紡織品防紫外線測(cè)試儀測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果分析

1、標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)功能性紡織品的需求量很大，特別是防護(hù)功能紡織品越來(lái)越受到人們的青睞。防護(hù)功能紡織品有阻燃紡織品、抗紫外線紡織品、防輻射紡織品等。隨著功能性紡織品的流行，其相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步完善，本文簡(jiǎn)要探討了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的防紫外線性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系。目前尚無(wú)全球統(tǒng)一的防紫外線紡織品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括有歐盟標(biāo)準(zhǔn)（EN13758-1:2001）、澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)(AS/NZS4399:1996)、美國(guó)AATCC標(biāo)準(zhǔn)(AATCC183-2010)和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18830-2009)等。這些標(biāo)準(zhǔn)主要是通過(guò)穩(wěn)定的UV光源產(chǎn)生波長(zhǎng)為2

2、90nm400nm的紫外線射線，通過(guò)單色器照射試樣，收集總的光譜投射射線，測(cè)定出總的光譜投射比，并計(jì)算試樣的紫外線透射率和防護(hù)系數(shù)UPF值。各國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了光源、積分球和濾片的要求，對(duì)于光線的傳遞無(wú)具體要求。市面上存在各種品牌和型號(hào)的分光光度計(jì)用于測(cè)試紫外線，這就造成了國(guó)內(nèi)個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)之間采用的儀器有差異，而不同測(cè)試儀器的結(jié)果可能不同。本文也簡(jiǎn)要分析了不同測(cè)試儀器對(duì)防紫外線性能的影響。紡織品防紫外線測(cè)試儀測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果分析1.防紫外線性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系1.1 澳大利亞和新西蘭標(biāo)準(zhǔn)澳大利亞和新西蘭率先制訂了“AS/NZS4399:19962（Sunprotectiveclothing-Eval

3、uationandclassification）日光防護(hù)服評(píng)定和分級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，主要用于確定緊貼于皮膚的防護(hù)紡織品、服裝和其他防護(hù)用品（如帽子）的紫外線透射率，同時(shí)提出了對(duì)防紫外線輻射標(biāo)簽的要求?？椢飿悠繁仨氃诟蓱B(tài)及松弛的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，每種樣品要求測(cè)四塊，兩經(jīng)兩緯，試樣不需預(yù)調(diào)濕，但對(duì)測(cè)試環(huán)境有著與眾不同的要求，如相對(duì)濕度（50±20）%。測(cè)試得到的各個(gè)波長(zhǎng)下的紫外線透射率可按波長(zhǎng)分別計(jì)算出UV-A與UV-B的平均透射率以及樣品的UPF值，然后按照給定的公式進(jìn)行校正，最終得到樣品的UPF值。標(biāo)準(zhǔn)提出了對(duì)紡織品防護(hù)等級(jí)的分類及標(biāo)簽的標(biāo)注等要求，見(jiàn)表1。Standard Internati

4、onal Group(HK) Limited標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司表1 澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)確定的UPF數(shù)值及防護(hù)等級(jí)1.2 歐盟標(biāo)準(zhǔn)歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN13758-1:20013“(Textiles-SolarUVprotectiveproperties-Part1:Methodoftestforapparelfabrics)紡織品日光紫外線防護(hù)性能第1部分：服裝面料試驗(yàn)方法”主要是針對(duì)服裝面料紫外線防護(hù)性能的測(cè)試，不適用于那些提供遠(yuǎn)距離防紫外線保護(hù)的產(chǎn)品如雨傘、遮陽(yáng)物等。測(cè)試的樣品分為勻質(zhì)和非勻質(zhì)兩類，勻質(zhì)面料需要測(cè)試四塊，非勻質(zhì)面料則根據(jù)顏色或結(jié)構(gòu)的不同分別測(cè)試兩塊，分

5、別測(cè)得UVA、UVB紫外線透射率平均值和UPF值，該標(biāo)準(zhǔn)特別說(shuō)明，拉伸狀態(tài)以及濕態(tài)下會(huì)降低紡織品防紫外線性能。1.3 美國(guó)AATCC標(biāo)準(zhǔn)AATCC183-20104“(TransmittanceorBlockingofErythemallyWeightedUltravioletRadiationthroughFabrics)紡織品透過(guò)或阻礙紫外線的性能測(cè)試”用于測(cè)試防紫外線織物的阻隔或透過(guò)紫外線輻射的能力。測(cè)試的樣品分為干態(tài)和濕態(tài)兩種，分別按不同要求準(zhǔn)備樣品后進(jìn)行測(cè)試，在織物樣品上紫外線投射率最大的區(qū)域測(cè)試三次，得到平均紫外線透射率，據(jù)此計(jì)算UPF值、UV-A和UV-B的平均透射率，以及UV-

6、B的紫外線阻隔率。1.4 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18830-20095“紡織品防紫外線性能的評(píng)定”規(guī)定了織物的防日光紫外線性能的試驗(yàn)方法、防護(hù)水平的表示、評(píng)定和標(biāo)識(shí)。該標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試時(shí)勻質(zhì)樣品每種需取四塊，非勻質(zhì)樣品按顏色或結(jié)構(gòu)每種取2塊。按照測(cè)試的光譜透射比分別計(jì)算UV-A、UV-B平均透射比和平均UPF值和樣品的UPF值。Standard International Group(HK) Limited標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司對(duì)于均質(zhì)材料，當(dāng)樣品的UPF值低于單個(gè)試樣實(shí)測(cè)的UPF值中最低值時(shí)，則以試樣最低的UPF值作為樣品的UPF值報(bào)出；對(duì)于非勻質(zhì)材料，以所測(cè)

7、試樣中最低的UPF值作為試樣的UPF值。當(dāng)樣品的UPF值大于50時(shí)，表示為“UPF50”。當(dāng)樣品的UPF40，且T（UVA）AV5%時(shí)，可稱為“防紫外線產(chǎn)品”。 各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紡織品防紫外線的測(cè)試要求和判定都不相同，具體見(jiàn)表2。表2各國(guó)防紫外線測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)間的差異濕態(tài)和拉伸狀態(tài)的織（一干一濕） 400 nm 經(jīng)2緯 400 nm400 nm 400 nm 1種顏色和結(jié)構(gòu)1個(gè)樣每種顏色和結(jié)構(gòu)至少 2個(gè)樣品 2個(gè)樣品 需要 21±1（20±2）oC 相20±5）oC 相對(duì)溫度（20±2）oC 相對(duì)濕度（65±4）% 相對(duì)濕度（65±2）% 6

8、5±2）50±2）%國(guó)新墨西哥州國(guó)新墨西哥州美國(guó)新墨西哥州1市7月3日市7Albuquerque市7月31日冬季中午 3日夏季中午 日夏季中午樣品UPF值 UPF平均值、UPF值 UPF修正值 UPF平均值 值 T(UVA)AV T(UVB)AV ，勻質(zhì)試樣分三類防護(hù)等，分三類防護(hù)UPF>40，UV-A平均透 平均透射率 射率<5%2.試驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)分析2.1 不同方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)防紫外線性能的影響樣品：隨機(jī)選取勻質(zhì)的針織布料一塊。方案：分別采用方法標(biāo)準(zhǔn)EN13758-1:2001、AS/NZS4399:1996、AATCC183-2010和GB/T18830-200

9、9測(cè)試Standard International Group(HK) Limited標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司UPF平均值、樣品的UPF值、T(UVA)AV和T(UVB)AV，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。表3不同標(biāo)準(zhǔn)防紫外線性能測(cè)試值的差異UPF平均值樣品UPF值T(UVA)AV/%T(UVB)AV/%由表3可知，AATCC183-2010測(cè)得的樣品UPF值與其他三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在明顯差異；EN13758-1:2001和GB/T18830-2009測(cè)得的防紫外線性能結(jié)果較一致；AS/NZS4399:1996測(cè)得的防紫外線性能結(jié)果與EN13758-1存在輕微差異。原因主要是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)間的差

10、異造成的，AATCC183-2010不要求對(duì)樣品的UPF值進(jìn)行修正，因此AATCC183-2010測(cè)試的樣品UPF值與其他三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)間差異較大；AS/NZS4399:1996采用的參照的日光光譜輻照度與其他三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不同，因此UPF平均值與歐盟標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試值差異較大。2.2 不同儀器對(duì)抗紫外線測(cè)試結(jié)果的影響樣品：隨機(jī)選取勻質(zhì)的針織布料五塊。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T18830-2009。儀器選擇：根據(jù)各檢測(cè)機(jī)構(gòu)常用測(cè)試防紫外線性能的儀器，選取Cary50型紫外分光光度計(jì)、cary100紫外分光光度計(jì)、uv1000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)四種較常用的測(cè)試儀器。方案：分別采用不同的儀器測(cè)試UPF平均值、樣品U

11、PF值、T(UVA)AV和T(UVB)AV，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。表4不同儀器防紫外線性能測(cè)試值的差異Standard International Group(HK) Limited標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司測(cè)試項(xiàng)目 UPF平均值儀器 cary50 cary100 uv1000 cary50樣品UPF值cary100 uv1000 cary50T(UVA)AV/%cary100 uv1000 cary50T(UVB)AV/%本次試驗(yàn)選取的四種不同的測(cè)試儀器均滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T188302009要求。由表4可知，不同型號(hào)的儀器測(cè)得的防紫外線性能存在明顯差異。各國(guó)防紫外線性能測(cè)試標(biāo)

12、準(zhǔn)中未對(duì)儀器型號(hào)做出明確規(guī)定，為了確保不同實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)的一致性，進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)時(shí)最好選用同一品牌的儀器。cary100 uv1000樣品1 20 19 20 20 18 20 23.23 24.20 29.94 0.88 1.15 0.65樣品2 24 22 22 23 20 20 2.79 3.10 3.92 3.93 4.42 4.43樣品3 31 27 28 29 27 26 7.02 7.95 8.50 2.12 2.56 2.66樣品4 8 7 6 7 6 6 16.16 16.66 24.56 12.05 13.42 14.89樣品5 125 71 57 50 50 49 1.07 1.46 2.33 0.63 1.32 1.663.結(jié)論3.1 GB/T18830-2009與EN13758-1：2001在內(nèi)容上基本一致；AATCC183-2010在試樣的選擇、數(shù)據(jù)的處理與其他三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在明顯差異；AS/NZS4399：1996在測(cè)試原理、制樣、測(cè)試過(guò)程、數(shù)據(jù)處理上與EN13758-1：2001很相近，但其在調(diào)濕條件、日光輻照度E()等參數(shù)的選擇上有其鮮明的特點(diǎn)。3.2 AAT