納米材料在防曬化妝品中的應(yīng)用
隨著技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到醫(yī)藥，食品和化妝品等領(lǐng)域。化妝品與人們的日常生活關(guān)系日益密切，如今化妝品的功能由簡(jiǎn)單的美容修飾作用向功能性方面延伸，而化妝品的科技含量已成為化妝品企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。
作為防曬化妝品的核心原料，防曬的功效活性成分是多種多樣的，例如物理性紫外線屏蔽劑、化學(xué)性至外向吸收劑、抵御紫外輻射的生物活性物質(zhì)、各種防曬功效成分的復(fù)配使用等，但大部分功效成分被吸收的非常少，且有些活性成分具有穩(wěn)定性差、滲透性低、有一定刺激性等缺點(diǎn)。在化妝品領(lǐng)域，納米技術(shù)的應(yīng)用可以減小化妝品中功效成分的粒徑，納米粒徑的化妝品功效成分具有粒徑小，比表面積大，穩(wěn)定性好，刺激性小等特點(diǎn)，能夠較好的滲透到皮膚深層，從而更好的發(fā)揮其功效。
在防曬化妝品中，具有納米級(jí)粒徑的納米粉體/液體在物理性紫外線屏蔽劑中應(yīng)用較廣泛。物理性紫外線屏蔽劑中，二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、高嶺土和滑石粉是常見(jiàn)的物資。通常納米級(jí)粒子的的粒徑在數(shù)十納米以下，這種規(guī)格的二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵或氧化鋁等對(duì)紫外線具有良好的屏蔽作用。納米二氧化鈦（萬(wàn)景VK-T02H系列）、納米氧化鋅（萬(wàn)景VK-J30H系列）等是廣譜的無(wú)機(jī)紫外線屏蔽劑，因其良好的屏蔽性能、安性能、穩(wěn)定性、耐熱性和抗菌性，通過(guò)反射、散射及部分吸收紫外線達(dá)到防曬目的，近年來(lái)在防曬化妝品中得到了廣泛應(yīng)用。
納米二氧化鈦（VK-T02H系列）
納米二氧化鈦應(yīng)用于防曬化妝品中具有安無(wú)毒、紫外線屏蔽效率高等特點(diǎn)。納米級(jí)二氧化鈦屏蔽紫外線是由其吸收能力和散射能力共同決定的，原始粒徑越小的納米二氧化鈦對(duì)紫外線吸收能力越強(qiáng)。有實(shí)驗(yàn)表明，紫外線的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，納米二氧化鈦的屏蔽性能越取決于其散射能力；而紫外線的波長(zhǎng)越短，其屏蔽性能越取決于吸收能力。
然而，納米級(jí)二氧化鈦的粒徑也并非越小越好，由于納米二氧化鈦粒子存在不可避免的團(tuán)聚現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致納米二氧化鈦不利于分散，易于堵塞皮膚的毛孔，不利于透氣和汗液排除的缺陷，一般認(rèn)為，當(dāng)其粒徑在30-100nm之間時(shí)，對(duì)紫外線的屏蔽效果更好，同時(shí)能透過(guò)可見(jiàn)光，使皮膚更富自然美。納米二氧化鈦主要以納米二氧化鈦fen體、納米二氧化鈦分散液、用于屏蔽長(zhǎng)波紫外線的納米二氧化鈦等形式應(yīng)用于防曬化妝品中。
納米氧化鋅（VK-J30H系列）
氧化鋅具有良好的濾過(guò)中波紫外線（UVB）和長(zhǎng)波紫外線（UVA）的作用，是常用的廣譜防曬劑。但是，氧化鋅涂抹于皮膚后較為粘稠，易在皮膚表層形成一層薄膜，使用體驗(yàn)感較差。納米級(jí)氧化鋅克服了這些缺陷，其具有良好的防曬效果，不黏稠，容易涂抹，且涂抹在皮膚上幾乎透明，因此其在化妝品領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
納米氧化鋅屏蔽紫外線能力是由其吸收能力和散射能力共同決定的，納米氧化鋅粒徑越小，吸收紫外線能力越強(qiáng)且透明度高。根據(jù)Rayleihg光散射定律，納米氧化鋅對(duì)于不同波長(zhǎng)紫外線的散射能力取決于其粒徑。納米氧化鋅的粒徑越大，對(duì)長(zhǎng)波紫外線（UVA）的散射能力越強(qiáng)，但如果納米氧化鋅的粒徑太大，由于其對(duì)可見(jiàn)光的散射能力也相應(yīng)增加，涂在皮膚上會(huì)出現(xiàn)不自然的白化現(xiàn)象，因此，用于防曬化妝品的納米氧化鋅一般粒徑在30-150nm。
太陽(yáng)光中的紫外線可分為長(zhǎng)波（315-400nm）、中波（280-315nm）和短波（200-280nm）。納米氧化鋅和納米二氧化鈦的顆粒尺寸遠(yuǎn)小于紫外線的波長(zhǎng)，納米粒子可將作業(yè)于其上的紫外線向各個(gè)方向散射，從而減少照射方向的紫外線強(qiáng)度，這種散射紫外線的規(guī)律符合Rayleigh光散射定律。但納米氧化鋅在屏蔽紫外線和納米二氧化鈦又有所差異。
由圖1可見(jiàn)，在330nm以下，納米二氧化鈦對(duì)紫外線的屏蔽能力高于納米氧化鋅，在同樣濃度下，含納米二氧化鈦體系的吸光度約為納米氧化鋅體系的2倍。在330nm-355nm內(nèi)，納米二氧化鈦的屏蔽紫外線能了仍高于納米氧化鋅，但在355-380nm的波長(zhǎng)內(nèi)，納米氧化鋅的屏蔽紫外線能力高于納米二氧化鈦。因此，納米氧化鋅雖然阻隔UVB的效果不如納米二氧化鈦，但對(duì)阻隔長(zhǎng)波UVA（335nm-380nm）效果優(yōu)于納米二氧化鈦。
根據(jù)防曬化妝品的不同功效、不同要求，萬(wàn)景新材料生產(chǎn)多種規(guī)格的納米二氧化鈦和納米氧化鋅，亦可根據(jù)客戶要求定制不同的產(chǎn)品。