纺织品防紫外线性能标准和测试结果差异

品质管理

文/袁彬兰李皖霞李红英

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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；

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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（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290 nm ~400 nm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。

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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/NZS 4399:1996 [2]（Sun protective clothing-Evaluation andclassification）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

UPF范围	防护分类	紫外线透过率/％	UPF标识
15~24	较好防护	6.7~4.2	15，20
25~39	非常好的防护	4.1~2.6	25，30，35
40~50，50＋	非常优异的防护	≤ 2.5	40，45，50，50＋

2. 2欧盟标准

欧盟标准EN 13758-1:2001[3] “(Textiles-Solar UV protectiveproperties-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

AATCC 183-2010 [4] “(Transmittance or Blocking ofErythemally 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。

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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 183	EN 13758	AS/NZS 4399	GB/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 nm	290 nm～400 nm	290 nm～400 nm	290 nm～400 nm
样品数量	2（一干一湿）	4	2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	否	是	是	是
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 5 q: C  J) J' W1 A	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)AV	UPF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

表3  不同标准防紫外线性能测试值的差异

	AATCC 183	EN 13758-1	AS/NZS 4399	GB/T 18830
UPF平均值	45.2	41.4	45.3	41.25
样品UPF值	45.2	35.1	34.9	35
T(UVA)AV/%	3.04	3.24	2.99	3.18
T(UVB)AV/%	1.75	2.31	2.02	2.24

由表3可知，AATCC 183-2010测得的样品UPF值与其他三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。原因主要是因为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值与其他三个标准间差异较大；AS/NZS 4399:1996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]。

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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/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	cary50	20	24	31	8	125
	cary100	19	22	27	7	71
	uv1000	20	22	28	6	57
样品UPF值	cary50	20	23	29	7	＞50
	cary100	18	20	27	6	＞50
	uv1000	20	20	26	6	49
T(UVA)AV/%	cary50	23.23	2.79	7.02	16.16	1.07
	cary100	24.20	3.10	7.95	16.66	1.46
	uv1000	29.94	3.92	8.50	24.56	2.33
T(UVB)AV/%	cary50	0.88	3.93	2.12	12.05	0.63
	cary100	1.15	4.42	2.56	13.42	1.32
	uv1000	0.65	4.43	2.66	14.89	1.66

本次试验选取的四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/T 18830-2009与EN 13758-1：2001在内容上基本一致；AATCC183-2010在试样的选择、数据的处理与其他三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值与其他三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。

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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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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[A].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[C]，北京：北京纺织工程学会.2011：583-588.

[2] Sun protective clothing-Evaluationand classification[S].

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

[4] AATCC 183-2010 Transmittance orBlocking 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.

来源中国纤检杂志

dobbin

估计有坛友正需要，他正在了解这个了，呵呵