测量织物的UV防护指数

测量织物的UV 防护指数
背景
晒斑，皮肤癌，皮肤过早老化和免疫系统的下降都可以归结到皮肤暴露到紫外线中造成的，紫外光谱位于200mm 和400mm 之间，一般被分成三个区域：
UV-A：320-400nm UV-B：280-320nm UV-C：200-280nm
UV-C，最高能量区域，在大气层中完全被臭氧吸收，太阳光的UV 线到达地球的表面，6%是UV-B 区域94%是UV-A。

紫外线潜在的危险会随着波长的下降，皮肤伤害指数上升，UV 光在280nm 比340nm 光的伤害大于1000倍，因此，防晒剂的抗UV-B 的能力对于预防阳光暴晒的伤害就更重了，UV 线对皮肤的伤害作用的国际标准定量法，图1所示
简介
阳光防护织物的设计就是为了吸收或反射太阳的紫外线，这是保护皮肤免受伤害的一种方法，对于纤维特性的特定系统的紫外防护指数（UPF ）值，可以被认为是白种人皮肤在一倍指数的防护下与没有任何防护暴露在阳光下相比较的值，例如，如果一个人暴露在阳光下五分钟之后就会看见有明显的晒黑，用含有50倍UPF 防护指数的纤维织物，时间为5分钟一个时期，相当于一倍防护指数250分钟，或者大约4小时，纤维的UPF 评价的科学方法已经被研究出来，澳大利亚/新西兰（AS/NZ ）标准4399：1996中有详细的说明；其他的国家和地区在原有的工作基础上生产他们自己的标准模式，例如：ASTM D6544的AATCC183：2004和美国的ASTM D6603和在欧洲的EN13758-1 ，澳大利亚射线防护和原子能安全机制（ARPANSA ）提供了一个很好的网站，上面有很多关于UV 防护和监测的详细资料。

在下一页灰色的框中有各种标准的概要，可以从网站上复制。

标准要求扩散传播率的测量数据可以利用带有积分球附件的UV-可见分光光度计中可获得，AATCC 183:2004标准中详细说明了积分球损失率不多于3%，在使用的考虑上，这种要求排除了市场上大多数较小的（<150mm ）积分球的应用，Thermo Scienti fic DRA-EV-600 是75mm 的积分球，然而，这时传送测量的配置，有一个损失率为2.86%，因此与这个标准是一致的，这种方法要求在纤维样品和积分球之间放置一个Schott UG11的荧光过滤器。

增白剂，在UV 和荧光中有吸收的某些纤维染料的化学物质，通过传播就会出现潜在的错误UPF 测量，
荧光过滤器中的包含的物质克服了这个问题。

此说明记录了使用DRA-EV-600带有荧光过滤器的积分球附件的Thermo
Scienti fic Evolution ™
600 UV-可见分光光度计和VL MaterialCalc 软件对UPF 的测量，
特殊防护范围的衣物在不同的额定UPF 值标准中要求有标注，好于单一状态测量的数值，例如，AS/NZS 4399:1996，要求被测量的值完全的接近没有防护时的五倍。

在限定的范围内，15倍以下的等级就不会被公认，任何50倍以上的测量值应该标记为50+，ASTM D6603要求数字化的UPF 值，衣物的种类被作为提供非常好的UV 防护品的标准，这些都是在15-24，25-39和分别大于40的UPF 值基础上。

由于UV 光的传送率下降2%，随着传送率的减少UPF 会增加，由于这个原因，标准都不允许标记高于50倍。

这些标准要求衣物是由不同织物或者相同织物的不同颜色制作而成，对每个区域分别进行测试，然后衣物必须根据防护的最低水平标记。

实验方法
每一个织物样品在适当的压力下在积分球的发射端被安装好，织物样品利用VL
MaterialCalc 软件在280- 400 nm 范围内收集，然后自动确定UPF 值，平均UVA 传送和平均UVB 传送。

根据AS/NZS 4399:1996, EN 13758-1:2001和VL MaterialCalc 软件能够给使用者提供重要的数据和在传送光谱中通过VISION 软件组的其他程序获得数据，从而完成计算。

结果
对几种纤维织物或者完整衣物的一部分，进行UPF 测试，然后在出售的时候，附上UPF 的标签，其他的就不用附有UPF ，图2所示：软件输出的一个例子，表1所示为结果的概述，样品1-4所示，是从户外的娱乐场所购买的Sun RunnerCap™中获得纤维数据， AS/NZ 标准中详细说明了两种测量都利用织物和两个在90°条件下对它的织物形成而记录下来的，数据显示物品的重复性和衣物制造商标签的确认。

样品5和6是一个两种颜色的泳衣，样品7是一个太阳帽，泳衣的两种织物的防护值中有一个很重要的不同，所有出售的这三种物品在作为儿童的太阳防护产品时，是依照它们的标识而生产的。

样8和9是成人衬衫背部的两个不同区域，作为防护阳光产品出售的衬衫，在销售的时候衬衫会被标注30倍的UPF 值，衬衫已经穿旧了或多次的清洗之后，测量UPF 的平均值是24，预料的原因是在阳光下穿这个衬衫就会导致织物的UPF 性能值的下降。

通过AS/NZS4399：1996，AATCC183：2004和英国13758标准，纤维样品穿过UV 光谱量定义测定UPF 值，在不同波长下对额外的晒斑因数传送百分比的测量来计算的， AS/NZS4399：1996方法特别的方便，对纤维不用任何的预处理，干燥纤维也可以单独测量。

USA的衣物标准 2001年，美国美国就有了防护阳光衣料的标准，在USA，这种测试时根据美国纺织化学颜色协会（http:/ ）的标准AATCC133来完成的，在澳大利亚，织物是在新的条件下测试的，美国在第一次洗涤织物的时候，有一个额外的准备阶段，暴露在模拟的日光和含氯的水中，这个是根据美国试验与材料学会（htt :// ）ASTM D6544做的，在USA的ASTM D6603中有详细的说明
/
p 英国和欧洲的衣物标准 最新发布的欧洲标准保留了当前的EN 13758-1取代了BS 7914 BS7949（儿童衣物的UV防护要求），但是最终被又EN 13758-2取代 在衣物标准中的相似处和不同处 在EN 13758-1,AATCC-183 和 AS/NZS 4399.中结果的计算和表达是相似的，这三个标准报告的结果都可作为UPF的等级，当发现样品的UPF等级多余50倍，EN 13758-1报告> 50，然而ASTM D6603 和AS/NZS4399就会报告50+。

EN 13758-1 (and BS 7914)规定织物样品的要求是有条件的，在测试之前有一个特定的温度和湿度，
AS/NZS 4399没有规定任何条件，ASTM D6603规定了纤维样品在洗烫方面的条件，在UV暴晒和含氯的池水中等同于正常使用的两年时间 EN 13758-1 和 AATCC 183在美国新墨西哥州中部大城市使用日光光谱测量，然而AS/NZS 4399在墨尔本使用日光光谱测量，值得注意的是，UPF在任一光谱中的计算结果没有不同 EN 13758-1 和 AATCC 183是织物潮湿或者被拉长之后制造而成时，提供的测量报告。

AS/NZS 4399通常会指定只在干燥或者疏松状态下测试， AS/NZS 4399 特定的测试和标注必须有一定条件，然而，EN 13758-1只和测试有关，ASTM D6603会给出USA 标记要求。

结论
确定织物的UV 防护指数数据可以利用带有DRA-EV-600 积分球附件的Evolution 600凤光光度计，VL MaterialCalc 软件获得，利用两个标准（AS/NZS 4399:1996, EN 13758-1）完成UPF 值和在UV-A 和UV-B 区域中传播率百分比的计算。

织物样品测试证实生产商对新衣物和衣物的预期作用的规范化，织物密度可以减少UPF 的效力，在实验室中不被认可的织物测试范围，对于生产商在阳光防护的市场上，适当的促进现有的衣物的发展，在多层状态下可观测增加的UPF 值，它可以显示出利用现有的纤维如何使衣物结构得到最优化，从而提供最大的防护，例如，一件衬衫的肩部有多层的布料在阳光暴晒下就可以提供最佳的保护。

订购须知 种类 零件号码
Evolution 600 PC-控制分光光度计 10600501 DRA-EV-600分散反射附件 222-219000 VL MaterialCalc 软件 869-124500 织物UPF 值分析系统推荐 图2： VL_MaterialsCalc 软件输出的例子
样10，11和12是从一组少年的制服，那些织物的UPF ，在销售的时候都不是额定的值，结果却表明，不管是否达到这个目的，所有的织物都提供相同的UPF 保护，样品10使用不合格的尼龙物质做制服的裤子，例如：以正确测试条件下，制造商也不会以任何的方法改变织物，也可以在市场上出售能够提供50倍的UPF 值的阳光保护，样11和12是聚酯/棉花混和成制服的衬衫，
这表明织物的作用和织物的厚度是主要的因素，相应薄的织物和疏松织物的衬衫会使很多光通过单层衣物，导致有很低的UPF 值，可是，如果两层同样的织物，就会适当的覆盖缝隙，给出相应高的UPF 值。

等级 UPF UPF 平均UV A 平均UVB
样品号 织物 列表 （AS/NZS 4399）（EN 13758-1）传输率（%）传输率（%） 尼龙1a
1 30+ 35.4 35.0 6.86 2.56
2 尼龙1b 30+ 35.6 35.2 6.89 2.5
3 3 尼龙2a 30+ 39.0 38.5 6.45 2.31
4 尼龙2b 30+ 39.
5 39.0 6.37 2.28 5 泳衣（白纤维） 50+ 221.1 213.
6 1.19 0.35 6 泳衣（麻纤维）
50+ 78.7 75.6 3.97 0.91 7 儿童太阳帽
50+ 111.7 107.8 2.71 0.69 8 6年的遮阳衫1
30+ 24.9 24.6 9.57 3.50 9 6年的遮阳衫2
30+ 22.8 22.5 9.80 3.85 10 制服裤子（尼龙） unrated 156.3 155.7 0.81 0.63
11 制服衬衫（多聚物/棉）
unrated 26.6 26.3 6.27 3.21 12 制服衬衫多层 unrated > 700 > 700 0.50 0.09。