二氧化钛是一种被广泛应用的物理防晒剂，根据其粒径的不同，既可以吸收紫外线，也可以反射紫外线，因此成为了众多防晒产品当中的明星成分。
二氧化钛是一种被广泛应用的物理防晒剂，根据其粒径的不同，既可以吸收紫外线，也可以反射紫外线，因此成为了众多防晒产品当中的明星成分。
研发科学的防晒产品
首先，WIS研发室对市场上几十种二氧化钛原料从粒径大小和改性方式两个维度进行了评判与筛选。
关于粒径大小
二氧化钛的不同粒径大小对紫外线的功用效果是不同的。
二氧化钛能够抵抗紫外线的波长范围很广，包括了中波的紫外线和长波范围的紫外线。
当二氧化钛的粒径较大时，对中波区和长波区紫外线均有效，此时主要的作用机制是通过反射与散射。随着粒径的减小，对长波区紫外线的反射、散射性不明显，而对中波区紫外线的吸收性明显增强。但也并非粒径越小越好，因为当二氧化钛粒径太小便容易导致分子团聚、不利于分散，易于堵塞皮肤的毛孔，也不利于透气和排除汗液。
WIS研发室
二氧化钛的分子粒径等于或者小于光波波长的一半时，对光的反射、散射量大，屏蔽效果好。所以当二氧化钛的粒径在30~100nm之间时，对于紫外线的屏蔽效果是好的。
关于改性方式
纳米TiO2比表能大，极性强，难以分散，易团聚，影响了实际的应用效果。在具体的领域应用中，都是将纳米TiO2改性之后再加以利用。
目前国内外针对纳米TiO2表面改性的工艺方法主要分为有机改性和无机改性。简单来说，有机改性就是通过发生化学反应来改进二氧化钛的分散性能，提升与其他物质的相容性；无机改性就是掺杂金属或者金属离子，通过吸附或者包覆物理作用，可以降低粒子之间的吸引力、提高耐候性。
对比原料，严格甄选
WIS研发室从二氧化钛分子粒径大小与改性方式两个维度出发，我们针对市面上几十种的二氧化钛原料进行了仔细的筛选与甄别，以其中四种不同二氧化钛原料在显微镜下的展示图为例：
通过以上的对比图我们发现：
A供应商的二氧化钛粒径30+-10nm能够更好的反射与吸收紫外线，B和D原料的粒径太小，分子容易产生团聚；C的粉体粒径太大，涂抹于脸部容易造成假白。
通过观看显微镜下显示的料体分布均匀度，A料体的图像大小前后对比几乎一致，分布也更加的均匀。
经过我们的综合评估，我们选择了粒径大小与分布均匀度的A供应商提供的二氧化钛原料。
配方探索，对比实验
在防晒产品的研发当中，原料的甄选只是我们做的一步。
二氧化钛在防晒产品当中的主要作用机制又是怎样的呢？它是否能够真正地提高防晒能力？对此，WIS做了一个简单的对比实验，可以很好的解释这个问题。
Step1：选取标准样品
我们选取了一款已知确切机器测试SPF值和人体测试SPF值的标准防晒样品，该产品目前包含的成分有：
（通常机器测试的SPF值和人体测试SPF值是不一致的，之间也并无一定的对应关系，因为仪器测试有许多不确定性因素，包括环境、测试方法等等）
Step2：设置对比试验
设置对比试验，通过去除标准产品中的物理防晒剂，TiO2CR-50AS（钛白粉）和NanoTN2OE（油溶性纳米钛白粉），这两者在总成分当中的占比是3.5%，形成对比试验样品，从而研究二氧化钛类的粉末防晒剂对防晒产品SPF值的影响。
注；钛白粉和油溶性纳米钛白粉这两者都是二氧化钛，只是分子的粒径不一致。
NanoTN2OE粒径小主要作用为吸收紫外线
CR-50粒径大主要作用是减少产品的油腻感和增白
对比样品
1、去除标准样品中的物理防晒剂，通过SPF-290AS测试其SPF值，即纯化学防晒，命名为防晒1号；
2、去除标准样品中的物理防晒剂，添加化学防晒剂使体系的理论防晒指数和标准样品SPF值一致，命名为防晒2号
3、去除标准样品中的全部化学防晒剂，仅剩余3.5%物理防晒剂，即纯物理防晒，命名为防晒3号。
也就是说，通过对比添加物理防晒剂和不添加物理防晒剂的两个样品，判断加入二氧化钛成分是否提高了防晒能力，这里的防晒能力就是用机器测试SPF值来衡量；除此之外，通过对比理论SPF值一致的标准样品和纯化学防晒2号，判断其机器测试SPF值，也就是测试加入二氧化钛成分和不含二氧化钛成分的SPF值。
Step3：分析结果
经过对比试验，通过SPF-290AS防晒系数分析仪测试得到的结果是：
1>仅含有3.5%的物理粉末防晒剂，即防晒3号，其机器测试的SPF值是小的；其数值仅仅是标准试验样品SPF值的1/11；
2>单一去除物理防晒剂后的防晒1号，SPF值约是标准试验样品SPF值的1/3；
3>只含有化学防晒剂且理论SPF值和标准样品一致的防晒2号，其机器测试的SPF值是标准样品的2/5；
因此，机器测试SPF值排列顺序为：
标准样品>防晒2号>防晒1号>防晒3号
也就是说，在WIS目前研发的防晒产品体系里，在添加了物理防晒剂与化学防晒剂的标准样品的防晒能力优于单纯的化学防晒样品及只含有单一的物理防晒剂的实验样品。
机理解析
为什么在我们的研究中发现物化防晒剂结合的防晒能力是优于单纯的化学防晒剂或者物理防晒剂呢？通过下图我们可以得到答案。
(物化结合防晒与纯化学防晒作用对比图)
通过上图我们可以看出，左边的防晒层同时具有紫外线吸收粒子和散射粒子（即化学防晒成分和物理防晒成分兼具），部分的紫外线被吸收，部分的紫外线被散射，仅有少量的紫外线作用到了人体肌肤。
右边的防晒层因为只含有紫外线吸收粒子（即只有化学防晒剂成分），在阻挡紫外线的过程中，由于化学防晒剂的不稳定性及吸收能力有限，紫外线会更容易透过“空洞”作用于人体肌肤。
目前，在市场上种类繁杂的防晒产品中，很少有防晒能力与肤感兼具的防晒产品。防晒剂成分的添加，各个国家也有不同的标准，比如，二氧化钛物理防晒剂的添加在我国不能超过25%。通常来说，SPF值越高的防晒产品，其对应的过敏风险也越高。
WIS防晒霜
在WIS防晒系列产品的研发中，WIS研发室配方选择UVA和UVB吸收剂搭配物理防晒剂以期达到的紫外吸收能力，提高配方整体的SPF值。
经过我们不断的调整配方与比例之后，希望能给大家带来一款温和低敏的防晒产品。
来源：WIS官网