抗紫外線整理劑性能測(cè)試方法

1、透過(guò)率的測(cè)定

（1）測(cè)試原理：采用輻射波長(zhǎng)為UV—B波段的紫外線（主峰波長(zhǎng)為297nm的紫外線光源）及相應(yīng)紫外線接受傳感器，將被測(cè)試樣置于光源與傳感器之間，分別測(cè)試有試樣及無(wú)試樣時(shí)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(cè)試裝置應(yīng)符合如下要求：

紫外線光源：主峰波長(zhǎng)297nm，輻射強(qiáng)度≥60W/m²；

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

（3）測(cè)試步驟：儀器預(yù)熱后，將儀器度數(shù)調(diào)整到零位，在無(wú)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(cè)試紫外線輻射強(qiáng)度I₀。

避開(kāi)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(cè)試有試樣時(shí)的紫外線透過(guò)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(guò)率（T）= I₁/I₀×100%

式中：I₀——無(wú)試樣遮蓋時(shí)紫外線輻射強(qiáng)度；
I₁——試樣遮蓋時(shí)紫外線透過(guò)輻射強(qiáng)度。

（5）說(shuō)明：

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

② 試驗(yàn)中測(cè)試的試樣大小只需滿(mǎn)足儀器的要求即可?？刹患舨茫部蓮木嘧?50px以上處剪裁成直徑大于20mm的圓片。

③ 如果要測(cè)定UV—A、VU—B兩個(gè)波段的紫外線透過(guò)率，使用本儀器是無(wú)法測(cè)定的。必須使用具有積分球的測(cè)試儀器。

④ 因?yàn)楣庠谥参镏型高^(guò)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(cè)定的透過(guò)率偏低。

2、分光光度計(jì)測(cè)試法

（1）測(cè)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(guò)單色器使輻射源的紫外線色散，保證進(jìn)行光譜測(cè)量的輻射線光譜為波長(zhǎng)范圍很狹窄的紫外線。單色后的紫外線在透過(guò)織物后，積分球可計(jì)算出透過(guò)試樣的所有方向（直射和漫射）的光譜輻射通量。再經(jīng)探測(cè)器將信號(hào)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(zhǎng)有試樣及無(wú)試樣時(shí)的光譜輻射能量，進(jìn)行信號(hào)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(gè)波段的紫外線透過(guò)率，來(lái)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(cè)器、信號(hào)放大器、計(jì)算機(jī)組成。測(cè)試波長(zhǎng)范圍為280nm～400nm，波長(zhǎng)間隔為2nm或5nm。

（3）測(cè)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(kāi)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(zhǎng)每間隔5nm（也有標(biāo)準(zhǔn)要求間隔2nm，可根據(jù)儀器的型號(hào)選擇）測(cè)定織物的紫外線透過(guò)率。計(jì)算UPF和兩個(gè)波段的透過(guò)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(duì)未防護(hù)皮膚的平均輻射能量與經(jīng)過(guò)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(yáng)光譜輻射能；

      　　T_λ——波長(zhǎng)為λ時(shí)的紫外線透過(guò)率；

Δλ——紫外線波長(zhǎng)間距；

λ——紫外線光波波長(zhǎng)；

T_(VU—A)AV——VU—A波段的紫外線透過(guò)率；

T_(VU—B)AV——VU—B波段的紫外線透過(guò)率。

（5）說(shuō)明：

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

② UPF等級(jí)和防護(hù)等級(jí)的關(guān)系見(jiàn)表7所示

表7 UPF等級(jí)和防護(hù)等級(jí)的關(guān)系

③如果要了解抗紫外線整理的效果，可先測(cè)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(zhǎng)范圍內(nèi)的透過(guò)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(guò)率；

T₀——未整理織物在280nm～400nm范圍內(nèi)的平均透過(guò)率；

3、碘化鉀快速測(cè)試法

（1）測(cè)試原理：利用碘離子的感光活性，在紫外線的照射下，會(huì)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(lái)確定織物對(duì)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(dòng)，使其滲透均勻。

（3）測(cè)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(cè)織物（待測(cè)織物的長(zhǎng)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(kāi)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(píng)價(jià)或用色差計(jì)對(duì)色差的程度作定量的測(cè)定。色澤越淺，表示屏蔽效果越好。

（4）說(shuō)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(cè)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(huì)污染被測(cè)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(shí)間。時(shí)間愛(ài)你越長(zhǎng)，說(shuō)明防護(hù)效果越好。

② 說(shuō)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(duì)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(shí)間延續(xù)性等均難以掌握，甚至無(wú)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(lèi)等差異，也對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一些影響。而且過(guò)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(cè)定耐曬牢度標(biāo)準(zhǔn)色卡褪色至1級(jí)（或其他適當(dāng)?shù)募?jí)別）時(shí)的時(shí)間。時(shí)間越長(zhǎng)，表示遮蔽效果越好。

（3）說(shuō)明：上述直接法操作較簡(jiǎn)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(shí)進(jìn)行工藝篩選時(shí)使用。