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物理防晒与化学防晒对比

整理一篇学术感强一些的美容知识,网上普天盖的的说法不甚准确,本文收集整理资料,从科普角度谈谈物理防晒与化学防晒的优点对比,以及其原因。本文内容仅供不同观点讨论,不作为品牌推荐,个人选择使用引起的一切后果等概不负责。
方法/步骤
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物理防晒剂,也叫做紫外线“防护屏”、“反射剂”、“光隔离成分” 作用原理: 就如同一面镜子,将紫外线折射,反射和散射出去,避免紫外线直接接触皮肤。         物理防晒剂一直有关安全性更好低刺激的优点,但是会发白,会分布不均匀,有透光,PPD值之类的上不去的问题。物理防晒剂的两个核心就成分就是ZnO和TiO2,还有未来可能会加入的CeO2二氧化铈,它的紫外线防护能力与ZnO相当,不溶于水,比氧化锌不容易发白。在现有的ZnO与TiO2基础上有很多改进技术来完善它们的缺点,比如日本人改善结晶工艺弄出来的什么花瓣状氧化锌或什么扁平状氧化锌,多梭结晶面可以增加对紫外线的反射,日本在这方面做的很用心,美国则是用乳化工艺等改善发白,比如ZinClear等配方,欧洲几个强大的原料供应商则用原料包膜工艺来解决,于是诞生了Z-Cote、T-Cote等原料,在这方面欧美日本优势比较均等,不像化学防晒欧洲独强。        不论用什么工艺弄出来的纳米ZnO与TiO2,它们在UVB/UVA全波段都有比较好的反光性,而且这种高效率反光能力稳定到380nm,但是超不过这个值了,因为380nm-400nm是可见光与紫外线的临界段,ZnO与TiO本身是白色颜料,它们还能继续反射380nm以上直到可见光的780nm处,从色彩学角度上说白色这个颜色本身是反射所有颜色的,可见光光谱内红橙黄绿蓝靛紫均是被白色反射的,所以理论上物理防晒剂从单纯的防护波段上要比化学防晒剂更长,可是对后面波段的反射力弱很多,这也就是为什么ZnO过了380nm反射曲线忽然下降的原因,因为已经超出严格意义上的紫外线波段了,也是大多数防晒霜只要求防护到380nm就是非常合格的原因。       物理防晒剂的缺点就是容易分布不均会透光,只能用叠涂来解决,通常认为而氧化锌能完整防护全波段,与二氧化钛复合能更好更严密的防护,这两种防晒剂叠加在一起也有彼此增强的效果,二氧化钛确实在防护长波UVA段逊色于氧化锌,用CIBA的防晒计算器测100% Pure的日霜发现单独ZnO或TiO2在高浓度下PPD都在5左右,Critical Wavelength都相对固定在383nm,把它们复合在一起就能达到PPD14,Critical Wavelength达到384,后者的一丁点变化不值得关注,但是PPD的变化很明显,欧莱雅多重隔离也不过就是这样的水平。TiO2会有人质疑在阳光下产生催化自由基的反应,这是一个可能存在的问题,这个方面我没有条件做实验去广泛试管验证和人体实验,但是国内化妆品的配方师认为它对皮肤的保护效果一定超过“可能产生的不确定不可量化的自由基伤害”,我个人认为包膜的二氧化钛、使用了Optisol改性的二氧化钛和特殊工艺配方的二氧化钛能避免这方面的问题,与ZnO复合也会减少产生自由基的可能,再有其它抗氧化剂配合,单纯的使用二氧化钛防护UVA的产品也不在我推荐之列,这方面的担心我建议直接忽略掉。简而言之优点:1)可以将大部分紫外线阻隔在外 2)不容易产生肌肤过敏3)防晒时间长 4)即擦即可发挥作用 缺点:  1)不容易涂开,颜色不自然 2)堵塞毛孔,影响肌肤呼吸,引起粉刺  物理防晒剂成分(打”*”为使用频率比较高):*二氧化钛 titaniumdioxide UVA,UVB屏蔽剂 *氧化锌 Zinc oxide UVA,UVB屏蔽剂滑石粉 UVA,UVB屏蔽剂高岭土 UVA,UVB屏蔽剂碳酸钙 UVA,UVB屏蔽剂氧化铁 UVA,UVB屏蔽剂铁白粉 UVA,UVB屏蔽剂 大颗粒氧化锌,水油皆不溶,溶剂分散,防护波段280-400-780nm,全波段防护;纳米氧化锌/包膜,水油皆不溶,溶剂分散,防护波段280-380-780nm,全波段防护;大颗粒二氧化钛,水油皆不溶,溶剂分散,防护波段280-400,UVB、UVA II;纳米二氧化钛/包膜,水油皆不溶,溶剂分散,防护波段280-360,UVB、UVA II;       物理防晒剂的好处是全波段可以防护并且能防护可见光,虽然说过了400nm以后防护能力下降的厉害,不过仍有防护力,这并不是优点也不是缺点,物理防晒剂其实是水油皆不溶的惰性颗粒,它在溶剂中呈分散均质存在,所以物理防晒霜可以做的很清爽也可以做的很厚重,缺点当然是透光。       物理防晒剂本身温和,但并不代表所有的物理防晒霜温和,刺激源来自其它助剂,我不同意敏感皮唯物理是选。

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化学防晒剂,也叫紫外线“吸收剂”、“过滤器”、“光线滤除剂” 作用原理: 将紫外线吸收后再以一种较低的能量形态释放出来,这样也避免了紫外线的直接损伤。        化学防晒剂的统一优点是分子间隙紧密,连续成膜性好,分布均匀,吸收率高,除了Avobenzone不稳定之外,关于Avobenzone是否稳定的问题我自己纠结了多年,终于在去年我决定不关注它了,管它稳不稳定我不用就是,因为上面几种广谱防晒剂一方面可以彼此配合增强,其次我把目标转向了Uvinul A Plus,无关有没有Avobenzone,无关它稳不稳定,我已经拥有了更稳定的了,有它稳定锦上添花,若它不稳定不影响全局。我自己的化学防晒产品几乎一定是欧洲几个厂商的,美国单纯使用Avobenzone的防晒霜我是不用在脸上的,但会买来抹腿抹胳膊。简而言之优点:1)容易涂开 2) 透明感好、轻薄透气 缺点:  1)一般只能吸收一种紫外线,所以要好几个化学防晒剂一起用来增加抗紫外线能力 2) 防晒时间有限制,要及时补充 3)化学成分可能造成皮肤敏感 4)是吸收紫外线的作用,所以对光敏感者不能用 5)需要在出门前30分钟使用化学防晒剂成分(打”*”为使用频率比较高):*肉桂酸类 如octinoxate UVB吸收剂*水杨酸类 如octisalate UVA,UVB吸收剂 *苯酮类 如avobenzone, oxybenzone UVA,UVB吸收剂 二苯基烷类 UVA吸收剂 氨基苯甲酸类 UVB吸收剂 樟脑类 UVA吸收剂 磺酸盐类 UVB吸收剂 咪唑结构 UVB吸收剂Uvinul A Plus,油溶,吸收范围320-400nm,防UVA I;Avobenzone,油溶,吸收范围320-385/400nm,防UVA I;Mexoryl XL,油溶,吸收范围290-380/400nm,全波段防护,但全波段吸收率都很低,需要用到高浓度;Mexoryl SX,水溶,吸收上限接近360nm,防UVB与UVA II;Oxybenzone,油溶,吸收范围270-360nm,防UVB与UVA II;Octinoxate,油溶,吸收范围290-320nm,防UVB;Homosalate,油溶,吸收范围295-315nm,防UVB;Tinosorb M,油溶(也可能是油水两不溶),吸收范围280-400nm,不过吸收率较低,需要高浓度配合,全波段防护;Tinosorb S,油溶,吸收范围280-380/400nm,防UVB与UVA II;        挑化学防晒配方的产品会发现大部分化学防晒剂都是油溶的,化学防晒剂添加到足够浓度的情况下是不可能做出太清爽的质地,因为需要更多的油性溶剂才能溶解防晒剂,达到分子均匀分布,如果化学防晒霜很清爽,只能说明防晒剂可能连安慰剂浓度都达不到或者没有非常好的溶解分散体系,这当中有一个例外,就是Mexoryl SX,它是水溶性的,搭配一个油溶性的XL,能相对清爽的多。        化学防晒剂虽然看上去很好,戏剧性的是常用化学防晒剂多是极性可改变的,单纯论某防晒剂的曲线可能在某波段吸收率很强,当遇到配方中其它极性分子(特别是溶剂与乳化剂)或许能抬升它的波段与吸收率,也或许是降低,化学防晒霜对整体配方的参考要求远不是看上去那样简单,BASF的防晒计算器是没有办法考虑这方面影响的,对于使用化学防晒剂为主的产品,配方简单远要比配方华丽复杂产生的变数小,也不难理解为什么欧洲的化学配方产品会经常调整配方比例,我想这些配方师会不停的Debug,在这个过程中对原料与产品不断提升认识。

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物理和化学防晒剂各有优缺点,一般护肤品是将两者结合在一起用,所以没有说哪个一定好,要根据肌肤状况选择。       当物理防晒与化学防晒相遇的时候,ZnO的存在可能会催化Avobenzone的分解,而ZnO本身具有极好的广谱防晒效果,这几年自己的防晒方案就是融合,因为ZnO、TiO2可以和Mexoryl、Tinosorb、Uvinul A Plus共存,不妨使用ZnO为主,其它化学防晒补偿物理防晒剂在连续成膜和分布上的不足,具体产品灵活搭配。这个方案经过我在过去两年中在不同的地域不同的皮肤上做了广泛的实用配合后得到了可行的高效防护的方案,不仅是我个人在搭配使用上是这样,去年资生堂、ALBION等都在原本ZnO+OMC的基础上加入了Tinosorb,这种清爽物理基底+高效化学吸收的方案是一种现实的、兼顾了多方需求的解决方案。

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