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纺织品防紫外线性能检测标准

纺织品防紫外线性能检测标准
澳大利亚和新西兰标准
澳大利亚和新西兰率先制订了“日光防护服评定和分级(AS/NZS 4399,Sun protective clothing-Evaluation and classification)”标准,主要用于确定紧贴于皮肤的防护纺织品、服装和其它防护用品(如帽子)的紫外线透射率,同时提出了对抗紫外线辐射标签的要求,是测试方法与标签要求结合为一体的标准。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(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,标准涉及如何去除织物荧光性对测试结果的影响,提出了对纺织品防护等级的分类及标签的标注等要求。
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  2.2           欧洲标准

与澳洲标准不同,欧洲纺织品的防紫外线标准是由测试和分级标签两部分标准
组成的。织物测试标准“EN13758.1 纺织品-日光紫外线防护性能-服装面料试验方法”(Textiles-Solar UV protective properties-Part 1: Method of test for apparel fabrics)是根据英国标准BS 7914:1998由英国和北爱尔兰于2006年联合修订的,该标准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。
服装分级和标签标准“EN13758.2:2003+A1:2006 纺织品-日光紫外线防护
性能-服装的标记和分级”(Textiles-Solar UV protective properties-Part 2 : Classification and marking of apparel)是根据英国标准BS 7949:1999制定的,适用于防紫外线服装。该标准对测试的服装的款式作了要求,服装面料在按照EN 13758.1的要求进行防紫外线测试后,只有满足了如下条件后,才认可服装产品具有防紫外线性能,可使用规定的紫外线防护标志(表5)。
UPF值(各面料的最小UPF值)         > 40
UVA透射率                          < 5%
2.3  2.3           美国标准
美国纺织品防紫外线性能标准与澳洲和欧洲标准都不一样,增加了样品模拟实际应用的预处理和湿态测试内容,整个标准体系由预处理、测试和分级标签三个标准组成。
纺织品预处理标准“ASTM D 6544 紫外线传输测试前纺织品制备规程”(Standard Practice for Preparation of Textiles Prior to Ultraviolet Transmission Testing) ,适用于标注为日光或紫外线防护织物或服装,在进行紫外线传输测试前,模拟日常使用过程对纺织品试样进行洗涤(根据服装护理标签分别进行40次手洗、机洗或干洗)、日晒(进行100AFU的光照)和氯池水洗涤(按照AATCC 162标准 )预处理,该预处理过程相当于产品正常使用约两年。然后按照AATCC 183进行防紫外线性能测试,则可得到纺织品使用两年后的残留紫外线防护水平。
防紫外线性能测试方法标准“ AATCC 183 纺织品透过或阻碍紫外线的性能测试”(Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation through Fabrics),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(样品平衡4h,21℃,RH 65%)、湿态(轧液率150%,塑料膜包裹)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-A和UV-B的紫外线阻隔率。
分级标签标准“ASTM D 6603 紫外线防护纺织品标签指南”(Standard Guide for Labeling of UV-Protective Textiles) 规定了UVA和UVB紫外线防护纺织品标签的要求。纺织品在按照AATCC 183进行紫外线防护测试前,样品可以是三种状态,即原样(未经预处理的样品)、一次水洗样品和预处理(按标准ASTM D 6544标准要求)样品。根据实际需要对不同状态的样品测定UPF值,然后根据三种状态
表2  ASTM D 6603的UPF数值及防护等级
UPF范围     防护分级
< 15    不能标为防晒或防紫外线产品
15-24  良好的防紫外线性能
25-39  非常好的防紫外线性能
≥ 40    非常优异的防紫外线性能
中最低的UPF值来确定服装的紫外线防护等级,并进行标识。标准规定紫外线防护等级分为四级(见表2),UPF值低于15时不能标注为防紫外线产品。
2.4  2.4           中国标准
中国国家标准分别吸收了澳洲和欧洲标准的特点,于2002年制定了“GB/T 18830 纺织品-防紫外线性能的评定”标准,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,与澳洲标准AS/NZS 4399 一样是一个综合标准,既对测试方法做了要求,也规定了织物紫外线防护性能的评定和标签标注。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,无论是均质还是非均质材料,以所测试样中最低的UPF值作为试样的UPF值,被测试的纺织品满足下列条件时,才可标注为防紫外线产品:
UPF值     > 30
T(UVA)AV < 5%
UPF值大于50时,标识为为50+。此标准适用于任何织物,但要求注明长期使用以及在拉伸状态或潮湿态下使用会降低防紫外线性能。
2.5  2.5           国际测试协会标准
总部设在瑞士的国际测试协会(Institute of the International Testing Association)则针对澳洲标准AS/NZS 4399:1996的不足,制定了标准“UV-标准 801”(UV-Standard 801) ,该标准对UPF值的测试仍采用澳洲标准AS/NZS 4399,但对试样却有着很大不同,增加了磨擦处理、洗涤(水洗和干洗)、拉伸和湿态等试样处理过程,模拟了产品在正常使用过程中经常会出现的一些情况或要求。对产品进行相应的测试认证后,可颁发有效期不超过一年的证书。
测试样品可分为两类,一是服装和面料,需要对织物样品在未处理、磨擦后、洗涤(水洗或干洗)后三种状态下分别进行拉伸和湿态拉伸的UPF值测试,通常需要6-8个样品;二是遮阳纺织品(如阳蓬、阳伞、窗帘等),需要对样品在未处理、日晒处理两种状态下进行拉伸和湿态拉伸的UPF值测试,一般需要4个样品。防紫外线性能测试和评定标准均参照AS/NZS 4399,测试后可选择的标签的UPF值有:
注:试样类型1为服装和面料(如运动装、休闲装等);2为遮阳纺织品
(阳光防护纺织品,如遮阳篷、窗帘、阳伞等)。
2,5,10,15,20,30,40,60,80。与AS/NZS 4399相比,采用UV-Standard 801测定的UPF值一般会有明显的减小,因前者试样的测试条件为未处理、干态和未经拉伸。
UV 标准 801 将人类的皮肤根据肤色等特点分成了六类(表4),不同肤色对紫外线的防护能力有着一定的区别,肤色越浅越不利,皮肤类型I与II容易患皮肤类疾病,抵抗紫外线的能力较低,其对抗紫外线产品性能的要求较高。
3     3        各标准间的差异点
各国进行防紫外线性能评定的标准都是以UPF值为主,适当考虑UVA或UVB的平均透射率。美欧和中国标准参照了美国的太阳光谱辐照度,澳洲和UV Standard 801标准参照了澳大利亚的太阳光谱辐照度。美国和欧洲按测试(试样预处理)和分级标签分别制定标准,中国和澳洲将测试和分级标签归于一个标准,UV Standard 801则要求对产品进行测试认证。在防紫外线性能测试标准体系中,美国强化了织物试样的预处理(模拟实际应用二年,对试样进行40次洗涤、日晒和氯池水处理)标准要求,UV Standard 801也在澳洲标准的基础上增加了模拟实际应用的预处理内容(磨擦、洗涤、干湿态拉伸)。而欧洲和中国标准则未对试样预处理做出规定,侧重于测试和分级标签,在考虑实际应用后的产品性能方面略显欠缺。

美国标准     欧洲标准     澳洲标准     中国标准
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
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21oC±1oC相对湿度65%±2% 温度20oC±2oC相对湿度65%±2%       温度20oC±5oC相对湿度50%±20%       温度20oC±2oC相对湿度65%±2%
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      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
修正标准偏差    否   是   是   否
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>30,UV-A平均透射率<5%

对于如何判断纺织品是否具有防紫外线性能,美国和澳洲标准确定为UPF≥15, 欧洲标准为UPF>40(UVA透射率<5%),中国标准为UPF>30(UVA透射率<5%),UV Standard 801则未作要求。美国和澳洲标准虽然都将防紫外线产品的最小UPF值定为15,但其所测试的样品却因是否进行过预处理而有着很大不同,故二者没有可比性。世界各国对防紫外线纺织产品的判定标准有着较大不同,测试方法也不尽相同

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