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    專業知識

    二氧化鈦是一種新型防曬劑
    作者:鄧經理  來源:原創  發布時間:2014-09-17 18:17:18


    二氧化鈦是一種新型防曬劑

    紫外線是一種比可見光波長短的電磁波,其波長在200~400nm之間,按波長的長短還可再細分為短波UVC(190~280nm)、中波UVB(280~320nm)和長波UVA(320~400nm)。紫外線UVC的短波可被距地面25Km上空的臭氧層吸收阻擋,到達不了地面。所以,一般日曬是由UVA和UVB引起的。

    UVA對皮膚穿透力強,能夠穿透皮膚和真皮層,逐漸破壞彈力纖維,使肌肉失去彈性。引起皮膚松弛,出現皺紋、雀斑和老年斑。若紫外線照射過量,還容易引起皮膚癌。

    UVB能夠達到地面,能使皮膚表面細胞內的核酸或蛋白質變性,皮膚變紅、產生紅斑(曬斑),在皮膚上形成黑色素,發生急性皮炎,常稱為日光曬斑。所以說紫外線是皮膚健康的大敵。美國每年有近50萬名皮膚癌新患者,而研究結果證明,在這些患者中受日光因素影響致癌的占98%以上。

    近年來世界發達國家。如美國、日本、德國、英國、澳大利亞等國積極進行了防曬劑的開發研究。美國50%以上的化妝品中都添加了防曬劑。值得提出的是,以往的化妝品只要求屏蔽UVB;最近研究認為:加強UVA的防護應是當今防曬產品發展趨勢之一。因為UVA的穿透能力遠遠大于UVB,它對人體的影響占紫外線總量的大部分,且具有累積性,大多是不可逆的,會進一步導致皮膚癌。

    1.1、新型防曬劑——超細TiO2

    防曬劑的種類很多,但由于納米TiO2的許多優越性能,使它逐漸登上了世界防曬品的舞臺。據近年來對日本銷售的37種防曬化妝品進行分析,發現其中的大多數產品含有納米TiO2。據預測在化妝品方面,日本每年作為防曬劑、化裝粉底和口紅等的原料,就需求納米TiO21000噸。

    防曬產品是直接涂抹于皮膚暴露部位的,為了具有一定的防曬效果,防曬劑在產品中要達到相應的用量。因此選擇防曬劑很重要,必須遵循下列原則:

    (1)對人體是無毒安全的。對皮膚沒有刺激性,不致癌。

    (2)對紫外線吸收能力強,最好是既能防護UVB對人體的危害,又能對UVA起防護作用。使防曬產品在UVB及UVA區域對紫外線均有良好的防護作用。

    (3)對皮膚有固著性,而且耐汗,即所謂的抗水性。由于防曬制品主要應用對象是在陽光下工作、旅游或室外運動的人(如建筑工人、運動員、旅游者等),水浸及流汗有可能使涂敷在皮膚上的防曬劑損失。

    (4)無臭味、怪味和外觀顏色符合要求。要求防曬劑本身的色澤要淺、氣味要小。

    (5)穩定性好、被紫外線照射后不分解、不變色。揮發性小、熱穩定性好、不與配方中其它組分起化學反應。

    (6)有適當的溶解性,可與化妝品其它組分配伍。

    (7)價格便宜、來源容易。

    美國、日本、歐洲等地區和國家經過長期考察,對可以安全使用的防曬劑種類及濃度范圍均有明確的規定,以確保使用上的安全。美國聯邦食品藥品管理局(簡稱FDA)規定防曬劑為OTC(Over the-Counter ornonprescription)類藥物。目前其批準使用的安全而有效的防曬劑為21種。其中大多數為有機化合物,既有UVA型吸收劑(如二苯甲銅系列衍生物、鄰氨基苯甲酸錳醇酯等),亦有UVB型吸收劑(如對氨基苯甲酸及其衍生物、水揚酸衍生物和肉桂酸衍生物等)。當然也規定了一些無機粉體的防曬劑,主要是TiO2、ZnO、氧化鐵紅及一些復合粉體。

    以往多使用有機化合物為紫外線吸收劑,但是存在諸如為了盡可能保護皮膚不接觸紫外線而提高添加量之后,會增加發生致癌癥(受到光的照射后,該物質與皮膚發生作用導致皮膚癌的可能性)以及產生化學性過敏等問題。而納米TiO2為無機成分,無毒、無味,不存在上述問題,且自身為白色?梢院唵蔚丶右灾。尤其可貴的是納米TiO2吸收紫外線能力強,對UVA和UVB都有屏蔽作用且可過濾可見光。所以當化妝品領域迫切要求防止日曬時就使得超微細TiO2登上世界防曬化妝品的舞臺。因此納米TiO2被廣泛地使用在防曬霜、粉底霜、口紅、防曬摩絲上,突破了膏、霜、蜜、水等傳統的防曬制品形式,用于洗發、洗浴等基礎化妝品中。

    1.2、為了方便用戶使用并節省研磨分散的成本,可將超細TiO2粉體做成漿狀產品——預分散。

    例如英國的Tioxide公司將其經過表面處理的超細TiO2做成3種預分散體(介質分別為棕櫚酸辛酯、礦物油和甘油三酯或肉豆蔻異丙酯),供化妝品生產廠家使用。這種商品名稱叫做Tioveil的預分散體,最多含有40%超細TiO2,可屏蔽長波紫外線(UVA)和中波紫外線(UVB)。

    1.3、應用中應注意的幾個問題

    (1)超微細TiO2的粒徑與晶型

        TiO2的粒徑對光散射和遮蓋力有較大的影響。當粒徑與光波之比極大時,粒子的遮蓋效果與粒子的截面成反比,粒徑越小,光的屏蔽面積越大。在粒徑與光波長同級時,粒徑為波長的1/2左右光散射最大。粒徑與光波之比極小時,光散射系數降低(與粒徑的6次方成正比),遮蓋力降低,透明度增加。所以,納米TiO2粒徑有一最佳范圍,不是越小越好,應為透明性高、且能防止紫外線的粒子為理想化妝品的原料。至于超細TiO2的晶型,金紅石型優于銳鈦型。

    (2)超微細TiO2的表面處理

    用于化妝品的超微細TiO2,除了必須具備優良的吸收紫外線和良好的透明性之外,它們還應具有良好的分散性、耐候性、使用感良好、不發生因光產生的黑化及不顯示光催化活性等等。為了封閉納米TiO2的催化活性,提高穩定性和分散性,需要對納米TiO2進行表面處理。表面處理劑分為無機物和有機物兩種晶型。一般地講,用無機物進行TiO2表面處理,主要目的是降低TiO2的光催化活性,提高耐候性與穩定性。用有機物進行TiO2表面處理的主要目的是改進TiO2在不同介質中的分散性。

    (3)防曬劑的復配

    一般單獨使用任何一種防曬劑都不能取得滿意的結果。因此,在配方中應選擇兩種或兩種以上的防曬劑復合使用。近年來,化妝品的開發要求粉體原料多樣化、完善化以及最大限度地提高其附加價值,復合粉體的制造與研究取得了很大發展。出現了有機—無機、無機—有機、無機—無機等多功能復合粉體。

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