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纺织品防紫外线性能标准差异分析

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纺织品防紫外线性能标准差异分析

时间:2016/9/12 17:05:19来源: 作者:
各国制定的标准仅规定了光源、积分球和滤片的要求,对于光线的传递无具体要求。市面上存在各种品牌和型号的分光光度计用于测试紫外线,这就造成了国内个检测机构之间采用的仪器有差异,而不同测试仪器的结果可能不同。本文也简要分析了不同测试仪器对防紫外线性能的影响。

各国制定的标准仅规定了光源、积分球和滤片的要求,对于光线的传递无具体要求。市面上存在各种品牌和型号的分光光度计用于测试紫外线,这就造成了国内个检测机构之间采用的仪器有差异,而不同测试仪器的结果可能不同。本文也简要分析了不同测试仪器对防紫外线性能的影响。

2.防紫外线性能检测标准体系
2.1 澳大利亚和新西兰标准
澳大利亚和新西兰率先制订了“AS/NZS4399:1996[2](Sunprotectiveclothing-Evaluationandclassification)日光防护服评定和分级”标准,主要用于确定紧贴于皮肤的防护纺织品、服装和其他防护用品(如帽子)的紫外线透射率,同时提出了对防紫外线辐射标签的要求。织物样品必须在干态及松弛的状态下进行测试,每种样品要求测四块,两经两纬,试样不需预调湿,但对测试环境有着与众不同的要求,如相对湿度(50±20)%。测试得到的各个波长下的紫外线透射率可按波长分别计算出 UV-A与 UV-B的平均透射率以及样品的 UPF 值,然后按照给定的公式进行校正,最终得到样品的 UPF 值。标准提出了对纺织品防护等级的分类及标签的标注等要求,见表 1。

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2.2 欧盟标准
 欧盟标准 EN13758-1:2001[3]纺织品-日光紫外线防护性能-第 1 部分:服装面料试验方法”主要是针对服装面料紫外线防护性能的测试,不适用于那些提供远距离防紫外线保护的产品如雨伞、遮阳物等。测试的样品分为匀质和非匀质两类,匀质面料需要测试四块,非匀质面料则根据颜色或结构的不同分别测试两块,分别测得 UVA、UVB 紫外线透射率平均值和 UPF 值,该标准特别说明,拉伸状态以及湿态下会降低纺织品防紫外线性能。
 2.3 美国 AATCC 标准
AATCC183-2010[4]纺织品透过或阻碍紫外线的性能测试”用于测试防紫外线织物的阻隔或透过紫外线辐射的能力。测试的样品分为干态和湿态两种,分别按不同要求准备样品后进行测试,在织物样品上紫外线投射率最大的区域测试三次,得到平均紫外线透射率,据此计算 UPF 值、UV-A 和 UV-B 的平均透射率,以及 UV-B 的紫外线阻隔率。
2.4 中国国家标准
我国国家标准 GB/T18830-2009[5]“纺织品-防紫外线性能的评定”规定了织物的防日光紫外线性能的试验方法、防护水平的表示、评定和标识。该标准要求测试时匀质样品每种需取四块,非匀质样品按颜色或结构每种取 2 块。按照测试的光谱透射比分别计算 UV-A、UV-B 平均透射比和平均 UPF 值和样品的 UPF 值。对于均质材料,当样品的 UPF 值低于单个试样实测的 UPF 值中最低值时,则以试样最低的 UPF 值作为样品的 UPF 值报出;对于非匀质材料,以所测试样中最低的UPF 值作为试样的 UPF 值。当样品的 UPF 值大于 50 时,表示为“UPF>50”。当样品的 UPF>40,且 T(UVA)AV<5%时,可称为“防紫外线产品”。
各国标准对纺织品防紫外线的测试要求和判定都不相同,具体见表 2。
表 2 各国防紫外线测试方法标准间的差异

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3.试验方案及数据分析
3.1 不同方法标准对防紫外线性能的影响
3.1.1 试验方案
样品:随机选取匀质的针织布料一块。
方 案 : 分 别 采 用 方 法 标 准 EN13758-1:2001 、 AS/NZS4399:1996 、AATCC183-2010 和 GB/T18830-2009 测试 UPF 平均值、样品的 UPF 值、T(UVA)AV和 T(UVB)AV,并对数据进行分析。
3.1.2 试验数据结果及分析
表 3 不同标准防紫外线性能测试值的差异

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由表 3 可知,AATCC183-2010 测得的样品 UPF 值与其他三个标准存在明显差异;EN13758-1:2001 和 GB/T18830-2009 测得的防紫外线性能结果较一致;AS/NZS4399:1996 测得的防紫外线性能结果与 EN13758-1 存在轻微差异。原因主要是因为标准间的差异造成的,AATCC183-2010 不要求对样品的 UPF 值进行修正,因此 AATCC183-2010 测试的样品 UPF 值与其他三个标准间差异较大;AS/NZS4399:1996 采用的参照的日光光谱辐照度与其他三个标准不同,因此 UPF平均值与欧盟标准和中国标准测试值差异较大[6]。
3.2 不同仪器对抗紫外线测试结果的影响
3.2.1 试验方案
样品:随机选取匀质的针织布料五块。
测试标准:GB/T18830-2009。
仪器选择:根据各检测机构常用测试防紫外线性能的仪器,选取 Cary50 型紫外分光光度计、cary100 紫外分光光度计、uv1000 紫外可见分光光度计四种较常用的测试仪器。
方案:分别采用不同的仪器测试 UPF 平均值、样品 UPF 值、T(UVA)AV 和T(UVB)AV,并对数据进行分析。
3.2.2 试验数据结果及分析
表 4 不同仪器防紫外线性能测试值的差异

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本次试验选取的四种不同的测试仪器均满足标准 GB/T18830—2009 要求。由表 4 可知,不同型号的仪器测得的防紫外线性能存在明显差异。各国防紫外线性能测试标准中未对仪器型号做出明确规定,为了确保不同实验室间数据的一致性,进行比对试验时最好选用同一品牌的仪器。
 
4.结论
4.1 GB/T18830-2009 与 EN13758-1:2001 在内容上基本一致;AATCC183-2010在试样的选择、数据的处理与其他三个标准存在明显差异;AS/NZS4399:1996在测试原理、制样、测试过程、数据处理上与 EN13758-1:2001 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。
4.2 AATCC183-2010 测得的样品 UPF 值与其他三个标准存在明显差异;EN13758-1:2001 和 GB/T18830-2009 测 得 的 防 紫 外 线 性 能 结 果 较 一 致 ;AS/NZS4399:1996 测得的防紫外线性能结果与 EN13758-1 存在轻微差异。
4.3 不同型号的仪器测得的抗紫外线性能存在明显差异。


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