防晒化妆品中的纳米钛白粉
钛白粉对化妆品行业的作用
除了建筑行业外，钛白粉还可以应用在化妆品中，相信大家听到这个信息会很诧异吧，但是事实确实如此，它可以应用在化妆品中，主要是防晒品，不过大家大可放心，这是严格通过质量检测的，无毒害，对人的健康没有坏处的。
而且我们还可以通过一些有效的办法来提高钛白粉的白度亮度，使其达到理想的效果……（钛白粉-图例）【钛白粉在化妆品中的作用】在生活中，上班族一般都会化着淡妆上班，对于常用的化妆品，有很多的女性却不知道它里面的成分有哪些？为什么防晒的化妆品能起到防晒的效果呢？这是因为里面有防晒剂，而钛白粉就是一种性能优越的防晒剂。
当钛白粉作为一种性能优越的防晒剂的时候，防晒剂的生产厂家该如何正确的选择钛白粉作为原料呢？1.粒径的选择防晒剂化妆品最大的功效就是防晒，通俗一点说就是抗紫外线的能力，而钛白粉微粒的大小与其抗紫外能力密切相关。
当其粒径等于或小于光波波长的一半时，钛白粉对光的反射、散射量最大，屏蔽效果才好。
2.晶型的选择常用钛白粉的晶型有金红石型和锐钛型两种，从折光率来看，金红石型为2.7，锐钛矿型为2.3，因此,金红石型对紫外线的反射、散射能力较强，而吸收力较弱。
此外，研究还发现，在有氧气存在的情况下，金红石型的光活性比锐钛型的弱。
因此,从保持稳定、增强紫外线的屏蔽作用、减少光活性的角度出发，制备防晒品时应尽量采用金红石型钛白粉。
【怎样提高和稳定钛白粉性能】钛白粉的性能对于我们来说是非常的重要的，我们可以通过哪些途径来提高以及稳定钛白粉呢？1.钛白粉的白度影响因素很多，有矿源的影响，也有设备和关键技术的影响。
通过试验和现场经验，影响其白度的主要因素有：水解质量，杂质元素的清除和煅烧条件。
钛白粉的水解技术，目前国内有加压水解和常压水解两种技术，从水解质量和产品质量来分析，常压水解质量较好，水解粒径均匀。
要保证水解质量，必须严把浓钛液质量指标，控制铁钛比和固含量在规定范围内，同时加大水解工艺操作条件的控制。
影响钛白粉白度的另外一个主要因素是一些杂质有色元素，例如：铁、钴、镍等，必须采取一定的措施进行清除，对于锐钛型钛白粉，高铁含量在120ppm时，影响其白度，甚至发生光色互变现象。
防晒隔离霜专用纳米钛白粉
防晒隔离霜专用纳米钛白粉
VK-T02系列是高端的纳米钛白粉系列产品，经过表面的包覆处理后，解决了分散性、光稳定性和配伍性问题，纳米钛白粉VK-T02系列特点：
1、经过表面处理后，分散性极佳
2、高效屏蔽紫外，明显提高SPF值
3、包覆完整，对光稳定，确保不会变色
4、产品在可见光区透光率高，透明度高；
5、产品不含铝，与Parsol-1789 有很好的配伍性；
6、纯度极高﹐重金属的含量低；
7、纳米钛白粉抗紫外线的波长范围很广，包括中波和长波范围。
8、本品经过表面处理，对皮肤无刺激
技术指标：
应用领域：
防晒霜及乳液，防晒产品，儿童防晒产品。
应用建议：
为了最大限度发挥纳米材料的特性，使化妆品具有最高的SPF值和透明度，建议用高速剪切搅拌或球磨的方式将VK-T02分散到体系中。
建议添加量：1-10%
包装：10kg/桶，密闭，干燥阴凉处储存。
纳米钛白粉的应用及有机包膜处理
纳米钛白粉的应用及有机包膜处理0 前言钛白粉作为一种被普遍使用的高档白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。
而纳米材料是当今新材料研究中最富有活力的，对未来社会经济发展有着十分重要影响的研究领域。
纳米钛白粉作为其中重要的一员，近年来一直是国内外竞相研究开发的热门课题，其制法日趋完善，应用领域也日益扩大。
纳米钛白自20世纪80年代问世以来，因其颗粒细小、比表面积大而具有常规材料所不具备的特殊效应，如量子效应、隧道效应、独特的颜色效应，以及光催化作用及紫外屏蔽等功能，在功能性涂料、汽车、化妆品、卫生保健、废水处理、环保等方面显示出广阔的应用前景，应用研究极其活跃。
国内目前有江苏河海纳米和攀钢研究院等几家较大的纳米钛白粉生产企业，纳米钛白粉的生产技术走在了前沿。
1 纳米钛白粉的特殊性由于纳米钛白粉的特殊的晶体结构，决定了其特殊的性质，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(1～100 nm)或由他们作为基本单元构成的材料。
(1)表面与界面效应这是指纳米晶体粒子表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的巨大变化。
例如粒子直径为10 nm时，微粒包含4 000个原子，表面原子占40％；粒子直径为1 nm时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。
主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。
再例如，粒子直径为10 nm和5 nm时，比表面积分别为90 m2／g和180 m2／g。
如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象，如金属纳米粒子在空中会燃烧，无机纳米粒子会吸附气体等等。
(2)小尺寸效应当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出“新奇”的现象。
例如，铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电；绝缘的二氧化硅颗粒在20 nm时却开始导电。
纳米TiO2
纳米TiO2对遗传物质的损伤：Dunford等用含有纳米TiO2的防晒化
妆品作用于核酸PB DNA Ⅱ ，采用介于300～400 nm的紫外线照射，通
过DNA凝胶电泳分析，发现了DNA的解旋与断裂。
虽然目前有关纳米TiO2产品的潜在危害的相关实验还不是特别充分， 且存在一定争议。鉴于纳米TiO2危害的严重性及实验的长久性，为避 免其对环境及人类健康造成危害，相关部门应该对商业化的该类产品
2.2.3. 对室内空气中污染物的降解
纳米TiO2光催化技术在清除挥发性有机物上(VOC)具有独到之处，能将 许多难于用其他方法降解的污染物最终达到无机化，一般生成二氧化 碳和水，以及相应的化合物。
例如在紫外线照射下通过室内喷涂吸附能力强的锐钛型纳米TiO2涂层 可以分解装修过的房间存在的大量游离甲醛、苯系物、酮类等有机挥
1.3.2 胶溶法
胶溶法具有成本低、原料丰富、产品粒径小等优点，但是也有工艺流 程长，自动化程度低等缺点，如果控制不好的话纳米二氧化钛的分散 性会比较差。胶溶法主要以硫酸氧钛为原料，先用碱进行中和，再用 酸溶解，形成二氧化钛的溶胶，再经过有机溶剂的处理，蒸馏和热处 理，然后高温煅烧，即可得到不同晶型的纳米二氧化钛，其反应方程 式如下:
Zs. Kertesz等采用猪皮肤为模型，发现纳米TiO2能进入角质层，最深能 到达颗粒层，但并不能完全透过颗粒层。
Bermudez等将老鼠暴露于10mg／L纳米TiO2，颗粒中进行13周时间的 雾化吸入实验(5d／w，6h／d)，发现老鼠肺部纳米TiO2颗粒超载，同 时引发了一系列炎症，如引起老鼠体内巨噬细胞和嗜中性粒细胞的增 加、逐步纤维化、蛋白和乳酸脱氢酶的含量增加。
氧化分解进行了深入探讨。结果表明，光催化氧化技术用于垃圾填埋
纳米二氧化钛(钛白粉)简要介绍
纳米二氧化钛(钛白粉)简要介绍纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉，是化工颜料钛白粉的一种，是根据钛白粉粒径尺寸大小来定义的，从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末，具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效，纳米二氧化钛的可应用领域特别广泛，比如纳米二氧化钛可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域，还可用于污水处理、空气净化等产品中，锐钛型纳米二氧化钛因比表面积大，在光催化，太阳能电池，环境净化，催化剂载体，锂电池以及气体传感器等方面得到广泛的应用。
除此之外，纳米二氧化钛还可广泛应用于军事领域。
纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。
金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。
而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。
在固定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。
纳米二氧化钛(钛白粉)应用领域纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。
纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。
河北麦森钛白粉有限公司生产的纳米钛白粉(MS-GCA01)产品性能:锐钛型纳米二氧化钛外观为白色疏松粉末。
具有很好的光催化效果，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，并抑制细菌生长和病毒的活性，达到空气净化，杀菌，除臭，防霉。
纳米二氧化钛具有抗菌，自洁净化净化功效，还可以大幅提高产品粘结力。
无毒无害，与其他原料有极好的相容性。
粒径均匀，比表面积大，分散性好;纳米材料效果强。
纳米二氧化钛(化妆品)
化妆品专用纳米钛白粉杭州万景新材料有限公司 0571-8892 0936基本信息：CAS# :13463-67-7性质：本品为化妆品专用的纳米二氧化钛，外观为白色疏松粉末，主要成分为纳米二氧化钛，晶型为金红石型，具有显著的屏蔽紫外线功效。
可有效防止紫外线对人体皮肤的伤害。
本品无毒无害，与化妆品其他原料有极好的相容性。
在化妆品中，建议添加量为5—20%。
纳米二氧化钛(VK-T02)由于它化学性质稳定，折射率高、不透明度高、遮盖力高，白度好，且无毒无害，被广泛应用于化妆品领域，起美容美白的功效。
本品根据GB7916-87和GB7919-87进行安全性分析检测，并经急性口毒性试验、皮肤变态后反应、皮肤刺激性试验、急性眼刺激性试验、过敏性试验等，结果本产品无毒、无致敏，具有可靠的安全性。
技术指标：项目指标型号VK-T02H VK-T02S外观白色松散粉末白色松散粉末二氧化钛含量92--99 92--99晶型金红石金红石平均粒径(nm) 25 、60 25 、60比表面积(平方米/克) 80±15 80±15水悬浮液PH值6--8 6--8表面性质亲水亲油表面处理剂二氧化硅处理二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、或有机包膜等干燥失重(105℃、2H、%) < 0.5 < 0.5灼烧失重700℃< 1 (有机处理的除外) < 1 (有机处理的除外)砷(As) ppm < 0.5 < 0.5铅(Pb) ppm < 8 < 8抗紫外线率% ≥99 ≥99应用特性：1、白度高，遮盖力强。
2、亲水亲油产品在各自的分散体系中分散性好。
3、耐候性强，适合防晒美白体系。
4、与化妆品其它原料配伍性好。
5、纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力，广泛应用与防晒化妆品。
添加量：0.5%-2%包装：10公斤/桶。
纳米级钛白粉在防晒化妆品中的应用
纳米级钛白粉在防晒化妆品中的应用从纳米二氧化钛的防晒机理出发,叙述了纳米二氧化钛优越的防晒性能及应用前景,分析了纳米二氧化钛在应用于防晒化妆品时应注意的问题,较为全面地反映出纳米二氧化钛在防晒化妆品中的应用研究情况。
紫外线是太阳光中对人体危害较大的一种光波。
过度照射紫外线,会使皮肤产生红斑、黑斑,使皮肤老化,严重的会引发皮肤癌[1,2]。
近年来,随着人们对紫外线认识的提高及保健意识的增强,防晒型化妆品的开发、应用逐渐成为一个科研热点。
二氧化钛由于具有高折光性和高光活性,一直被作为一种主要的防晒剂。
纳米二氧化钛因有着更为优越的性能而被广泛重视,被用于新型、优质防晒化妆品的研究和开发,逐步显示其特殊的优越性和广阔的应用前景。
纳米二氧化钛的防晒机理按照波长的不同,紫外线分为短波区190～280nm、中波区280～320nm、长波区320～400nm。
短波区紫外线能量最高,但在经过离臭氧层时被阻挡,因此,对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线[1～2]。
二氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。
其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关:当粒径较大时,对紫外线的阻隔是以反射、散射为主,且对中波区和长波区紫外线均有效。
防晒机理是简单的遮盖,属一般的物理防晒,防晒能力较弱;随着粒径的减小,光线能透过二氧化钛的粒子面,对长波区紫外线的反射、散射性不明显,而对中波区紫外线的吸收性明显增强。
其防晒机理是吸收紫外线,主要吸收中波区紫外线。
由此可见,二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样,对长波区紫外线的阻隔以散射为主,对中波区紫外线的阻隔以吸收为主[3]。
纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力。
纳米二氧化钛（VK-T02）对紫外线的吸收机理可能是[2,4]:纳米二氧化钛的电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成的,当其受紫外线照射时,比其禁带宽度(约为2.3eV)能量大的光线被吸收,使价带的电子激发至导带,结果使价电子带缺少电子而发生空穴,形成容易移动且活性极强的电子2空穴对。
纳米TiO2的制备与应用的进展
纳米TiO2的应用与制备的研究进展李俊（中南大学化学化工学院应化0903班）摘要本文主要介绍了纳米TiO2的制备方法的现阶段进展，从物理法，化学法，新型合成方法三方面介绍了国内外的研究进展，同时综述了纳米TiO2在传感器材料，催化剂载体，光催化剂、太阳能电池原料和紫外线添加剂等方面的应用。
关键词纳米粉体 TiO2化学法应用综述1.前言纳米技术是当今世界的研究前沿。
纳米级的TiO2因其化学性高、分散性好、吸收紫外线能力强等，广泛用于化工、涂料、塑料、橡胶、纤维、造纸、油墨、搪瓷、电子等行业。
对其研究比较深的主要有传感器材料、催化剂载体、光催化剂、处理水和空气中的污染物、杀菌、太阳能电池原料以及通过贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化、半导体复合等方法来改变其光学性质这几方面。
TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好。
其晶相结构有四种：金红石（Rutile）、锐钛矿（Anatase）、板钛矿（Brookite）和无定形，其中以金红石型和锐钛矿型TiO2应用最为广泛[1]。
这两种晶型的TiO2硬度、密度、折光指数、光催化活性等都有所不同、两种晶型的相对含量对产品性能有较大的影响。
本文主要介绍纳米TiO2的制备和其应用的研究进展。
2.纳米TiO2的应用研究2.1 传感器材料TiO2作为敏感材料，制成传感器可检测H2、CO等可燃性气体和氧气。
特别是用作汽车尾气传感器，通过测定汽车尾气的氧含量，可以控制汽车发动机的效率。
目前研制的电阻型TiO2半导体氧传感器，以其体积小、结构简单、价格便宜而受到人们的关注[2]。
中南大学的李赛[3]将尿素酶(urease)固载于不同粒径(5nm，25nm，2.4 p m)的TiO2膜上，在350℃，pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔Ti02上的尿素酶的活性变化。
在钛丝基体上沉积一层纳米TiO2多孔膜，然后直接将尿素酶吸附在Ti02膜上。
基于Ti02膜的pH响应，发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。
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防晒化妆品中的纳米钛白粉
纳米钛白粉，学名为二氧化钛（titanium dioxide），分子式为TiO2，是一种多晶化合物，按照晶型可分为：金红石型、锐钛型和板钛型（不稳定）。
（图左右晶型分别为锐钛型、金红石型）
纳米钛白粉对长波紫外线( 320～400nm) 和中波紫外线( 280～320nm)均有很好的屏蔽作用。
通常情况下，纳米钛白粉屏蔽UVB 的能力为纳米氧化锌的3倍~ 4 倍。
且纳米钛白粉吸收紫外线后不分解、不变色，有较强的稳定性和持久性。
近年来，纳米钛白粉在化妆品防晒领域的应用成为了热点。
防晒就是防紫外线，紫外线是太阳光中对人体危害较大的一种光波。
过度照射紫外线，会使皮肤产生红斑、黑斑，使皮肤老化，严重的引发皮肤癌。
纳米钛白粉可以同时通过反射、散射和吸收紫外线来达到防晒效果。
纳米钛白粉屏蔽紫外线的能力与其晶型、形状有关。
例如，由紫外−可见漫反射光谱图可看出，金红石型纳米钛白粉棒状颗粒相比锐钛型纳米钛白粉颗粒具有更高的漫反射率。
因此，在防晒化妆品中我们一般使用的是金红石型纳米钛白粉。
纳米钛白粉的粒径也是影响其屏蔽紫外线能力的因素之一。
纳米钛白粉主要粒径分布在10-15nm。
（含有直径小于100 nm 原料的产品必须在配方中“违规材料”一栏注明“纳米”字样。
）
当纳米钛白粉粒径较大时，对紫外线的屏蔽是以反射、散射为主。
随着粒径的减小，光线能透过纳米钛白粉的粒子面，价带上的电子吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生电子-空穴对，这时，其防晒机理主要是吸收紫外线。
因此，在化妆品中使用纳米钛白粉时须注意粒径大小，并非原始粒径越小越好。
考虑到纳米钛白粉粒子存在不可避免的团聚现象，一般认为，屏蔽紫外线的最佳粒径为10 nm~ 60 nm。
小于100nm的纳米钛白粉具有透明性，不会对皮肤产生遮盖作用，可以显现自然的肌肤美。
防晒化妆品中的纳米钛白粉除了要具备强的紫外屏蔽性能，还需具备良好的分散性、耐光性和亲肤性等性能，这与其表面特性息息相关。
依据表面特性可将纳米钛白粉分为：亲水性纳米钛白粉和亲油性纳米钛白粉。
普通粉质存在易聚合、配伍性、耐光性较差、不防水、汗等缺点，而表面处理技术的发展能改善此现象。
通过表面改性处理的手段，可以赋予粉体新的使用感或特定的性能。
比如，纳米钛白粉表面是亲水性的，用二甲基硅氧烷处理后，其在化妆品中的分散性得以改善。
要知道，纳米TiO2在体系中分散得越好，其屏蔽紫外线能力越强，透明性也越好；又比如，用SiO2对纳米钛白粉表面进行涂层后，可提高纳米钛白粉的紫外吸收性能等。
表面改性处理剂种类较多，如偶联剂、不饱和有机酸、表面活性剂、有机硅（油）以及水溶性的有机高聚物等。
不同的表面改性处理剂对其改性的效果有很大不同，要综合考各方面因素，如：粉体的表面性质、改性工艺、改性剂成本以及产品用途等问题来选用不同的改性剂。
例如针对有机硅处理的亲油性钛白粉非常疏水且容易分散在硅油中，但不容易分散在油脂中；而油脂处理的钛白粉亲脂贴肤但疏水不佳的缺憾，可以用亲脂物和有机硅对钛白粉表面进行交联复合处理，得到既有疏水性，且在酯类、烃及硅油中都能很好分散的钛白粉，相比于单一处理，粉料还更具有亲肤性。
纳米钛白粉广泛应用于防晒化妆品中。
纳米钛白粉的晶型构成、粒径大小、分散性等指标是判别其质量优劣的重要依据，这由其制备工艺及表面改性决定，因此需要尽快建立相关行业标准来保质保量。
此外，由于钛白粉直接接触皮肤，相关法规对于纳米钛白粉中的有害杂质特别是重金属含量也有极严格的限制。
如图，
值得关注的是，普通钛白粉虽是低毒性物质，但纳米钛白粉由于独特的理化特性，其生物学特性发生改变：随着颗粒直径变小，颗粒表面积逐渐变大，有害的健康效应可能逐步显现。
目前，钛及其化合物粉尘职业暴露引起的硬金属肺病已被列为我国新增职业病病种之一。
此外，有体外试验结果显示，纳米钛白粉比普通钛白粉具有更大的细胞毒性和遗传毒性；动物试验结果显示，纳米钛白粉会诱发肺部炎症反应和肺部肿瘤。
虽尚无证据显示钛白粉与人肺部肿瘤有关联，其经呼吸道吸入途径的风险评估仍需要进一步研究。
欧洲职业安全健康管理局(EU－OSHA) 在《安全使用工程纳米材料和纳米产品导则》中将纳米颗粒的健康危害级别分为 3 级，由高到低分别为1 级、2 级(包括2a、2b) 和 3 级，而纳米钛白粉的健康危害级别为2b 级。
2017年6月9日，欧洲化学品管理局（ECHA）宣布，已正式提出将二氧化钛（TiO2、钛白粉）列入怀疑通过吸入可能引起癌症的物质分类的建议。
现在，已经有一些国外相关机构推荐了纳米钛白粉颗粒的职业接触限值，我国也制定了钛白粉细颗粒粉尘的职业接触限值。
并且，我国在《化妆品安全技术规范》中规定，二氧化钛在防晒类化妆品中的总使用量不应超过25%。
对于二氧化钛作为着色剂以及化妆品中二氧化钛含量的测定也有具体要求。
如何在防晒化妆品中安全使用纳米钛白粉，将是今后研究的方向。