防紫外紡織品的檢測標(biāo)準(zhǔn)

城南二哥防輻射面料 2024-10-21 09:41:45 31 0

目前尚無全球統(tǒng)一的防紫外線紡織品的檢測標(biāo)準(zhǔn)，各國制定的各種標(biāo)準(zhǔn)全部采用了儀器測試法來測定樣品的防紫外線性能，UPF值和一定波段的紫外線透射率是表征紡織產(chǎn)品防紫外線性能的基本參數(shù)。紡織品防紫外線性能的標(biāo)準(zhǔn)體系大致由試樣預(yù)處理、性能測試和分級標(biāo)簽三部分組成，如美國和UVStandard801標(biāo)準(zhǔn)，但歐洲、澳洲和中國標(biāo)準(zhǔn)是由性能測試和分級標(biāo)簽兩部分組成。試樣預(yù)處理以美國標(biāo)準(zhǔn)為劇烈，國際檢測協(xié)會的UVStandard801標(biāo)準(zhǔn)次之。各國標(biāo)準(zhǔn)在紫外線性能測試方法上基本相同，但在試樣準(zhǔn)備和分級標(biāo)簽方面卻有著較大不同。人類六種不同的皮膚類型對防紫外線產(chǎn)品的要求不同，歐美買家對防紫外線紡織產(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)和性能要求也會因終用途而不同。

1、簡介

上世紀(jì)90年代，日本首先生產(chǎn)了防紫外線織物。目前，提高紡織品防紫外線性能的途徑大致有四個，一是直接選用具有較好抗紫外線性能的纖維為原料來生產(chǎn)紡織品，如亞麻、滌綸纖維等；二是改變面料的組織結(jié)構(gòu)，如增加面料的厚度、密度等；三是在紡織纖維紡絲時添加陶瓷微粒以反射紫外線，達(dá)到防紫外線的作用；四是對織物進(jìn)行防紫外線后整理，如將織物浸染紫外線吸收劑或阻斷劑，或在織物表面進(jìn)行防紫外線涂層整理等。

紫外線輻射根據(jù)其生物效應(yīng)分為三個部分：長波紫外線輻射（UV-A，315~380nm），適量吸收可促進(jìn)維生素D的生成，有利于鈣的吸收，但過量會使皮膚老化，可能引起皮膚癌。中波紫外線輻射（UV-B，280~315nm），過量會引起細(xì)胞內(nèi)的DNA改變，細(xì)胞的自身修復(fù)功能減弱，免疫機(jī)制減退，引起皮膚紅腫和灼傷，甚至可能引起皮膚癌和白內(nèi)障。短波紫外線輻射（UV-C，200~280nm），其危害甚于UV-B，但由于大氣層的吸收很少到達(dá)地面。UV-B是人體產(chǎn)生紅斑、致癌的主要波段。

防紫外線紡織產(chǎn)品出現(xiàn)以后，澳大利亞和新西蘭兩國于1996年首先推出了抗紫外線防護(hù)服測試方法標(biāo)準(zhǔn)“日光防護(hù)服評定和分級”（AS／NZS4399），隨后陸續(xù)有中國國家標(biāo)準(zhǔn)“紡織品—防紫外線性能的評定”（GB/T18830）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)“紡織品—日光紫外線防護(hù)性能—服裝面料試驗方法”（EN13758.1）、“紡織品—日光紫外線防護(hù)性能—服裝的標(biāo)記和分級”（EN13758.2+A1）、美國“紫外線傳輸測試前紡織品制備規(guī)程”（ASTMD6544）、“紫外線防護(hù)紡織品標(biāo)簽指南”（ASTMD6603）、美國“紡織品透過或阻礙紫外線的性能測試”（AATCC183）、國際測試協(xié)會的“授為UV標(biāo)準(zhǔn)801標(biāo)簽的消費(fèi)品的一般和特殊條件”（UV-Standard801）等標(biāo)準(zhǔn)出臺，中國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局又起草了出入境檢驗檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“進(jìn)出口紡織品防紫外線性能檢驗規(guī)范”，大大完善了防紫外紡織產(chǎn)品的性能評價和檢測標(biāo)準(zhǔn)化。

2、防紫外線的測試方法

目前國際上尚無統(tǒng)一的防紫外線測試標(biāo)準(zhǔn)。防紫外線的測試方法大致分為直接測試法和儀器測試法。

直接測試法包括人體測試法和變色褪色法，具有簡便、快速、重現(xiàn)性差等特點(diǎn)，人體測試法受人體間的皮膚差異存在較大的系統(tǒng)偏差，且測試對人體有害。

儀器測試法包括紫外線強(qiáng)度累計法、紫外線法和分光光度計法。歐盟標(biāo)準(zhǔn)、澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)、英國標(biāo)準(zhǔn)、美國AATCC標(biāo)準(zhǔn)和中國標(biāo)準(zhǔn)均采用分光光度計法。該法主要是通過穩(wěn)定的UV光源產(chǎn)生波長為290~400nm的紫外線射線，通過單色器照射試樣，收集總的光譜投射射線，測定出總的光譜投射比，并計算試樣的紫外線透射率和防護(hù)系數(shù)UPF值。

UPF值是指皮膚無防護(hù)時計算出的紫外線輻射平均效應(yīng)與皮膚有織物防護(hù)時計算出的紫外線輻射平均效應(yīng)的比值。也可認(rèn)為是紡織品被采用后，紫外線輻射使皮膚達(dá)到某一損傷（如紅斑、眼損傷、致癌臨界劑量）所需時間闞值和不用紡織品時達(dá)到同樣傷害程度的時間闞值之比。因此，根據(jù)著眼點(diǎn)不同，以及人體皮膚的差異，某一紡織品將有許多UPF值，但一般常以致紅斑的UPF值為代表。

3、紡織品防紫外線性能檢測標(biāo)準(zhǔn)

3.1澳大利亞和新西蘭標(biāo)準(zhǔn)

澳大利亞和新西蘭率先制訂了“日光防護(hù)服評定和分級（AS/NZS4399，Sunprotectiveclothing-Evaluationandclassification）”標(biāo)準(zhǔn)，主要用于確定緊貼于皮膚的防護(hù)紡織品、服裝和其它防護(hù)用品（如帽子）的紫外線透射率，同時提出了對抗紫外線輻射標(biāo)簽的要求，是測試方法與標(biāo)簽要求結(jié)合為一體的標(biāo)準(zhǔn)?？椢飿悠繁仨氃诟蓱B(tài)及松弛的狀態(tài)下進(jìn)行測試，每種樣品要求測四塊，兩經(jīng)兩緯，試樣不需預(yù)調(diào)濕，但對測試環(huán)境有著與眾不同的要求（相對濕度50%±20%）。測試得到的各個波長下的紫外線透射率可按波長分別計算出UV-A與UV-B的平均透射率以及樣品的UPF值，然后按照給定的公式進(jìn)行校正，終得到樣品的UPF值，標(biāo)準(zhǔn)涉及如何去除織物熒光性對測試結(jié)果的影響，提出了對紡織品防護(hù)等級的分類及標(biāo)簽的標(biāo)注等要求。

表1澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)確定的UPF數(shù)值及防護(hù)等級

UPF范圍	防護(hù)分類	紫外線透過率（％）	UPF標(biāo)識
15~24	較好防護(hù)	6.7~4.2	15，20
25~39	非常好的防護(hù)	4.1~2.6	25，30，35
40~50，50＋	非常優(yōu)異的防護(hù)	≤2.5	40，45，50，50＋

3.2歐洲標(biāo)準(zhǔn)

與澳洲標(biāo)準(zhǔn)不同，歐洲紡織品的防紫外線標(biāo)準(zhǔn)是由測試和分級標(biāo)簽兩部分標(biāo)準(zhǔn)組成的?？椢餃y試標(biāo)準(zhǔn)“EN13758.1紡織品－日光紫外線防護(hù)性能－服裝面料試驗方法”(Textiles-SolarUVprotectiveproperties-Part1:Methodoftestforapparelfabrics)是根據(jù)英國標(biāo)準(zhǔn)BS7914:1998由英國和北愛爾蘭于2006年聯(lián)合修訂的，該標(biāo)準(zhǔn)主要是針對服裝面料紫外線防護(hù)性能的測試，不適用于那些提供遠(yuǎn)距離防紫外線保護(hù)的產(chǎn)品如雨傘、遮陽物等。測試的樣品分為勻質(zhì)和非勻質(zhì)兩類，勻質(zhì)面料需要測試四塊，非勻質(zhì)面料則根據(jù)顏色或結(jié)構(gòu)的不同分別測試兩塊，分別測得UVA、UVB紫外線透射率平均值和UPF值，該標(biāo)準(zhǔn)特別說明，拉伸狀態(tài)以及濕態(tài)下會降低紡織品防紫外線性能。

服裝分級和標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)“EN13758.2：2003+A1：2006紡織品－日光紫外線防護(hù)性能－服裝的標(biāo)記和分級”(Textiles-SolarUVprotectiveproperties-Part2:Classificationandmarkingofapparel)是根據(jù)英國標(biāo)準(zhǔn)BS7949:1999制定的，適用于防紫外線服裝。該標(biāo)準(zhǔn)對測試的服裝的款式作了要求，服裝面料在按照EN13758.1的要求進(jìn)行防紫外線測試后，只有滿足了如下條件后，才認(rèn)可服裝產(chǎn)品具有防紫外線性能，可使用規(guī)定的紫外線防護(hù)標(biāo)志（表5）。

UPF值（各面料的小UPF值）＞40

UVA透射率＜5%

3.3美國標(biāo)準(zhǔn)

美國紡織品防紫外線性能標(biāo)準(zhǔn)與澳洲和歐洲標(biāo)準(zhǔn)都不一樣，增加了樣品模擬實際應(yīng)用的預(yù)處理和濕態(tài)測試內(nèi)容，整個標(biāo)準(zhǔn)體系由預(yù)處理、測試和分級標(biāo)簽三個標(biāo)準(zhǔn)組成。

紡織品預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)“ASTMD6544紫外線傳輸測試前紡織品制備規(guī)程”(StandardPracticeforPreparationofTextilesPriortoUltravioletTransmissionTesting)，適用于標(biāo)注為日光或紫外線防護(hù)織物或服裝，在進(jìn)行紫外線傳輸測試前，模擬日常使用過程對紡織品試樣進(jìn)行洗滌（根據(jù)服裝護(hù)理標(biāo)簽分別進(jìn)行40次手洗、機(jī)洗或干洗）、日曬（進(jìn)行100AFU的光照）和氯池水洗滌（按照AATCC162標(biāo)準(zhǔn)）預(yù)處理，該預(yù)處理過程相當(dāng)于產(chǎn)品正常使用約兩年。然后按照AATCC183進(jìn)行防紫外線性能測試，則可得到紡織品使用兩年后的殘留紫外線防護(hù)水平。

防紫外線性能測試方法標(biāo)準(zhǔn)“AATCC183紡織品透過或阻礙紫外線的性能測試”(TransmittanceorBlockingofErythemallyWeightedUltravioletRadiationthroughFabrics)，用于測試防紫外線織物的阻隔或透過紫外線輻射的能力，測試的樣品分為干態(tài)（樣品平衡4h，21℃，RH65％）、濕態(tài)（軋液率150％，塑料膜包裹）兩種，分別按不同要求準(zhǔn)備樣品后進(jìn)行測試，在織物樣品上紫外線投射率大的區(qū)域測試三次，得到平均紫外線透射率，據(jù)此計算UPF值、UV-A和UV-B的平均透射率，以及UV-A和UV-B的紫外線阻隔率。

分級標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)“ASTMD6603紫外線防護(hù)紡織品標(biāo)簽指南”(StandardGuideforLabelingofUV-ProtectiveTextiles)規(guī)定了UVA和UVB紫外線防護(hù)紡織品標(biāo)簽的要求。紡織品在按照AATCC183進(jìn)行紫外線防護(hù)測試前，樣品可以是三種狀態(tài)，即原樣（未經(jīng)預(yù)處理的樣品）、一次水洗樣品和預(yù)處理（按標(biāo)準(zhǔn)ASTMD6544標(biāo)準(zhǔn)要求）樣品。根據(jù)實際需要對不同狀態(tài)的樣品測定UPF值，然后根據(jù)三種狀態(tài)中低的UPF值來確定服裝的紫外線防護(hù)等級，并進(jìn)行標(biāo)識。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定紫外線防護(hù)等級分為四級（見表2），UPF值低于15時不能標(biāo)注為防紫外線產(chǎn)品。

表2ASTMD6603的UPF數(shù)值及防護(hù)等級

UPF范圍	防護(hù)分級
＜15	不能標(biāo)為防曬或防紫外線產(chǎn)品
15~24	良好的防紫外線性能
25~39	非常好的防紫外線性能
≥40	非常優(yōu)異的防紫外線性能

3.4中國標(biāo)準(zhǔn)

中國國家標(biāo)準(zhǔn)分別吸收了澳洲和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，于2002年制定了“GB/T18830紡織品－防紫外線性能的評定”標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了織物的防日光紫外線性能的試驗方法、防護(hù)水平的表示、評定和標(biāo)識，與澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS4399一樣是一個綜合標(biāo)準(zhǔn)，既對測試方法做了要求，也規(guī)定了織物紫外線防護(hù)性能的評定和標(biāo)簽標(biāo)注。該標(biāo)準(zhǔn)要求，測試時勻質(zhì)樣品每種需取四塊，非勻質(zhì)樣品按顏色或結(jié)構(gòu)每種取2塊。按照測試的光譜透射比分別計算UV-A、UV-B平均透射比和平均UPF值，無論是均質(zhì)還是非均質(zhì)材料，以所測試樣中低的UPF值作為試樣的UPF值，被測試的紡織品滿足下列條件時，才可標(biāo)注為防紫外線產(chǎn)品：

UPF值＞30

T（UVA）AV＜5%

UPF值大于50時，標(biāo)識為為50＋。此標(biāo)準(zhǔn)適用于任何織物，但要求注明長期使用以及在拉伸狀態(tài)或潮濕態(tài)下使用會降低防紫外線性能。

3.5國際測試協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

總部設(shè)在瑞士的國際測試協(xié)會（InstituteoftheInternationalTestingAssociation）則針對澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS4399：1996的不足，制定了標(biāo)準(zhǔn)“UV-標(biāo)準(zhǔn)801”(UV-Standard801)，該標(biāo)準(zhǔn)對UPF值的測試仍采用澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS4399，但對試樣卻有著很大不同，增加了磨擦處理、洗滌（水洗和干洗）、拉伸和濕態(tài)等試樣處理過程，模擬了產(chǎn)品在正常使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的一些情況或要求。對產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的測試認(rèn)證后，可頒發(fā)有效期不超過一年的證書。

測試樣品可分為兩類，一是服裝和面料，需要對織物樣品在未處理、磨擦后、洗滌（水洗或干洗）后三種狀態(tài)下分別進(jìn)行拉伸和濕態(tài)拉伸的UPF值測試，通常需要6~8個樣品；二是遮陽紡織品（如陽蓬、陽傘、窗簾等），需要對樣品在未處理、日曬處理兩種狀態(tài)下進(jìn)行拉伸和濕態(tài)拉伸的UPF值測試，一般需要4個樣品。防紫外線性能測試和評定標(biāo)準(zhǔn)均參照AS/NZS4399，測試后可選擇的標(biāo)簽的UPF值有：2，5，10，15，20，30，40，60，80。與AS/NZS4399相比，采用UV-Standard801測定的UPF值一般會有明顯的減小，因前者試樣的測試條件為未處理、干態(tài)和未經(jīng)拉伸。

表3UV標(biāo)準(zhǔn)801測試要求

試樣類型	1	2
負(fù)荷（磨擦）	＋	－
洗滌（水洗、干洗）	＋	－
日曬	－	＋
UPF測試（未處理樣）	＋	＋
磨擦樣	＋	－
水洗樣	＋	－
干洗樣	＋	－
日曬樣	－	＋
測試次數(shù)	3或4	2

注：試樣類型1為服裝和面料（如運(yùn)動裝、休閑裝等）；2為遮陽紡織品（陽光防護(hù)紡織品，如遮陽篷、窗簾、陽傘等）。

UV標(biāo)準(zhǔn)801將人類的皮膚根據(jù)膚色等特點(diǎn)分成了六類（表4），不同膚色對紫外線的防護(hù)能力有著一定的區(qū)別，膚色越淺越不利，皮膚類型I與II容易患皮膚類疾病，抵抗紫外線的能力較低，其對抗紫外線產(chǎn)品性能的要求較高。

表4皮膚分類

皮膚類型	特征	6月陽光無防護(hù)照射 30分鐘后的皮膚反應(yīng)	皮膚自身防護(hù)時間
I	膚色亮白；有雀斑；金發(fā)或紅發(fā)；眼睛綠色或藍(lán)色	容易曬傷，不會曬黑	5~10分鐘
II	膚色亮白；金發(fā)；眼睛綠色或藍(lán)色	容易曬傷，稍有曬黑	10~20分鐘
III	深色頭發(fā)；棕色眼睛	輕度曬傷，明顯曬黑	20~30分鐘
IV	深色皮膚；深色或黑色頭發(fā)；棕色眼睛	無曬傷，容易曬黑	約45分鐘
V	深色皮膚；黑色頭發(fā)；深色眼睛	無曬傷	約60分鐘
VI	黑色皮膚；黑色頭發(fā)；黑色眼睛	無曬傷	約90分鐘

4、各標(biāo)準(zhǔn)間的差異點(diǎn)

各國進(jìn)行防紫外線性能評定的標(biāo)準(zhǔn)都是以UPF值為主，適當(dāng)考慮UVA或UVB的平均透射率。美歐和中國標(biāo)準(zhǔn)參照了美國的太陽光譜輻照度，澳洲和UVStandard801標(biāo)準(zhǔn)參照了澳大利亞的太陽光譜輻照度。美國和歐洲按測試（試樣預(yù)處理）和分級標(biāo)簽分別制定標(biāo)準(zhǔn)，中國和澳洲將測試和分級標(biāo)簽歸于一個標(biāo)準(zhǔn)，UVStandard801則要求對產(chǎn)品進(jìn)行測試認(rèn)證。在防紫外線性能測試標(biāo)準(zhǔn)體系中，美國強(qiáng)化了織物試樣的預(yù)處理（模擬實際應(yīng)用二年，對試樣進(jìn)行40次洗滌、日曬和氯池水處理）標(biāo)準(zhǔn)要求，UVStandard801也在澳洲標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了模擬實際應(yīng)用的預(yù)處理內(nèi)容（磨擦、洗滌、干濕態(tài)拉伸）。而歐洲和中國標(biāo)準(zhǔn)則未對試樣預(yù)處理做出規(guī)定，側(cè)重于測試和分級標(biāo)簽，在考慮實際應(yīng)用后的產(chǎn)品性能方面略顯欠缺。

表5各國抗紫外線測試方法標(biāo)準(zhǔn)間的差異

	美國標(biāo)準(zhǔn)	歐洲標(biāo)準(zhǔn)	澳洲標(biāo)準(zhǔn)	中國標(biāo)準(zhǔn)
適用范圍	干、濕態(tài)和拉伸狀態(tài)的織物	服裝面料	干態(tài)且非拉伸態(tài)的未處理紡織品	所有紡織品
樣品數(shù)量	2（一干一濕）	4	2經(jīng)2緯	4
非勻質(zhì)樣品	每種顏色和結(jié)構(gòu) 至少1個樣品	每種顏色和結(jié)構(gòu) 至少2個樣品	每種顏色至少1個樣品	每種顏色和結(jié)構(gòu) 至少2個樣品
調(diào)濕	需要	需要	不需要	需要
試驗環(huán)境	干態(tài)試樣溫度21±1℃ 相對濕度65±2%	溫度20±2℃ 相對濕度65±2%	溫度20±5℃ 相對濕度50±20%	溫度20±2℃ 相對濕度65±2%
參照的日光光譜輻照度	美國新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午	美國新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午	澳大利亞墨爾本市1月1日冬季中午	美國新墨西哥州Albuquerque市7月3日夏季中午
修正標(biāo)準(zhǔn)偏差	否	是	是	否
抗紫外線要求	UPF≧15, 分三類防護(hù)等級	UPF>40，勻質(zhì)試樣UV-A平均透射率<5%	UPF≧15，分三類防護(hù)等級	UPF>30， UV-A平均透射率<5%

對于如何判斷紡織品是否具有防紫外線性能，美國和澳洲標(biāo)準(zhǔn)確定為UPF≥15，歐洲標(biāo)準(zhǔn)為UPF＞40（UVA透射率＜5%），中國標(biāo)準(zhǔn)為UPF＞30（UVA透射率＜5%），UVStandard801則未作要求。美國和澳洲標(biāo)準(zhǔn)雖然都將防紫外線產(chǎn)品的小UPF值定為15，但其所測試的樣品卻因是否進(jìn)行過預(yù)處理而有著很大不同，故二者沒有可比性。世界各國對防紫外線紡織產(chǎn)品的判定標(biāo)準(zhǔn)有著較大不同，測試方法也不盡相同（見表5）。

5、歐美客戶對防紫外線產(chǎn)品的要求

歐美買家對防紫外線紡織產(chǎn)品（如沙灘裝、泳裝、遮陽紡織品等）有著不同的要求，也會采用不同的標(biāo)準(zhǔn)。歐美客戶對防紫外線紡織品的采購要求都是以終產(chǎn)品用途為依據(jù)，而多不是根據(jù)織物類型和整理工藝而定。就防紫外線紡織產(chǎn)品而言，美國客戶一般都要求對產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，按AATCC183標(biāo)準(zhǔn)測試后，再以ASTMD6603標(biāo)準(zhǔn)來評定產(chǎn)品的防紫外線能力，根據(jù)產(chǎn)品用途確定所需要的產(chǎn)品防紫外線等級和不同的UPF值（見表6）。而歐洲客戶則以EN13758.2標(biāo)準(zhǔn)為評判產(chǎn)品的防紫外線性能，要求抗紫外線產(chǎn)品的UPF值在40以上，但也有少數(shù)歐洲客戶要求采用BS7914標(biāo)準(zhǔn)來測定產(chǎn)品的防紫外線性能。

表6國際買家采購要求

公司名稱	測試標(biāo)準(zhǔn)	紡織品類型	預(yù)處理	低要求
加拿大著名服裝公司	AATCC183	防紫外線織物和服裝	原樣、水洗20次	UPF值35
世界著名童裝公司	AATCC183	泳帽	織物原樣、干態(tài)	UPF值25
美國大型倉儲零售公司	AATCC183	防紫外線功能性面料	洗滌40次、100AFU日曬、氯池水洗	實測結(jié)果
防紫外線整理面料、成人外衣	原樣、三次水洗	UPF值30