织物防紫外线性能评价的预处理方法

织物防紫外线性能评价中的预处理方法顾钰华章若红费国平上海市质量监督检验技术研究院【摘要】本文对国内外防紫外线性能评价体系进行了研究，分析了测试紫外线防护系数（UPF 值）和透射率（t（uva）av）前预处理的差异，提出了我国防紫外线评价体系预处理的构想。【关键词】预处理；防紫外线；UPF值；透射率；织物；检测1国内外纺织品防紫外线评价体系的异同1.1标准构成自1996年澳大利亚和新西兰两国首次推出纺织品抗紫外线相关标准之后，各国相续制 定了相关的纺织品防紫外线的标准。直至目前，包括我国在内的很多国家已经制定了一系列 的标准用于纺织品防紫外功能的规范。澳大利亚/新西兰制定了由测试和标注合一的标准：AS/NZS 4399-1996日光防护服 评定和分级。美国制定了由预处理、测试、标注三部分组成的系列标准：ASTM D 6544紫 外线传输测试前纺织品制备规程、AATCC 183-2004紫外线透过织物的透射比和阻截率试 验方法和ASTM D 6603防紫外线纺织品标识指南。英国制定了由测试和标注二部分组 成的系列标准：BS EN 13758-1： 2002纺织品的防紫外线性能 第一部分 服装织物的测 试方法和BS EN 13758-2:2003纺织品的防紫外线性能 第二部分 服装的分类和标识。 我国制定了由测试和标注合一的标准GB/T18830-2009纺织品防紫外线性能的评定。此外， 国际抗紫外线测试协会制定的UV 801标准，以评估纺织品的抗紫外性能，授予合格的纺织 品防紫外辐射标签，并由此形成了一个完整的认证体系。这个体系的测试部分包括了纺织品 预处理、测试和标注。1.2预处理目前，在各国评价纺织品抗紫外性能的标准中，只有美国和国际抗紫外测试协会对纺织 品有预处理的要求，即模拟了实际服用过程。在实际服用过程中，纺织品的损伤必会影响防 紫外的性能，因此预处理更能鉴别真正优良的防紫外产品。表1为两种标准的预处理形式。表1国际抗紫外线测试协会和美国预处理的过程国际抗紫外线测试协会美国预处理衣服织物遮阳织物泳衣外的织物泳衣织物泳衣外的预期不洗的织 物摩损3或4 次风蚀2次洗涤40次洗涤40次日晒100AFU洗涤3或4 次日晒100AFU日晒100AFU氯池水洗涤在美国标准中，在同一块试样上根据纺织产品的护理标签进行40次洗涤后，进行100AFU 的光照，再进行氯池水洗涤测试，最后结合织物的最终用途选择洗涤或氯池水洗涤测试，整 个过程模拟了相当两年时间的服用请况。此标准最大的问题是测试时间长，在讲究快效的生 产模式下，很可能会影响生产周期。而抗紫外线测试协会制定的UV801标准中，对服装织物 则取多块平行试样根据护理标签，对其中一块试样进行3或4次的磨损，对另一块进行3 或4次的洗涤；对遮阳织物进行2次的风蚀测试。这个标准测试存在的缺陷是对服装织 物只进行了磨损或洗涤的单个因素处理，没有把两种影响因素综合考虑；且日晒是服装服用 过程中受损的重要因素，此标准也并未考虑。1.3检测状态各国评价纺织品抗紫外性能的标准中，另一个明显的不同时测试防护系数和投射率时 的织物状态。在EN13758-1标准中特别指出：拉伸以及湿态状态下会降低纺织品防紫外性能， 具体情况见表2。表2各国测试UPF及T(UVA)值的试样状态标准国际抗紫外线测试协会美国中国澳洲/新西兰英国测试时织物 状态未处理及处理后干态拉 伸处理后干态未处理干态未处理干态未处理干态未处理及处理后湿态拉 伸处理后湿态1.4评价防紫外线性能的参数各国均采用防护系数UPF值和透射率T(UVA)av作为表征纺织产品防紫外线性能的基本参 数°UPF值是指皮肤无防护时计算出的紫外线辐射平均效应与皮肤有织物防护时计算出的紫 外线辐射平均效应的比值，UPF数值越大，紫外防护效果越好。在紫外线三个波段中，UVA 被大气层吸收最少，大部分的UVA到达地面，UVB由于大气层的吸收，只有极少量到达地面， 而UVC被大气层完全吸收，不会达到地面。因此UVA的透射率t(uva)av是主要考察参 数。1.5测试方法澳洲/新西兰的 AS/NZS 4399-1996、美国的 AATCC 183-2004、英国的 BS EN 13758-1： 2002及我国的GB/T18830-2009，在测试UPF值和T(UVA)av的检测方法均采用通行的分光光 度法，原理是用分光光度计紫外辐射源辐射出紫外线辐射能量，利用积分球把透过试样的 各个方向上的辐射通量收集起来，通过探测器将信号输入计算机后处理并计算得出结果。2建立我国防紫外线性能测试预处理的构想2.1目的和意义欧美市场上涉及到防紫外的纺织产品都要求做防紫外性能的测试，而美国和UV801都要 求有预处理过程且结果取各种状态下测得的最低值。国内外标准的不一致对于既有出口又有 内销的企业来说，必须对产品做多次测试，耗时耗力。要想应对这样的技术壁垒，就有必要 建立我国的防紫外性能测试的预处理方法。2.2测试依据纵观国内外的纺织品测试标准，在考虑服装在穿着时受光、洗、磨等多种作用综合的实 际结果的研究，仅有我国的GB/T 14575-2009纺织品色牢度试验综合色牢度最为完整， 此标准是我国科研人员历经30余年的论证，通过大量的试验数值与实际穿着数值的对比得 出的标准，并在1998年8月在美国召开的ISO/TC38/SC1第18次年会上通过审议，成为国 际标准技术报告ISO/TR 12116-2008纺织品依靠实验室色牢度实验模拟实际穿戴期间颜色 变化的方法。2.3预选方案考虑衣服织物与遮阳织物的服用不同，选用不同的预处理方法。1)服装织物选定考察两年的实际服用周期，以气候光照一皂洗一刷洗一干燥，作为一 个周期，根据GB/T 14575-2009的资料性附录A，预选12个周期的实验室快速模拟试验， 两块试样。按照标准GB/T 8430纺织品色牢度试验耐人造气候色牢度：氙弧对试样进 行气候光照测试，测试时间12h，每间隔29min向测试面喷水1min。气候光照测试后的试样， 按照标准GB/T 3921纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度测试皂洗：试验温度(60±2)°C, 浴比50:1，运行30min。将皂洗后的试样按照标准GB/T 420纺织品耐刷洗色牢度试验方 法测试刷洗色牢度，磨刷50个往复循环。试样清洗干燥。每一个周期测试后用分光光度 计测试UPF和t(UVA)av值。2)遮阳织物预选气候光照12个周期。测试12h,每间隔29min向测试面喷水1min为一个周期。每一个周期测试后用分光光度计测试UPF和T(UVA)av值。下一步的研究将对不同面料，根据以上的预选方案进行验证试验，摸索最为合适的试验 周期，以定义合适的UPF值对应的防护性能。3结语即使测得的UPF值和T(UVA)av值即使是相同的，由于预处理程序和测试方法的不同，也 会使织物的防紫外线能力有很大的差异。因此，研究预处理测试的关联性和统一性尤为重要。 将我国的领先标准技术应用于实践，应对不断开发的新型面料，摸索更为合适的预处理程序 和方法并加以推广将是以后研究的重点。参考文献：1 高铭、汤晓蓉，纺织品防紫外线性能检测标准发展近况，印染J2009(3)： 41-432 吴颖、王建平，功能性纺织品的功能评价与标准化现状(二)，印染J2007 (9)： 43-443 李世君、孙正谋、齐亚民，纺织品综合色牢度试验方法标准的研究，中国个体防 护装备J2006 (3)： 13-15,204 吴雄英，纺织品抗紫外线辐射性能的测试方法比较，印染J2001 (2)： 38-41原文发表于中国纤检2010 (9月下)。