纺织品防紫外性能测量设备稳定性探讨

刘晓鑫，管永娟，杨 丽

[东丽酒伊织染（南通）有限公司，江苏 南通 226009]

紫外线对人体皮肤的伤害较大，过量的紫外线照射会使皮肤晒伤、变黑甚至病变，因此市场上开发了许多防紫外性能的服装产品，但其是否真的具有防紫外线功能，需要对产品进行检测。目前，国内市场主要是依据GB/T 18830——2009《纺织品防紫外线性能的评定》的方法，而国外有AATCC 183：2014，AS/NZ 4399：1996，EN 13758-1：2001等方法。主要原理为用单色或多色的UV射线辐照试样，收集总的光谱透射射线（290～400 nm），测定总的光谱透射比T（UVA）AV，并计算出试样的紫外线防护系数UPF值。国内销售的产品，当UPF值＞40同时T（UVA）AV＜5%时，可称为防紫外线产品。目前市场上的设备品牌较多，但是是否准确，能否反映织物的真实防紫外线性能，需要进一步分析。

1 设备分类

目前，生产的设备有两种类型：一种是单色UV光照射型，通过单色仪产生不同波长的射线照射试样，使用积分球在试样后分别收集不同波长时的透射比，然后计算其透射比平均值及防护系数；另一种设备是多色UV照射型，通过积分球收集所有的光线，分析出290～400 nm的透射比，并计算出对应的紫外防护系数UPF值。两类设备示意如图1所示。

2 实验

选取4块试样送不同检测机构，涉及3个品牌的设备，共7家检测机构。其中，品牌1为多色UV照射型，品牌2及3为单色UV照射型，结果如表1所示。

图1 两类设备示意

通过比较后发现，不同检测机构间存在差异，其中品牌2及品牌3同一类设备在不同检测机构间也存在较大差异；品牌1设备在不同机构间数据较为接近，仅存在微弱差异，设备之间的差异较小；而其他两个品牌设备之间的差异较大，不能作为一个稳定的设备进行分析。

从原理来看，使用单色UV光照射型设备时，单波长照射时积分球收集所有的光线，但不能区分是否为该波长透射过来的射线，如样布发生荧光反应产生的可见光或者因设备避光效果不良而泄露的光线均会计入计算，从而影响最终的结果；而使用多色UV光照射型时，积分球收集到不同波长的光线后，会单独分析290～400 nm波长的透射光线，这样就排除了其他光线的影响。因此从检测原理来看，多色光照射的设备更加准确，受外界及样品的影响较小。因此在分析时，筛选出多色UV光照射型设备进行进一步分析。

3 设备MSA分析

影响检测结果重复性及再现性的主要因素有测量仪器和环境的变动性、人员操作、样品不均匀等因素。为了验证差异原因，首先确认测量系统是否有能力分析出产品参数的变化，对多色UV光照射型的设备进行MSA分析，具体步骤如下。

选取10点样品，3名检测员，每名检测员检测5次，5次分开检测，检测结果如表2所示。

将结果放入Mintab进行计算，结果如图2所示。

表1 检测结果

表2 3名检测员测的UPF值

3.1 UPF值的量具R&R

UPF值的量具R&R如图2——3所示。

从结果来看，UPF值研究变异（8.06%）＜10%，可区分的类别数（17）＞5，结果可信任。

3.2 T（UVA）AV值

选取10点样品，3名检测员，每名检测员检测5次，5次分开检测，检测T（UVA）AV值结果如表3所示。

将结果放入Mintab进行计算，结果如图3所示。

图2 UPF值的量具R&R分析

图3 T（UVA）AV的量具R&R

表3 3名检测员测的T（UVA）AV值

从结果来看，T（UVA）AV研究变异（2.23）＜10%，可区分的类别数（63）＞5，结果可信任。从MSA确认结果来看，该型设备的重复性及再现性均比较优秀，可以用来检测。

4 进一步分析

从MSA分析来看，单台多色UV光照射型设备稳定性较高，但不同检测机构结果间还是存在微弱的差异，对比如表4所示。

表4 检测所得的UPF与T（UVA）AV值对比

因此对设备进行了再次确认，可以发现，该型设备发光头的高度是可以调整的，不同的高度，检测结果可能产生差异。为了验证高度是否对检测结果产生影响，使用同一块样布的同一点对不同高度进行了验证测试，结果如表5和图4所示。

从检测结果来看，随着发光头高度的增加，UPF逐渐变大，而T（UVA）AV逐渐减小。因此，发光头的高度对检测结果造成影响，因设备本身发光头高度的调整范围有限，因此对检测结果虽然存在影响，但影响有限。

表5 不同高度的测量结果

图4 UPF，T（UVA）AV 与测试头高度（mm）的散点图

5 结语

多色UV照射型设备重复性及再现性较好，可以作为一款较为稳定的设备使用，能够反映样品真实的UPF值。但是该型设备的检测结果受到发光头高度的影响，因此测试的时候需要关注发光头的测试高度，按照说明书的要求进行调整。