Nanotecnologia i nanomaterials: diòxid de titani nanòmetre en protecció solar cosmètica
Cita paraules
Al voltant del 5% dels raigs irradiats pel sol tenen raigs ultraviolats amb una longitud d’ona ≤400 nm. Els raigs ultraviolats a la llum del sol es poden dividir en: rajos ultraviolats d’ona llarga amb una longitud d’ona de 320 nm ~ 400 nm, anomenada rajos ultraviolats de tipus A (UVA); Els rajos ultraviolats d’ona mitjana amb una longitud d’ona de 290 nm a 320 nm s’anomenen rajos ultraviolats de tipus B (UVB) i raigs ultraviolats d’ona curta amb una longitud d’ona de 200 nm a 290 nm s’anomenen rajos ultraviolets de tipus C.
A causa de la seva curta longitud d'ona i alta energia, els raigs ultraviolats tenen un gran poder destructiu, que pot danyar la pell de les persones, provocar inflamacions o cremades solars i produir greument càncer de pell. La UVB és el principal factor que causa inflamació de la pell i cremades solars.
1. El principi de blindatge dels rajos ultraviolats amb Nano TiO2
TIO _ 2 és un semiconductor de tipus N. La forma de cristall de nano-tio _ 2 que s'utilitza en cosmètics de protecció solar és generalment rútil, i la seva amplada de banda prohibida és de 3,0 eV quan els raigs UV amb longitud d'ona inferior a 400nm irradiats tio _ 2, els electrons de la banda de valència poden absorbir rajos UV i estar entusiasmats amb la banda de conducció i els pirates de forat d'electrons es generen al mateix temps absorbint els rajos UV. Amb la mida de les partícules petites i nombroses fraccions, això augmenta considerablement la probabilitat de bloquejar o interceptar rajos ultraviolats.
2. Característiques de Nano-Tio2 en cosmètics de protecció solar
2.1
Alta eficiència de blindatge UV
La capacitat de blindatge ultraviolada dels cosmètics de protecció solar s’expressa pel factor de protecció solar (valor SPF) i, com més gran sigui el valor SPF, millor l’efecte de protecció solar. La relació de l’energia necessària per produir l’eritema més baix detectable per a la pell recoberta de productes de protecció solar amb l’energia necessària per produir eritema del mateix grau per a la pell sense productes de protecció solar.
A mesura que Nano-TiO2 absorbeix i dispersa els rajos ultraviolats, es considera la protecció solar física més ideal a casa i a l'estranger. En general, la capacitat de Nano-TiO2 per protegir UVB és 3-4 vegades la de Nano-Zno.
2.2
Gamma de mida de partícules adequada
La capacitat de blindatge ultraviolada de Nano-TiO2 està determinada per la seva capacitat d’absorció i la seva capacitat de dispersió. Com més petita sigui la mida de partícula original de Nano-TiO2, més forta és la capacitat d’absorció ultraviolada. Segons la llei de la dispersió de la llum de Rayleigh, hi ha una mida de partícula original òptima per a la màxima capacitat de dispersió de Nano-TiO2 a raigs ultraviolats amb diferents longituds d'ona. Els experiments també mostren que, com més llarga la longitud d’ona dels raigs ultraviolats, la capacitat de blindatge de Nano-Tio 2 depèn més de la seva capacitat de dispersió; Com més curta sigui la longitud d’ona, més el seu blindatge depèn de la seva capacitat d’absorció.
2.3
Excel·lent dispersibilitat i transparència
La mida de partícula original de Nano-TiO2 és per sota dels 100 nm, molt inferior a la longitud d’ona de la llum visible. Teòricament, Nano-TiO2 pot transmetre llum visible quan està completament dispersa, de manera que és transparent. A causa de la transparència de Nano-TiO2, no cobrirà la pell quan s’afegeixi a cosmètics de protecció solar. Per tant, pot mostrar la bellesa natural de la pell. La transparència és un dels índexs importants de Nano-TiO2 en cosmètics de protecció solar. De fet, Nano-Tio 2 és transparent, però no completament transparent en cosmètics de protecció solar, perquè Nano-TiO2 té partícules petites, una gran superfície específica i una energia superficial extremadament alta, i és fàcil formar agregats, afectant així la dispersibilitat i la transparència dels productes.
2.4
Bona resistència al temps
Nano-Tio 2 per a cosmètics de protecció solar requereix certa resistència al temps (sobretot la resistència a la llum). Com que el Nano-TiO2 té partícules petites i una alta activitat, generarà parells de forat d’electrons després d’absorbir raigs ultraviolats i algunes parelles de forats d’electrons migraran a la superfície, donant lloc a oxigen atòmic i hidroxil radicals a l’aigua adsorbida a la superfície de Nano-Tio2, que té una forta capacitat d’oxidació. espècies. Per tant, una o més capes d’aïllament transparents, com la sílice, l’alúmina i la zirconia, s’han de recobrir a la superfície de Nano-TiO2 per inhibir la seva activitat fotoquímica.
3. Tendències i tendències de desenvolupament de Nano-Tio2
3.1
Pols de nano-tio2
Els productes Nano-TiO2 es venen en forma de pols sòlida, que es pot dividir en pols hidròfil i pols lipofílica segons les propietats superficials de Nano-TiO2. La pols hidrofílica s’utilitza en cosmètics a base d’aigua, mentre que la pols lipofílica s’utilitza en cosmètics basats en oli. Els pols hidrofílics s’obtenen generalment mitjançant un tractament de superfície inorgànica. La majoria d’aquests pols de Nano-TiO2 estrangers han estat sotmesos a un tractament especial de superfície segons els seus camps d’aplicació.
3.
Color de la pell Nano TiO2
Com que les partícules Nano-TiO2 són fines i són fàcils de dispersar la llum blava amb una longitud d’ona més curta a la llum visible, quan s’afegeix a la protecció solar cosmètica, la pell mostrarà un to blau i semblarà poc saludable. Per tal de combinar el color de la pell, els pigments vermells com l’òxid de ferro s’afegeixen sovint a fórmules cosmètiques en la primera fase. No obstant això, a causa de la diferència de densitat i humilitat entre Nano-TiO2 _ 2 i òxid de ferro, sovint es produeixen colors flotants.
4. Estat de producció de Nano-Tio2 a la Xina
La investigació a petita escala sobre Nano-TiO2 _ 2 a la Xina és molt activa i el nivell de recerca teòrica ha arribat al nivell avançat mundial, però la investigació i la investigació en enginyeria aplicada són relativament endarrerides i molts resultats de la investigació no es poden transformar en productes industrials. La producció industrial de Nano-Tio2 a la Xina va començar el 1997, més de deu anys més tard que el Japó.
Hi ha dues raons que restringeixen la qualitat i la competitivitat del mercat dels productes Nano-Tio2 a la Xina:
① La investigació tecnològica aplicada queda enrere
La investigació en tecnologia d’aplicacions ha de resoldre els problemes d’afegir processos i avaluació d’efectes de Nano-TiO2 en el sistema compost. La investigació d’aplicacions de Nano-TiO2 en molts camps no s’ha desenvolupat del tot i la investigació en alguns camps, com els cosmètics de protecció solar, encara s’ha d’aprofundir.
② La tecnologia de tractament superficial de nano-tio2 necessita més estudis
El tractament superficial inclou el tractament de la superfície inorgànica i el tractament de la superfície orgànica. La tecnologia de tractament de superfície està composta per la fórmula de l’agent de tractament de superfície, la tecnologia de tractament de la superfície i els equips de tractament superficials.
5. Observacions finals
La transparència, el rendiment de blindatge ultraviolet, la dispersibilitat i la resistència a la llum de Nano-TiO2 en els cosmètics de la protecció solar són els índexs tècnics importants per jutjar la seva qualitat, i el procés de síntesi i el mètode de tractament de superfície de Nano-TiO2 són la clau per determinar aquests índexs tècnics.
Posada hora: Jul-04-2022