تیتانیوم دی اکسید در ضد آفتاب در فرم روتیل به علت پایداری شیمیایی بالا و خاکستری نشدن در برابر اشعه ی UV کازبرد بسیاری در صنایع مختلف به خصوص در تولید کرم های ضد آفتاب دارد. این ماده در در سه فرم روتیل،آناتاز و بروکیت وجود دارد که روتیل کاربرد بیشتری در فرمولاسیون ضد افتاب دارد .
بشر سالیان زیادی برای محافظت در مقابل نور آفتاب و تیرگی پوست ناشی از آن از لوازمی مانند کلاه،چتر و… استفاده کرده است. با پیشرفت علم مشخص شد که اشعه ی ماورای بنفش پیامد های جبران ناپذیری از جمله آسیب به سلول های پوست و متعاقبا سرطان پوست را به دنبال دارد.
آسیب های ناشی از نور خورشید تا سال 1800 مورد مطالعه قرار نگرفت و بعد از جنگ جهانی دوم با آسیب پوستی شدید سربازان آمریکایی که ماه ها تا سالها در مناطق گرمسیری بودند به این امر پرداخته شد.
در سال 1952 استفاده از تیتانیوم دی اکسید، اکسید روی و مشتقات آن در فرمولاسیون کرم ضد آفتاب مطرح شد ولی با وجود اینکه TiO2 از اکسید روی در خاصیت محافظت کنندگی در برابر اشعه ماورای بنفش موثرتر است، به دلیل اندازه ی بزرگ ذرات و سفیدی و ماتی زیاد مورد توجه واقع نشده است.
در دهه ی 1990 نسخه میکرونیزه TiO2 برای استفاده در ضد آفتاب به بازار عرضه شد و این مورد با فرمولاسیون نانو ذرات در بازار جهانی مورد استقبال زیادی واقع شد.
استفاده از TiO2 در فرمولاسیون آرایشی
یک خصوصیت مهم TiO2 که کاربرد آن را در ضد آفتاب ها و رنگدانه های در معرض نور افزایش داده مقاوم بودن آن در برابر اشعه ماورای بنفش است و در بسیاری از مواد آرایشی از جمله سایه چشم، رژگونه، پنکیک و کرم های ضدآفتاب استفاده می شود.
TiO2 یا CI 77891 یکی از بهترین رازهای صنعت لوازم آرایشی و بهداشتی است ، که در چند دهه اخیر به شدت مورد توجه تولیدکنندگان مواد آرایشی قرار گرفته است و از چندین روش برای تقویت رنگها و فرمولهای موجود استفاده شده است:
بیشتر بخوانید: فرمولاسیون رنگ مو
تقویت رنگ
استفاده از فرم رنگدانه TiO2 با رنگ های دیگر باعث ایجاد درخشندگی و پوشانندگی لکه ها در لوازم آرایشی می شود ، همچنین به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا سایه های مختلفی متناسب با انواع پوست و در رنگ های مختلف تولید کنند.
اشعه ماوراء بنفش
فرم بدون رنگدانه TiO2 یک عنصر اساسی در محصولات محافظت در برابر اشعه خورشید است که قادر است هر دو اشعه UVA و UVB را جذب و پراکنده کند ، و از آفتاب سوختگی و پیری زودرس جلوگیری کند.
بافت
فرم غیر رنگی TiO2 به صورت ذرات شفاف است و به ایجاد فرمولاسیون های نرم تر و شفاف تر با پوشش دهی بهتر کمک می کند. خصوصیات مات آن نیز برای فرمول هایی که پنهان کننده لکه ها هستند بسیار کاربرد دارد.
قدرت پایداری
به عنوان یک ماده معدنی نامحلول ، فرم غیر رنگدانه TiO2 به دلیل خاصیت ماندگاری و ضد آب بودن آن مورد استفاده قرار میگیرد.
تیتانیوم دی اکسید در ضد آفتاب
استفاده از این ماده در ضدآفتاب عمدتا به دلیل توانایی این ماده در بازتاب و پراکندگی UV است ولی تنها خاصیت قابل توجه مقدار پراکندگی نور نیست بلکه اندازه ذرات و ضخامت فیلمی که ماده در آن معلق است هم پارامترهای تاثیرگذاری بر نحوه عملکرد آن هستند. منبع اصلی اشعه ی ماورای بنفش نور خورشید است. سه نوع اشعه ماورای بنفش شامل UVA ,UVB ,UVC وجود دارد
اشعه ی UVC
UVC به سطح زمین نمی رسد t اتمسفر بخش زیادی از آن را مسدود میکند و این اشعه قادر نیست از آن عبور کند.
اشعه ی UVB
UVB عامل اصلی آفتاب سوختگی بوده ولی باید توجه داشت این اشعه در تبدیل ویتامین D در پوست قابل استفاده است و شواهد حاکی از آن است که می تواند خطر ابتلا به سرطان های روده بزرگ، پروستات و پستان را کاهش دهد.
بیشتر بخوانید: فرمولاسیون آرایشی و بهداشتی
اشعه ی UVA
این اشعه اثر سرطان زایی ناچیزی دارد و عمدتا در پیری و چین و چروک نقش دارد. شواهد جدید بیانگر نقش به سزای این اشعه در سرکوب سیستم ایمنی است و بیشترین آمار آسیب دیدگی مربوط به افرادی است که به دفعات پوستشان را برنزه می کنند.
کرم ضدآفتاب از پوست در برابر هر دونوع اشعه ی UVA و UVB محافظت میکند و اثربخشی آن براساس ضریب محافظت از نور خورشید(SPF) و ماهیت آن مشخص می شود.
SPF چیست ؟
SPF نسبت میزان اشعه ماورای بنفش مورد نیاز برای آفتاب سوختگی است؛ برای مثال زمانی که فرد از یک ضدآفتاب با SPF 30 استفاده میکند باید 30برابر اشعه ماورای بنفش به او بتابد تا باعث آفتاب سوختگی گردد. بطور کلی یک ضدآفتاب باید SPF 30 یا بالاتر داشته باشد.
فرمولاسیون دی اکسید تیتانیوم و دی اکسید روی در کرم های ضدآفتاب حتی قادرند در برابر اشعه ی مادون قرمز و مرئی هم محافظت ایجاد کنند و مزیت دی اکسید تیتانیوم این است که با سایر مواد واکنش نمی دهد.
فرمولاسیون ضد آفتاب با نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید هم از نتایج زیبایی بالایی برخوردار است و هم از لحاظ محافظتی بسیار عالی عمل می کند و بطور مناسب روی پوست پخش میشود.
نکات ایمنی در فرمولاسیون ضد آفتاب
ایمنی تیتانیوم دی اکسید در ضد افتاب ابعاد مختلفی دارد و بیشتر با سمیت ارزیابی میشود، البته حساسیت،سوزش و میزان نفوذ هم پارامترهای مهمی در بررسی ایمنی هستند.
تیتانیوم دی اکسید در ضد افتاب از طریق پوست سالم نفوذ نمی کند و هیچگونه خطری برای سلامت انسان ندارد حتی اگر این ماده از طریق کرم ضدآفتاب بر روی پوست آفتاب سوخته هم قرار بگیرد خطری متوجه فرد نخواهد شد و ثابت شده که جذب پوستی یعنی نفوذ پوست حداقل است.
عمده ی نگرانی هنگام استفاده از TiO2 زمانی است که قابل استنشاق یا تنفس باشد.در این حالت اندازه ی ذره استنشاق شده از اهمیت زیادی برخوردار است. در حقیقت نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به دلیل رسیدن به آلوئول های ریوی (محل تبادل اکسیژن در ریه) قادرند در آن اختلال ایجاد کنند و ذرات بزرگتر در حد ذرات نانومتری سمی و مشکل ساز نخواهند بود.
مطالعات حاکی از آنند که استنشاق ذرات TiO2 در مواد آرایشی طوریست که این ذرات به آلوئول ها نمیرسند زیرا اندازه ی ذرات به کار برده شده در این مواد بیشتر از100 نانومتر است، همچنین این ذرات به عنوان ماده فیلتر UVعمل می کنند و با خاصیت ضد آفتاب از سوختگی و جذب نور خورشید از سرطان پوست جلوگیری میکنند.
سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) ایمنی رنگدانه ی دی اکسید تیتانیوم در مواد آرایشی،غذایی و دارویی تایید کرده و آن را بی خطر اعلام نموده ولی همان طور که گفته شد استنشاق آن میتواند مضر باشد و برای کارگران کارخانه ی تولید دی اکسید تیتانیوم حد مجازی تعریف شده که نباید در معرض حدی فراتر از حد تعیین شده قرار بگیرند.
جمع بندی
استفاده از کرم ضد آفتاب به منظور جلوگیری از آفتاب سوختگی و مشکلات پوستی ناشی از آن بسیار مهم و ضروری است. از ترکیباتی مانند اکسید روی و تیتانیوم دی اکسید در ضد آفتاب ها به منظور ایجاد یک لایه محافظتی در مقابل اشعه خورشید استفاده می شود. در این مقاله به بررسی کاربرد تیتانیوم دی اکسید در ضد آفتاب و فواید و خطرات آن پرداختیم. استفاده از این ماده در ضدآفتاب عمدتا به دلیل توانایی این ماده در بازتاب و پراکندگی UV است.
بیشتر بخوانید: آشنایی با ویتامین های مورد نیاز بدن
