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化妆品用塑料微珠有了替代品 新型可降解光子颜料开发成功

2022年7月30日

以塑料微珠为主的微塑料污染,是与全球气候变化、臭氧耗竭相当的重大环境问题。开发无毒可降解的塑料微珠替代品是业内急需解决的研究课题。7月20日,天津大学宋东坡课题组研究获得进展,成功研发出具有靓丽结构色的光子晶体颜料,可以替代化妆品及洗护用品中所使用的塑料微珠和人工合成色素,有望为美妆行业带来颠覆性的技术革新,该技术成果已发表于业内权威期刊《德国应用化学》。

塑料微珠常作为填充剂、成膜剂、增稠剂及悬浮剂使用,应用于化妆品及洗护用品中,日常生活中使用的牙膏、洗面奶等很多产品都含有塑料微珠。这些化妆品及洗护用品含有的塑料微珠使用后,通过下水道排放到污水处理厂,最终排进河流海洋。而塑料微珠被海洋生物吸入体内后有很大可能再次进入人类食物链,最终出现在人类的餐桌上,我国已经明令禁止生产含塑料微珠的日化用品,并在2022年年底禁止销售此类产品。

宋东坡课题组利用有序自发乳化原理,成功研制出具有靓丽结构色的光子晶体颜料。“这种新型光子颜料具有生物安全性好、可降解的特点,可以替代化妆品及洗护用品中所使用的非降解塑料微珠和人工合成色素。”宋东坡介绍说。

据宋东坡介绍,这种新型光子颜料采用聚乳酸等可生物降解的聚酯材料制备。其中的光子微珠可替代塑料微珠,起到去死皮角质、按摩皮肤、祛皱等效果。具体来说,它可以应用于染色指甲油,还可以替换眼影等彩妆产品中的色素,或者作为紫外线反射剂替换防晒霜中的纳米氧化钛等。

此外,新型光子颜料还具有生物安全性好的优点。“在排入水体后,新型光子颜料几个月内会自发降解成无毒害的乳酸等,不会对水生生态系统造成负面影响,将在很大程度上解决化妆品使用带来的环境污染问题。”宋东坡介绍说。课题组选取了大肠杆菌、蛋白核小球藻、大型蚤和斑马鱼等不同营养级的典型水生生物进行严苛的环境安全评价。评价结果表明:新型光子颜料未显现出任何毒性,未对上述生物的行为造成任何不良影响。这证明此类材料可以作为环境友好的微珠与染料用于化妆品和其他工业产品中。

特别值得一提的是,这种新型光子颜料的内部纳米结构为“蛋白石结构”,可以形成类似蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的“结构色”。“结构色”具有更靓丽持久、可响应变色等特点,在调节光线角度时能反射出不同颜色,从而产生传统颜料所不具备的变色效果,给人们在使用化妆品时带来不同寻常的视觉体验。

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