Was ist ein UV-Absorber?
Die Sonne erzeugt eine Vielzahl von Lichtfrequenzen, die für den Menschen sichtbar und unsichtbar sind. Ein Frequenzbereich, der Haut und künstliche Materialien schädigen kann, ist ultraviolettes (UV) Licht oder Licht mit Frequenzen, die über dem sichtbaren violetten Bereich liegen. Ultraviolettes Licht kann beim Menschen bei wiederholter langfristiger Exposition Krebs erzeugen und Kunststoffe und andere Materialien chemisch zersetzen. Ein UV-Absorber kann Sonnenschutzmitteln oder hergestellten Produkten zugesetzt werden, um schädliches UV-Licht zu absorbieren oder zu reflektieren.
Drei Frequenzbereiche mit den Bezeichnungen UVA, UVB und UVC definieren normalerweise ultraviolettes Licht. Der Großteil des ultravioletten Lichts, das die Erdoberfläche erreicht, wird als UVA eingestuft, und alle Arten können schädlich sein. UVA-Licht hat den längsten Frequenzbereich und dringt nachweislich weiter in die menschliche Haut ein, wodurch möglicherweise die meisten Schäden verursacht werden. Es wurde angenommen, dass UVA-Licht die Hauptursache für Hautkrebs beim Menschen ist, aber die Forschung im späten 20. Jahrhundert zeigte auch eine Beziehung von UVB zur Krebsentwicklung.
Ein UV-Absorber kann auf zwei Arten schützen. Feststoffe wie Ruß, Titandioxid und Zinkoxid reduzieren das UV-Licht, indem sie es entweder bei Ruß absorbieren oder bei den beiden Oxiden, die eine rein weiße Farbe haben, wegreflektieren. Sonnenschutzmittel, Farben und einige Kunststoffe verwenden Kombinationen aus Titan oder Zinkoxiden, um Schutz zu bieten. Reifen und Gummiprodukte können Ruß verwenden, um sie vor leichten Beschädigungen zu schützen.
Organische Chemikalien können UV-Schutz bieten, indem sie das UV-Licht chemisch absorbieren und Wärme erzeugen. Diese Materialien beeinflussen die Transparenz oder Lichtdurchlässigkeit von Materialien nicht. Sie werden üblicherweise in klaren oder durchscheinenden Kunststoffen, Klebstoffen und Klarlacken verwendet. Organische Absorber reagieren nicht chemisch mit den Materialien, die sie schützen.
Eine andere Klasse von Verbindungen, die zusammen mit Absorbern verwendet werden, sind UV-Stabilisatoren. Diese Chemikalien werden typischerweise als Lichtstabilisatoren mit gehindertem Amin (HALS) klassifiziert, die chemisch mit Molekülen reagieren, die durch UV-Reaktionen mit den Materialien gebildet werden. HALS fungieren als Fänger der schädlichen Moleküle, die die Kunststoffe oder andere Produkte angreifen und abbauen können. Ein UV-Absorber und ein Stabilisator können in Kombination zu einer Produktformulierung hinzugefügt werden, um einen optimalen Schutz bereitzustellen.
Bleioxid wurde seit Jahrhunderten in Farben als Farbstoff und UV-Absorber verwendet, bis die Forschung im 20. Jahrhundert einen Zusammenhang zwischen Bleifarbe und Behinderung bei Kindern zeigte. Die meisten Haushaltsfarben verwenden heute Titandioxid, ein Mineral aus natürlichen Sandablagerungen, als Weißmacher und UV-Schutz. Die Bezeichnung von Mineraloxiden als UV-Absorber ist möglicherweise falsch, da es sich um Reflektoren handelt, die das einfallende Licht streuen. Der Effekt ist jedoch der gleiche und Titandioxid ist wirksam bei der Verringerung der Schädigung durch ultraviolettes Licht.