實驗目的

中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 國 中 組 生 活 與 應 用 科 學 科 第 一 名 030811 紫 外 線, 不 要 抹 黑 我 基 隆 市 立 銘 傳 國 民 中 學 作 者 姓 名 : 國 三 胡 欣 指 導 老 師 : 林 玉 婉

中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 科 別 : 生 活 與 應 用 科 學 科 組 別 : 國 中 組 作 品 名 稱 : 紫 外 線, 不 要 抹 黑 我 學 校 : 基 隆 市 立 銘 傳 國 中 指 導 教 師 : 林 玉 婉 學 生 : 胡 欣 1

摘 要 炎 炎 夏 日, 防 曬 聖 品 又 紛 紛 出 籠 了 但 是, 這 些 產 品 是 否 具 有 隔 絕 紫 外 線 的 能 力, 而 可 以 達 到 遮 陽 防 曬 的 效 果 呢? 本 實 驗 即 針 對 此 一 主 題 進 行 深 入 探 討 我 們 的 研 究 大 致 分 為 二 部 分 :(1) 以 問 卷 調 查 方 式 了 解 台 灣 女 性 對 防 曬 的 需 求 情 形 (2) 以 E.coli 存 活 率 來 表 現 不 同 防 曬 方 法 的 效 果 在 實 驗 部 分, 我 們 採 用 原 核 生 物 界 的 生 物 E.coli( 大 腸 桿 菌 ) 作 為 實 驗 的 對 象, 它 具 有 簡 單 方 便 操 作 的 優 點, 且 此 物 種 的 細 胞 較 不 複 雜, 方 便 我 們 在 實 驗 操 作 進 行 時 能 夠 控 制 週 遭 環 境 以 及 各 種 變 因 的 調 適 實 驗 結 果 我 們 發 現 : 物 理 性 防 曬 法 普 遍 較 化 學 性 防 曬 法 更 有 效 果 ; 而 在 市 售 具 有 PA 值 的 化 學 性 防 曬 產 品 中, 其 抵 擋 UVA 的 功 效 也 有 許 多 差 異 另 外, 我 們 也 測 試 了 珍 珠 粉 蜜 粉 與 奈 米 級 TiO 2 對 UVA 的 遮 蔽 功 效 而 由 於 照 射 到 地 表 的 紫 外 線 以 UVA 為 主, 故 我 們 的 實 驗 皆 針 對 UVA 作 探 討, 未 針 對 UVB 做 研 究 2

一 研 究 動 機 人 類 在 科 技 方 面 的 過 度 發 展, 已 對 大 自 然 造 成 無 可 彌 補 的 傷 害 我 們 一 年 級 生 物 及 三 年 級 地 球 科 學 內 容 曾 說 : 氟 氯 碳 化 物 的 廣 泛 應 用, 使 得 地 球 上 空 臭 氧 層 的 臭 氧 分 子 遭 受 破 壞, 以 致 南 極 上 空 的 臭 氧 層 破 洞, 加 深 了 紫 外 線 對 地 球 生 物 的 危 害 過 量 的 紫 外 線 導 致 生 物 病 變 並 面 臨 到 生 命 威 脅 隨 著 科 技 日 新 月 異, 各 家 業 者 研 發 了 各 式 防 曬 產 品 來 降 低 紫 外 線 的 侵 害 消 費 者 在 面 臨 這 些 五 花 八 門 各 式 各 樣 的 選 擇 時, 是 否 該 相 信 廣 告 中 所 謂 的 神 奇 功 效? 我 們 又 該 如 何 判 斷 這 些 產 品 是 否 只 是 充 斥 於 市 場 擁 有 華 麗 外 表 包 裝 的 不 實 產 品? 因 為 有 了 這 項 懷 疑, 我 們 有 了 檢 測 市 面 上 基 本 防 曬 用 品 是 否 能 有 確 實 功 效 的 動 機 本 次 的 研 究, 我 們 將 針 對 UVA 作 深 入 探 討 ( 紫 外 線 中 劑 量 佔 98%), 希 望 能 夠 在 各 式 物 理 或 化 學 防 曬 產 品 中, 檢 測 出 當 今 人 們 最 適 合 採 取 的 防 曬 措 施 二 研 究 目 的 與 流 程 目 的 1. 調 查 不 同 年 齡 層 對 防 曬 的 需 求 情 形 2. 測 試 大 腸 桿 菌 (E.coli) 對 UVA UVB UVC 之 耐 受 力 3. 探 討 不 同 物 理 性 防 曬 法 之 效 果 4. 測 試 珍 珠 粉 與 蜜 粉 之 防 曬 效 果 5. 比 較 市 售 化 妝 品 之 防 曬 效 果 6. 測 試 防 曬 產 品 塗 抹 量 與 防 曬 效 果 之 關 係 7. 比 較 不 同 濃 度 TiO 2 對 UVA 的 遮 蔽 效 果 8. 自 製 防 曬 乳 之 防 曬 效 果 3

流 程 問 卷 調 查 防 曬 需 求 情 形 建 立 E.coli 防 曬 測 試 條 件 測 試 物 理 性 防 曬 法 效 果 自 製 防 曬 乳 測 試 化 學 性 防 曬 法 效 果 4

三 實 驗 器 材 項 目 照 片 項 目 項 目 無 菌 操 作 台 酒 精 傘 震 盪 恆 溫 培 養 箱 塗 菌 棒 棉 布 UV 燈 管 燒 杯 面 霜 (A B C) 微 量 分 注 器 大 腸 桿 菌 (E.coli) 乳 液 Tip 保 鮮 膜 粉 底 液 微 量 天 平 鋁 箔 紙 隔 離 霜 培 養 皿 計 數 器 防 曬 油 Agar 酒 精 燈 蜜 粉 滅 菌 釜 TiO 2 珍 珠 粉 5

四 文 獻 探 討 1.UVA: 波 長 最 長 (315~400nm), 穿 透 力 最 強, 照 射 到 地 表 的 紫 外 光 線 98% 為 UVA 會 深 入 肌 膚 的 深 層, 傷 害 肌 膚 的 真 皮 層, 造 成 肌 膚 老 化 皺 紋 黑 斑 曬 黑 曬 紅 2.UVB: 波 長 居 三 者 之 中 (280~315nm), 照 射 到 地 表 的 紫 外 光 線 約 2% 為 UVB 僅 能 達 到 肌 膚 的 表 皮, 造 成 肌 膚 的 曬 傷 曬 紅 皺 紋 黑 斑 及 皮 膚 癌 3.UVC: 波 長 最 短 (100~280nm), 在 大 氣 中 就 已 經 被 臭 氧 層 給 吸 收 散 射 掉 了, 所 以 無 法 到 達 地 面 近 年 隨 臭 氧 層 破 洞 問 題 惡 化, 照 射 到 地 表 量 正 隨 之 增 加 ; 具 有 強 烈 殺 菌 能 力, 對 人 體 可 造 成 皮 膚 病 變 灼 傷 眼 角 膜 等 4.SPF(Sun Protection Factor): 顯 示 防 止 UVB 傷 害 的 防 曬 效 果 數 值,SPF 防 曬 係 數 的 數 值 適 用 於 每 一 個 人, 其 計 算 方 法 是 : 假 設 紫 外 線 的 強 度 不 會 因 時 間 改 變, 一 個 沒 有 任 何 防 曬 措 施 的 人 如 果 待 在 陽 光 下 20 分 鐘 後 皮 膚 會 變 紅, 當 他 使 用 SPF15 的 防 曬 品 時, 表 示 可 延 長 15 倍 的 時 間, 也 就 是 在 300 分 鐘 後 皮 膚 才 會 被 曬 紅 5. PA(Protection Grade of UVA): 指 防 止 UVA 到 何 種 程 度 的 指 標,1996 年 日 本 化 妝 品 工 業 聯 合 會 公 佈 的 UVA 防 止 效 果 測 定 法 標 準, 是 目 前 日 系 商 品 中 最 廣 被 採 用 的 標 準, 防 禦 效 果 被 區 分 為 三 級, 即 PA+ PA++ PA+++,PA+ 表 示 有 效 PA++ 表 示 相 當 有 效 PA+++ 表 示 非 常 有 效 6. 物 理 性 防 曬 : 利 用 反 射 原 理, 單 純 的 將 不 要 的 紫 外 線 彈 回 去, 可 以 阻 隔 掉 紫 外 線 與 可 見 光, 防 曬 效 果 佳 7. 化 學 性 防 曬 : 防 曬 因 子 TiO 2 ZnO 等 本 身 就 可 以 吸 收 掉 紫 外 線, 將 之 轉 化 成 熱 能, 其 成 分 又 細 分 為 以 吸 收 UVA 或 UVB 兩 大 類 8. 紫 外 線 指 數 : 中 午 陽 光 最 強 的 一 個 小 時 中, 地 面 上 單 位 面 積 所 累 積 紫 外 線 輻 射 量 的 數 值 其 算 法 為 : 紫 外 線 輻 射 每 平 方 公 尺 累 積 量 ( 焦 耳 ) 100 如 : 輻 射 累 積 量 達 每 平 方 公 尺 為 一 百 焦 耳 則 紫 外 線 指 數 為 1, 若 為 二 百 焦 耳 則 紫 外 線 指 數 為 2, 以 此 類 推 9. 防 曬 乳 液 的 主 要 成 分 : 可 以 阻 隔 UVB 的 成 分 :PABA para-aminobenzoic acid Octyl dimethyl PABA Padimate-O Octyl methoxycinnamate OMC Octocrylene 等 6

可 以 阻 隔 UVA 的 成 分 :Octocrylene salicylate OCS Oxybezone benzophenone-3 Avobezone Parsol 1789 Mexoryl SX Mexoryl XL 等 五 研 究 方 法 及 過 程 ( 一 ) 各 年 齡 層 防 曬 需 求 之 分 析 設 計 問 卷 ( 如 附 件 ), 調 查 不 同 年 齡 層 的 防 曬 情 況, 並 統 計 結 果 ( 二 ) 設 計 實 驗 驗 證 不 同 防 曬 方 法 的 功 效 實 驗 一 : 測 試 大 腸 桿 菌 對 UVA UVB UVC 之 耐 受 力 1 製 作 培 養 基 : 1. 配 製 LB 溶 液 : a. 配 方 :10g Nace 10g tryptone 5g yeast extract 20g agar 照 片 一 b. 製 作 過 程 : 以 微 量 天 秤 秤 適 量 藥 品, 均 勻 混 合 並 溶 於 1L 去 離 子 水 中 2. 滅 菌 : 置 於 殺 菌 釜 內 30 分 鐘 釜 內 加 壓 至 1.5 大 氣 壓, 升 溫 至 121 C( 照 片 一 ) 3. 降 溫 : 將 滅 菌 完 之 溶 液 置 入 溫 水 中 降 溫 至 約 45 C 4. 於 無 菌 操 作 台 中 將 LB 溶 液 倒 入 培 養 皿 中, 待 其 冷 卻 凝 固 ( 照 片 二 ) 照 片 二 二 操 作 步 驟 : 將 實 驗 器 材 置 入 操 作 檯 中 進 行 滅 菌 : 1. 塗 抹 菌 液 : 將 濃 度 10-9 之 菌 液 以 塗 菌 棒 均 勻 塗 抹 至 培 養 基 上 ( 照 片 三 ) 7

2. 將 培 養 皿 掀 蓋 包 上 保 鮮 膜, 在 保 鮮 膜 左 半 部 蓋 上 鋁 箔 紙 遮 蔽 UV ( 如 下 頁 圖 ) 3. 架 設 UV 燈 管, 將 培 養 皿 分 別 照 射 UVA UVB UVC ( 照 片 四 ) 照 片 三 4. 將 培 養 皿 送 至 37 恆 溫 培 養 箱 中 培 養 15hr ( 照 片 五 ) 照 片 四 照 片 五 8

5. 計 算 左 右 半 部 長 出 的 菌 落 數, 以 E.coli 存 活 率 (%) 表 示 防 曬 效 果 :( 下 式 ) 6. 重 複 實 驗 三 至 五 次, 取 平 均 值 7. 將 照 射 時 間 換 算 成 能 量 ( 下 式 ), 並 製 表 比 較 : 照 射 能 量 (J/cm 2 )= W/cm 2 照 射 時 間 ( 秒 ) 實 驗 二 : 探 討 不 同 物 理 性 防 曬 法 之 效 果 步 驟 與 實 驗 一 同, 操 作 至 步 驟 3 時, 保 鮮 膜 右 半 部 以 傘 布 棉 布 絲 襪 等 物 理 性 防 曬 措 施 加 以 遮 蔽, 再 照 射 UVA 光 線 9

實 驗 三 : 比 較 市 售 化 妝 品 ( 無 防 曬 係 數 者 ) 之 防 曬 效 果 步 驟 與 實 驗 二 同, 但 將 各 種 物 理 性 防 曬 措 施 改 為 乳 液 面 霜 隔 離 霜 等 無 防 曬 係 數 之 化 妝 品, 以 微 量 天 秤 各 秤 0.045g 塗 抹 於 保 鮮 膜 之 右 半 部, 再 照 射 UVA 光 線 各 5 10 15 20 分 鐘, 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 實 驗 四 : 測 試 珍 珠 粉 與 蜜 粉 之 防 曬 效 果 取 同 一 品 牌 不 具 防 曬 係 數 的 乳 液, 分 別 添 加 1% 3% 5% 珍 珠 粉 蜜 粉, 照 射 UVA 光 線 各 5 10 15 20 分 鐘, 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 實 驗 五 : 比 較 市 售 化 妝 品 ( 有 防 曬 係 數 者 ) 之 防 曬 效 果 取 PA 值 不 同 之 化 妝 品 防 曬 乳 隔 離 霜 等, 經 上 述 處 理 後, 分 別 照 射 UVA 光 線 5 10 15 20 分 鐘, 再 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 實 驗 六 : 測 試 防 曬 產 品 塗 抹 量 與 防 曬 效 果 之 關 係 取 同 一 防 曬 產 品, 分 別 塗 抹 0.045g 0.09g 0.135g, 照 射 UVA 光 線 20 分 鐘, 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 實 驗 七 : 比 較 不 同 濃 度 TiO 2 對 UVA 的 遮 蔽 效 果 取 同 一 品 牌 不 具 防 曬 係 數 的 乳 液, 分 別 添 加 10% 1% TiO 2 ( 約 20nm), 照 射 UVA 光 線, 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 實 驗 八 : 自 製 防 曬 乳 之 防 曬 效 果 取 同 一 品 牌 不 具 防 曬 係 數 的 乳 液, 添 加 不 同 濃 度 珍 珠 粉 TiO 2 與 蜜 粉, 照 射 UVA 光 線 各 5 10 15 20 分 鐘, 比 較 E.coli 存 活 率 之 差 異 10

六 結 果 與 討 論 (1) 各 年 齡 層 防 曬 需 求 之 分 析 一 各 年 齡 層 選 擇 物 理 性 或 化 學 性 防 曬 方 法 的 差 異 結 果 圖 一 : 各 年 齡 層 選 擇 防 曬 方 法 比 較 圖 70 60 百 分 比 (%) 50 40 30 20 10 無 傘 帽 等 ( 物 理 性 防 曬 ) 防 曬 乳 隔 離 霜 ( 化 學 性 防 曬 ) 都 有 0 20 歲 以 下 20~30 歲 30~40 歲 40~50 歲 50 歲 以 上 不 同 年 齡 層 討 論 1. 由 圖 一 可 知,20 歲 以 下 年 輕 人 喜 歡 以 塗 抹 防 曬 乳 等 方 式 來 防 曬, 而 20 歲 以 上 的 人 則 以 物 理 性 與 化 學 性 防 曬 法 並 用 居 多 2. 在 問 卷 調 查 中 我 們 發 現, 對 於 防 曬 係 數 SPF PA 的 定 義,40 歲 以 下 的 人 較 了 解 ; 而 50 歲 以 上 的 人 75% 皆 不 知 防 曬 係 數 的 意 義 3. 各 年 齡 層 皆 有 10~20% 的 人 夏 日 未 使 用 任 何 防 曬 方 法 來 阻 絕 紫 外 線 的 刺 激, 顯 示 仍 有 部 分 人 口 不 重 視 防 曬 觀 念 4. 隨 著 氟 氯 碳 化 物 的 使 用, 臭 氧 層 有 逐 年 減 少 的 趨 勢, 這 造 成 了 人 類 罹 患 白 內 障 皮 膚 癌 免 疫 系 統 障 礙 的 機 率 增 加, 故 適 當 的 防 曬 措 施 實 有 其 必 要 性 11

5. 我 們 希 望 下 次 能 透 過 傳 單 方 式, 加 深 市 民 防 曬 概 念, 為 社 會 貢 獻 心 力 二 各 年 齡 層 使 用 防 曬 乳 ( 隔 離 霜 ) 的 頻 率 結 果 圖 二 : 各 年 齡 層 使 用 防 曬 乳 或 隔 離 霜 頻 率 比 較 圖 70 60 百 分 比 (%) 50 40 30 20 10 每 天 偶 爾 從 未 使 用 0 20 歲 以 下 20~30 歲 30~40 歲 40~50 歲 50 歲 以 上 不 同 年 齡 層 討 論 1. 由 圖 二 可 知, 大 部 分 女 性 只 偶 爾 使 用 防 曬 乳 或 隔 離 霜 來 防 曬, 而 每 天 使 用 防 曬 產 品 比 率 最 高 者 為 20~30 歲 左 右 的 女 性 2. 從 未 使 用 防 曬 產 品 者 以 50 歲 以 上 女 性 居 多, 可 見 國 內 女 性 的 防 曬 常 識 仍 需 加 強 3. 本 問 卷 未 針 對 男 性 做 調 查, 原 因 為 男 性 使 用 率 偏 低 12

三 各 年 齡 層 使 用 防 曬 產 品 品 牌 的 差 異 結 果 圖 三 : 不 同 年 齡 層 選 用 防 曬 品 牌 比 較 圖 35 百 分 比 (%) 30 25 20 15 10 妮 維 雅 雅 芳 蜜 妮 資 生 堂 佳 麗 寶 SK-Ⅱ 5 0 20 歲 以 下 20~30 歲 30~40 歲 40~50 歲 50 歲 以 上 不 同 年 齡 層 討 論 1. 問 卷 調 查 結 果 發 現, 國 人 喜 愛 的 防 曬 品 牌 以 日 系 產 品 為 主, 歐 美 品 牌 使 用 率 偏 低 ;20 歲 以 下 女 性 喜 歡 購 買 開 架 式 化 妝 品, 我 們 推 測 這 是 因 為 價 格 較 低 的 關 係 2. 圖 三 僅 顯 示 在 調 查 結 果 中 前 六 名 使 用 率 最 高 的 產 品, 並 未 顯 示 出 其 他 使 用 率 較 低 的 品 牌 3. 各 年 齡 層 喜 愛 品 牌 的 次 序 不 盡 相 同, 但 臺 灣 女 性 顯 然 最 愛 使 用 資 生 堂 產 品 4. 調 查 結 果 發 現, 大 部 分 臺 灣 女 性 並 不 認 為 名 牌 產 品 的 防 曬 效 果 會 較 好, 反 而 會 因 為 防 曬 係 數 較 高 而 選 擇 購 買 5. 我 們 發 現 一 般 國 人 缺 乏 防 曬 係 數 較 高 者 會 對 皮 膚 造 成 負 擔 較 重 的 觀 念, 且 多 數 人 無 使 用 後 卸 妝 的 習 慣 6. 由 於 長 時 間 暴 露 於 紫 外 線 下, 會 對 人 類 皮 膚 眼 睛 造 成 傷 害 ( 見 文 獻 探 討 ), 所 以 我 們 接 著 利 用 大 腸 桿 菌 (E.coli) 來 測 試 紫 外 線 對 細 13

胞 的 影 響 14

( 二 ) 驗 證 防 曬 產 品 功 效 之 實 驗 結 果 實 驗 一 : 測 試 大 腸 桿 菌 (E.coli) 對 UVA UVB UVC 之 耐 受 力 結 果 表 一 : 各 UV 光 線 實 驗 條 件 UV 種 類 距 離 15cm 光 強 度 實 驗 操 作 距 離 實 驗 光 強 度 光 照 1 秒 接 受 能 量 (J=Ws/cm 2 ) UVA 300 µ 1.5 cm 30000 µw/cm 2 300 J W/cm 2 (15cm) UVB 610 µ 150 cm 6.1 µw/ cm 2 0.061 J W/cm 2 (15cm) UVC 310 µ W/cm 2 (15cm) 122 cm 4.6875 µw/ cm 2 0.046875 J UV 種 類 表 二 :E.coli 對 各 UV 之 耐 受 力 時 間 能 量 UVA 1 min 2 min 4 min 6 min 8 min 12 min (365 nm) 18 KJ 36 KJ 72 KJ 108 KJ 144 KJ 216 KJ 存 活 率 75 % 40 % 11% 2.8 % 2.2 % 0 % UVB 10 sec 20 sec 40 sec 60 sec 80 sec 100 sec (312 nm) 0.61 J 1.22 J 2.44 J 3.66 J 4.88 J 6.10 J 存 活 率 75.15% 22.86% 0% 0% 0% 0% UVC 8 sec 16 sec 24 sec 32 sec 48 sec 96 sec (254 nm) 0.375 J 0.75 J 1.125 J 1.5 J 2.25 J 4.5 J 存 活 率 99 % 85 % 47.9 % 14 % 8.65 % 2.35 % 將 上 表 繪 製 成 圖 作 比 較 : 15

圖 四 之 一 : E.coli 對 UVA 耐 受 力 存 活 率 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 18 36 72 108 144 216 能 量 (KJ/cm2) 圖 四 之 二 : E.coli 對 UVB 耐 受 力 存 活 率 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.61 1.22 2.44 能 量 (J/cm2) 16

圖 四 之 三 : E.coli 對 UVC 耐 受 力 120 100 存 活 率 % 80 60 40 20 0 0.375 0.75 1.125 1.5 2.25 4.5 6 能 量 (J/cm2) 17

討 論 1. 由 上 述 結 果 可 知,UVA UVB UVC 對 生 物 細 胞 皆 有 其 殺 傷 力,UVB 對 大 腸 桿 菌 的 殺 傷 力 最 強, 故 在 照 射 能 量 只 有 2.44J/cm 2 時 ( 圖 四 之 二 ), 大 腸 桿 菌 即 全 數 死 亡 2. 紫 外 線 的 能 量 會 影 響 細 胞 中 DNA 的 結 構 與 修 復 能 力, 導 致 細 胞 分 裂 受 阻 而 抑 制 生 長, 造 成 細 胞 老 化 癌 化 或 死 亡 就 紫 外 線 波 長 而 言, 波 長 愈 短 能 量 愈 高, 所 以 對 細 胞 生 長 影 響 就 愈 大, 此 點 在 本 實 驗 中 明 顯 可 見 3. 實 驗 中 我 們 以 鋁 箔 紙 遮 蔽 培 養 皿 左 半 部 來 阻 擋 UV 的 照 射, 這 是 因 為 金 屬 可 阻 擋 並 反 射 紫 外 線 電 磁 波, 達 到 遮 蔽 UV 的 效 果 以 作 為 對 照 之 用 4. 一 般 市 面 上 殺 菌 光 線 均 採 用 UVC, 這 是 因 為 UVC 波 長 較 短, 能 量 較 高 之 故 ( 但 其 穿 透 力 卻 最 弱 ), 在 長 時 間 照 射 下, 易 打 斷 微 生 物 DNA 之 鍵 結 ; 而 能 量 最 弱 的 UVA, 波 長 較 長, 穿 透 力 則 最 高 ( 參 考 資 料 ), 故 進 入 對 流 層 之 紫 外 線 以 UVA 為 主 5. 實 驗 組 受 到 UV 光 線 傷 害 之 右 半 部, 可 明 顯 觀 察 到 E.coli 之 菌 落 較 肥 厚, 推 測 原 因 有 二 : 一 為 UV 光 線 的 影 響, 使 右 半 部 存 活 之 E.coli 較 左 半 部 有 更 大 的 生 存 空 間, 因 此 菌 落 才 會 特 別 肥 厚 ; 二 為 紫 外 線 本 身 造 成 E.coli 基 因 之 變 異, 此 突 變 種 之 繁 殖 能 力 較 原 E.coli 佳, 因 而 造 成 菌 落 肥 大 的 現 象 6. 由 於 戶 外 紫 外 線 照 射 98% 為 UVA, 故 我 們 下 列 實 驗 皆 採 UVA 為 照 射 能 源 實 驗 二 : 探 討 不 同 物 理 性 防 曬 法 之 效 果 結 果 表 三 : 不 同 物 理 性 防 曬 處 理 對 UVA 遮 蔽 效 果 E.coli 照 存 射 處 活 能 率 量 % 理 材 質 90 KJ/cm 2 180 KJ/cm 2 270 KJ/cm 2 540 KJ/cm 2 1080 KJ/cm 2 棉 布 99% 75% 68% 56% 8.6% 18

絲 襪 99% 70% 53% 36.6% 0% 一 般 傘 布 100% 100% 100% 96% 63.1% 抗 UV 傘 布 100% 100% 100% 100% 96% 將 上 表 繪 製 成 下 圖 比 較 : 圖 五 物 理 性 防 曬 法 效 果 比 較 圖 120 100 E.coli 存 活 率 % 80 60 40 20 棉 布 絲 襪 一 般 傘 布 抗 UV 傘 布 0 90 180 270 540 1080 照 射 能 量 (KJ/cm2) 討 論 1. 由 上 述 結 果 可 知, 四 者 對 於 抵 抗 UVA 之 效 果 依 序 為 : 抗 UV 傘 布 > 一 般 傘 布 > 棉 布 > 絲 襪 這 是 因 為 抗 UV 傘 布 中 含 多 種 能 將 紫 外 線 反 射 的 材 質 ( 例 如 :UV 漆 等 ), 暴 露 於 紫 外 線 下 時, 可 達 高 保 護 效 果 而 絲 襪 棉 布 則 無, 因 此 對 E.coli 之 保 護 效 果 明 顯 低 於 抗 UV 傘 布 2. 一 般 戶 外 撐 傘 防 曬 時, 無 法 避 免 外 界 紫 外 線 的 折 射 與 反 射, 故 撐 傘 的 防 曬 效 果 仍 有 其 限 度 3. 由 於 本 實 驗 所 照 射 之 UVA 劑 量 遠 高 於 一 般 戶 外 紫 外 線 照 射 劑 量, 故 由 圖 五 可 知, 平 時 我 們 穿 在 身 上 的 棉 質 衣 物 也 有 不 錯 的 防 曬 效 果 19

4. 一 般 戶 外 紫 外 線 照 射 劑 量 以 紫 外 線 指 數 表 示 ( 見 文 獻 探 討 ), 共 可 分 為 15 級, 七 級 表 過 量, 十 級 以 上 表 危 險 戶 外 紫 外 線 的 強 弱 受 太 陽 角 度 臭 氧 總 量 雲 懸 浮 微 粒 地 表 反 照 率 及 高 度 等 因 素 影 響 故 在 本 實 驗 中, 我 們 以 控 制 紫 外 線 照 射 量 來 對 比 防 曬 效 果 ; 而 為 了 縮 短 反 應 所 需 時 間, 我 們 皆 採 高 劑 量 照 射 5. 由 實 驗 可 知, 市 面 上 許 多 標 明 抗 UV 傘 布 的 洋 傘, 其 抵 擋 紫 外 線 的 效 果 與 一 般 傘 布 差 異 不 大 ; 以 氣 象 上 紫 外 線 指 數 的 最 高 級 15 級 (1500J/m 2 ) 而 言, 一 般 傘 布 已 具 有 極 佳 的 防 曬 效 果 6. 一 般 進 行 防 曬 措 施 時, 常 在 臉 上 手 上 塗 抹 各 種 防 曬 產 品, 以 增 強 保 護 效 果 因 此 我 們 接 著 測 試 各 種 不 同 化 妝 品 的 防 曬 功 效 實 驗 三 : 比 較 不 同 化 妝 品 ( 無 PA 值 者 ) 之 防 曬 效 果 結 果 表 四 : 不 同 化 妝 品 ( 無 防 曬 係 數 者 ) 對 UVA 遮 蔽 效 果 E.coli 化 照 存 射 能 活 量 率 妝 品 90KJ/cm 2 180KJ/cm 2 270KJ/cm 2 360KJ/cm 2 乳 液 23% 15% 0% 0% 面 霜 22.8% 17.25% 0% 0% 隔 離 霜 46.58% 23% 2.29% 0% 粉 底 液 100% 90% 71.79% 68.1% 粉 底 液 (SPF15) 100% 100% 86.5% 75.8% 將 上 表 繪 製 成 下 圖 比 較 : 20

圖 六 市 售 化 妝 品 ( 無 防 曬 係 數 者 ) 之 防 曬 效 果 120 E.coli 存 活 率 % 100 80 60 40 20 乳 液 面 霜 隔 離 霜 粉 底 液 粉 底 液 (SPF15) 0 90 180 270 360 照 射 能 量 (KJ/cm2) 21

討 論 1. 由 表 四 圖 六 可 知, 一 般 不 含 防 曬 係 數 的 乳 液 面 霜 隔 離 霜 等 化 妝 品, 阻 擋 UVA 的 效 果 皆 不 佳 ; 但 在 粉 底 液 的 部 份, 阻 擋 UVA 的 效 果 卻 十 分 良 好, 經 電 詢 產 品 公 司, 我 們 發 現 它 是 利 用 珍 珠 蛋 白 粉 末 折 射 紫 外 線, 達 到 阻 擋 UVA 的 功 效 2. 為 了 解 粉 底 液 的 防 曬 效 果, 我 們 另 選 了 含 SPF 值 而 無 PA 值 的 粉 底 液 做 比 較, 發 現 其 抵 擋 UVA 的 功 效 也 一 樣 良 好, 我 們 推 測 這 是 因 為 粉 底 液 中 含 有 細 粒 粉 末, 增 加 其 對 UVA 的 遮 蔽 效 果, 造 成 雖 無 PA 值 的 標 記, 但 阻 擋 UVA 的 功 效 一 樣 顯 著 3. 由 於 防 曬 係 數 的 標 明 須 產 品 內 含 衛 生 署 規 定 的 防 曬 成 分 ( 見 文 獻 探 討 ), 所 以 在 本 實 驗 中 我 們 可 以 發 現, 一 些 不 含 防 曬 係 數 的 產 品 仍 有 不 錯 的 防 曬 效 果, 這 是 因 為 產 品 中 含 有 其 它 可 反 射 紫 外 線 的 因 子 所 致, 此 點 顯 示 由 細 粒 粉 末 直 接 反 射 紫 外 線 的 物 理 性 防 曬 法 功 效 極 佳 4. 為 驗 證 上 述 說 法, 我 們 接 著 設 計 下 列 實 驗 實 驗 四 : 測 試 珍 珠 粉 與 蜜 粉 之 防 曬 效 果 結 果 圖 七 不 同 濃 度 珍 珠 粉 對 UVA 遮 蔽 效 果 120 100 E.coli 存 活 率 % 80 60 40 乳 液 乳 液 +1% 珍 珠 粉 乳 液 +3% 珍 珠 粉 乳 液 +5% 珍 珠 粉 20 0 90 180 270 360 照 射 能 量 (KJ/cm2) 22

圖 八 不 同 濃 度 蜜 粉 對 UVA 遮 蔽 效 果 E.coli 存 活 率 % 120 100 80 60 40 20 乳 液 乳 液 +1% 蜜 粉 乳 液 +3% 蜜 粉 乳 液 +5% 蜜 粉 0 90 180 270 360 照 射 能 量 (KJ/cm2) 討 論 1. 蜜 粉 是 具 有 膚 色 的 細 粒 粉 末, 撲 在 臉 上 可 修 飾 膚 色, 所 以 我 們 將 蜜 粉 與 乳 液 調 成 如 同 粉 底 液 一 般 顏 色 的 溶 液 進 行 測 試, 結 果 發 現 蜜 粉 珍 珠 粉 皆 可 隔 絕 紫 外 線 ( 圖 七 八 ), 其 中 以 蜜 粉 效 果 最 好 ; 經 查 資 料 顯 示, 蜜 粉 的 主 要 成 分 為 雲 母 粉 末 與 滑 石 粉, 而 雲 母 反 射 光 線 的 能 力 極 佳 2. 由 上 述 實 驗 我 們 發 現, 細 粒 粉 末 可 反 射 UVA, 但 效 果 視 顆 粒 性 質 有 所 不 同 3. 珍 珠 粉 與 蜜 粉 都 是 以 反 射 紫 外 線 達 到 防 曬 的 效 果 ( 物 理 性 防 曬 法 ) 在 5% 的 低 濃 度 下, 蜜 粉 即 可 使 E.coli 在 高 劑 量 照 射 下 達 到 75% 左 右 的 存 活 率 此 點 顯 示 在 一 些 防 曬 產 品 中, 選 擇 添 加 細 小 顆 粒 來 提 高 防 曬 效 果, 就 是 運 用 這 個 原 理 4. 一 般 物 理 性 防 曬 粉 體 對 皮 膚 沒 有 化 學 性 的 傷 害, 但 有 阻 塞 毛 孔 及 有 礙 皮 膚 自 然 透 氣 的 缺 點 化 學 性 的 紫 外 線 吸 收 劑 則 可 能 因 用 量 不 當 或 膚 質 過 敏 而 引 起 化 學 性 傷 害 5. 由 本 實 驗 可 知, 我 們 在 進 行 防 曬 措 施 時, 也 可 選 擇 在 皮 膚 上 塗 上 一 層 蜜 粉 或 粉 底 液, 就 可 以 達 到 很 好 的 防 曬 效 果 了 23

6. 為 了 解 市 售 防 曬 產 品 的 防 曬 功 效 是 否 較 佳, 我 們 收 集 了 許 多 常 用 品 牌 來 進 行 測 試 與 比 較, 下 面 就 是 我 們 的 實 驗 結 果 實 驗 五 : 比 較 市 售 化 妝 品 ( 有 防 曬 係 數 者 ) 之 防 曬 效 果 結 果 表 五 : 不 同 化 妝 品 ( 有 防 曬 係 數 PA 值 與 SPF 值 者 ) 對 UVA 遮 蔽 效 果 E.coli 存 照 射 能 量 90KJ/cm 2 180KJ/cm 2 270KJ/cm 2 360KJ/cm 2 化 妝 活 品 倩 碧 隔 離 霜 (SPF15,PA+) 83.3% 50.87% 40% 23.53% 妮 維 雅 防 曬 乳 (SPF15,PA+) 84.5% 68.1% 60.8% 40.74% UV shield(spf30,pa+) 100% 51.7% 28.57% 26.4% 旁 氏 日 用 防 曬 精 華 (SPF17,PA++) 率 100% 74.8% 60.74% 57.3% 雅 漾 AVENE(SPF20,PA++) 100% 93.1% 71.1% 58% 資 生 堂 粉 底 液 (SPF20,PA++) 100% 79.7% 69.3% 45% 資 生 堂 隔 離 霜 (SPF25,PA++) 100% 79.4% 78.38% 65% 倩 碧 隔 離 霜 (SPF30,PA++) 100% 66.9% 64.1% 23.3% 施 巴 防 曬 乳 (SPF20,PA+++) 100% 90% 75% 67.7% 安 耐 曬 (SPF43,PA+++) 100% 78.2% 70.1% 57.1% Sun Play(SPF50,PA+++) 100% 90% 65% 44.2% UV shield(spf50+,pa+++) 100% 100% 100% 100% 我 們 將 能 量 為 360KJ/cm 2 部 分 繪 成 長 條 圖 做 比 較 ( 下 頁 ): 24

圖 九 市 售 防 曬 產 品 防 曬 效 果 比 較 圖 倩 碧 隔 離 霜 (SPF15,PA+) 妮 維 雅 防 曬 乳 (SPF15,PA+) UV shield(spf30,pa+) 旁 氏 日 用 防 曬 精 華 (SPF17,PA++) 化 妝 品 種 類 AVENE(SPF20,PA++) 資 生 堂 粉 底 液 (SPF20,PA++) 資 生 堂 隔 離 霜 (SPF25,PA++) 倩 碧 隔 離 霜 (SPF30,PA++) 施 巴 防 曬 乳 (SPF20,PA+++) 安 耐 曬 (SPF43,PA+++) Sun Play(SPF50,PA+++) UV shield(spf50+,pa+++) 0 20 40 60 80 100 E.coli 存 活 率 % 討 論 1. 由 圖 九 可 知, 防 曬 產 品 對 抗 UVA 的 能 力 大 致 上 仍 為 :PA+++>PA++>PA+; 一 般 而 言, 產 品 的 SPF 值 愈 高 者,PA 值 也 愈 高 2. 在 同 一 PA 值 下,SPF 值 的 大 小 對 抵 擋 UVA 的 效 果 影 響 不 大, 顯 示 各 防 曬 成 分 對 紫 外 線 的 抵 擋 能 力 有 其 專 一 性 3. 圖 九 結 果 顯 示, 一 些 市 售 防 曬 產 品 雖 然 有 高 PA 值, 但 抵 擋 UVA 的 效 果 仍 不 佳 ( 如 Sun Play 防 曬 乳 ); 而 所 謂 名 牌 化 妝 品 的 防 曬 效 果 也 未 必 好 ( 如 : 倩 碧 安 耐 曬 等 ); 我 們 推 測 可 能 影 響 原 因 有 : 化 妝 品 使 用 時 間 長 短 照 射 劑 量 對 產 品 成 份 的 影 響 等, 而 由 於 時 間 因 素, 我 們 無 法 做 更 進 一 步 的 分 析 4. 實 驗 結 果 顯 示, 隔 離 霜 粉 底 液 的 防 曬 效 果 並 不 亞 於 防 曬 乳, 所 以 平 時 出 門 皆 可 選 擇 其 為 防 曬 產 品, 一 樣 具 有 不 錯 的 防 曬 效 果 25

5. 由 於 經 費 有 限, 我 們 無 法 做 更 多 的 調 查 與 比 較, 但 在 所 有 防 曬 產 品 中, 我 們 發 現 UV shield 防 曬 乳 的 防 曬 效 果 極 佳, 此 產 品 可 至 藥 房 購 買 6. 比 較 實 驗 三 四 五 的 結 果 可 以 發 現, 具 防 曬 係 數 產 品 的 防 曬 效 果 不 見 得 優 於 不 含 防 曬 係 數 者 而 許 多 人 喜 歡 在 擦 了 粉 底 液 或 隔 離 霜 後 再 塗 一 層 防 曬 油 防 曬, 由 本 實 驗 可 看 出, 此 舉 不 但 多 餘, 且 對 皮 膚 造 成 許 多 負 擔 因 此 在 塗 抹 防 曬 產 品 時, 不 宜 使 用 過 多 防 曬 產 品 7. 本 實 驗 UVA 之 照 射 皆 採 高 劑 量, 一 般 戶 外 紫 外 線 照 射 量 遠 低 於 本 實 驗 所 採 劑 量, 故 只 要 避 免 長 時 間 戶 外 照 射, 一 般 防 曬 產 品 仍 有 其 防 曬 效 果 8. 為 探 討 防 曬 效 果 是 否 會 因 為 塗 抹 量 而 所 有 不 同, 我 們 設 計 了 下 列 實 驗 加 以 驗 證 其 相 關 性 實 驗 六 : 測 試 防 曬 產 品 塗 抹 量 與 防 曬 效 果 之 關 係 結 果 圖 十 防 曬 產 品 塗 抹 量 與 防 曬 效 果 關 係 圖 120 100 E.coli 存 活 率 % 80 60 40 20 0 0.045 0.09 0.135 塗 抹 量 (g) 討 論 1. 我 們 選 擇 實 驗 四 中 防 曬 效 果 較 低 的 倩 碧 隔 離 霜 (SPF15,PA+) 來 做 觀 察, 結 果 發 現 塗 抹 量 愈 高, 防 曬 功 效 愈 佳, 顯 示 多 擦 防 曬 產 品 可 增 加 抵 擋 紫 外 線 的 能 力 26

2. 上 述 實 驗 證 實, 對 某 些 防 曬 效 果 較 差 或 防 曬 係 數 較 低 的 產 品, 可 藉 由 增 加 塗 抹 量 達 到 阻 擋 紫 外 線 的 功 效 實 驗 七 : 比 較 不 同 濃 度 TiO 2 對 UVA 的 遮 蔽 效 果 結 果 表 六 : 不 同 濃 度 TiO 2 對 UVA 的 遮 蔽 效 果 比 較 表 (TiO 2 顆 粒 大 小 約 20nm) E.coli 處 存 理 活 照 射 能 量 率 90KJ/cm 2 180KJ/cm 2 270KJ/cm 2 乳 液 ( 不 含 防 曬 係 數 ) 16% 9% 0% 乳 液 +10%TiO 2 28% 19% 13% 乳 液 +1%TiO 2 17% 11% 7% 將 上 表 繪 製 成 下 圖 比 較 : 圖 十 一 不 同 濃 度 TiO2 對 UVA 遮 蔽 效 果 比 較 圖 30 E.coli 存 活 率 % 25 20 15 10 5 乳 液 乳 液 +10%TiO2 乳 液 +1%TiO2 0 90 180 270 照 射 能 量 (kj/cm2) 27

討 論 1. 由 於 目 前 防 曬 成 分 中, 許 多 產 品 皆 強 調 奈 米 防 曬 法 的 功 效, 故 我 們 以 奈 米 級 TiO 2 來 研 究 其 防 曬 效 果 實 驗 結 果 顯 示, 以 吸 收 UVA 為 主 要 機 制 的 TiO 2 ( 化 學 性 防 曬 法 ), 其 阻 隔 UVA 的 效 果 不 如 物 理 性 防 曬 法 的 蜜 粉 等 成 分 ( 實 驗 四 ) 來 的 有 效 2. 由 圖 十 一 可 知, 添 加 10%TiO 2 的 防 曬 效 果 較 佳,TiO 2 濃 度 愈 低 效 果 愈 不 明 顯 3. 由 於 奈 米 級 TiO 2 的 顆 粒 極 小, 易 阻 塞 毛 細 孔, 故 使 用 奈 米 防 曬 產 品 後, 應 將 臉 部 清 潔 乾 淨, 以 免 造 成 粉 刺 與 青 春 痘 的 產 生 4. 由 於 TiO 2 與 乳 液 混 合 後, 會 形 成 相 當 黏 稠 的 膠 態 物 質, 故 10% 已 為 TiO 2 在 乳 液 中 可 溶 解 之 最 大 極 限, 因 此 不 再 採 計 濃 度 更 高 者 TiO 2 粒 子 非 常 輕, 調 製 濃 度 時 須 以 微 量 天 平 測 其 質 量, 但 因 微 量 天 平 數 字 常 因 大 氣 流 動 等 微 小 的 外 界 因 子 而 跳 動, 故 濃 度 低 於 1% 以 下 者, 因 濃 度 較 不 易 維 持 其 精 準 度, 故 亦 不 採 計 之 5. 根 據 參 考 資 料, 當 光 觸 媒 TiO 2 受 到 UV 照 射 時, 會 出 現 類 似 放 電 的 效 應 因 此, 防 曬 產 品 中 添 加 TiO 2 是 否 對 人 體 具 傷 害 性, 宜 進 一 步 探 討 實 驗 八 : 自 製 防 曬 乳 之 防 曬 效 果 結 果 28

圖 十 二 自 製 防 曬 乳 之 防 曬 效 果 E.coli 存 活 率 % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 180 270 360 照 射 能 量 (KJ/cm2) 2% 珍 珠 粉 +2%TiO2 +2% 蜜 粉 2% 珍 珠 粉 +2%TiO2 +5% 蜜 粉 2% 珍 珠 粉 +2%TiO2 +10% 蜜 粉 討 論 1. 我 們 曾 考 慮 使 用 麵 粉 綠 豆 粉 等 來 製 作 防 曬 乳, 但 這 些 粉 末 顆 粒 太 大, 且 乾 燥 後 皮 膚 會 有 緊 繃 不 適 感, 並 不 適 合 塗 抹 於 臉 部 作 為 防 曬 之 用, 故 自 製 防 曬 乳 選 用 的 粉 末 仍 有 其 限 制 性 2. 我 們 將 珍 珠 粉 TiO 2 蜜 粉 混 合, 希 望 同 時 以 物 理 性 與 化 學 性 防 曬 法 來 提 高 防 曬 效 果 ; 比 較 圖 七 八 十 一 十 二 結 果 發 現, 自 製 防 曬 乳 的 效 果 優 於 只 加 珍 珠 粉 或 TiO 2 者, 但 是 不 如 只 加 入 蜜 粉 者, 原 因 可 能 是 配 製 的 粉 末 濃 度 太 高, 在 照 射 紫 外 線 後 很 快 乾 掉 龜 裂, 造 成 UVA 繞 射, 致 使 遮 蔽 效 果 降 低 3. 在 自 製 防 曬 乳 部 分, 我 們 發 現 並 不 是 防 曬 因 子 的 濃 度 愈 高, 防 曬 效 果 就 愈 好 珍 珠 粉 蜜 粉 二 氧 化 鈦 等 防 曬 因 子 的 防 曬 效 果, 似 乎 沒 有 明 顯 的 相 加 效 果 4. 由 上 述 結 果 可 知, 防 曬 乳 的 設 計 並 非 單 純 添 加 具 防 曬 功 效 的 成 分 即 可, 還 要 考 慮 是 否 會 造 成 皮 膚 的 負 擔, 及 使 用 後 的 防 曬 效 果 與 持 久 度 等 問 題 由 於 時 間 因 素, 我 們 無 法 做 更 進 一 步 的 分 析 ; 而 最 重 要 的 是, 外 出 時 一 定 要 記 得 做 好 防 曬 措 施, 畢 竟, 身 體 的 健 康 才 是 一 切 的 根 本 29

七 結 論 1. 大 氣 層 中 的 臭 氧 層 有 吸 收 紫 外 線 的 效 果, 但 由 於 氟 氯 碳 化 物 的 使 用, 臭 氧 層 有 逐 年 減 少 的 趨 勢, 這 造 成 了 人 類 罹 患 白 內 障 皮 膚 癌 免 疫 系 統 障 礙 的 機 率 增 加, 故 適 當 的 防 曬 措 施 更 有 其 必 要 性 2. UVC 能 量 >UVB 能 量 >UVA 能 量, 但 在 實 驗 時, 由 於 UVB 穿 透 力 過 高, 而 UVC 較 低, 因 此 實 驗 數 據 顯 示 UVB 殺 傷 力 最 強 3. 棉 質 衣 物 雖 具 防 曬 作 用, 但 在 長 時 間 照 射 下 隨 UVA 能 量 累 積, 防 曬 作 用 也 漸 退 因 此 在 夏 季 出 門 時, 不 但 應 穿 長 袖 衣 物 遮 陽, 也 應 搭 配 防 曬 乳 隔 離 霜 粉 底 液 傘 等 防 曬 產 品 的 使 用, 以 避 免 曬 黑 紅 斑 等 皮 膚 傷 害 4. 夏 季 時, 穿 著 淺 色 衣 物 雖 較 涼 爽, 但 容 易 反 射 紫 外 光 線 加 上 地 面 玻 璃 等 也 會 反 射 光 線, 因 此 更 應 注 意 臉 部 頸 部 等 無 衣 物 遮 蔽 的 小 地 方, 建 議 使 用 具 防 曬 係 數 的 化 妝 品 加 以 保 護 5. 部 分 名 牌 對 UVA 的 保 護 效 果 並 不 如 預 期 中 佳, 其 可 能 影 響 原 因 有 : 化 妝 品 使 用 時 間 長 短 照 射 劑 量 對 產 品 成 份 的 影 響 等 6. 由 實 驗 二 可 見, 抗 UV 傘 的 防 禦 效 果 較 普 通 傘 佳 而 普 通 傘 對 UVA 的 抵 抗 能 力 也 較 一 般 棉 布 佳, 且 可 在 紫 外 線 指 數 較 低 時, 長 時 間 保 護 人 體 此 因 抗 UV 傘 布 中 加 有 TiO 2 等 分 子, 故 能 將 空 氣 中 的 紫 外 線 吸 收, 但 也 需 注 意 臉 部 等 部 位 的 防 曬 措 施 7. 我 們 發 現 實 驗 三 中 所 取 的 粉 底 液 並 無 標 示 PA 防 曬 係 數, 但 對 於 抵 抗 UVA 的 能 力 卻 很 高 而 根 據 實 驗 四 的 驗 證, 可 發 現 藉 由 其 他 物 質 折 射 紫 外 線 亦 可 有 效 保 護 人 體 免 於 UV 的 威 脅 8. 由 實 驗 二 三 四 與 實 驗 五 的 結 果 看 來, 物 理 性 防 曬 的 效 果 較 化 學 性 防 曬 的 效 果 佳 物 理 性 防 曬 大 多 利 用 折 射 反 射 原 理, 較 利 用 藥 物 吸 收 UV 光 線 輻 射 的 化 學 性 防 曬 法 有 用, 且 不 會 造 成 皮 膚 的 負 擔 9. 因 為 物 理 性 防 曬 較 果 較 化 學 性 防 曬 效 果 佳, 因 此 現 在 有 許 多 新 式 的 化 妝 品 在 利 用 藥 物 等 吸 收 UV 光 輻 射 之 餘, 常 搭 配 摻 雜 物 理 性 防 曬 的 原 理 製 造 例 如 實 驗 三 中 的 粉 底 液 就 是 以 珍 珠 蛋 白 粉 末 折 射 UV 光 線 以 達 到 保 護 人 體 的 效 果 10. 除 添 加 珍 珠 蛋 白 粉 外, 部 分 防 曬 產 品 也 會 添 加 蜜 粉 增 加 防 曬 效 果 由 實 驗 四 中 可 看 出, 若 在 不 含 防 曬 係 數 的 乳 液 中 添 加 一 般 市 售 的 蜜 粉, 可 以 大 幅 增 加 防 曬 效 果 因 此 在 擦 了 蜜 粉 或 粉 底 液 之 餘, 即 可 不 需 再 塗 抹 任 何 防 曬 產 品 增 加 皮 膚 的 負 擔 30

11. 由 實 驗 六 的 結 果 可 看 出, 由 於 塗 抹 劑 量 的 不 同, 所 達 到 的 保 護 效 果 也 不 同 而 在 皮 膚 上 塗 抹 兩 層 以 上 的 防 曬 產 品 將 達 到 更 高 的 防 曬 效 果 一 說 也 確 是 事 實 但 塗 抹 多 層 化 妝 產 品, 也 會 帶 給 皮 膚 更 多 的 負 擔 因 此 在 事 前 的 防 曬 措 施, 只 需 取 適 量 防 曬 油 等 塗 抹 就 好, 不 宜 貪 多 12. 由 各 實 驗 中 可 看 出, 無 論 是 抗 UV 傘 布 或 任 何 一 種 防 曬 產 品 都 無 法 將 紫 外 線 與 生 物 體 完 全 隔 絕 因 此, 我 們 固 然 擁 有 最 新 的 科 技 產 品 替 我 們 阻 擋 UV 光 線, 但 隨 環 境 污 染 的 日 益 嚴 重, 被 擋 在 大 氣 層 外 的 UVB UVC 等 照 射 到 地 表 的 劑 量 也 都 隨 之 增 加 因 此, 我 們 應 盡 量 避 免 在 烈 日 當 頭 或 夏 季 時 外 出, 以 保 護 我 們 的 身 體 13. 由 於 我 們 在 實 驗 中 所 採 的 照 射 劑 量 極 高, 遠 超 過 一 般 空 氣 中 的 UV 劑 量 因 此 部 分 防 曬 產 品 雖 在 實 驗 中 沒 有 很 高 的 保 護 效 果, 但 在 一 般 時 間 外 出 時, 只 要 不 長 時 間 暴 露 在 日 光 下, 仍 可 對 人 體 達 到 不 錯 的 保 護 效 果 14. 一 般 UVI 指 數 為 一 天 當 中 日 照 劑 量 最 高 之 一 小 時 內, 每 m 2 的 焦 耳 數 (Ex: 100J/m 2,UVI=1) 而 大 氣 中 UVB 之 劑 量 遠 高 於 實 驗 中 所 採, 可 見 UVB 對 人 體 及 生 物 殺 傷 力 之 強 大 因 此, 本 實 驗 雖 偏 重 探 討 PA 指 數 與 UVA 防 護 能 力 之 關 係, 仍 可 看 出 UVB 強 大 殺 傷 力 之 影 響 ; 故 在 進 行 防 曬 措 施 時, 也 應 注 意 UVB 的 防 護 15. 雖 然 UV 光 線 帶 給 生 物 許 多 的 威 脅, 但 UV 光 線 確 能 普 遍 被 運 用 在 殺 菌 等 日 用 品 上, 且 適 度 的 曬 曬 太 陽, 有 助 於 骨 骼 的 生 長 與 強 壯 因 此,UV 光 對 人 類 生 活 上 亦 能 提 供 許 多 助 力 八 參 考 資 料 1. 歷 屆 科 展 作 品 集 2. 國 中 自 然 課 本 第 一 冊 第 三 冊 第 六 冊 3. http://www.roselady.com.tw/ 4. http://www.bctest.ntnu.edu.tw/flying/flying1-10/flying6-8.htm 5. 揭 開 紫 外 線 的 奧 秘 劉 銘 龍 柳 中 明 黃 偉 菁 合 著 台 灣 地 球 日 出 版 社 6. 日 光 紫 外 輻 射 生 物 學 ( 部 編 大 專 用 書 ): 國 立 編 譯 館 原 著 :John Jager 華 香 園 出 版 社 7. 化 妝 品 製 造 實 務 張 麗 卿 編 著 台 灣 復 文 興 業 股 份 有 限 公 司 31

8. 化 妝 品 調 製 洪 偉 章 陳 榮 秀 編 著 高 立 圖 書 有 限 公 司 9. 化 妝 品 科 技 概 論 洪 偉 章 陳 榮 秀 編 著 高 立 圖 書 有 限 公 司 九 實 驗 結 果 照 片 ( 以 棉 布 為 例 ): 32

備 註 : 不 同 UVA 照 射 時 間 結 果 ( 以 棉 布 處 理 為 例 ) ( : 以 鋁 箔 紙 遮 蔽 ; : 以 棉 布 遮 蓋 ) 33

中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 評 語 國 中 組 生 活 與 應 用 科 學 科 第 一 名 030811 紫 外 線, 不 要 抹 黑 我 基 隆 市 立 銘 傳 國 民 中 學 評 語 : 主 題 取 材 自 目 前 現 實 環 境, 具 有 高 度 實 用 性, 實 驗 程 序 完 善 數 據 完 整, 具 高 度 科 學 研 究 精 神 說 理 清 晰, 台 風 穩 健, 表 達 能 力 佳