抗紫外线整理剂防紫外效果试验分析
透过率的测定
(1)测试原理:采用辐射波长为UV—B波段的紫外线(主峰波长为297nm的紫外线光源)及相应紫外线接受传感器,将被测试样置于光源与传感器之间,分别测试有试样及无试样时紫外线的辐射强度,计算试样阻断紫外线的能力。
(2)仪器:测试装置应符合如下要求:
紫外线光源:主峰波长297nm,辐射强度≥60W/m2;
紫外线传感器:响应波长范围为190nm~320nm。检测量程为0~300 W/m2。
(3)测试步骤:仪器预热后,将仪器度数调整到零位,在无试样的情况下,将紫外线传感器置于紫外线辐射区,调整仪器量程旋钮,使度数在表头范围内,测试紫外线辐射强度I0。
避开织物边沿250px以上,将织物试样置于仪器的光源和传感器之间,测试有试样时的紫外线透过辐射强度I1。随机在不同位置试验不少于10次,取平均值。
(4)计算:
紫外线透过率(T)= I1/I0×100%
式中:I0——无试样遮盖时紫外线辐射强度;
I1——试样遮盖时紫外线透过辐射强度。
(5)说明:
① 透过率的测试方法可见GB/T 17032-1997《纺织品 织物紫外线透过率的试验方法》。本标准适用各类织物。
② 试验中测试的试样大小只需满足仪器的要求即可。可不剪裁,也可从距变250px以上处剪裁成直径大于20mm的圆片。
③ 如果要测定UV—A、VU—B两个波段的紫外线透过率,使用本仪器是无法测定的。必须使用具有积分球的测试仪器。
④ 因为光在植物中透过情况较复杂,除部分光被吸收外,还有光的折射和散射,因此该法测定的透过率偏低。
2、分光光度计测试法
(1)测定原理:采用能提供充足且稳定的辐射能量的紫外线辐射源,通过单色器使辐射源的紫外线色散,保证进行光谱测量的辐射线光谱为波长范围很狭窄的紫外线。单色后的紫外线在透过织物后,积分球可计算出透过试样的所有方向(直射和漫射)的光谱辐射通量。再经探测器将信号放大和处理后,输入计算机。计算机可以根据各波长有试样及无试样时的光谱辐射能量,进行信号的最后处理,计算出紫外线防护系数(UPF)和VU—A、VU—B两个波段的紫外线透过率,来表示试样阻断紫外线的能力。
(2)仪器:分光光度计应由紫外线辐射源、单色器、积分球、探测器、信号放大器、计算机组成。测试波长范围为280nm~400nm,波长间隔为2nm或5nm。
(3)测试步骤:每只试样至少剪取125px×125px或直径125px的样品4块,为保证样品具有代表性,应距边至少250px以上处取样,样品应干燥、不扭曲。
开启仪器电源后,预热30min以上,按仪器的使用要求调节仪器,将试验织物平整地固定在仪器的单色器和积分球之间的样品夹上,波长每间隔5nm(也有标准要求间隔2nm,可根据仪器的型号选择)测定织物的紫外线透过率。计算UPF和两个波段的透过率。
3、碘化钾快速测试法
(1)测试原理:利用碘离子的感光活性,在紫外线的照射下,会生产游离碘。碘遇淀粉则变成褐色。紫外线强度越大,产生的游离碘越多,颜色越深。因此可根据变色的深浅来确定织物对紫外线屏蔽的效果。
(2)淀粉碘化钾布样的制备:取饱和淀粉上层清液,在避光处配制碘化钾的饱和溶液,将布(或滤纸)放入其中浸泡,不断翻动,使其渗透均匀。
(3)测试步骤:在暗处或暗室日光灯下,取出湿的碘化钾淀粉布样,轧液(轧液率为100%),然后放在紫外光源下500px处,覆盖待测织物(待测织物的长和宽均应较碘化钾淀粉布样大数厘米,使其能完全覆盖),打开标准紫外光源,照射10min后,取出碘化钾淀粉布样,可直接根据布样的色泽深浅作定性评价或用色差计对色差的程度作定量的测定。色泽越浅,表示屏蔽效果越好。
(4)说明:
①试验中选用低温可溶性淀粉,可提高颜色的深度,有利于比较。
②如果仅定性比较,不需定量测试,可用滤纸代替布样。
③淀粉碘化钾布(或滤纸)不宜太湿,否则会污染被测织物,并导致着色不匀,形成色花。
4、直接法
(1)人体照射法:
① 试验方法:在同一皮肤相邻部位,以一块或几块经抗紫外线处理的织物覆盖皮肤,用紫外线直接照射,记录和比较皮肤出现红斑的时间。时间爱你越长,说明防护效果越好。
② 说明:照射用的紫外线有日光或人工光源。如用日光直接照射,有不完善之处,如地理条件、气候和湿度对实验结果有影响;紫外线辐射的强度、稳定性、重现性和时间延续性等均难以掌握,甚至无法控制。所以目前大多采用人工模拟光源,可减少这些因素的影响。此外,照射条件、试样、试验者皮肤种类等差异,也对结果产生一些影响。而且过量的紫外线照射有害试验者的身体健康。
(2)变色褪色法:将试样覆盖于耐晒牢度标准色卡上,在距试样1250px处用紫外线灯照射。测定耐晒牢度标准色卡褪色至1级(或其他适当的级别)时的时间。时间越长,表示遮蔽效果越好。
(3)说明:上述直接法操作较简单,但准确性较低,可供几只抗紫外线整理剂进行互相比较或试生产阶段时进行工艺筛选时使用。