影响遮阳伞防紫外性能的因素分析

陈美君，彭文娟

影响遮阳伞防紫外性能的因素分析

陈美君，彭文娟

（江苏省纺织产品质量监督检验研究院, 江苏南京 210007）

阐述了紫外线各波段对人体的危害以及遮阳伞防紫外性能的原理，重点讨论了伞面织物的种类、颜色、结构、防紫外线整理方式以及气候状态等因素对遮阳伞防紫外线性能的影响。结果表明，伞面织物颜色较深、结构紧密的遮阳伞防晒效果较好。双面银胶或黑胶涂层整理的遮阳伞比普通银胶的防晒效果好且涂层最好在伞面内侧。长期暴晒雨淋等气候状态会减弱遮阳伞的防紫外性能。

遮阳伞；防紫外；影响因素

紫外线按照波长的不同，可分为短波紫外线UVC、中波紫外线UNB和长波紫外线UVA。UVC是波长200-280nm的紫外光线，在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收，不能到达地球表面。UVB是波长280-315nm的紫外线，对皮肤可产生强烈的光损伤，长久照射皮肤会出现红斑、炎症甚至皮肤癌，因此又被称作紫外线的晒伤段。UVA是波长315-400nm的紫外线，对衣物和人体皮肤的穿透性比UVB要强。它可对表皮部位的黑色素起作用，引起皮肤黑色素沉着，使皮肤变黑，因此又被称作紫外线的晒黑段。随着臭氧层空洞日益严重，紫外线辐射强度日益增加，越来越多的人关注防紫外的产品，而我们日常生活中最常见且用的最多的就是遮阳伞。

1 遮阳伞的防紫外原理

目前市面上的遮阳伞主要是伞布本身在工艺上有防紫外线的作用，或者是伞布有防紫外线涂层。遮阳伞防紫外线的原理主要是减少它的透射部分，使紫外线尽量被反射或吸收，其对应的防紫外助剂有无机类紫外线反射剂和有机类紫外线吸收剂，二者可单独使用，也可混用。紫外线反射剂主要是利用无机微粒的反射和散射作用，起到防紫外线透过的效果。紫外线吸收剂主要是利用有机物质吸收紫外光，并进行能量转换，以热能形式或无害低能辐射将能量释放或消耗。[1]有机紫外线吸收剂与纤维织物的结合性好，但缺点是如果接受长时间大剂量的紫外线照射就会分解，使得遮蔽性能降低。无机类紫外线反射剂则具有安全有效、性能稳定等优点。[2]

2 评价遮阳伞防紫外的指标

评价纺织品防紫外效果的指标主要有：紫外线防护系数（UP），紫外线防护等级（UPF Rating），紫外线UVA、UVB的透过率及紫外线阻隔率。GB/ T18830-2009《纺织品 防紫外线性能的评定》需要报告紫外线防护系数UPF、UVA透射率、UVB透射率。UPF值越高，其防紫外性能越强，相反UVA、UVB越高，其防紫外性能越差。[3]当产品的UPF＞40且T(UVA) AV＜5%时，可称为“防紫外线产品”，紫外线透过率UVR和UPF值范围及防护等级如表1所示。

3 遮阳伞防紫外性能的影响因素

对于防晒用的伞，起防护作用的是织物，所以我们关注的应该是其纺织品是否具有防紫外线的功能。

3.1 伞面织物种类

从织物原材料上来看，棉、丝、尼龙、粘胶等的防紫外性能较差，而涤纶因其分子结构中的苯环对小于300nm的紫外线有很强的吸收性，所以防紫外性能较强。织物防紫外性能的一般规律是：短纤织物优于长丝织物；加工丝产品优于化纤原丝产品；细纤维织物优于粗纤维织物；扁平异形化纤织物优于圆形截面化纤织物。[4]所以，目前市面上防紫外线伞面多为涤纶面料，通常用来制伞的有色丁布、麦克布、镭射冲、银胶、珍珠胶、碰击布、色织布、央代格、变色龙、闪光提花布等面料。

3.2 伞面织物颜色

染料对于光的吸收具有选择性，这取决于染料的性能和结构。织物经染色后防紫外线性能会发生明显的变化。这是因为有些染料对于光的吸收能力可延伸到紫外线波长范围内，起到紫外线吸收剂的作用，从而可提高织物的紫外线防护性能。随着织物的色泽越深，紫外线透过率越小，紫外线防护性能越好。在同等条件下黑色、藏青色等深色的伞面织物具有较低的紫外线透过率。

3.3 伞面织物的结构

织物结构决定了它的几何形态和多孔结构，织物结构包括厚度、紧密度等。织物厚度、紧密度覆盖或孔隙率和原纱结构等因素均会对其紫外线防护性能产生影响。相同纤维、相同颜色的织物，厚度和紧密度越大，覆盖系数越高，织物空隙率越小，织物防紫外线系数越高。[3]在选择伞面时，面料纺织明显稀疏的伞防紫外性能一般较差，最好挑选面料紧密且厚实的。此外，防紫外线性能以缎纹织物最好，以下依次是斜纹、平纹。

3.4 伞面织物的防紫外线整理

目前市面上购买到的遮阳伞最常见的就是带有涂层的伞面，遮阳伞、帐篷等选择涂层的加工方法较为合适。涂层法一般是将适量紫外线屏蔽剂均匀分散至涂层液中,用涂布器在织物表面进行精密涂层，然后经烘干及必要的热处理,在织物表面形成薄膜。现将购买到的一些涂层遮阳伞的特点及防晒效果介绍如表2。

表1 UPF的数值及防护等级

表2 不同涂层种类遮阳伞的特点及防晒效果

3.5 伞面织物的气候性强度

将购买到的一些带有涂层的遮阳伞面料（见表3）模拟日晒环境，在Q-Sun Xe-2日晒试验机上持续一周日晒后，采用GB/T18830-2009《纺织品 防紫外线性能的评定》测试方法，用蓝菲Labsphere UV-2000s紫外线透射率分析仪测试，得出数据如表4所示。试验表明，涂层的长时间日晒老化会使遮阳伞的防紫外性能降低。

表3 遮阳伞面料

表4 日晒对遮阳伞防紫外性能的影响

另外，遮阳伞主要是在涤纶面料外覆盖防紫外线涂层，其有一定的防雨功能，但若长期用来防雨，伞面受雨水中的酸性物质侵蚀，很可能会导致涂层老化、失效，从而降低伞的防晒效果。质量低劣的遮阳伞，在遇大雨的时候，由于防晒涂层处理不过关，极易导致防晒涂层被破坏。伞面在湿的情况下，由于水的光学传导作用，紫外线的透过率增加，防晒效果降低。因此，湿伞不宜作为防紫外线使用。

4 结语

在日常生活中，我们在选购遮阳伞时，最好选择伞面紧密，颜色较深的遮阳伞。带有涂层的遮阳伞防晒效果较好，但经阳光照射后容易老化，涂层无论是在伞面的内测还是外侧，对伞的防晒效果都没有影响，最好选择涂层在内侧的，这样不易脱落。遮阳伞长期当雨伞使用，涂层会遭破坏且湿伞的防晒效果会降低。

[1] 郭开华,马小强.防紫外线辐射纺织品技术研究现状[J].染整技术,2011,33(10)：8-10.

[2] 薛少林,阎玉霄.防紫外线纺织品的开发与应用[J].北京纺织,2000,21(4)：43-46.

[3] 徐 静.纺织品防紫外线影响因素及其检测标准对比[J].上海纺织科技,2010,38(10)：17-19.

[4] 张秀红,姜连仁.抗紫外纺织品概述[J].中国科技信息,2006(5)：70.

[5] GB/T 18830-2009.纺织品防紫外线性能的评定[S].

The analysis of UV-protection affecting factors of sunshade Chen Mei-jun, Peng Wen-juan

(Jiangsu Textiles Quality Services Inspection Testing Insitute, Jiangsu Nanjing 210007，China)

In the paper are described the human body injured by certain wave range of UV,and the principle of sunshade ultraviolet prevention performance.The focus of discussion is on the effect of fabric fiber,fabric color,fabric structure,the way of fabric finishing on UV prtection and climate state.The result shows that fabric deeper color, compact structure can gain better anti-UV performance. The sunshade with double sided silver glue or vinyl is better than ordinary silver glue and the coating in the inside of sunshade is better. The exposure to the sun and rain for a long time will weaken the sunshade ultraviolet prevention performance.

sunshade; anti-ultraviolet; influence factor

TS157

A

投稿日期：2017-01-16

陈美君，女，毕业于苏州大学纺织工程专业，现在主要从事纺织品安全性能指标检验工作。