நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் நானோ பொருட்கள்: சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் நானோமீட்டர் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு

நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் நானோ பொருட்கள்: சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் நானோமீட்டர் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு

மேற்கோள் வார்த்தைகள்

சூரியனால் வெளிப்படும் கதிர்களில் சுமார் 5% அலைநீளம் ≤400 nm கொண்ட புற ஊதாக் கதிர்களைக் கொண்டுள்ளது. சூரிய ஒளியில் உள்ள புற ஊதாக் கதிர்களை இவ்வாறு பிரிக்கலாம்: 320 nm~400 nm அலைநீளம் கொண்ட நீண்ட அலை புற ஊதாக் கதிர்கள், A-வகை புற ஊதாக் கதிர்கள் (UVA); 290 nm முதல் 320 nm வரை அலைநீளம் கொண்ட நடுத்தர-அலை புற ஊதா கதிர்கள் B-வகை புற ஊதா கதிர்கள் (UVB) என்றும் 200 nm முதல் 290 nm வரை அலைநீளம் கொண்ட குறுகிய அலை புற ஊதா கதிர்கள் ravio C-type rays என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

அதன் குறுகிய அலைநீளம் மற்றும் அதிக ஆற்றல் காரணமாக, புற ஊதா கதிர்கள் பெரும் அழிவு சக்தியைக் கொண்டுள்ளன, இது மக்களின் தோலை சேதப்படுத்தும், வீக்கம் அல்லது வெயிலை ஏற்படுத்தும் மற்றும் தோல் புற்றுநோயை தீவிரமாக உருவாக்குகிறது. UVB தோல் அழற்சி மற்றும் சூரிய ஒளியை ஏற்படுத்தும் முக்கிய காரணியாகும்.

1. புற ஊதா கதிர்களை நானோ TiO2 உடன் பாதுகாக்கும் கொள்கை

TiO_2 என்பது ஒரு N-வகை குறைக்கடத்தி. சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படும் நானோ-TiO _ 2 இன் படிக வடிவம் பொதுவாக ரூட்டல் ஆகும், மேலும் அதன் தடைசெய்யப்பட்ட பட்டை அகலம் 3.0 eV ஆகும். 400nm க்கும் குறைவான அலைநீளம் கொண்ட UV கதிர்கள் TiO _ 2 ஐ கதிர்வீச்சு செய்யும் போது, ​​வேலன்ஸ் பேண்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் UV கதிர்களை உறிஞ்சி உறிஞ்சும். கடத்தல் பட்டை மற்றும் எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் உருவாக்கப்படுகின்றன அதே நேரத்தில், TiO _ 2 UV கதிர்களை உறிஞ்சும் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. சிறிய துகள் அளவு மற்றும் பல பின்னங்களுடன், இது புற ஊதா கதிர்களைத் தடுக்கும் அல்லது இடைமறிக்கும் நிகழ்தகவை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது.

2. சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் நானோ-TiO2 இன் சிறப்பியல்புகள்

2.1

உயர் UV கவசம் திறன்

சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களின் புற ஊதாக் கவசத் திறன் சூரிய பாதுகாப்பு காரணி (SPF மதிப்பு) மூலம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் SPF மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால், சன்ஸ்கிரீன் விளைவு சிறப்பாக இருக்கும். சன்ஸ்கிரீன் தயாரிப்புகளால் பூசப்பட்ட தோலுக்கான மிகக் குறைந்த கண்டறியக்கூடிய எரித்மாவை உருவாக்கத் தேவையான ஆற்றலின் விகிதம் மற்றும் சன்ஸ்கிரீன் தயாரிப்புகள் இல்லாத சருமத்திற்கு அதே அளவிலான எரித்மாவை உருவாக்கத் தேவையான ஆற்றலின் விகிதம்.

நானோ-TiO2 புற ஊதாக் கதிர்களை உறிஞ்சிச் சிதறடிப்பதால், உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் மிகச் சிறந்த உடல் சன்ஸ்கிரீனாகக் கருதப்படுகிறது. பொதுவாக, UVB ஐக் காக்கும் நானோ-TiO2 இன் திறன் நானோ-ZnO ஐ விட 3-4 மடங்கு அதிகம்.

2.2

பொருத்தமான துகள் அளவு வரம்பு

நானோ-TiO2 இன் புற ஊதாக் கவசத் திறன் அதன் உறிஞ்சும் திறன் மற்றும் சிதறல் திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. நானோ-TiO2 இன் அசல் துகள் அளவு சிறியதாக இருந்தால், புற ஊதா உறிஞ்சும் திறன் வலுவாக இருக்கும். Rayleigh இன் ஒளிச் சிதறல் விதியின்படி, வெவ்வேறு அலைநீளங்களைக் கொண்ட புற ஊதாக் கதிர்களுக்கு நானோ-TiO2 இன் அதிகபட்ச சிதறல் திறனுக்கான உகந்த அசல் துகள் அளவு உள்ளது. புற ஊதா கதிர்களின் நீண்ட அலைநீளம், நானோ-TiO 2 இன் பாதுகாப்புத் திறன் அதன் சிதறல் திறனைப் பொறுத்தது என்பதையும் சோதனைகள் காட்டுகின்றன; குறைந்த அலைநீளம், அதன் கவசம் அதன் உறிஞ்சும் திறனைப் பொறுத்தது.

2.3

சிறந்த சிதறல் மற்றும் வெளிப்படைத்தன்மை

நானோ-TiO2 இன் அசல் துகள் அளவு 100 nm க்கும் குறைவாக உள்ளது, இது புலப்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட மிகக் குறைவு. கோட்பாட்டளவில், நானோ-TiO2 முற்றிலும் சிதறும்போது தெரியும் ஒளியைக் கடத்த முடியும், எனவே அது வெளிப்படையானது. நானோ-TiO2 இன் வெளிப்படைத்தன்மை காரணமாக, சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் சேர்க்கப்படும் போது அது தோலை மறைக்காது. எனவே, இது இயற்கையான சரும அழகைக் காட்ட முடியும். சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் நானோ-TiO2 இன் முக்கியமான குறியீடுகளில் வெளிப்படைத்தன்மையும் ஒன்றாகும். உண்மையில், nano-TiO 2 வெளிப்படையானது ஆனால் சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் முற்றிலும் வெளிப்படையானது அல்ல, ஏனெனில் nano-TiO2 சிறிய துகள்கள், பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் மிக அதிக மேற்பரப்பு ஆற்றல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது மொத்தத்தை உருவாக்குவது எளிது, இதனால் சிதறல் மற்றும் வெளிப்படைத்தன்மையை பாதிக்கிறது. தயாரிப்புகள்.

2.4

நல்ல வானிலை எதிர்ப்பு

சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களுக்கான Nano-TiO 2 க்கு குறிப்பிட்ட வானிலை எதிர்ப்பு (குறிப்பாக ஒளி எதிர்ப்பு) தேவைப்படுகிறது. Nano-TiO2 சிறிய துகள்கள் மற்றும் அதிக செயல்பாடு உள்ளதால், அது புற ஊதா கதிர்களை உறிஞ்சிய பிறகு எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை உருவாக்கும், மேலும் சில எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் மேற்பரப்புக்கு இடம்பெயர்ந்து, அணு ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ராக்சில் ரேடிக்கல்கள் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படும் நானோ-TiO2, இது வலுவான ஆக்சிஜனேற்றத் திறனைக் கொண்டுள்ளது மசாலா. எனவே, சிலிக்கா, அலுமினா மற்றும் சிர்கோனியா போன்ற ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெளிப்படையான தனிமை அடுக்குகள், அதன் ஒளி வேதியியல் செயல்பாட்டைத் தடுக்க நானோ-TiO2 மேற்பரப்பில் பூசப்பட வேண்டும்.

3. நானோ-TiO2 இன் வகைகள் மற்றும் வளர்ச்சிப் போக்குகள்

3.1

Nano-TiO2 தூள்

நானோ-TiO2 தயாரிப்புகள் திடப்பொடி வடிவில் விற்கப்படுகின்றன, அவை நானோ-TiO2 இன் மேற்பரப்பு பண்புகளின்படி ஹைட்ரோஃபிலிக் பவுடர் மற்றும் லிபோபிலிக் பவுடர் என பிரிக்கலாம். ஹைட்ரோஃபிலிக் பவுடர் நீர் சார்ந்த அழகுசாதனப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே சமயம் லிபோபிலிக் பவுடர் எண்ணெய் சார்ந்த அழகுசாதனப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரோஃபிலிக் பொடிகள் பொதுவாக கனிம மேற்பரப்பு சிகிச்சை மூலம் பெறப்படுகின்றன. இந்த வெளிநாட்டு நானோ-TiO2 பொடிகளில் பெரும்பாலானவை அவற்றின் பயன்பாட்டு புலங்களுக்கு ஏற்ப சிறப்பு மேற்பரப்பு சிகிச்சைக்கு உட்பட்டுள்ளன.

3.2

தோல் நிறம் நானோ TiO2

Nano-TiO2 துகள்கள் நன்றாகவும், எளிதில் தெரியும் ஒளியில் குறைந்த அலைநீளத்துடன் கூடிய நீல ஒளியை சிதறடிக்க எளிதாகவும் இருப்பதால், சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் சேர்க்கப்படும் போது, ​​தோல் நீல நிறத்தை வெளிப்படுத்தி ஆரோக்கியமற்றதாக இருக்கும். தோல் நிறத்தை பொருத்துவதற்கு, இரும்பு ஆக்சைடு போன்ற சிவப்பு நிறமிகள் பெரும்பாலும் ஆரம்ப கட்டத்தில் ஒப்பனை சூத்திரங்களில் சேர்க்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், நானோ-TiO2 _ 2 மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடு ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள அடர்த்தி மற்றும் ஈரப்பதத்தில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாக, மிதக்கும் வண்ணங்கள் அடிக்கடி நிகழ்கின்றன.

4. சீனாவில் nano-TiO2 இன் உற்பத்தி நிலை

சீனாவில் nano-TiO2 _ 2 பற்றிய சிறிய அளவிலான ஆராய்ச்சி மிகவும் சுறுசுறுப்பாக உள்ளது, மேலும் தத்துவார்த்த ஆராய்ச்சி நிலை உலக மேம்பட்ட நிலையை எட்டியுள்ளது, ஆனால் பயன்பாட்டு ஆராய்ச்சி மற்றும் பொறியியல் ஆராய்ச்சி ஒப்பீட்டளவில் பின்தங்கிய நிலையில் உள்ளது, மேலும் பல ஆராய்ச்சி முடிவுகளை தொழில்துறை தயாரிப்புகளாக மாற்ற முடியாது. சீனாவில் நானோ-TiO2 இன் தொழில்துறை உற்பத்தி ஜப்பானை விட 10 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு 1997 இல் தொடங்கியது.

சீனாவில் நானோ-TiO2 தயாரிப்புகளின் தரம் மற்றும் சந்தைப் போட்டித்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்த இரண்டு காரணங்கள் உள்ளன:

① பயன்பாட்டு தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி பின்தங்கியுள்ளது

கலப்பு அமைப்பில் நானோ-TiO2 இன் செயல்முறை மற்றும் விளைவு மதிப்பீட்டைச் சேர்ப்பதில் உள்ள சிக்கல்களை பயன்பாட்டு தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி தீர்க்க வேண்டும். பல துறைகளில் nano-TiO2 இன் பயன்பாட்டு ஆராய்ச்சி முழுமையாக உருவாக்கப்படவில்லை, மேலும் சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்கள் போன்ற சில துறைகளில் ஆராய்ச்சி இன்னும் ஆழப்படுத்தப்பட வேண்டும். பயன்பாட்டு தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சியின் பின்னடைவு காரணமாக, சீனாவின் nano-TiO2 _ 2 தயாரிப்புகள் வெவ்வேறு துறைகளின் சிறப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய தொடர் பிராண்டுகளை உருவாக்க முடியாது.

② நானோ-TiO2 இன் மேற்பரப்பு சிகிச்சை தொழில்நுட்பம் மேலும் ஆய்வு தேவை

மேற்பரப்பு சிகிச்சையில் கனிம மேற்பரப்பு சிகிச்சை மற்றும் கரிம மேற்பரப்பு சிகிச்சை ஆகியவை அடங்கும். மேற்பரப்பு சிகிச்சை தொழில்நுட்பம் மேற்பரப்பு சிகிச்சை முகவர் சூத்திரம், மேற்பரப்பு சிகிச்சை தொழில்நுட்பம் மற்றும் மேற்பரப்பு சிகிச்சை உபகரணங்கள் கொண்டது.

5. முடிவுரைகள்

சன்ஸ்கிரீன் அழகுசாதனப் பொருட்களில் நானோ-TiO2 இன் வெளிப்படைத்தன்மை, புற ஊதாக் கவச செயல்திறன், சிதறல் மற்றும் ஒளி எதிர்ப்பு ஆகியவை அதன் தரத்தை மதிப்பிடுவதற்கான முக்கியமான தொழில்நுட்ப குறியீடுகளாகும், மேலும் நானோ-TiO2 இன் தொகுப்பு செயல்முறை மற்றும் மேற்பரப்பு சிகிச்சை முறை ஆகியவை இந்த தொழில்நுட்ப குறியீடுகளை தீர்மானிக்க முக்கியமாகும்.