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纺织品防紫外线性能标准和测试结果差异
[发布时间:2012-04-16] [来源:TBS信息中心] [关键字:提花牛津布  牛津布  ] [编辑人:布道]
 随着人们生活水平的提高,人们对功能性纺织品的需求量很大,特别是防护功能纺织品越来越受到人们的青睐。防护功能纺织品有阻燃纺织品、抗紫外线纺织品、防辐射纺织品等[1]。随着功能性纺织品的流行,其相应的测试标准也需要进一步完善,本文简要探讨了国内外现行的防紫外线性能测检测标准体系。

  目前尚无全球统一的防紫外线纺织品的检测标准,国内外主要测试标准包括有欧盟标准(EN13758-1:2001)、澳大利亚/新西兰标准(AS/NZS4399:1996)、美国AATCC标准(AATCC183-2010)和中国国家标准(GB/T18830-2009)等。这些标准主要是通过稳定的UV光源产生波长为290nm~400nm的紫外线射线,通过单色器照射试样,收集总的光谱投射射线,测定出总的光谱投射比,并计算试样的紫外线透射率和防护系数UPF值。

  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。

  表1澳大利亚/新西兰标准确定的UPF数值及防护等级

  2.2欧盟标准

  欧盟标准EN13758-1:2001[3]“(Textiles-SolarUVprotectiveproperties-Part1:Methodoftestforapparelfabrics)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]“(TransmittanceorBlockingofErythemallyWeightedUltravioletRadiationthroughFabrics)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

  AATCC 183EN 13758AS/NZS 4399GB/T 18830
适用范围干、湿态和拉伸状态的织物服装面料干态且非拉伸态的未处理纺织品所有纺织品
测试波长范围280 nm~400 nm290 nm~400 nm290 nm~400 nm290 nm~400 nm
样品数量2(一干一湿)42经2纬4
非匀质样品每种颜色和结构至少1个样品每种颜色和结构至少2个样品每种颜色至少1个样品每种颜色和结构至少2个样品
调湿需要需要不需要需要
试验环境干态试样,温度(21±1)oC 相对湿度(65±2)%温度(20±2)oC 相对湿度(65±2)%温度(20±5)oC 相对湿度(50±2)%温度(20±2)oC 相对湿度(65±4)%
修正标准偏差
参照的日光光谱辐照度美国新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午美国新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午澳大利亚墨尔本市1月1日冬季中午美国新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午
报出值UPF值、 T(UVA)AV T(UVB)AV 100%- T(UVB)AV样品UPF值 UPF单值 T(UVA)AV T(UVB)AVUPF修正值 UPF平均值样品UPF值 UPF平均值 T(UVA)AV T(UVB)AV
抗紫外线要求UPF≥15, 分三类防护等级UPF>40,匀质试样UV-A平均透射率<5%UPF≥15,分三类防护等级UPF>40,UV-A平均透射率<5%

  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

  AATCC 183EN 13758-1AS/NZS 4399GB/T 18830
UPF平均值45.241.445.341.25
样品UPF值45.235.134.935
T(UVA)AV/%3.043.242.993.18
T(UVB)AV/%1.752.312.022.24

  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

测试项目仪器样品1样品2样品3样品4样品5
UPF平均值cary502024318125
cary100192227771
uv1000202228657
样品UPF值cary502023297>50
cary1001820276>50
uv1000202026649
T(UVA)AV/%cary5023.232.797.0216.161.07
cary10024.203.107.9516.661.46
uv100029.943.928.5024.562.33
T(UVB)AV/%  cary500.883.932.1212.050.63
cary1001.154.422.5613.421.32
uv10000.654.432.6614.891.66

  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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