纺织品防紫外线性能标准和测试结果差异

　　摘要：

　　本文简述了目前国内外测试防紫外线性能标准体系，通过试验说明了各标准测试结果的差异。

　　关键词：防紫外线性能；UPF值；T(UVA)AV；T(UVB)AV；标准；仪器

　　1 引言

　　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欧盟标准(EN 13758-1:2001)、澳大利亚/新西兰标准(AS/NZS 4399:1996)、美国AATCC标准(AATCC 183—2010)和中国国家标准(GB/T 18830—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，这就造成了国内各检测机构之间采用的仪器有差异，而不同测试仪器测试的结果可能不同。本文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定了“AS/NZS 4399:1996 [2](Sun protective clothing-Evaluation and classification)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4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。

　　2.2 欧盟标准

　　欧盟标准EN 13758-1:2001[3]“(Textiles-Solar UV protective properties-Part 1: Method of test for apparel fabrics)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4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UV-A、UV-B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

　　AATCC 183—2010 [4]“(Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation through Fabrics)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3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/T 18830—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4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平均透射比以及平均UPF值和样品的UPF值。对于匀质材料，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。

　　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EN 13758-1:2001、AS/NZS 4399:1996、AATCC 183—2010和GB/T 18830—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

　　由表3可知，AATCC 183—2010测得的样品UPF值与其他3个标准存在明显差异；EN 13758-1:2001和GB/T 18830—2009测得的防紫外线性能结果较一致；AS/NZS 4399:1996测得的防紫外线性能结果与EN 13758-1存在轻微差异。原因主要是标准间的差异造成的，AATCC 183—2010不要求对样品的UPF值进行修正，因此AATCC 183—2010测试的样品UPF值与其他3个标准间差异较大；AS/NZS 4399:1996参照的日光光谱辐照度与其他3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 不同仪器对防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5块。

　　测试标准：GB/T 18830—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4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

　　本次试验选取的3种不同的测试仪器均满足标准GB/T 18830—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作出明确规定，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/T 18830—2009与EN 13758-1：2001在内容上基本一致；AATCC183—2010在试样的选择、数据的处理与其他3个标准存在明显差异；AS/NZS 4399：1996在测试原理、制样、 测试过程、数据处理上与EN 13758-1：2001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 AATCC 183—2010测得的样品UPF值与其他3个标准存在明显差异；EN 13758-1:2001和GB/T 18830—2009测得的防紫外线性能结果较一致；AS/NZS 4399:1996测得的防紫外线性能 结果与EN 13758-1存在轻微差异。

　　4.3 不同型号的仪器测得的防紫外线性能存在明显差异。

　　参考文献：

　　[1]罗胜利,袁彬兰，张玉莲.防护性功能纺织品的测试标准体系评价[C]∥北京纺织工程学会.第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集.北京：北京纺织工程学会，2011：583-588.

　　[2] Sun protective clothing-Evaluation and classification[S].

　　[3] Textiles-Solar UV protective properties-Part 1: Method of test for apparel fabrics[S].

　　[4] AATCC 183-2010 Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation through Fabrics [S].

　　[5] GB/T 18830—2009纺织品-防紫外线性能的评定[S].

　　[6]徐敏,梁灌,张晓丽，等.纺织品防紫外线性能的测试标准的不同点及影响测试结果的因素[J].工业技术，2006,19:21-23.

　　(作者单位：广州市纤维产品检测院）文/袁彬兰 李皖霞 李红英