防止镍过敏使用了装饰物品的传奇面漆

过敏性接触性皮炎(ACD)是一种皮肤反应，镍会导致皮肤发红发痒。惠廷顿(C.M. Whittington & Associates Ltd .董事总经理)及卢文耀博士(香港表面处理学会秘书长)测试了一系列镀镍装饰品(如人造珠宝及手表)上的涂层，以防止镍腐蚀。这些涂层的目的是在REACH(欧盟委员会关于化学品注册、评估、授权和限制的法规)安全限制下舒适地保持镍的浓度，从而最大限度地降低镍过敏的风险。含镍装饰合金也进行了评价。

如果你对镍过敏，戴手表这样简单的事情都可能引发过敏反应。镍可以在日常装饰物品中找到，包括人造珠宝和手表，这使得过敏者很难避免。William Y. Lo博士和Clive Whittington博士的合作旨在改善镍在市场上的使用，并帮助预防镍过敏。

当身体的某一部分持续与镍接触时，汗液会释放出镍离子，镍离子被皮肤吸收。这个部位的皮肤很容易受到刺激，容易产生过敏反应。这种现象被称为过敏性接触性皮炎(ACD)，但它也被通俗地称为镍过敏。皮肤变红发痒是对过敏原(镍)的反应。当皮肤接触镀镍手表、衣服挂钩、扣子、拉链、人造珠宝和人体穿孔物品时，通常会引发过敏，导致ACD。

导致ACD的原因是什么?
很难判断谁会对镍过敏，或者什么会引发接触性皮炎。在英国，接触性皮炎影响9%的人口，可由多种刺激物引起。镍是一种常见的过敏原，但镍过敏症主要影响女性，尤其是年轻女性——通常是由于佩戴更多珠宝所致。

皮肤与镍(过敏原)初次接触不会发生ACD。相反，身体会变得敏感，但可能不会立即做出反应。当皮肤进一步暴露在镍下时，现在已经敏感的身体将其视为过敏原，免疫系统就会做出反应。对镍的反应会导致皮肤发红发痒。一旦含有镍的物品被移除，ACD症状就会开始消失。过敏反应的程度因人而异。

来自皮肤的汗液可以释放被皮肤吸收的镍离子并引发过敏反应

Clive Whittington和William Lo博士评估了非镍表面涂层，使含镍消费品安全投放市场，而不担心镍释放。这些产品必须符合欧盟“镍限制”的具体规定，该规定对直接和长时间接触皮肤的物品(如手表的背部)释放的镍量进行了限制。

在Whittington和Lo经营的测试中，根据CEN（ComitéupeareneNeformation，欧洲标准化委员会）镍试验测量每种涂层，用于涂层物品：EN 12472（用于磨损和腐蚀）和EN 1811（适用于镍释放的测定）。经过两年的正常使用后，CEN试验要求镍释放不应超过0.5μgcm-2周-1。然而，由于测量不确定性，如果镍释放在两年后镍释放<0.88μgcm-2周-1并且可以放在市场上，因此可以符合物品。由于服装珠宝通常由更便宜的金属制成并用镍镀，因此这些物品更有可能在敏感的人中引发镍ACD。因此，需要有效的面涂层，以防止镍从这些装饰物品中释放。

镀镍的装饰物品
在他们正在进行的研究中，惠廷顿和罗着眼于使用不同的涂层，以防止镍基装饰产品在市场上释放镍。他们测试了非镍表面涂层，包括金合金，有色和非有色表面涂层，以防止镍的释放，发现大多数涂层都能成功地防止镍的释放，在CEN的镍释放限值内。

铬面漆
在最初的测试中，作者们发现六价电解质沉积的普通铬，氯电解质沉积的微孔三价铬，和紫外线固化聚氨酯电泳涂料，防止镍释放时，根据相关的国际标准化组织(ISO)规范。然而，由于环境问题，六价铬电解质在许多地区受到限制。因此，三价铬电解质是一种有效的替代品。

含硫光亮镍闪金矿床
惠廷顿和罗还测试了服饰首饰上的含硫光亮镍镀层，并确定镍离子的释放速度超过了可接受的CEN限值。一层薄薄的、多孔的闪光金表面涂层也未能通过测试，因为薄层的金涂层大大加速了镍的释放，使数字超过CEN的限制。另一方面，一种含6%镍的无涂层金合金通过CEN镍释放测试。

欧盟“镍限制”实施
从物品中释放镍量的限制。

金属表面涂层
电沉积钯屏障涂层(作为表面涂层或中间涂层覆盖明亮的镍)的珠宝首饰和手表外壳成功地防止了镍的释放，并将其控制在CEN范围内。

含镍的奥氏体不锈钢表壳
对于该测试，Whittington和Lo利用含镍不锈钢（等级304和316等级）的手表箱。它们掩盖了手表壳体的区域，该地区没有与皮肤接触并在未涂覆时测试镍释放，并涂覆有非常薄的物理气相沉积氮化钛（PVD TIN）涂层。无涂层和涂层手表壳体舒适地通过CEN镍释放试验。

什么是PVD TiN涂层，它是如何应用的?
PVD TiN是指一种氮化钛(TiN)涂层，应用的过程称为物理气相沉积(PVD)。这种涂层是最常用的PVD涂层，因为它是耐用的，惰性的，粘附的，可以很容易地剥离和重覆，如果需要。PVD TiN涂层有多种用途，目前用于许多昂贵的工具、医疗(植入和外科)器械、食品加工和装饰应用。使用TiN的方法是:将材料从固体来源以原子/分子的形式蒸发，然后将其以蒸汽的形式通过真空、低压气体或等离子体运送到基片(例如手表外壳)，在那里它冷凝并覆盖在物体上。

涂料也可以上色。
除了研究防止镍释放的不同涂层，惠廷顿和罗还测试了不同颜色的表面涂层，以达到所需的效果。例如，有机非镍面漆可以染色，以产生各种颜色的表面处理项目。这些测试的结果表明，大多数涂层通过了CEN测试，没有超过镍的释放限值。

镍是服装珠宝和手表箱中最常见的金属之一。由于镍过敏如此普遍，研究可以使用哪种涂层可用于预防镍释放极为显着。

研究人员发现，普通的六价铬、来自氯化物电解质的微孔三价铬、紫外线固化的聚氨酯电泳涂层和电沉积钯屏障都能防止镍的释放。此外，含或不含PVD TiN涂层的含镍不锈钢很容易通过CEN镍释放测试。这项工作的结果意味着，这些涂层和合金可以用于在市场上销售的装饰物品，而不必担心镍的释放超过推荐限度。