防晒霜紫外线透光率测定及防晒效果探析

谢嘉颖 朱家亮(广州质量监督检测研究院，广东 广州 510000)

防晒霜紫外线透光率测定及防晒效果探析

谢嘉颖 朱家亮(广州质量监督检测研究院，广东 广州 510000)

在本文研究中采用光谱分析法，定量研究各种防晒霜的紫外线透光率及其防晒效果，希望能够为检测防晒产品的防晒指数提供一些科学的数据参考。在测定中笔者发现就算防晒霜自身添加了不同类型的紫外线吸收剂紫外线散射剂，也是可以通过透光率曲线对其进行简单的区分。

防晒霜；紫外线透光率；防晒效果

过量的太阳辐射会对人体健康造成一定程度的伤害，长时间暴露在阳光下可能有皮肤晒伤、致癌等危险，防晒霜就是在这样的背景下应运而生，它在一定程度上可以防止太阳辐射对皮肤造成的伤害。然而在市面上有很多种类的防晒霜，为了更好的区分效果明显的产品，本文采用光谱分析技术对市面上存在的多种防晒霜的防晒效果进行测定，以求通过测定速度快、效果好、成本低的方式测定出防晒霜的透光率和防晒效果，以区分不同种类防晒霜的作用。

1 实验设计

1.1 实验仪器及实验品

在本文研究中准备的实验仪器包括紫外可见光分光光度计、外分之一电光分析天平、无水乙醇分析纯以及无水乙醚分析纯，实验品包括国内知名品牌防晒霜40份、国外知名品牌防晒霜40份以及三无产品10份。

1.2 实验方法

由于常用的涂片法无法得到稳定的实验数据，因此我们采用混合溶剂法，防晒产品中的油相材料能够溶解在乙醚中，水相材料能够溶解在酒精中，每份实验样品称取100mg在50ml的容量瓶中，按照1:1的比例添加无水乙醇和无水乙醚制成混合溶液。最后将制成的溶液倒至1cm×1cm×5cm的石英比色池中，在调试好的紫外线可见光分光广度计中测量290-400nm的波长范围紫外线透光率。

1.3 实验数据处理

利用光谱分析软件对数据进行处理，但是在实际操作过程中可能会存在些许误差，为了减小误差存在，我们在实验过程中扩大测定范围，截取200-500nm波长的数据进行处理，在数据处理后选择290-400nm的波长数据进行分析。

2 实验结果

2.1 三种不同型号样品SPF、PA指数比较

如图1所示，三种不同型号防晒霜的SPF、PA有着明显的不同，但是本质区别在于每种产品加入的紫外线吸收剂或散射剂剂量不同，由此可见防晒霜的防晒效果与透光率之间是有必然的联系。

2.2 不同品牌相同SPF参数的样品透光率比较

如图2所示，将三种不同品牌相同SPF参数的样品透光率进行比较，三种样品的透光率曲线呈现明显差异，说明这三种产品所添加的反射剂种类和剂量都有所不同。

2.3 部分品牌产品透光率汇总

根据我们收集的市面上防晒霜的种类，对其进行透光率测定，其中部分产品的透光率参数如表1所示。样品1-样品5都是品牌产品，只有样品6是三无产品。

表1 部分产品透光率汇总

3 讨论

SPF和PA指数分别是指反映防晒霜产品对中波紫外线UVB和长波紫外线UVA的抵抗能力，不同参数的防晒霜所添加的紫外线吸收剂和散射剂种类和剂量都会有所不同，导致防晒产品的透光率也会有所不同。图1是对同一品牌不同类型的产品进行透光率测定，得到的结果是光谱法能够很好的区分不同SPF值的防晒霜，那么这种产品对人究竟能够起到什么样的作用。我们不凡设想对于某一个人而言，皮肤受到紫外线照射后首次出现红斑所需要的中波紫外线剂量是定值Σ，在某个时间和地点，单位时间内所受到的紫外线剂量为ϕ，在没有使用防晒霜的情况下，经过x小时之后，皮肤首次出现红斑，可以得到Σ=xϕ,此时使用SPF值为N的防晒霜（剂量为2mg·cm-2），经过N×x小时之后，皮肤首次出现红斑，如果此防晒霜对于290-320nm的中波紫外线透光率为T，那么单位时间内受到的紫外线辐射量为ϕT，由此可以得到Σ=NxϕT，综上得到T=1/n，简单的说就是防晒霜对某一波段紫外线的透光率就等于其防晒系数的倒数。

根据上述讨论结果，我们知道可以通过非常简单的方式计算出防晒霜的SPF值，如果某一种防晒霜产品的SPF值为20，那么其透光率就是5%，反射或吸收掉额紫外线就是95%，也就是说随着SPF值的增加，能够阻隔紫外线的幅度并不大。

图1 三种不同型号样品SPF、PA指数比较

图2 三种不同品牌相同SPF参数的样品透光率比较

结论：

根据上述实验、公式推导，我们可以更加清晰的得到防晒霜产品透光率与防晒系数的关系，对市面上存在的产品进行透光率分析，就能够得到该种产品的防晒指数，就能够更准确的判断哪种产品的防晒效果更好。从实验数据可以看出样品6的透光率明显高于其他产品，其防晒效果最差，正是因为它是三无产品，所以在防晒效果上并不好，所以消费者在购买过程中应该选择有质量保障的产品，从数据上看，其他品牌产品的防晒效果区别并不大，可以放心使用。

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