Titaandioxide (Titanium Dioxide)

In het dagelijks leven kom je titaandioxide tegen in zowel decoratieve cosmetica als zonnebeschermingsproducten. In make-up kan het een lichte kleur en een dekkend, ondoorzichtig effect geven; in een product met een aangegeven zonnebeschermingsfunctie is het een van de gebruikte minerale UV-filters. Of een specifiek product voldoende bescherming tegen uv-straling biedt, kun je niet alleen afleiden uit de aanwezigheid van deze ene INCI-naam. Daarvoor is het volledig geformuleerde en overeenkomstig geëtiketteerde product bepalend.

Wie op de INCI-lijst naar het ingrediënt zoekt, vindt de naam Titanium Dioxide; in decoratieve producten kan ook het kleurnummer CI 77891 voorkomen. Dat is vooral handig bij lippenstift, lipgloss, foundation en andere producten met kleur, waarin titaandioxide als wit pigment kan dienen of de dekking kan veranderen. Ook tandpasta kan de stof als kleurpigment bevatten. De plaats op de lijst zegt op zichzelf niet of de stof vooral kleurt, opaak maakt of als filter wordt gebruikt.

In de compatibiliteitsbeoordeling van de website is titaandioxide met score 2 ingedeeld als laag risico, geel. Deze indeling is voor jou vooral aanleiding om rekening te houden met de productvorm en de beoogde gebruikswijze, in plaats van het pigment zonder onderscheid als onschadelijk of gevaarlijk te beschouwen. De beschikbare veiligheidsbeoordelingen maken onderscheid tussen uitwendig gebruik en mogelijke opname via de luchtwegen. Dit onderscheid is vooral relevant bij producten die als spray of aerosol worden verstoven.

Op de huid kan titaandioxide als mineraal pigment een laagje op het huidoppervlak vormen en uv-straling verstrooien of absorberen wanneer het is opgenomen in een daarvoor geformuleerd zonnebeschermingsproduct. De zichtbaarheid, het wit uitslaan en de finish hangen af van het product en de formulering; aan de naam van één ingrediënt kun je niet aflezen hoe een crème of make-up er op iedere huid uitziet. Wie een bepaalde kleur, lichte textuur of onzichtbare finish verwacht, doet er daarom goed aan rekening te houden met de eigenschappen van het eindproduct. Een pigment vervangt noch de productetikettering, noch het juiste gebruik van het zonnebeschermingsproduct.

Titaandioxide wordt in zonnebeschermingsmiddelen gebruikt als mineraal UV-filter en kan ook voorkomen in dagverzorging met uv-bescherming. Als wit pigment komt het voor in decoratieve cosmetica, bijvoorbeeld in lippenstift, lipgloss en andere gekleurde producten; ook tandpasta kan het bevatten om lichter te kleuren. In make-upformules kan het de dekking en de helderheid van een kleur beïnvloeden. De concrete functie is beter af te leiden uit de productcontext en de etikettering dan uit alleen de naam.

Voor de in de feiten beschreven wettelijke beperking vermeldt bijlage III nr. 321 van Verordening (EG) 1223/2009 een maximumconcentratie van 25 procent voor gezichtsproducten in losse poedervorm. Voor haarlak in aerosolvorm wordt 1,4 procent vermeld voor consumentenproducten en 1,1 procent voor professioneel gebruik. De vermeldingen hebben betrekking op de betreffende productvormen en mogen niet worden opgevat als algemene gebruikshoeveelheden voor elke crème, make-up of zonnebeschermingsformule. Titaandioxide kan bovendien worden gecombineerd met andere UV-filters; een vakbeschrijving noemt dergelijke combinaties met oplosbare organische filters in verband met de zonbeschermingsfactor.

Volg bij het gebruik de declaratie en de gebruiksinstructies van het eindproduct, en kies niet zelf een hoeveelheid pigment. Bij zonbescherming is de aangegeven beschermingsprestatie van de volledig geformuleerde formule bepalend, terwijl een pigment in lippenstift of foundation vooral een kleur- of dekkende functie kan hebben. Bij losse poeders en aerosolproducten is mogelijke stof- of nevelvorming een extra aandachtspunt, omdat de veiligheidsreviews mogelijke opname via de luchtwegen afzonderlijk beoordelen. De enkele aanwezigheid van titaandioxide is geen reden om zelf een uv-beschermingsproduct te maken.

• Controleer bij zonnebescherming de aangegeven beschermingsfunctie en de productinstructies.
• Herken de stof op de INCI-lijst aan Titanium Dioxide of de kleurstofidentificatie CI 77891.
• Maak onderscheid tussen een zonnebeschermingsproduct en decoratieve cosmetica met een pigmentfunctie.
• Houd bij poeder- en aerosolproducten rekening met de toepasselijke productbeperkingen.
• Adem cosmetisch poeder of aerosol niet opzettelijk in.

Titaandioxide is niet algemeen uitgesloten van cosmetische producten. Voor gebruik als UV-filter bevat de EU-cosmeticaverordening een lijst met toegestane stoffen; afhankelijk van de productvorm gelden aanvullende voorwaarden.

Bij de veiligheidsbeoordeling is ook de blootstellingsroute van belang. Reviews over nanogestructureerd titaandioxide melden dat de onderzochte deeltjes bij uitwendig gebruik niet voorbij de bovenste huidlaag zijn aangetroffen; een ander overzichtsartikel wijst op mogelijke blootstelling door inademing. Deze resultaten hebben betrekking op de beoordeelde gegevens en testomstandigheden, niet op elke deeltjesgrootte, formule of gebruiksvorm. Bij sprays en aerosolen is mogelijke opname via de luchtwegen daarom relevant.

De indeling van titaandioxide voor levensmiddelen moet worden onderscheiden van het gebruik ervan in cosmetica. Als levensmiddelenadditief is het in de EU niet langer toegestaan; cosmetische toepassingen vallen onder eigen regels. De vermelding Titanium Dioxide op een INCI-lijst geeft op zichzelf geen informatie over de deeltjesgrootte of mogelijke blootstelling door inademing.

Titaandioxide is een anorganisch oxide van het metaal titanium en komt in de natuur onder meer voor als rutiel en anataas. Rutiel is ook te vinden in mineraalzand, terwijl ilmeniet een belangrijk titanium- en ijzerhoudend erts is waaruit titaandioxide wordt gewonnen. Natuurlijk voorkomende kristallen kunnen door bijmengingen verschillende kleuren vertonen, hoewel het technisch gebruikte pigment vooral bekendstaat om zijn witte kleur. In cosmetica wordt minerale titaandioxidegrondstof verwerkt, geen plantenextract.

De geschiedenis van de verbinding hangt samen met de ontdekking van het element titanium. William Gregor herkende in 1791 titanium in het mineraal ilmeniet; Heinrich Klaproth identificeerde later titaandioxide in het mineraal rutiel en vernoemde het element in 1795 naar de Titanen uit de Griekse mythologie. De industriële toepassing als wit pigment kwam op gang nadat de geschiktheid daarvoor aan het begin van de 20e eeuw was vastgesteld. Vanaf 1916 werd het pigment commercieel geproduceerd als titaanwit.

Voor de industriële productie dient vooral ilmeniet als uitgangsmineraal, en het sulfaatproces is een veelgebruikte methode om titaandioxide te winnen. De Noorse chemici Peder Farup en Gustav Jebsen ontwikkelden aan het begin van de 20e eeuw een methode waarmee titanium en ijzer van ilmeniet konden worden gescheiden. In 1915 vroegen zij patent aan op het sulfaatproces voor de productie van titaandioxide. Tegenwoordig wordt de stof in grote hoeveelheden geproduceerd als wit pigment, waarbij het grootste deel buiten de cosmetica wordt gebruikt in coatings, kunststoffen en papier.

Titaandioxide is een anorganische vaste stof met de formule O2Ti en een molecuulgewicht van 79,866; als cosmetische kleurstof wordt het ook aangeduid als CI 77891. Het pigment is doorgaans wit, terwijl minerale vormen door natuurlijke bijmengingen ook donkerder kunnen lijken. Het geldt als chemisch en thermisch stabiel en als onoplosbaar. In een formule is het daarom aanwezig als fijn verdeeld pigment en niet als in water opgeloste werkzame stof. Coatings met aluminium- of siliciumverbindingen kunnen de verdeling in de formule beïnvloeden en fotokatalytische eigenschappen verminderen.

• Stofklasse: anorganisch titaniumoxide en mineraal pigment.
• INCI-naam: Titanium Dioxide; als kleurstofidentificatie wordt CI 77891 gebruikt.
• CosIng-functies: COLORANT, OPACIFYING, UV ABSORBER en UV FILTER.
• Er is geen wateroplosbaarheid voor de stof vermeld; de vakbeschrijving karakteriseert de stof als onoplosbaar.
• Als pigment vermindert het de transparantie en verhoogt het de dekking van een product.
• Volgens de vakbeschrijving kunnen gecoate pigmentdeeltjes beter in cosmetische formules worden verdeeld.

Op moleculair niveau gaat het om titaandioxide, een anorganisch oxide van titanium en zuurstof met de brutoformule O2Ti. In vaste vorm vormt het kristalstructuren, waaronder de natuurlijke modificaties rutiel en anataas; een andere bekende modificatie is brookiet. In cosmetische formules wordt de stof gebruikt als gedispergeerd pigment, niet als wateroplosbaar molecuul. De minerale en vaste eigenschappen verklaren waarom de werking van het product vooral afhangt van de verdeling van de deeltjes, de coating en de formulering.

De optische functie berust op de wisselwerking tussen de pigmentdeeltjes en licht. Cosmetische vakinformatie beschrijft titaandioxide als een stof die uv-straling kan absorberen en als pigment tegelijk licht verstrooit of de transparantie van een formule vermindert. Bij gebruik als UV-filter kan het invloed hebben op straling in het UV-A- en UV-B-bereik; als kleurstof zorgt het voor een witte kleur en dekking. Een coating met aluminium- of siliciumverbindingen wordt gebruikt om de dispergeerbaarheid te verbeteren en fotokatalytische eigenschappen te verminderen.

Een overzichtsartikel over anorganische UV-filters beschrijft titaandioxide als een filter met een sterkere UV-B-dekking en vermeldt dat minerale filters in zonnebeschermingsmiddelen vaak in nanoparticulaire vorm worden gebruikt. De review over nanogestructureerd titaandioxide en zinkoxide beoordeelt de verzamelde gegevens over uitwendig gebruik als aanwijzing voor een zeer geringe opname via de huid. Een ander overzichtsartikel vond geen aanwijzingen voor relevante penetratie van de onderzochte deeltjes op nanoschaal voorbij de hoornlaag, maar pleitte wel voor aanvullend onderzoek onder omstandigheden die het dagelijks gebruik beter benaderen. Deze uitspraken hebben betrekking op de onderzochte filters en blootstellingsroutes, niet op elke denkbare productvorm.

De studies die in de aangeleverde abstracts worden beschreven, zijn reviews waarin bestaande veiligheidsgegevens worden samengebracht, geen afzonderlijke directe werkzaamheidstest van een specifiek cosmetisch product. De conclusies hebben betrekking op anorganische UV-filters op nanoschaal, beoordeelde gegevens en gedefinieerde gebruikswijzen. Inademing wordt herhaaldelijk als beperking genoemd; een review raadt aan om zonnebeschermingssprays met nanodeeltjes niet in te ademen vanwege mogelijke risico's. Bij de cosmetische beoordeling moet daarom onderscheid worden gemaakt tussen gebruik als pigment op de huid, de functie als UV-filter en producten die in de lucht terechtkomen.