poeier word in watergebaseerde skoonheidsmiddels gebruik, terwyl lipofiele poeier in olie-gebaseerde skoonheidsmiddels gebruik word. Hidrofiliese poeiers word gewoonlik verkry deur anorganiese oppervlakbehandeling. Die meeste van hierdie vreemde nano-TiO2-poeiers het spesiale oppervlakbehandeling ondergaan volgens hul toepassingsvelde.
3.2
Velkleur nano tio2
Aangesien nano-TiO2-deeltjies fyn en maklik is om blou lig met 'n korter golflengte in sigbare lig te versprei, sal die vel 'n blou toon toon as dit in sonskerm-skoonheidsmiddels gevoeg word. Om die velkleur te pas, word rooi pigmente soos ysteroksied in die vroeë stadium dikwels by kosmetiese formules gevoeg. Vanweë die verskil in digtheid en benatbaarheid tussen nano-TiO2 _ 2 en ysteroksied kom drywende kleure egter voor.
4. Produksiestatus van Nano-TiO2 in China
Kleinskaalse navorsing oor nano-TiO2 _ 2 in China is baie aktief, en die teoretiese navorsingsvlak het die wêreld gevorderde vlak bereik, maar die toegepaste navorsings- en ingenieursnavorsing is relatief agterlik, en baie navorsingsresultate kan nie in industriële produkte omskep word nie. Die industriële produksie van Nano-TiO2 in China het in 1997, meer as tien jaar later as Japan, begin.
Daar is twee redes wat die kwaliteit en markmededingendheid van Nano-TiO2-produkte in China beperk:
① Toegepaste tegnologie -navorsing bly agter
Die toepassingstegnologie-navorsing moet die probleme oplos om prosesse en effekevaluering van nano-TiO2 in die saamgestelde stelsel by te voeg. Die toepassingsnavorsing van Nano-TiO2 op baie terreine is nog nie volledig ontwikkel nie, en die navorsing op sommige terreine, soos sonskerm-skoonheidsmiddels, moet nog verdiep word. Deur die vertraging van toegepaste tegnologie-navorsing, kan China se nano-TiO2 _ 2 produkte nie seriële handelsmerke vorm om aan die spesiale vereistes van verskillende velde te voldoen nie.
② Die oppervlakbehandelingstegnologie van nano-TiO2 moet verdere studie hê
Oppervlakbehandeling sluit anorganiese oppervlakbehandeling en organiese oppervlakbehandeling in. Oppervlakbehandelingstegnologie bestaan uit formule vir oppervlakbehandelingsmiddels, oppervlakbehandelingstegnologie en toerusting vir oppervlakbehandeling.
5. Slotopmerkings
Die deursigtigheid, ultraviolet-afskermingsprestasie, verspreidbaarheid en ligweerstand van nano-TiO2 in sonskerm-skoonheidsmiddels is belangrike tegniese indekse om die kwaliteit daarvan te beoordeel, en die sinteseproses en oppervlakbehandelingsmetode van nano-TiO2 is die sleutel om hierdie tegniese indekse te bepaal.
Postyd: Jul-04-2022