纺织品抗紫外线性能检测标准比较
紫外线 按 辐 射 波 长 不 同,可 分 为 uVA(315~40onm),UVB(28O~315nm)和 UVC(280nm 以下 )三个波段。uVA也称晒黑段 ,此波段 的紫外线很少被臭氧层吸收,大部分可到达地 面,并穿透人体真皮 ,伤害皮肤的骨胶原蛋 白和弹性蛋 白,久之使皮肤老化 ,失去弹性 ,出现皱纹 ,黑色素沉积。uVB一般称晒红段 ,可被臭氧层吸收,只有极少量到达地面 ,但 uVB对皮肤的伤害远大于 uVA,其穿透力 可达表皮层 ,引起皮肤发红、产生黑色素 、晒斑 ,甚至造成灼伤 。过量 uVB照射还会诱 发皮肤病,引发 白内障,降低人体免疫 功能。uVc几乎被臭氧层吸收 ,基 本达不到地 面,对 人体的影响可不考虑。
近年来 ,大量排放的氯氟烃化合物使臭 氧层 和地球环境遭到严重破坏,到达地 面的紫外线辐射 量逐年增多。据新西兰国家气象局统计 ,过去 l0年 ,到达地面的紫外线增加了 l2%。
阴天到达地面的紫外线辐射量约为 40~60kJ/m ,晴天约为 8O~l00kJ/ ,炎夏烈 日约 100—200kJ/m ,而人 体 皮 肤 每 天 接 受 紫 外 线 的安 全 辐 射 量 应 在20kJ/m 以内。服装是 人们 防紫外线 辐射 的重要屏障,普通服装的遮挡率一般 在 5O% ,达不到对人 体安全防护的要求 ,所 以要开发专 门的抗紫外线纺织产品,随之而来的是对其检测 ,已成 为行业关注 的问题 。澳大利亚 、美国、欧盟 和我国等均提出了纺织品抗紫外线性能检测方法。本文 阐述纺织品抗紫外线性能的几种常用检测标准 ,并作进一步比较。
1 澳大利亚/新西 兰检测标
准澳大利亚和新西兰是紫外线照射强度高的国家 ,其皮肤癌患者每 10年增加 1倍 。1996年两 国首先提出了 As/NzS4399:1996SunpmtectiVeclo出ing—EValuationandclassification《日光防护服评定和分级标准》,用于测定贴身防护纺织品、服装和其它防护用品(如帽子)的紫外线透射率 ,对抗紫外线辐射标签也提出了要求。但是不包括防晒霜、建筑及遮 阳用篷布、太 阳镜和伞等,也不用于非太 阳光紫外线辐射源。
该标准规定 ,至少准备 4块样品 ,取样时距边部应超过 5em,样 品需干燥 、不扭曲、不需预调湿 ,样品大小应充分覆盖仪器孑L眼。测试需在温度(20±5) 和相对湿度 (50±20)%的环境 中进行。紫外线辐射波长范围为 29O 400nm,测试波长 间隔 5nm。测试 内容包括平均 uPF值 、uPF标 准偏差 、uPF等级 、平均紫外线
透过率 (uVA) 和 (uVB)A。
如果样品不均匀 ,则按以下要求取样 :
(1)若样品有多种颜 色,不同颜色均需测试 ,以低测试值为测试结果;
(2)如果样 品有不 同的组织 ,取覆盖系数 小 的部位(如孔眼结构 );
(3)有衬里的衣服 ,衬里与面料需一起测试 。该标准对出口澳洲的抗紫外线产品提出了相关要求 ,见表 l。
标准还规定 ,抗紫外线商 品必须附上清楚且合法的标签 ,标签包含以下 内容 :
(1)制造商名和商标名。
(2)对产品的 日光防护性进行数字评 级时 ,应采用标准规定的“紫外线防护系数”或“uPF值 ”,标注在产品上的 uPF等级不 能超过 50。标注等级 和防护分类的字体和字号必须相同。
(3)uPF等级 只针 对织物 ,不代 表用其所设计 的商品的防护能力 。当某些操 作 (例如拉伸 和缝 纫 )可能会降低 uPF值时,测试织物覆盖面积广的区域 。
(4)纺织品平均 uVA透射率和平均 uVB透射率。
2 美国检测标准
美 国抗紫外线 纺织品 的检 测标准 主要有 以下三种 :
(1)ASTM D6544StandardPracticeforPreparationofTextilesPriort0ultraviolet(uV)TransmissionTesting《紫外线透射测试前纺织品制备规程》
(2)AATCc l83TI.ansmittanceorBlockingofErythemaUy we hted ultravi01et Radiati0n 出 r0u Fabrics《纺织品透射或阻隔紫外线的性能测试》
(3)ASTM D 6603 StandardGuidef0rLabelingofuV—Pr0tectiVeTextiles《紫外线防护纺织品标签指南》
2.1 ASTM D 6544
规定抗紫外线纺织品在测试前 ,需经洗涤 、模拟 日光照射和氯化池水试验预处理。
耐洗牢度测试样品尺寸为 380mm×380mm,模拟日光照射和氯化池水试验 ,则要求样品尺寸为 l25mm×180mm。每个试验至少需 3个样 品,未折叠、无折皱和折痕 ,避免接触油及一切 可能在样 品表 面产 生影 响的东西。印花织物所有颜色均在测试范围内。
洗涤试验按照 AATcc172《耐家庭洗涤非氯漂白色牢度》标准 ,连续洗涤 4O次 ,按照服装上附着 的洗标要求 ,选择合适的洗涤和烘干方式 。模拟 日光照射试验按照 AATccl6E《耐光照色牢度》标准进行 ,选择氙弧灯 ,经过洗涤的试样 2块。氯化池水试验按照 AATCC162《耐水色牢度 :氯化池法》标准进行 ,试样应经过洗涤试验和模拟 日光照射试验。白色试样与染色试样均可测试 。
2.2 AATCC l83
1998年美国提 出 AATCCl83标准,规定了织物阻隔或透过紫外线 的测试方法 ,其原理是用分光光度计测定样品紫外线 透过率 。测试包括干态和湿态 ,准备干燥 、无扭 曲,50mm×50mm或半径 5Omm 的圆形样品 2块 ,在温度 (2l±1)℃和相对湿度 (65±2)%环境中放置 4h以上 。
干态测试时 ,先取任意角度测试 ,然后旋转 45。测试 ,再旋转 45。测试 ,每个样品测 3次。如果样品有不同的颜色和结构 ,测试应包括所有颜色和结构 ,取样 区域应尽可能覆盖所有孔 隙。对多色样 品,需测试紫外线透过率高的区域 ,测 3次。紫外线辐射波长范 围为 280—400nm,测试波长间隔 2nm。
湿态测试时 ,需将样 品平铺在烧杯或培养皿底部 ,倒人蒸馏水 ,浸泡 30min,使样品充分润湿 ,把样品放在两张吸水纸问,在轧车或类似装置 中挤压 ,使其含湿率为(150±5)% 。然后 按 照干态 测试 方法 ,测平 均uPF值 ,平均紫外线透过率 (uVA) 和 (uVB) ,计算 UVA和 uVB阻隔率。
2.3 ASTM D 6603
规定了 uVA和 uVB紫外线 防护纺织品标签 的要求 ,用以告知 消费者有关 抗紫外线 产 品的相 关信息 。标签 内容主要来 源于仪器测试 获得 的紫外 线 防护数据 ,包括紫外线 防护纺织品标签用术语 ,但不包括护理标签和纤维组分标签所涉及 的规定 。标签提供的信息可使消费者对各种抗紫外线纺织 品进行 比较 ,购买适合的产品,并 了解厂商的相关信息 。
3 欧盟检测标准
欧盟抗紫外线纺织品标准主要有两种 :
(1)ENl3758.1—2006Textiles—SolarUvPr0teetiveProperties—f'artl:MethodofTestf0rApparelFabdcs《纺织品 日光紫外线防护性能 一第 1部分 :服装面料的测试方法》
(2)ENl3758.2— o03Textiles—SolarUVpr0tectiVepmperties一胁 2: Classification and marking 0fapparel《纺织品 日光紫外线 防护性能 第 2部分 :服装 的分类和标记》
3.1 EN l3758.1
规定了服装面料紫外线防护性能的试验方法 ,但不适用于远距离抗紫外线 防护产 品,如雨伞 、遮 阳棚等 。标准规定 ,对于匀质材料,至少测试 4块代表性试样 ,距布边 5cm以内的织物应舍去 ,不能在布匹头尾两端lm内取样。对不同颜色或结构的非匀质材料 ,每种颜色和结构至少测试 2块试样 ,以低 uPF值作为样 品测试值。紫外线辐射波长范围290—400啪 ,测试波长间隔 5nm,测试 面料平均 uPF值 ,平均紫外线透过率 (uVA) 和 (uVB) 。
3.2 EN l3758.2
适用于提供紫外线防护的服装 ,要求如下 :
(1)服装全 部面料的 uPF值应按 照 EN13758.1测定 ,低 uPF值应大于 40,匀质或非匀质试样平均uVA透射率应低于 5%。
(2)按本标准检测的抗紫外线服装必须有 以下性标记 :
一 标准序列号 :ENl3758.2;
一 UPF 40+ 。
(3)按本标准检测的抗紫外线服装应标 记以下语句 :
一 皮肤暴露在阳光下会受到损伤 ;
一 只有被覆盖的部位能受到保护 ;
一 使用后或被拉伸、浸湿 ,产品的抗紫外线功能可能会减弱。
(4)按本标准检测的抗紫外线服装可以标记 以下语句 :
一 提供防日光 UVA和 uVB保护。
标准建议抗紫外线产 品应提供一份说明书,解 释紫外线辐射对人体和环境的危害,以及抗紫外线服装能够有效减少紫外线辐射。
4 英国检测标准
1998年英国提出 BS79l4Me山odoftestf0rpene—tration0ferythemallywehtedsolarultraVioletradiati0nthmu clothing胁 rics《透过服装织物的太 阳紫外线辐射渗透试验方法》,用于测试紧贴皮肤织物的紫外线透过率 ,不包括抗紫外产品的设计、防晒霜、太 阳镜 、遮 阳棚布和伞用织物。
标准规定 ,均匀样 品需测试 4块 。非均匀样 品每种颜色和组织至少测 2块。样品需在温度(2O±2)℃和相对湿度 (65±2)%环境中放置 l6h以上。样品每种颜 色 和组 织均 需 测试 。紫 外线 辐 射 波长 范 围为290—400啪 ,测试 波长间隔为 5nm。测试结果用高 P值(uPF值的倒数 )表示。
除 Bs79l4标准外 ,英 国还有 BSEN13758.1Tex—tilesSolarUV Pr0tectivePmperties—Pan l:Met}lod0fTlest f0rApparelFabrics《纺织品 日光紫外线防护性能 第 1部分:服装面料的测试方法》和 BsEN13758.2Tex—tiles—SolarUV pr0teetivepmperties—Part2:Classific撕 onand啪 rking0fapparel《纺织品 日光紫外线防护性能 一第 2部分 :服装 的分类 和标记》。这两个标准类同欧盟EN13758.1和 EN13758.2标准 ,本文不再赘述。
5 中国检测标准
1997年我国制定了 GB/Tl7O32《织物抗紫外线测试方法》,但 已废除 。2oo2年制定 了 GB/Tl8830《纺织品 防紫外线性能 的评定》。
;/T18830规定 了纺织 品防紫外线性能的试验方法 ,防护水 平的评定和表示。匀质材料需至少取 4块代表性试样 ,距布边 5cm以内的织物不用 。对不同色泽或结构的非匀质材料 ,每种颜 色和结构 至少测 2块试样。试样在标准大气条件下调湿。测试波长间隔5nm,紫外线辐射波长范围 29O一40onm。计算每个试样 uVA和 uVB透射比( 值)平均值 ,以低 uPF值作为样 品测试值。
标准规定 ,样 品 uPF值 >3O,(uVA)v<5%时 ,可称为“防紫外线产 品”。另外 ,防紫外线产 品标签应有如下标识 :
一 本标准 的编号 ,即 GB/Tl883O;
一 uPF3O+(当 uPF>50,标为 uPF50+);
一 长期使用 以及在拉伸或潮湿 的情况下 ,该产品的防护性可能降低。
6 各国标准 比较
6.1 相同点
(1)测试原理
以上五种方法的测试原理基本相同,均采用单色或多色的紫外线辐射试样,单色仪将辐射源的紫外线辐射能量色散 ,进行光谱测量。积分球 可计算 出样品在所有方 向反射(垂直反射和漫反射 )的辐射通量。探测器 由光电倍增管组成,将信号放大并处理 ,输人计算机进行处理 。根据 收集 的总光谱 透射射线 ,测定总光谱透射 比,并计算试样 的 uPF值 。测试原理 见图 l。
(2)紫外线波长范围
除 AATccl83规定测试紫外线辐射波长 的范 围为 280~4o0nm外 ,其它 4种方法均 为 290~4OOnm。虽然 AATCc183紫外线辐射波长从 280nm开始 ,但在 28O 29Onm范围内,几乎无紫外线透过织物 ,所以其紫外线辐射波长范围也可视为 290~40Onm。
(3)非匀质材料测试要求以上方法均规定 ,不同颜色或组织 的非匀质材料,每种颜色和组织都必须取样测试 。
6.2 差 异
以上五种方法 的差异列于表 2。取抗紫外线功能面料 5块 ,采 用 LabsphereuV T咖 smittanceAnalyzeruv一10o0F紫外线透射测试仪 ,分别按 以上五种方法标准测试 ,结果见表 3。
由表 2和表 3可以看 出,不 同国家紫外线辐射测试方法在原理 、紫外线波长范 围和非匀质材料要求方面基本一致 ,但在适用 范围、样 品要求和数量 、测试条件、测试波长间隔以及结果表示方 面又存在较大差异。
因此 ,试验结果也存在一定差异。由于测试条件、样 品数量和预处理方法等试验条件不同 ,上述方法得 到的测试结果不能平行 比较 。美 国 AATCC183方法略严格,测试波长问隔为 2nm,结果表示全面。除采用uPF平均值 ,以及 uVA和 uVB透射率外 ,还采 用 了uVA和 uVB阻隔率来表示抗紫外线性能。澳大利亚/新西兰和欧盟虽然未采用 uVA和 uVB阻隔率,但采用了 uPF等级和标 准偏差 ,而其它 3种方法则没有。英国和我国的结果表示相对简单。
7 结语
检测机构在进行纺织品抗 紫外线功能测试时,应按照产品情况和生产商的实际需求 ,进 出 口国家相关技术规范 ,以及产品的目标市场 ,选择适合的测试方法和评价标准。随着抗 紫外 线纺织产品种类 的不 断增多 ,国内外生产贸易双方会指定测试方法标准和评价准则 ,并依据产品标签法规 ,要求产品附有使用说明或要求 ,以防止贸易欺诈 ,保护消费者利益 。此外 ,还有贸易双方提出了纺织品抗紫外线性能耐久性要求 ,及相应的测试和评价方法。检测机构应在现有检测标准基础上 ,进一步完善或建立新的检验标准。