汽车玻璃防紫外线遮阳膜检测标准技术研究

吴霞 李伟帆

（1.中国质量认证中心华中实验室 武汉 430070；2.湖北省产品质量监督检验研究院 武汉 430071）

0 引言

按照国家规定，在中国公路及城市道路上行驶的M类汽车、N类汽车整车及重要零部件如汽车用制动器衬片、汽车安全玻璃等都需要进行国家强制性产品认证（3C认证），由指定实验室按照规定标准进行安全方面检测。

目前，诸多消费者采购汽车整车后会选择在汽车玻璃上施加各类功能膜/遮阳膜（统一称遮阳膜），期望起到防紫外线、保护隐私及隔热等目的。从安全的角度来说，汽车玻璃遮阳膜是不在3C认证或常规监管的范围内的，各类遮阳膜产品通常也未见具体执行标准，每当炎炎夏日到来，“防紫外线”“阻隔紫外线”等广告宣传在线上线下产品销售中极为常见，实际并没有采信度很高的标准及对应技术数据支撑。本文针对汽车玻璃防紫外线遮阳膜，通过标准检测项目“紫外线透射比”技术研究与数据对比分析，探究标准的差异性、适宜性并提出合理化建议。

1 检测标准理论分析

1.1 紫外线透射比定义

紫外线透射比，即“透射的紫外线光谱辐射通量与入射的紫外线光谱辐射通量的比值”。

一般可见光光谱范围为380～780 nm，紫外线光谱区域则认为在380 nm以下；有时也认为可见光光谱范围是400～800 nm，400 nm以下为紫外光光谱范围；由于远紫外区的较小波长能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收，只能在真空中进行研究工作，技术要求过高，在玻璃领域中无相关应用。

因此通常各类玻璃或玻璃相关功能膜的标准中对紫外线透射比波长的测量范围为300～380 nm或300～400 nm。

1.2 紫外线透射比依据标准

现有的标准体系中无强制性产品标准，只有国家推荐性标准和行业推荐性标准，见表1。

表1 紫外线透射比依据标准情况

由表1可以看出，两个标准对汽车玻璃遮阳膜的紫外线透射比要求提出都不超过10年，但引用的方法标准年代比较久远，目前都有所更新。

1.3 检测条件要求

单从两个标准名称看，被检对象分别为汽车贴膜玻璃和汽车车窗遮阳膜，将具体的试验设备、检测环境、样品制备等要求一一对比后发现检测条件要求差别不大，见表2。

表2 紫外线透射比检测条件要求

1.4 计算参数对比

选定大气质量为1.5，在既定波长范围内的紫外线透射比计算公式表示为：

式中：Tuv——紫外线透射比；

Tλ——紫外线光谱透射比，下标l表示具体波长；

Uλ——紫外线辐射相对光谱分布，也有标准用Eλ、Sλ来表示；

Dl——波长间隔；

［Uλ·Dl］——紫外线辐射相对光谱分布Uλ与波长间隔Dl的乘积，通常为选定常数。

1.4.1 光谱范围对比

针对现行有效的产品标准及引用标准以及引用标准更新、国内外同类情况对比，分别见表3、表4。

表3 产品标准光谱范围

表4 更新方法标准及国内外同类标准光谱范围

从表3、表4对比可以看出，国内外多数标准选取的紫外光谱范围皆为300～380 nm，取17个光谱值进行计算，仅GB/T 5137.4—2001和GB/T 5137.4—2020版中部分方法选取光谱范围增至400 nm，共有21个光谱计算值。

1.4.2 ［Uλ·Dl］取值对比

根据光谱计算公式，［Uλ·Dl］是其中一个重要乘积因子，不同标准中参数引用数据见表5及图1。

表5 方法标准引用［U λ·Dl］数据

现有判定标准引用的标准不仅已作废，且未明示［Uλ·Dl］的数据来源，更新后的标准都明示了数据来源。

由表3可知，行标GA/T 744—2013引用的GB/T 2680—1994波长取值与公式不完全一致。从图1可以看出，随着波长的增加［Uλ·Dl］越来越大，与其他曲线先增后减的规律不相同，且从1/3处开始数据差别不大，在总积分面积保持一致的情况下，接近可见光区域积分面积偏小；国标GB/T 31849—2015引用的GB/T 5137.4—2001 公式A（同GB/T 5137.4—2020Tuv400）随着波长的增加，［Uλ·Dl］曲线走势先增加后减小，但无明显规则共有2个小波峰和1个尖锐波峰。

更新后的GB/T 2680—2021与国内常用行业标准JGJ/T 151—2008及国际标准ISO 9050: 2003保持一致，［Uλ·Dl］曲线整体走势先增后减，但前期较快增加中间增加速度趋于平缓，最后到达峰值在靠近可见光区时快速减小；GB/T 5137.4—2020Tuv380的走势基本类似，取值也很接近，但个别点有偏离导致中间有小波谷存在。

综合参考数据的来源、光谱的特性、数据变化规律分析，GB/T 2680—2021、JGJ/T 151—2008及ISO 9050: 2003的光谱范围及参数设置较为合理。

2 实际检测及数据分析

2.1 试验背景

（1）试验设备

使用带有积分球、光谱范围250～2500 nm、精度高、稳定度好的Lambda950紫外可见近红外分光光度计作为试验设备。

综上所述，生长抑素辅助治疗急性胰腺炎患者的疗效显著，可有效改善Try-2、CER及AMY水平，同时降低TNF-α、IL-6水平。具有较高的临床推广应用价值。

（2）样品来源

从汽车配件市场采购以防紫外线为特色、可见光透射比≥70%的汽车风窗玻璃遮阳膜及可见光透射比＜70%的汽车风窗以外玻璃遮阳膜2种产品，随机抽取整卷遮阳膜并随机截取遮阳膜2 m2（不考虑品牌等商业信息）。

（3）样品制备

每种膜产品的边缘和正中间取100 mm×100 mm的膜贴在同样尺寸（3±0.1）mm可见光透射比为89%±1%的平板玻璃上，数量3块，标记出50 mm×50 mm区域。

（4）样品前处理

试验前将所有样品同时在温度18～25 ℃、相对湿度50%～60%的环境中放置不少于24 h。

2.2 检测数据

2.2.1 汽车风窗玻璃遮阳膜

按照标准步骤进行全波长段的扫描，记录并保留原始数据，因曲线较为重合，仅选取正中间样品数据展示。其中正中间样品250～800 nm的曲线见图2，局部曲线见图3、图4；计算结果汇总见表6。

图2 汽车风窗玻璃遮阳膜250～800 nm区域结果

图3 汽车风窗玻璃遮阳膜280～380 nm区域结果

图4 汽车风窗玻璃遮阳膜380～400 nm区域结果

表6 汽车风窗玻璃遮阳膜产品紫外线透射比 %

说明：为了精确比较，过程数据截取到小数点后3位，平均值按标准要求保留至小数点后1位。

按照标准步骤进行全波长段的扫描，记录并保留原始数据，选取正中间样品250～800 nm的曲线见图5，局部曲线见图6、图7；计算结果汇总见表7。

图5 汽车风窗以外玻璃遮阳膜250～800 nm区域结果

图6 汽车风窗以外玻璃遮阳膜280～380 nm区域结果

图7 汽车风窗以外玻璃遮阳膜380～400 nm区域结果

表7 汽车风窗以外玻璃遮阳膜产品紫外线透射比 %

3 结果与讨论

3.1 ［Uλ·Dl］取值对检测数据的影响

从表6、表7的3/5/6三列数据可以看出，当光谱范围取值相同时，紫外线透射比数据的变化规律与前文理论分析基本一致，GB/T 2680－1994的计算结果最小，GB/T 2680—2021（JGJ/T 151—2008、ISO 9050: 2003）的计算结果居中，GB/T 5137.4—2020Tuv380的计算结果最大，但整体而言相差极小。

因此，［Uλ·Dl］取值对检测数据的影响可以忽略不计。

3.2 光谱范围对检测数据的影响

从表6、表7的2/4两列数据与其他结果相比较可以看出，忽略［Uλ·Dl］取值的影响，当波长范围不重合时，紫外线透射比与可见光透射比结果不相关；但当波长取值与可见光区域重合时，可见光透射比越大，紫外线透射比也越大。

由此可见，光谱范围对检测数据影响较大，当选取的光谱范围有重合时，其变化与可见光透射比正相关。

3.3 结果判定

从表6、表7可以看出，在检测设备、处理环境等都相同的情况下，同一产品的相同原始数据参照不同标准计算数据有数十倍差异，按照GB/T 31849—2015和GA/T 744—2013进行合格判定，其结论也不相同，分别为不合格和合格。

需要注意的是：因检测样本数量有限，除以上数据外，笔者在日常工作中也分别做过相关检测，大部分时候结论都是矛盾的，但也存在结论都合格或都不合格的情况。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）现行有效国家及行业标准的引用方法均已作废。

（2）现行有效国家及行业标准的引用方法标准［Uλ·Dl］取值数据无来源说明，其他国内外标准均有具体来源。

（3）国内外大部分标准紫外线光谱范围为300～380 nm。

（4）［Uλ·Dl］取值对紫外线透射比检测结果影响极小。

（5）光谱范围的选取对紫外线透射比检测结果影响较大；且范围在紫外区和可见区有重合时，可见光透射比越大，紫外线透射比越大。

（6）所有条件都相同时，使用现行有效国家及行业标准进行判定，结论不一致概率较大。

4.2 建议

（1）建议标委会组织专家进行标准改版更新，进行深入的技术分析与大量数据实践来确定合理紫外线光谱区域计算取值范围，同时结合技术变化，明确符合当前现状的判定技术指标。

（2）建议检测机构在接受委托时务必做好依据标准的合同评审。

（3）建议生产企业在最小包装或其他合适地方明示生产依据的产品标准。