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随着社会的进步、人们生活水平的提高和纺织生产加工技术的发展,人们对纺织品防护性能的需求也越来越多。尤其是在特定的季节和场合,人们对所穿着衣物的紫外线防护能力愈加重视。我国新的相关标准是《GB/T18830-2009 纺织品 防紫外线性能的评定》,国外同类的测试标准有 EN 13758-1:2001、AATCC183-2004、AS/NZS 4399:1996,虽然都是对纺织品防紫外线性能的评定,但是各个标准略有不同,本文从以下几个方面对标准间的差异进行探讨。
范围
AATCC 183-2004 可适用于样品的干态和湿态的测试,甚至样品处于伸展状态时的防护性能也可测试;其余各标准则是针对样品的干态测试,AS/NZS 4399:1996 更是明确了适用于干态样品。值得一提的是 EN 13758-1:2001 明确指出其方法不适用于对使用时有一定距离的纺织品的评定,如伞面用纺织品;而在国家标准 GB/T23147-2008《晴雨伞》中对伞面防紫外线性能的考核是按 GB/T18830中规定的方法执行的,国家标准 GB/T18830-2009 虽没有提及其对该类纺织品不适用,也没有明确其与 EN 13758-1:2001 的关系,但从标准的技术内容来看,GB/T18830-2009 应是修改采用 EN 13758-1:2001 及 EN 13758-2:2003 的。因此依据 GB/T18830-2009 得出的测试结果应也不适合用于伞面用纺织品防紫外线性能的评定,该做法值得商榷。
原理
各标准的原理都是通过测试纺织品对紫外线 UVR 的通过性能(透过率)来导出紫外线防护系数 UPF。所不同的是 AATCC 183-2004 中 UVR 波长范围是 280nm~400nm,其余各标准则是 290nm~400nm。
测试过程
各标准均要求测试前校准仪器,然后按仪器的使用规定正确操作进行测试。
GB/T18830—2009、EN 13758—1:2001、AS/NZS 4399:1996 均是每个试样测量一次,至少测量 4 个试样。AATCC 183-2004 则是对同一个试样在同一平面内从三个不同角度测得三个观测值,至少测量 1 个试样。对单个试样来说,由于 AATCC 183-2004 从不同角度取三个观测值,其平均值要比其它三个标准测量一次的数值准确些,但从整个测试过程来说,AATCC 183-2004 测量的试样数量少于其它三个标准,其后结果的准确性会相对差些。
计算和表达方面
日光辐照度 E(λ)为在地球表面所接受到的太阳发出的单位面积和单位波长的能量,在上述各标准的 UPF 计算公式中均引入了该参数。不同的是GB/T18830-2009、EN 13758-1:2001、AATCC 183-2004 所引用的日光辐照度 E(λ)数据为阿尔伯克基参数(在美国新墨西哥州的阿尔伯克基于7月3 号晴朗天气的中午测得),而 AS/NZS 4399:1996 所引用的日光辐照度 E(λ)数据为墨尔本参数(在澳大利亚的墨尔本于 1990 年 1 月 17 号的中午测得)。可见澳大利亚和新西兰根据自己独特的气候条件选择了适合自身情况的日光辐照度 E(λ)参数,保障了其消费者的利益需求。
再者,以上各标准都要求计算样品对 UVA 和 UVB 的平均通过率以及平均防护系数UPF,惟独 AATCC 183-2004 还要求计算样品对 UVA 和 UVB 的平均阻隔率。此外,AATCC 183-2004 对平均防护系数 UPF 未作修正,其它三个标准对质地均匀的样品都要求计算修正后的 UPF。修正的方法是采用 UPF AV 减去一个标准差,而对此标准差的计算各标准又各有不同。
上述各标准进行的检测均是有限次的数据检测,其测试值的随机误差分布服从 t 分布。GB/T18830-2009、EN 13758-1:2001 均是取置信度水平为 97.5%时检测数据平均值的置信区间的下限值为终结果;AS/NZS 4399:1996 则是取置信度水平为 99%时检测数据平均值的置信区间的下限值为终结果,由此可见AS/NZS 4399:1996 对 UPF 的修正更为严格。
准确度
准确度是测试结果与接受参照值间的一致程度,由随机误差分量和系统误差即偏倚分量组成[1],它是评价一个测试方法优劣的重要指标,也是使用某测试方法时要重点关注的参数。它体现了测试方法的再现性限和重复性限,对人们正确使用测试方法及结果提供了数学统计方面的数据。在上述测试方法中,GB/T18830-2009、AS/NZS 4399:1996 均无该内容,这就给正确使用该标准带来一定的隐患;AATCC 183-2004 明确指出没有系统误差(偏倚)数学统计意义上的评估;仅在测试精密度方面给出了一些简略的参数;EN 13758-1:2001 则在测试精密度方面给出重复性限为 1.36 及再现性限的评定方法 sR,有利于对该测试方法的正确使用。
总结
从上述分析可知,GB/T18830-2009 与 EN 13758-1:2001 在内容上基本一致;AATCC 183-2004 在试样的选择、数据的处理上明显有别于其它三个标准;而AS/NZS 4399:1996 尽管在测试原理、制样、测试过程、数据处理上与 EN 13758-1:2001 很相近,但其在调湿条件、日光辐照度 E(λ)等参数的选择上有其鲜明的特点,反映了符合其利益的技术要求。参考 AS/NZS 4399:1996 制定实验参数的原则,我们国家也应该结合我国的实际情况,在 GB/T18830-2009 中修订相关参数的标准,以适合我国的气候条件、维护消费者利益。
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