夏日炎炎,人們除了害怕高居不下的氣溫,同時對于陽光帶來的紫外線也十分忌憚。近年來由于臭氧層遭到日趨嚴重的破壞,地面接受的紫外線輻射量增多,因此如何預防紫外線輻射已引起人們的廣泛關注,在這種趨勢下,具有防紫外線功能的紡織品應運而生.
紫外線來源與危害
紫外線在日光中約占6%,波長范圍:200~400nm,主要分為三類。
其中:
320~400nm光波稱為“紫外線A(UV-A)”;
290~320nm光波稱為“紫外線B(UV-B)”;
200~290nm光波稱為“紫外線C(UV-C)”。
紫外線A占紫外線總量的95%-98%,能量較小,夠穿透玻璃、某些衣物、人的表皮,能透射到真皮組織下面和真皮組織反應,逐漸破壞皮膚彈性,使皮膚松弛,出現(xiàn)皺紋,加速其老化。
紫外線B占紫外線總量的2%~5%,能量大,可穿過人的表皮,它是引起曬傷、皮膚腫瘤及免疫抑制的罪魁禍首,童年時代嚴重的紅斑或曬斑和日后致癌有聯(lián)系。
紫外線C能量大,作用強,可引起日曬傷、基因突變及腫瘤,但在未到達地面之前,幾乎已被臭氧層完全吸收,對人類不會造成傷害。
一般來說,適當?shù)淖贤饩€對人體是有益的,它能促進維生素D的合成,對佝僂病有抑制作用,并具有消毒殺菌作用。
但近年來,由于人類生產(chǎn)和生活大量地排放氟利昂之類的氯氟化氫化合物,使地球的保護傘即大氣層日益遭到破壞,到達地面的紫外線輻射量增多,因過度的紫外線照射引起的疾病越來越多。
一般情況下,人體皮膚所能接受紫外線的安全輻射量每天應在20kJ/㎡以內(nèi),而紫外線到達地面的輻射量陰天時為40~60kJ/㎡,晴天時為80~100kJ/㎡,炎夏烈日時可達100~200kJ/㎡,普通衣料對紫外線的遮蔽率一般在50%左右,遠遠達不到防護要求。另外,長期的紫外線照射也會引起紡織品的褪色和老化。因此,有必要對紡織品進行抗紫外線整理。
紡織品抗紫外線測試方法
目前國際上并沒有統(tǒng)一的抗紫外線測試的標準,但基本上都通過直接測試法與儀器測定法這 2 種方式來測定纖維或織物的抗紫外線性能。
直接測試法具有方便快捷、測試的量大、客觀性和重現(xiàn)性差等特點。但人體測試法會因為測試者皮膚的不同而產(chǎn)生不小的實驗誤差,且會對人體產(chǎn)生不同程度的傷害。
儀器測定法在測試過程中由于被測樣品外觀的不規(guī)整,紫外線一部分被樣品吸收,另外一部分被折射和反射,使得實際測定時的紫外線透過率可能會偏低。同時,測定織物的表面形狀、織物的組織結(jié)構及其厚度等也都會影響測試結(jié)果。
紡織品防紫外線性能相關標準
1、 EN 13758-1《紡織品 太陽紫外線防護特性 部分:服裝織物的試驗方法》
2、 AATCC 183《紫外輻射通過織物的透過或阻擋性能》
3、AS/NZS 4399《防曬服的測試與分級》
4、 GB/T 18830《紡織品 防紫外線性能的評定》
5、BS EN 13758-1《紡織品 太陽紫外線防護特性 外衣用織物的試驗方法》
各測試標準原理雖然相同,但測試參數(shù)卻不盡相同。
AATCC 183-2014適用于樣品的干態(tài)和濕態(tài)的測試,對樣品處于伸展狀態(tài)時的防護性能也可測試;其余各標準則是針對樣品的干態(tài)測試。
AS/NZS 4399:2017更是明確了適用于干態(tài)樣品。值得一提的是EN 13758-1:2001+A1:2006(E)明確指出其方法不適用于對使用時有一定距離的紡織品的評定,如傘面用紡織品;而在國標GB/T 23147-2018《晴雨傘》中對傘面防紫外線性能的考核是按GB/T 18830中規(guī)定的方法執(zhí)行的,GB / T 18830—2009《紡織品防紫外線性能的評定》適用于各類紡織品,標準規(guī)定,樣品 UPF 值> 40,紫外線透過率<5%時,可稱為“防紫外線產(chǎn)品” 。
各標準的原理都是通過測試紡織品對紫外線UVR的通過性能(透過率)來導出紫外線防護系數(shù)UPF,所不同的是AATCC 183-2014中UVR波長范圍是280nm~400nm,其余各標準則是290nm~400nm,制造商可根據(jù)自己的產(chǎn)品性能要求和使用特點選擇合適的標準進行檢測。
制造商如何提高紡織品抗紫外線性能
光照射到紡織品表面時,一部分被反射,一部分被吸收,其他的則透過紡織品。紡織品由不同的纖維材料組成,而且具有比較復雜的表面結(jié)構,對紫外線既可以吸收又能發(fā)生漫反射,從而降低紫外線的透過率。而散射和反射作用則因單纖維表面形態(tài)、織物組織結(jié)構和色澤深淺等差異而有顯著的變化。因此,研究紡織品抗紫外線輻射性能時,要綜合考慮如下各種因素:
01 纖維種類
不同的纖維品種對紫外線的吸收與漫反射作用差異較大,這與纖維的化學組成、分子結(jié)構、纖維表面形態(tài)、纖維的截面形狀等有關。棉、真絲等天然纖維對紫外線的吸收能力低,因而防紫外線性能差,其中棉織物是紫外線易透過的面料,羊毛則稍好一些;合成纖維對紫外線的吸收能力強于天然纖維,其中滌綸強,這是因為聚酯結(jié)構中的苯環(huán)和羊毛蛋白質(zhì)分子中的芳香族氨基酸,對波長小于300nm的光都具有很強的吸收性。
02 織物結(jié)構
織物厚度、緊密度(覆蓋或孔隙率)和原紗結(jié)構因素,截面中纖維根數(shù)(和其細長有關)、捻度、毛羽等都對紡織品的紫外線防護性能產(chǎn)生影響??椢镌胶?,緊密度越大,其孔隙越小,紫外線的透過度也越小。從織物結(jié)構來講,機織物優(yōu)于針織物;稀松的織物,其覆蓋系數(shù)很低,尤其對一些網(wǎng)眼織物,光線受到有限的屏蔽,其防護作用小。
03 染料
織物顏色的變化主要是染料對可見光輻射選擇性吸收的結(jié)果。一般來說,同一種材料的紡織品經(jīng)同一種染料染色,顏色越深,對紫外線的吸收也越多,對紫外線的遮蔽性能也越好,深色的棉布紫外線防護性能明顯優(yōu)于淺色。
04 后整理
經(jīng)特殊的后整理,其抗紫外線性能也會有所增強,如涂層整理、拒水拒油整理等,一方面織物的厚度會增加,織物的孔隙率也會降低;另一方面,由于整理劑本身的緣故也可能增強屏蔽紫外線的作用。整理劑的作用原理為利用紫外線屏蔽劑對纖維或織物進行處理,當光輻射到織物上時,一小部分通過織物上的間隙透過織物,絕大部分則被紫外線屏蔽劑反射或選擇性吸收并將能量轉(zhuǎn)換成低能而釋放,從而將紫外線遮斷。
05 濕度
織物的防紫外線能力隨著其含濕率變化而變化,含濕率越高,防紫外線能力越差,這是因為當織物含水時其對光的散射減少。
消費者如何正確識別防紫外線產(chǎn)品
防紫外線產(chǎn)品應在標簽上標有:
-執(zhí)行標準:GB/T 18830-2009;
-當40<UPF≤50時,標為UPF40+。當UPF>50時,標為UPF50+;-長期使用以及在拉伸或潮濕的情況下,產(chǎn)品提供的防護可能會降低。
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