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1、纺织品防紫外线性能检测标准发展近况 高铭，汤晓蓉 法国国际检验局上海申美商品检测有限公司，上海 201108【摘要】目前尚无全球统一的防紫外线纺织品的检测标准，各国制定的各种标准全部采用了仪器测试法来测定样品的防紫外线性能，UPF 值和一定波段的紫外线透射率是表征纺织产品防紫外线性能的基本参数。纺织品防紫外线性能的标准体系大致由试样预处理、性能测试和分级标签三部分组成，如美国和 UV Standard 801 标准，但欧洲、澳洲和中国标准是由性能测试和分级标签二部分组成。试样预处理以美国标准最为剧烈，国际检测协会的 UV Standard 801 标准次之。各国标准在紫外线性能测试方法上基本相

2、同，但在试样准备和分级标签方面却有着较大不同。人类六种不同的皮肤类型对防紫外线产品的要求不同，欧美买家对防紫外线纺织产品的检测标准和性能要求也会因最终用途而不同。【关键词】 纺织品；防紫外线；标准；检测；预处理0 前言上世纪 90 年代，日本首先生产了防紫外线织物。目前，提高纺织品防紫外线性能的途径大致有四个，一是直接选用具有较好抗紫外线性能的纤维为原料来生产纺织品，如亚麻、涤纶纤维等；二是改变面料的组织结构，如增加面料的厚度、密度等；三是在纺织纤维纺丝时添加陶瓷微粒以反射紫外线，达到防紫外线的作用；四是对织物进行防紫外线后整理，如将织物浸染紫外线吸收剂或阻断剂，或在织物表面进行防紫外线涂层整

3、理等。紫外线辐射根据其生物效应分为三个部分：长波紫外线辐射（UV-A，315380 nm） ，适量吸收可促进维生素 D 的生成，有利于钙的吸收，但过量会使皮肤老化，可能引起皮肤癌。中波紫外线辐射（UV-B，280315 nm） ，过量会引起细胞内的 DNA 改变，细胞的自身修复功能减弱，免疫机制减退，引起皮肤红肿和灼伤，甚至可能引起皮肤癌和白内障。短波紫外线辐射（UV-C ，200 280 nm） ，其危害甚于 UV-B，但由于大气层的吸收很少到达地面。UV-B 是人体产生红斑、致癌的主要波段。防紫外线纺织产品出现以后，澳大利亚和新西兰两国于 1996 年首先推出了抗紫外线防护服测试方法标准“

4、日光防护服评定和分级” （AS NZS4399） ，随后陆续有中国国家标准“纺织品防紫外线性能的评定” （GB/T 18830） 、 欧洲标准“纺织品日光紫外线防护性能服装面料试验方法” （EN13758.1） 、 “纺织品日光紫外线防护性能服装的标记和分级” （EN13758.2+A1） 、美国“紫外线传输测试前纺织品制备规程” （ASTM D 6544） 、 “紫外线防护纺织品标签指南” （ASTM D 6603） 、美国“纺织品透过或阻碍紫外线的性能测试”（AATCC 183） 、国际测试协会的 “授为 UV 标准 801 标签的消费品的一般和特殊条件”（UV-Standard 801）

5、等标准出台，中国国家质量监督检验检疫总局近期又起草了出入境检验检疫行业标准“进出口纺织品防紫外线性能检验规范” ，大大完善了防紫外纺织产品的性能评价和检测标准化。1. 防紫外线的测试方法目前国际上尚无统一的防紫外线测试标准。防紫外线的测试方法大致分为直接测试法和仪器测试法。直接测试法包括人体测试法和变色褪色法，具有简便、快速、重现性差等特点，人体测试法受人体间的皮肤差异存在较大的系统偏差，且测试对人体有害。仪器测试法包括紫外线强度累计法、紫外线法和分光光度计法。欧盟标准、澳大利亚/新西兰标准、英国标准、美国 AATCC 标准和中国标准均采用分光光度计法。该法主要是通过稳定的 UV 光源产生波长

6、为 290400 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。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。也可认为是纺织品被采用后，紫外线辐射使皮肤达到某一损伤（如红斑、眼损伤、致癌临界剂量）所需时间阚值和不用纺织品时达到同样伤害程度的时间阚值之比。因此，根据着眼点不同，以及人体皮肤的差异，某一纺织品将有许多 UPF 值，但一般常以致红斑的 UPF 值为代表。2 纺织品防紫外线性能检测标准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“日

7、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

8、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， 2025 39 非常好的防护 4.1 2.6 25， 30， 3540 50， 50 非常优异的防护 2.5 40， 45， 50，502.2 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”(Te

9、xtiles-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“EN13

10、758.2：2003+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

11、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

12、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

13、）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 65

14、44 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

15、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 30T（ 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

16、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。

17、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 68 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：表 3 UV 标准 801 测试要求试样类型 1 2磨擦 洗涤（水洗、干洗） 负 荷日晒 未处理样 磨擦样 水洗样 干洗样 UPF 测试日晒样 测试次数 3 或 4 2注：试样类型 1 为服装和面料（如

18、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。表 4 皮肤分类皮肤类型 特征6 月阳光无防护照射 30 分钟后的皮肤反应皮肤自

19、身防护时间 示例I肤色亮白；有雀斑；金发或红发；眼睛绿色或蓝色容易晒伤不会晒黑 5-10 分钟II肤色亮白；金发；眼睛绿色或蓝色容易晒伤稍有晒黑 10-20 分钟III 深色头发棕色眼睛 轻度晒伤明显晒黑 20-30 分钟IV深色皮肤深色或黑色头发棕色眼睛无晒伤容易晒黑 约 45 分钟V深色皮肤黑色头发深色眼睛无晒伤 约 60 分钟VI黑色皮肤黑色头发黑色眼睛无晒伤 约 90 分钟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

20、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。表 5 各国抗紫外线测试方法标准间的差异美国标准 欧洲标准 澳洲标准 中国标准

21、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21oC1oC 相对湿度65%2%温度 20oC2oC 相对湿度 65%2%温度 20oC5oC 相对湿度 50%20%温度 20oC2oC 相对湿度 65%2%参照的日光 美国新墨西哥州 美国新墨西哥州 澳大利亚墨尔本市 美国新墨西哥州光谱辐照度 Albuquerque 市 7 月

22、3 日夏季中午Albuquerque 市 7 月3 日夏季中午1 月 1 日冬季中午 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UPF15, 分三类防护等级UPF40，匀质试样UV-A 平均透射率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 UPF15， 欧洲标准为 UPF40（UVA 透射率5%） ，中国标准为 UPF30（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

23、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（见表 5） 。4 欧美客户对防紫外线产品的要求欧美买家对防紫外线纺织产品（如沙滩装、泳装、遮阳纺织品等）有着不同的要求，也会采用不同的标准。欧美客户对防紫外线纺织品的采购要求都是以最终产品用途为依据，而多不是根据织物类型和整理工艺而定。就防紫外线纺织产品而言，美国客户一般都要求对产品进行相应的预处理，按 AATCC183 标准测试后，再以 ASTM D 6603 标准来评定产品的防紫外线能力，根据产品用途确定所需要的产品防紫外线等级和不同的 UPF 值（见表 6） 。而欧洲客户则以 EN 13758.2

24、 标准为评判产品的防紫外线性能，要求抗紫外线产品的 UPF 值在 40 以上，但也有少数欧洲客户要求采用 BS 7914 标准来测定产品的防紫外线性能。表 6 国际买家采购要求公司名称 测试标准 纺织品类型 预处理 最低要求加拿大著名服装公司 AATCC 183防紫外线织物和服装 原样、水洗 20 次 UPF 值 35世界著名童装公司 AATCC 183 泳帽 织物原样、干态 UPF 值 25防紫外线功能性面料洗涤 40 次、100AFU 日晒、氯池水洗实测结果美国大型仓储零售公司 AATCC 183 防紫外线整理面料、成人外衣原样、三次水洗 UPF 值 305 结语目前尚无全球统一的防紫外线

25、纺织品的检测标准，各国根据各自的实际情况制定了不同的预处理、测试和分级标签标准。各种标准全部采用了仪器测试法来测定样品的防紫外线性能，UPF 值和一定波段的紫外线透射率是表征纺织产品防紫外线性能的基本参数。纺织品防紫外线性能的标准体系大致由试样预处理、性能测试和分级标签三部分组成，如美国和UV Standard 801 标准，但欧洲、澳洲和中国标准是由性能测试和分级标签二部分组成。试样预处理以美国标准最为剧烈，国际检测协会的 UV Standard 801 标准次之。各国标准在紫外线性能测试方法上基本相同，但在试样准备和分级标签方面却有着较大不同。人类六种不同的皮肤类型对防紫外线产品的要求不同

26、，欧美买家对防紫外线纺织产品的检测标准和性能要求也会因最终用途而不同。参考文献1 AS/NZS 4399 Sun protective clothing-Evaluation and classification, publishes jointly by Standards Australian and Standards New Zealand2 AATCC 183:2004 Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation through Fabrics, AATCC Technical Man

27、ual/20063 ASTM D 6544-00(2007) Standard Practice for Preparation of Textiles Prior to Ultraviolet(UV) Transmission Testing, Annual Book of ASTM Standards Section seven, 2007 4 ASTM D 6603-00 Standard Guide for Labeling of UV-Protective Textiles, Annual Book of ASTM Standards Section seven, 2007 5 GB

28、/T 18830-2002 纺织品防紫外线性能的评定，中国标准出版社6 UV-Standard 801 General and special condition for the award of the entitlement to mark consumer products with the UV-Standard 801 label, 7EN 13758.1-2001+A1:2006(E) Textiles-Solar UV protective properties-Part 1: Method of test for apparel fabrics 8 EN 13758.2-2003+A1:2006 Textiles-Solar UV protective properties-Part 2: Classification and marking of apparel9徐敏、梁灌等，纺织品抗紫外性能的测试标准的不同点及影响测试结果的因素，工业技术，2006 ，N0.1910. http:/www.uvstandard801.ch/index.php?id=12&no_cache=1&tx_ abdownloads_pi1action=getviewcatalog