纺织品抗紫外线性能检测标准比较.doc

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纺织品抗紫外线性能检测标准比较

何秀玲

0前言

紫外线按辐射波长不同，可分为UVA（315-400nm），UVB（280-315nm）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，大部分可达到地面，并穿透人体真皮，伤害皮肤的骨胶蛋白和弹性蛋白，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，引起白内障，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，过去十年，到达地面的紫外线增加了12%。

阴天到达地面的紫外线辐射量约为40-60KJ/㎡,晴天约为80-100KJ/㎡，炎夏烈日约为100-200KJ/㎡，而人体皮肤每天接受紫外线的安全辐射量应在20KJ/㎡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50%，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。

⒈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年增加一倍。

1996年两国首先提出了AS/NZS4399：

1996sunprotectiveclothing-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、建筑及遮阳用帐篷、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5cm，样品需干燥、不扭曲、不需预调湿，样品大小应充分覆盖仪器孔眼。

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290-400nm，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T（UVA）AV和T（UVB）AV。

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，以最低测试值为测试结果；

（2）如果样品有不同组织，取覆盖系数最小的部位（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1。

表1出口澳洲抗紫外线产品的要求

UPF范围

防护分类

紫外线透射率/%

UPF等级

15-24

较好的防紫外线性能

6.7-4.2

15，20

25-39

良好的防紫外线性能

4.1-2.6

25，30，35

40-50，50+

优异的防紫外线性能

≤2.5

40，45，50，50+

标签还规定，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等级只针对针织织物，不代表用其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，测试织物覆盖面积最广的区域。

（4）纺织品平均UVA透射率和平均UVB透射率。

⒉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）ASTMD6544StandardPracticeforPreparationofTextilesPriorUltraviolet（UV）TransmissionTesting《紫外线透射测试前纺织品制备规程》

（2）AATCC183TransmitanceorBlockingofErythemallyWeightedUltraviletRadiationthroughFabrics《纺织品透射或阻隔紫外线的性能测试》

（3）ASTMD6603StandardGuideforLabelingofUV-ProtectiveTextiles《紫外线防护纺织品标签指南》

2.1ASTMD6544

规定抗紫外线纺织品在测试前，需经过洗涤、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380×380nm，模拟日光照射和氯化池水试验，则要求样品尺寸为125×180nm。

每个试验至少需要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40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。

2.2AATCC183

1998年美国提出AATCC183标准，规定了织物阻隔和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，50×50nm或半径50nm的圆形样品2块，在温度（21±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最高的区域，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，倒入蒸馏水，浸泡30分钟，使样品充分润湿，把样品放在两张吸水纸间，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T（UVA）AV和T（UVB）AV，计算UVA和UVB阻隔率。

2.3.ASTMD6603

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）EN13758.1-2006Textiles-SolarUVProtectiveProperties-part1:

MethodofTestforApparelFabrics《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》。

（2）EN13758.2-2003Textiles-SolarUVProtectiveProperties-part2:

Classificationandmarkingofapparel《纺织品日光紫外线防护性能第2部分：

服装的分类和标记》。

3.1EN13758.1

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、遮阳篷等。

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1米以内取样。

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，以最低UPF值作为样品测试值。

紫外线辐射波长范围290～400nm，测试波长间隔5nm，测试面料平均UPF值，平均紫外线透过率T（UVA）AV和T（UVB）AV。

3.2EN13758.2

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，最低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永久性标记：

-标准序列号：

EN3758.2

-UPF40+

（3）按本标准检测的抗紫外线服装应标记以下语句：

-皮肤暴露在阳光下会受到损伤；

-只有被覆盖的部位能受到保护；

-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：

-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BS7914Methodoftestforpenetrationoferythemallyweightedsolarultravioletradiationthroughclothingfabrics《透过服装织物的太阳紫外线透射渗透试验方法》，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（20±2）℃和相对湿度（65±2）%环境中放置16h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290～400nm，测试波长间隔为5nm。

测试结果用最高P值（UPF值的倒数）表示。

（3）除BS7914标准外，英国还有BSEN13758.1TextilesSolarUVProtectiveProperties-Part1:

MethodofTestforApparelFabrics《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BSEN13758.2Textiles-SolarUVProtectiveProperties-part2:

Classificationandmarkingofapparel《纺织品日光紫外线防护性能第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。

5.中国检测标准

1997年我国制定了GB/T17032《织物抗紫外线测试方法》，但已废除。

2002年制定了GB/T18830《纺织品防紫外线性能的评定》。

GB/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。

试样自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290～400nm。

计算每个试样的UVA和UVB透射比（T值）平均值，以最低UPF值作为样品测试值。

标准规定，样品UPF值＞30，T（UVA）AV＜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：

-本标准的编号，即GB/T18830；

-UPF30+（当UPF＞50，标为UPF50+）；

-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散射，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，输入计算机进行处理。

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。

（2）紫外线波长范围

除AATCC183规定测试紫外线辐射波长的范围为280～400nm外，其它4种方法均为290～400nm。

虽然AATCC183紫外线辐射波长从280nm开始，但在280-290nm范围内，几乎无紫外线透过织物，所以其紫外线辐射波长也可视为290-400nm。

（4）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.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LabsphereUVTransmittanceAnalyzerUV-1000F紫外线透射测试仪，分别按以上5种方法标准测试，结果见表3。

表2不同测试方法的差异对比表

测试要求

AS/NZS4399

AATCC183

EN13758.1

BS7914

GB/T18830

范围

适用于紧贴皮肤的纺织品服装和帽子，不包括遮阳布赫伞用织物

适用于各种制作抗紫外线纺织品的织物

适用于服装面料，不包括遮阳棚和雨伞

适用于紧贴皮肤的织物，不包括遮阳布赫伞用织物

适用于各种纺织品

样品要求

距边部5cm部分舍去，样品干燥，不扭曲、不需预调湿，大小应充分覆盖仪器孔眼。

衬里与面料一起测试。

尺寸50×50mm或￠50mm，样品干燥、不扭曲，预处理至少4小时

距布边5cm内织物舍去，布匹两端1m内不取样，样品应充分覆盖仪器孔眼。

距布边5cm部分舍去，预处理至少16h。

距布边5cm部分舍去，样品大小应能充分覆盖仪器孔眼。

样品数量

4块

2块

匀质样品4块，非匀质样品：

每种颜色和结构2块

均匀样品4块，非均匀样品：

每种颜色和组织2块

匀质样品4块，非匀质样品：

每种颜色和结构2块

测试条件

温度（20±5）℃

相对湿度（50±20）%

温度（21±1）℃

相对湿度（65±2）%

温度（21±1）℃

相对湿度（65±2）%

温度（20±2）℃

相对湿度（65±2）%

温度（21±1）℃

相对湿度（65±2）%

测试波长

间隔/nm

5

2

5

5

5

测试结果

平均UPF值、UPF标准偏差、UPF等级、T（UVA）AV、T（UVB）AV

平均UPF值、UVA和UVB阻隔率、T（UVA）AV、T（UVB）AV

平均UPF值、UPF标准偏差、UPF等级、T（UVA）AV、T（UVB）AV

最高P值（UPF值倒数）

平均UPF值、T（UVA）AV、T（UVB）AV

表3不同方法的测试结果

样品号

AS/NZS4399

AATCC183

EN13758.1

BS7914

GB/T18830

1#

UPFAV=500

UPF标准偏差=0

UPF等级=50+

T（UVA）AV=0.041%

T（UVB）AV=0.032%

UPFAV=500

T（UVA）AV=0.04%

T（UVB）AV=0.031%

UVA阻隔率=99.960%

UVB阻隔率=99.969%

UPFAV=500

T（UVA）AV=0.036%

T（UVB）AV=0.021%

UPF标准偏差=0

UPF等级＞50

P=0.002

UPFAV=500

T（UVA）AV=0.04%

T（UVB）AV=0.03%

2#

UPFAV=25.895

UPF标准偏差=1.984

UPF等级=20

T（UVA）AV=11.212%

T（UVB）AV=3.063%

UPFAV=26.251

T（UVA）AV=11.213%

T（UVB）AV=3.041%

UVA阻隔率=88.787%

UVB阻隔率=96.959%

UPFAV=26.403

T（UVA）AV=10.934%

T（UVB）AV=2.845%

UPF标准偏差=2.562

UPF等级=24

P=0.038

UPFAV=28

T（UVA）AV=10.39%

T（UVB）AV=2.61%

3#

UPFAV=32.990

UPF标准偏差=3.917

UPF等级=25

T（UVA）AV=5.710%

T（UVB）AV=2.675%

UPFAV=27.068

T（UVA）AV=6.235%

T（UVB）AV=3.260%

UVA阻隔率=93.765%

UVB阻隔率=96.740%

UPFAV=29.177

T（UVA）AV=5.984%

T（UVB）AV=3.012%

UPF标准偏差=3.164

UPF等级=26

P=0.034

UPFAV=28

T（UVA）AV=6.13%

T（UVB）AV=3.06%

4#

UPFAV=3.427

UPF标准偏差=0.140

UPF等级＜5

T（UVA）AV=3.276%

T（UVB）AV=28.727%

UPFAV=3.349

T（UVA）AV=31.577%

T（UVB）AV=29.044%

UVA阻隔率=68.423%

UVB阻隔率=70.956%

UPFAV=3.386

T（UVA）AV=31.234%

T（UVB）AV=29.016%

UPF标准偏差=0.136

UPF等级=3

P=0.323

UPFAV=3

T（UVA）AV=31.78%

T（UVB）AV=29.43%

5#

UPFAV=14.391

UPF标准偏差=0.987

UPF等级=10

T（UVA）AV=16.732%

T（UVB）AV=5.513%

UPFAV=12.320

T（UVA）AV=17.250%

T（UVB）AV=6.231%

UVA阻隔率=82.750%

UVB阻隔率=93.679%

UPFAV=13.923

T（UVA）AV=16.743%

T（UVB）AV=5.441%

UPF标准偏差=0.542

UPF等级=13

P=0.074

UPFAV=13

T（UVA）AV=16.98%

T（UVB）AV=5.65%

注：

1#米白色机织面料；2#蓝紫色机织面料；3#桔色机织面料；4#绿色机织面料；5#米黄色机织面料

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、紫外性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的差异。

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，测试波长间隔2nm，结果表示最全面。

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/欧盟虽然未采用UVA和UVB阻隔率，但采用UPF等级和标准偏差，而其它三种方法则没有。

英国和我国的结果表示相对简单。

摘自《印染》