การประเมินประสิทธิภาพการป้องกันแสงสีน้ำเงินและแสงที่มองเห็นของเม็ดสีดำของไอรอนออกไซด์ในเครื่องสำอาง
I. บทบาทการพัฒนาของเม็ดสีในวิทยาศาสตร์เครื่องสำอาง
สูตรเครื่องสำอางสมัยใหม่เผชิญกับความท้าทายที่นอกเหนือไปจากรังสียูวี: ความจำเป็นในการปกป้องผิวจากแสงที่มองเห็นได้พลังงานสูง (HEV) หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อแสงสีฟ้า (400–500 นาโนเมตร) และสเปกตรัมของแสงที่มองเห็น (Vis) ที่กว้างขึ้น เม็ดสีอนินทรีย์ต่างจากครีมกันแดดแบบเคมีตรงที่ช่วยปกป้องผิวจากแสงผ่านการอุดตันทางกายภาพ (การกระเจิงและการดูดซึม) เม็ดสีดำของเหล็กออกไซด์ ซึ่งแต่เดิมให้คุณค่าในฐานะสารให้สี ปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นสารปกป้องที่มีศักยภาพในวงกว้าง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้รับความคุ้มครองเต็มสเปกตรัมอย่างแท้จริงในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง เช่น รองพื้นและครีมกันแดดแบบมีสี Deqing Demei Pigment Technology Co., Ltd. มุ่งเน้นการวิจัย พัฒนา และการผลิตเม็ดสีอนินทรีย์เหล็กออกไซด์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งครอบคลุมสีต่างๆ มากมาย รวมถึงเหล็กออกไซด์สีแดง เหลือง ดำ น้ำตาล เขียว ส้ม และน้ำเงิน เราผลิตซีรีส์ที่แตกต่างกันสามระดับ—ระดับมาตรฐาน ระดับไมโครไนซ์ และระดับปริมาณโลหะหนักต่ำ—เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ความมุ่งมั่นของเราขยายไปไกลกว่าการผลิต โดยให้ความสำคัญกับการปกป้องสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และสุขภาพของพนักงาน เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและความบริสุทธิ์สูงสุดของวัตถุดิบของเรา
ครั้งที่สอง กลไกการออกฤทธิ์: เหล็กออกไซด์เป็นเกราะป้องกันบรอดแบนด์
เม็ดสีอนินทรีย์ รวมถึงเม็ดสีสีดำของเหล็กออกไซด์ ช่วยปกป้องผิวโดยทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพที่สะท้อนและดูดซับพลังงานแสงที่ตกกระทบ สารป้องกันเบื้องต้นในครีมกันแดด (ซิงค์ออกไซด์และไททาเนียมไดออกไซด์) มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันรังสี UV แต่มักจะแสดงประสิทธิภาพที่ลดลงในช่วงแสงที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีโครงสร้างผลึกและคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างกัน เหล็กออกไซด์จึงแสดงคุณลักษณะการดูดกลืนแสงที่แข็งแกร่งอย่างแม่นยำภายในช่วงแสงที่มองเห็นและแสงสีน้ำเงิน
ก. Iron Oxide ประสิทธิภาพการป้องกันแสงสีน้ำเงินดำ
ประสิทธิภาพการป้องกันแสงสีน้ำเงินดำของเหล็กออกไซด์นั้นเหนือกว่าฟิลเตอร์เคมีหรือฟิสิคัลที่ไม่ย้อมสีหลายตัวในช่วง 400-500 นาโนเมตร โครงสร้างเม็ดสีดำของเหล็กออกไซด์ (Fe3O4) มีแถบการดูดซับที่มีนัยสำคัญทั่วทั้งสเปกตรัม Vis ทั้งหมด นี่เป็นชั้นการป้องกันที่สำคัญซึ่งฟิลเตอร์ UV ทั่วไปเพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้ได้ การวิจัยระบุว่าการรวมเหล็กออกไซด์ไว้ในความเข้มข้นที่เพียงพอเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้รับปัจจัยป้องกันแสงที่มองเห็น (VLFP) ในระดับสูง การเปรียบเทียบโปรไฟล์การป้องกันแสงเน้นถึงข้อดีนี้:
| ประเภทตัวกรอง | ช่วงการป้องกันหลัก | ประสิทธิภาพแสงสีฟ้า (400-500 นาโนเมตร) | ประโยชน์ของเครื่องสำอาง |
|---|---|---|---|
| ซิงค์ออกไซด์มาตรฐาน | รังสียูวีเอ/ยูวีบี (280-400 นาโนเมตร) | การกระเจิงปานกลาง | ครอบคลุมรังสี UV ในวงกว้าง |
| ไทเทเนียมไดออกไซด์ | UVB/UVA สั้น (280-350 นาโนเมตร) | การกระเจิงต่ำ | ตัวกรองรังสียูวีทางกายภาพ |
| เม็ดสีดำของเหล็กออกไซด์ | แสงที่มองเห็นได้ (400-700 นาโนเมตร) | การดูดซึม/การกระเจิงสูง | จำเป็นสำหรับการป้องกัน HEV |
III. ปัจจัยสำคัญ: ขนาดอนุภาคและคุณภาพการกระจายตัว
ประสิทธิภาพและความสง่างามของผลิตภัณฑ์เหล็กออกไซด์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสัณฐานวิทยาของอนุภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งขนาดและการกระจายตัวของอนุภาค ความสม่ำเสมอเป็นกุญแจสำคัญในการหลีกเลี่ยงไม่ให้สีที่ได้ไม่สม่ำเสมอและรับประกันการอุดตันของแสงที่สม่ำเสมอ
ก. การเปรียบเทียบการป้องกัน UV Vis ของเหล็กออกไซด์ที่มีไมโครไนซ์
เพื่อให้เกิดความโปร่งใสสูงในขณะที่ยังคงการป้องกันแสงไว้ จึงจำเป็นต้องมีขนาดอนุภาคที่ละเอียด การเปรียบเทียบการป้องกัน UV Vis ของเหล็กออกไซด์ระดับไมโครไนซ์เผยให้เห็นว่าการบดเม็ดสีให้อยู่ในระดับต่ำกว่าไมครอน (ซีรีส์ Micronized ของ Demei) ช่วยปรับปรุงการส่งผ่านแสงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความทึบแสงน้อยลง ในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กที่กระจายตัวสม่ำเสมอจะรักษาประสิทธิภาพโดยการกระจายแสงสีน้ำเงินอย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน อนุภาคที่กระจายตัวไม่ดีหรือรวมตัวกันจะทำให้เกิด "อุโมงค์แสง" ซึ่งทำให้รังสีทะลุผ่านช่องว่างในภาพยนตร์ ส่งผลให้การป้องกันโดยรวมลดลง
บี. เครื่องสำอางเกรดเหล็กออกไซด์ขนาดอนุภาคแสงสีฟ้า
การป้องกันแสงสีน้ำเงินขนาดอนุภาคเหล็กออกไซด์เกรดเครื่องสำอางที่เหมาะสมที่สุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคอยู่ที่ประมาณ 1/4 ถึง 1/2 ของความยาวคลื่นแสงสีน้ำเงิน (ประมาณ 100-250 นาโนเมตร) อนุภาคในช่วงนี้จะเพิ่มเอฟเฟกต์การกระเจิงแสงให้สูงสุดภายในแถบวิกฤต 400-500 นาโนเมตร ทำให้มั่นใจได้ว่าแสงสีน้ำเงินจะลดทอนลงได้ดีกว่า ขณะเดียวกันก็ลดลักษณะที่ปรากฏเป็นสีขาวขุ่นซึ่งมักเกี่ยวข้องกับตัวกรองอนินทรีย์อนุภาคขนาดใหญ่ลง
IV. ปริมาณและความปลอดภัย: การกำหนดความเข้มข้นที่มีประสิทธิผล
เพื่อให้การป้องกันแสง Vis/แสงสีฟ้าอย่างเพียงพอ ความเข้มข้นของเหล็กออกไซด์ในสูตรเครื่องสำอางขั้นสุดท้ายจะต้องเป็นไปตามเกณฑ์ขั้นต่ำ ซึ่งจะต้องสมดุลกับเฉดสีที่ต้องการและลักษณะการใช้งาน
ก. การป้องกันแสงที่มองเห็นด้วยความเข้มข้นของเหล็กออกไซด์ที่เหมาะสมที่สุด
โดยทั่วไปแล้วการบรรลุการป้องกันแสงที่มองเห็นได้เพียงพอนั้นต้องใช้ปริมาณการป้องกันแสงที่มองเห็นซึ่งมีความเข้มข้นของเหล็กออกไซด์ที่เหมาะสมที่สุดที่ปริมาณออกไซด์ของเหล็กทั้งหมดอย่างน้อย 2% ถึง 5% (สีแดง เหลือง และดำรวมกัน) อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นที่จำเป็นของเม็ดสีสีดำของเหล็กออกไซด์นั้นถูกกำหนดโดยความลึกของสีสุดท้ายโดยเฉพาะ สำหรับเฉดสีรองพื้นแบบล้ำลึกที่ต้องใช้การสร้างเม็ดสีอย่างมาก ความเข้มข้นตามธรรมชาติจะถึงระดับการป้องกันแสง สำหรับเฉดสีที่สว่างกว่า สีจะต้องสมดุลอย่างระมัดระวังกับฟิลเตอร์สเปกตรัมกว้างอื่นๆ เพื่อรักษา VLFP ที่สูง ความสัมพันธ์ระหว่างสมาธิและการป้องกัน:
| ปริมาณเหล็กออกไซด์ทั้งหมด (%) | ปัจจัยการป้องกันแสงที่มองเห็นได้ (VLFP) | ผลกระทบของเครื่องสำอาง |
|---|---|---|
| < 1.0% | ต่ำถึงปานกลาง | การย้อมสีน้อยที่สุด การปรับสีเป็นหลัก |
| 2.0% - 3.5% | ปานกลางถึงสูง | การป้องกันแสง Vis/Blue Light ที่มีประสิทธิภาพ ให้โทนสีเข้ม |
| > 4.0% | สูง | การอุดตันทางกายภาพสูงสุด โทนสีเข้ม/เข้มมาก |
บี. เครื่องสำอางเพื่อความปลอดภัยของเม็ดสีเหล็กออกไซด์โลหะหนักต่ำ
เนื่องจากเม็ดสีเหล่านี้ถูกทิ้งไว้บนผิวหนังเป็นเวลานาน ความบริสุทธิ์จึงไม่สามารถต่อรองได้ เกรดเครื่องสำอางที่ปลอดภัยสำหรับเม็ดสีเหล็กออกไซด์โลหะหนักต่ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดและความปลอดภัยของผู้บริโภค ซัพพลายเออร์ รวมถึง Demei ต้องตรวจสอบสารปนเปื้อน เช่น ตะกั่ว สารหนู ปรอท และแคดเมียมอย่างเข้มงวด ซึ่งมักจะเกินข้อกำหนดเกรดอุตสาหกรรมมาตรฐาน ความมุ่งมั่นด้านความปลอดภัยของ Demei ครอบคลุมถึงการดูแลสุขภาพของพนักงาน และสร้างความมั่นใจว่าสภาพแวดล้อมทางนิเวศได้รับการปกป้องในระหว่างการผลิตวัตถุดิบเครื่องสำอางที่มีความบริสุทธิ์สูงเหล่านี้
V. การประกันคุณภาพและการจัดหาผู้กำหนดสูตร
สำหรับผู้สร้างสูตรเครื่องสำอาง การจัดหาธาตุเหล็กออกไซด์ที่มีโลหะหนักต่ำและเสถียรเป็นสิ่งสำคัญ Demei ให้ความน่าเชื่อถือนี้ในกลุ่มผลิตภัณฑ์เม็ดสีดำของเหล็กออกไซด์สีแดง เหลือง และเหล็กออกไซด์ บริษัทการค้าของเรา Deqing Hele New Material Technology Co Ltd. อำนวยความสะดวกในการเข้าถึงซีรี่ส์โลหะหนักระดับไมโครไนซ์และมาตรฐานเฉพาะของเรา เพื่อให้มั่นใจว่าลูกค้า B2B จะสามารถตอบสนองมาตรฐานการควบคุมระดับโลกได้อย่างมั่นใจ ในขณะเดียวกันก็บรรลุข้อกำหนดด้านสีและการป้องกันแสงที่แม่นยำ
วี. ฟังก์ชั่นคู่ของการสร้างเม็ดสี
เม็ดสีดำของเหล็กออกไซด์เป็นมากกว่าสารให้สีธรรมดาในสูตรเครื่องสำอาง ความสามารถเฉพาะตัวในการดูดซับและกระจายแสงได้อย่างมากทั่วทั้งสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้และแสงสีฟ้า ทำให้เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการป้องกันแสงจากแสงแบบเต็มสเปกตรัม ด้วยการควบคุมประสิทธิภาพของแสงสีฟ้าขนาดอนุภาคเหล็กออกไซด์เกรดเครื่องสำอางอย่างระมัดระวัง และรับรองว่าได้รับความเข้มข้นของเหล็กออกไซด์ที่เหมาะสมในการปกป้องแสงที่มองเห็นได้ ผู้กำหนดสูตรสามารถใช้ประโยชน์จากเม็ดสีเหล่านี้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและปลอดภัยสูง ซึ่งตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปในการคุ้มครองผู้บริโภค
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
คำถามที่ 1: เหล็กออกไซด์สามารถทดแทนสารกรองรังสียูวีแบบเดิม (ซิงค์ออกไซด์/ไทเทเนียมไดออกไซด์) ในการปกป้องแสงแดดได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่
- ตอบ: ไม่ เหล็กออกไซด์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปกป้องแสงที่มองเห็นและแสงสีฟ้า แต่ให้การป้องกันรังสี UVA/UVB เต็มรูปแบบ (280-400 นาโนเมตร) ได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ใช้ร่วมกับฟิลเตอร์ UV แบบเดิมได้ดีที่สุดเพื่อให้การป้องกันเต็มสเปกตรัมอย่างแท้จริง โดยใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการป้องกันแสงสีน้ำเงินสีดำเหล็กออกไซด์ในระดับสูง
คำถามที่ 2: ประโยชน์หลักของการใช้เทคโนโลยีเปรียบเทียบการป้องกัน UV Vis เหล็กออกไซด์ระดับไมโครไนซ์คืออะไร
- ตอบ: Micronization ช่วยลดขนาดอนุภาคของเม็ดสี ซึ่งช่วยเพิ่มความรู้สึกเหมือนเครื่องสำอาง และลดความทึบที่มองเห็นได้ (ทำให้มีสีชอล์กหรือสีเข้มน้อยลง) ในขณะเดียวกันก็เพิ่มการกระจายตัวที่สม่ำเสมอซึ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มการกระเจิงของแสงให้สูงสุด และรักษาค่า Visible Light Protection Factor (VLFP) ให้อยู่ในระดับสูง
คำถามที่ 3: การป้องกันแสงที่มองเห็นด้วยความเข้มข้นของเหล็กออกไซด์ที่เหมาะสมที่สุดจะพิจารณาในผลิตภัณฑ์ได้อย่างไร
- ตอบ: สามารถกำหนดได้โดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการเฉพาะ (ในหลอดทดลองหรือในสิ่งมีชีวิต) เพื่อวัดค่าปัจจัยการป้องกันแสงที่มองเห็น (VLFP) โดยทั่วไป จำเป็นต้องมีเหล็กออกไซด์ทั้งหมดอย่างน้อย 2% ถึง 5% ขึ้นอยู่กับสูตรพื้นฐานและระดับสี/การครอบคลุมที่ต้องการ
คำถามที่ 4: เหตุใดการจัดหาเกรดเครื่องสำอางที่มีความปลอดภัยสำหรับเม็ดสีโลหะหนักเหล็กออกไซด์ต่ำจึงมีความสำคัญมาก
- ตอบ: โลหะหนักเป็นสารปนเปื้อนตกค้างที่สามารถดูดซึมผ่านผิวหนังได้ มาตรฐานเครื่องสำอางที่ปลอดภัยสำหรับเม็ดสีโลหะหนักชนิดเหล็กออกไซด์ต่ำที่เข้มงวดได้รับคำสั่งจากหน่วยงานกำกับดูแลทั่วโลกเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในระยะยาวของผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปล่อยทิ้งไว้บนผิวหนังเป็นเวลาหลายชั่วโมง
คำถามที่ 5: การใช้เม็ดสีดำของไอรอนออกไซด์สามารถป้องกันแสงสีฟ้าได้ดีกว่าไอรอนออกไซด์สีแดงหรือสีเหลืองหรือไม่?
- ก. ใช่. โดยทั่วไป เม็ดสีที่เข้มกว่าจะดูดซับพลังงานได้มากกว่าในสเปกตรัมแสงที่มองเห็น โดยทั่วไปแล้ว เหล็กออกไซด์สีดำและสีน้ำตาลจะให้การดูดกลืนและการกระเจิงโดยรวมที่แข็งแกร่งที่สุดในช่วง 400-700 นาโนเมตร เมื่อเทียบกับสีแดงหรือสีเหลืองที่อ่อนกว่า ทำให้เม็ดสีดำมีประสิทธิภาพสูงสำหรับประสิทธิภาพในการป้องกันแสงสีน้ำเงินสีดำของเหล็กออกไซด์


