抗紫外線整理劑性能測試方法

1、透過率的測定

（1）測試原理：采用輻射波長為UV—B波段的紫外線（主峰波長為297nm的紫外線光源）及相應(yīng)紫外線接受傳感器，將被測試樣置于光源與傳感器之間，分別測試有試樣及無試樣時紫外線的輻射強(qiáng)度，計(jì)算試樣阻斷紫外線的能力。

（2）儀器：測試裝置應(yīng)符合如下要求：

紫外線光源：主峰波長297nm，輻射強(qiáng)度≥60W/m²；

紫外線傳感器：響應(yīng)波長范圍為190nm～320nm。檢測量程為0～300 W/m²。

（3）測試步驟：儀器預(yù)熱后，將儀器度數(shù)調(diào)整到零位，在無試樣的情況下，將紫外線傳感器置于紫外線輻射區(qū)，調(diào)整儀器量程旋鈕，使度數(shù)在表頭范圍內(nèi)，測試紫外線輻射強(qiáng)度I₀。

避開織物邊沿250px以上，將織物試樣置于儀器的光源和傳感器之間，測試有試樣時的紫外線透過輻射強(qiáng)度I₁。隨機(jī)在不同位置試驗(yàn)不少于10次，取平均值。

（4）計(jì)算：

            紫外線透過率（T）= I₁/I₀×100%

式中：I₀——無試樣遮蓋時紫外線輻射強(qiáng)度；
I₁——試樣遮蓋時紫外線透過輻射強(qiáng)度。

（5）說明：

① 透過率的測試方法可見GB/T 17032-1997《紡織品 織物紫外線透過率的試驗(yàn)方法》。本標(biāo)準(zhǔn)適用各類織物。

② 試驗(yàn)中測試的試樣大小只需滿足儀器的要求即可?？刹患舨?，也可從距變250px以上處剪裁成直徑大于20mm的圓片。

③ 如果要測定UV—A、VU—B兩個波段的紫外線透過率，使用本儀器是無法測定的。必須使用具有積分球的測試儀器。

④ 因?yàn)楣庠谥参镏型高^情況較復(fù)雜，除部分光被吸收外，還有光的折射和散射，因此該法測定的透過率偏低。

2、分光光度計(jì)測試法

（1）測定原理：采用能提供充足且穩(wěn)定的輻射能量的紫外線輻射源，通過單色器使輻射源的紫外線色散，保證進(jìn)行光譜測量的輻射線光譜為波長范圍很狹窄的紫外線。單色后的紫外線在透過織物后，積分球可計(jì)算出透過試樣的所有方向（直射和漫射）的光譜輻射通量。再經(jīng)探測器將信號放大和處理后，輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可以根據(jù)各波長有試樣及無試樣時的光譜輻射能量，進(jìn)行信號的最后處理，計(jì)算出紫外線防護(hù)系數(shù)（UPF）和VU—A、VU—B兩個波段的紫外線透過率，來表示試樣阻斷紫外線的能力。

（2）儀器：分光光度計(jì)應(yīng)由紫外線輻射源、單色器、積分球、探測器、信號放大器、計(jì)算機(jī)組成。測試波長范圍為280nm～400nm，波長間隔為2nm或5nm。

（3）測試步驟：每只試樣至少剪取125px×125px或直徑125px的樣品4塊，為保證樣品具有代表性，應(yīng)距邊至少250px以上處取樣，樣品應(yīng)干燥、不扭曲。

開啟儀器電源后，預(yù)熱30min以上，按儀器的使用要求調(diào)節(jié)儀器，將試驗(yàn)織物平整地固定在儀器的單色器和積分球之間的樣品夾上，波長每間隔5nm（也有標(biāo)準(zhǔn)要求間隔2nm，可根據(jù)儀器的型號選擇）測定織物的紫外線透過率。計(jì)算UPF和兩個波段的透過率。

（4）計(jì)算：            400

∑E_λ×S_λ×Δλ

280

{C}{C}{C}                     UPF=

400

∑E_λ×S_λ×T_λ×Δλ

                              280

UPF₁+UPF₂+……+UPF_n

{C}{C}{C}平均UPF=

                      n

400

∑T_λ×Δλ

315

{C}{C}{C}T_(VU—A)AV=

∑Δλ

315

∑T_λ×Δλ

280

{C}{C}{C}T_(VU—B)AV=

∑Δλ

式中：UPF——紫外線防護(hù)系數(shù)，它是紫外線對未防護(hù)皮膚的平均輻射能量與經(jīng)過防紫外線整理的織物的遮擋后，紫外線輻射能量的比值；

     　　 E_λ——形成紅斑的紫外線光譜能量（CIEJ.6：17-22，1987）；

      　　S_λ——太陽光譜輻射能；

      　　T_λ——波長為λ時的紫外線透過率；

Δλ——紫外線波長間距；

λ——紫外線光波波長；

T_(VU—A)AV——VU—A波段的紫外線透過率；

T_(VU—B)AV——VU—B波段的紫外線透過率。

（5）說明：

① 計(jì)算式中E_λ、S_λ是客觀存在的，已有測定資料可查閱。因此對某一抗紫外線輻射材料的效果評定，其UPF的著眼點(diǎn)可簡化為考核其紫外線輻射透過率T_λ。實(shí)際簡化后，UPF和T的關(guān)系為雙曲線函數(shù)。

② UPF等級和防護(hù)等級的關(guān)系見表7所示

表7 UPF等級和防護(hù)等級的關(guān)系

③如果要了解抗紫外線整理的效果，可先測定并計(jì)算整理后的試樣及未經(jīng)整理的相同織物在280nm～400nm波長范圍內(nèi)的透過率，按下式計(jì)算整理效果：

               整理效果=（1-T₁/T₀）×100%

式中：T₁——整理織物在280nm～400nm范圍內(nèi)的平均透過率；

T₀——未整理織物在280nm～400nm范圍內(nèi)的平均透過率；

3、碘化鉀快速測試法

（1）測試原理：利用碘離子的感光活性，在紫外線的照射下，會生產(chǎn)游離碘。碘遇淀粉則變成褐色。紫外線強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的游離碘越多，顏色越深。因此可根據(jù)變色的深淺來確定織物對紫外線屏蔽的效果。

（2）淀粉碘化鉀布樣的制備：取飽和淀粉上層清液，在避光處配制碘化鉀的飽和溶液，將布（或?yàn)V紙）放入其中浸泡，不斷翻動，使其滲透均勻。

（3）測試步驟：在暗處或暗室日光燈下，取出濕的碘化鉀淀粉布樣，軋液（軋液率為100%），然后放在紫外光源下500px處，覆蓋待測織物（待測織物的長和寬均應(yīng)較碘化鉀淀粉布樣大數(shù)厘米，使其能完全覆蓋），打開標(biāo)準(zhǔn)紫外光源，照射10min后，取出碘化鉀淀粉布樣，可直接根據(jù)布樣的色澤深淺作定性評價或用色差計(jì)對色差的程度作定量的測定。色澤越淺，表示屏蔽效果越好。

（4）說明：

①試驗(yàn)中選用低溫可溶性淀粉，可提高顏色的深度，有利于比較。

②如果僅定性比較，不需定量測試，可用濾紙代替布樣。

③淀粉碘化鉀布（或?yàn)V紙）不宜太濕，否則會污染被測織物，并導(dǎo)致著色不勻，形成色花。

4、直接法

（1）人體照射法：

① 試驗(yàn)方法：在同一皮膚相鄰部位，以一塊或幾塊經(jīng)抗紫外線處理的織物覆蓋皮膚，用紫外線直接照射，記錄和比較皮膚出現(xiàn)紅斑的時間。時間愛你越長，說明防護(hù)效果越好。

② 說明：照射用的紫外線有日光或人工光源。如用日光直接照射，有不完善之處，如地理?xiàng)l件、氣候和濕度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；紫外線輻射的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和時間延續(xù)性等均難以掌握，甚至無法控制。所以目前大多采用人工模擬光源，可減少這些因素的影響。此外，照射條件、試樣、試驗(yàn)者皮膚種類等差異，也對結(jié)果產(chǎn)生一些影響。而且過量的紫外線照射有害試驗(yàn)者的身體健康。

（2）變色褪色法：將試樣覆蓋于耐曬牢度標(biāo)準(zhǔn)色卡上，在距試樣1250px處用紫外線燈照射。測定耐曬牢度標(biāo)準(zhǔn)色卡褪色至1級（或其他適當(dāng)?shù)募墑e）時的時間。時間越長，表示遮蔽效果越好。

（3）說明：上述直接法操作較簡單，但準(zhǔn)確性較低，可供幾只抗紫外線整理劑進(jìn)行互相比較或試生產(chǎn)階段時進(jìn)行工藝篩選時使用。